| Abstract (croatian) | Papir je plošni materijal čija se građa najčešće sastoji od biljnih celuloznih vlakana, recikliranih
vlakana i nevlaknastih komponenti (minerala i aditiva). Papir je fleksibilna, obnovljiva i
biorazgradiva sirovina zbog čega ima široku primjenu na tržištu ambalaže. Većina današnjeg
papira proizvodi se od pulpe crnogoričnih stabala (smreka i bor) koja rastu u sjevernom
klimatskom umjerenom pojasu Sjeverne Amerike i Europe. Papir i karton uvelike se koriste
kao materijali za pakiranje na globalnom tržištu ambalaže. Najviše se koriste nakon plastike i
čine oko 37% cjelokupne ambalaže za hranu. Potrošači su skloni jesti hranu u papirnoj ili
kartonskoj ambalaži.
Osnovna svojstva papira su fizička, kemijska, optička, te funkcionalna. Zbog loših površinskih
svojstava i smanjene otpornosti prema vlazi, obični papir nije prikladan za pakiranje hrane.
Stoga se papir često oblaže drugim materijalima koji pojačavaju njegovu otportnost. Materijali
koji se najčešće koriste za pojačavanje otpornosti ambalaže izrađene od papira i kartona su na
bazi plastike, stakla i metala. Uporaba ovih materijala otežavaju proces recikliranja, te samim
time povećavaju ukupne troškove recikliranja. Sve dodatne komponente koje se koriste u izradi
i sastavljanju ambalaže mogu biti izvor ljepljivih nečistoća (npr. smole iz drva, veziva za
premaze, veziva za tiskarske boje, premazi, impregnacije, ljepila). Tako se primjerice aditivi i
punila koriste kako bi se osigurala posebna uporabna svojstva papira, dok premazi i lakovi
poboljšavaju površinska svojstva papira.
Primarna funkcija ambalaže jest da zaštiti i sigurno transportira, skladišti, i dostavio proizvod
do krajnjeg potrošača. Ambalaža stoga štiti proizvod od potencijalnih fizičkih, mehaničkih,
kemijskih, mikrobioloških i klimatskih utjecaja. Zbog sličnih svojstava ambalaža za hranu i
lijekove podliježe istim pravilima i propisima. Osim što pruža fizičku zaštitu proizvoda, može
produžiti rok trajanja, te održati i/ili povećati kvalitetu i sigurnost hrane. Bitno je naglasiti da
ambalaža može izazvati emocionalne reakcije te na taj način motivirati potrošače za kupovinu.
Papir kao i materijali na bazi papira jedni su od najstarijih i najčešće korištenih materijala koji
dolaze u direktni doticaj s hranom, a problem nastaje kada iz takve ambalaže toksini migriraju
u hranu. Studije o materijalima na bazi papira za ambalažu hrane objavljene u posljednja dva
desetljeća identificirale su različite tvari koje mogu biti prisutne u recikliranoj pulpi . Takav
prijenos kemijskih spojeva između hrane i pakiranja naziva se „migracija”. Tijekom godinaobjavljene su studije koje se bave migracijom toksičnih tvari iz papira, kartona i plastike u
hranu. Više od 10 000 kemikalija namjerno se koristi u proizvodnji materijala koji dolaze u
dodir s hranom. Te tvari ostaju u matrici materijala tijekom recikliranja papira i tako završavaju
u novim proizvodima koji su izrađeni od recikliranih vlakana.
Stoga svi materijali koji dolaze u doticaj s hranom, uključujući reciklirani papir, moraju
ispunjavati neke od osnovnih sigurnosnih kriterija. Zato je potrebna sveobuhvatna analizu
toksičnih sastojaka koji mogu migrirati u hranu.
Teški metali su među najvažnijim zagađivačima i mogu se naći posvuda u okolišu. Posebnu
zabrinutost izaziva izloženost opasnim kemijskim spojevima koji se nalaze u proizvodima
svakodnevne potrošnje. Pri vrlo niskim razinama izloženosti, štetni učinci na zdravlje općenito
se smatraju zanemarivima. Međutim, neke kronične bolesti povezane su s izloženošću
određenim kemikalijama koje migriraju iz pakiranja hrane. Posljednjih godina bilo je nekoliko
istraživanja kako bi se napravile preporuke za sigurnost kemikalija koje se koriste u ambalaži.
Stoga se teški metali smatraju jednim od najvažnijih parametara u izradi papirne ambalaže. Do
kemijske kontaminacije može doći u svim fazama životnog ciklusa materijala i proizvoda.
Brojne toksične kemikalije poput tiskarskih boja, ftalata, površinski aktivnih tvari, sredstava za
izbjeljivanje i ugljikovodika uvode se u papir tijekom proizvodnog procesa. Stoga ambalaža za
hranu izrađena od papira mora proći ispitivanja na toksične kemikalije prije uporabe. Trenutno
ne postoji jedinstvena tehnologija za analizu metala u materijalima ili njihove migracije, stoga
se obično nekoliko mora kombinirati. Odabir metode za analizu koja će se koristiti ovisi o
njihovim kemijskim svojstvima.
Tržište recikliranog papira u svijetu postoji već trideset godina, a više od 40% ukupne
proizvodnje papira temelji se na korištenju sekundarnih vlakana. Proizvodnja papirnih
proizvoda pridonosi negativnim klimatskim promjenama, kemijskom onečišćenju i potrošnji
energije, dok recikliranje starog papira zahtijeva 28-60% manje energije od proizvodnje papira
od primarnih vlakana. Ušteda energije u proizvodnji recikliranog papira iznosi 70% u usporedbi
s proizvodnjom papira od djevičanskih vlakana. Recikliranjem jedne tone novinskog papira
štedi se jedna tona drva, dok se recikliranjem papira za ispis ili kopiranje štedi više od dvije
tone drva. Papirna industrija stvara tone različitog otpada u svim fazama proizvodnje, odlaganja
i recikliranja. Zbog pozitivnog utjecaja recikliranja papira na okoliš, količina oporabljenog
papira značajno se povećala tijekom posljednja dva desetljeća. Papir se može reciklirati dosedam puta jer su vlakna svaki novim mehaničkim procesom gube mehaničkih svojstava, stoga
je kvaliteta recikliranog papira ponekad lošija od papira napravljenog od sirove pulpe.
U procesu recikliranja papira nakuplja se velika količina ljepljivih čestica koje se talože na
površini tkanina za oblikovanje, valjaka za prešanje i drugim dijelovima stroja. U papirnom
stroju ljepljive tvari uzrokuju začepljenje tkanina i hrpe, usporavaju odvod vode iz suspenzije
vlakana i time smanjuju učinkovitost procesa. Te čestice mogu biti prisutne u pulpi, procesnim
vodama i/ili konačnom proizvodu. Ovi spojevi dolaze iz sirovina koje se koriste u proizvodnji
papira, a pojam „ljepljivo” ne podrazumijeva određeni kemijski sastav, već je izveden iz
složene fizikalne i kemijske prirode mješavine organskih tvari koje su ljepljive i hidrofobne,
imaju različite oblike i gušće su od vode. Kako bi se izbjegli problemi s kvalitetom gotovih
proizvoda od papira, ljepljive čestice treba ukloniti što je više moguće u procesu recikliranja.
Poznavanje svojstava ljepljivih tvari pomaže u rješavanju ovog problema. Ljepljive tvari mogu
se klasificirati na temelju njihove veličine i sklonosti nakupljanju.
Glavni cilj recikliranja papira je uklanjanje tiskarske boje i drugih tvari uz zadržavanje optičkih
svojstava i čvrstoće vlakana. Loša kvaliteta vlakana recikliranog papira može biti
problematična u krajnjoj upotrebi papira, stoga je vrlo važno procijeniti parametre kvalitete
recikliranog papira kako bi se osiguralo zadovoljstvo krajnjih korisnika. Mogućnost uklanjanja
boje ovisi uglavnom o svojstvima tiskarskih boja, kao i procesu tiskanja. Učinkovitost deinking
flotacije i karakteristike dobivenih celuloznih vlakana određuju se mjerenjem optičkih
svojstava i korištenjem slikovne analize. Mjere se karakteristike uzoraka papira prije i poslije
flotacije.
Dva su glavna aspekta o kojima ovisi kvaliteta recikliranog papira. Jedan se odnosi na kvalitetu
prikupljenog papira u vidu kontaminacije, vlage i sastava. Drugi se odnosi na mogućnost
recikliranja prikupljenog papira.
Za papirnu industriju važno je da se papir i karton prikupljaju odvojeno od ostalih materijala
koji se mogu reciklirati. Frakcije prikupljenog papira koje se uvode u proces proizvodnje novog
papira trebale bi imati što veći udio celuloznih vlakana. Istraživanja su pokazala važnost
selektivnog prikupljanja papira i kartona te primjene naprednih tehnologija sortiranja i njihov
utjecaj na kvalitetu recikliranog papira.Komunalni otpad sastoji se od ostataka hrane, papira i kartona, plastike i drugih komponenti.
Prema globalnoj statistici, godišnje se proizvede 2,01 milijardi tona komunalnog komunalnog
otpada, s prosječnom proizvodnjom otpada po stanovniku od 0,74 kilograma. Nekontrolirana
količina ambalaže dovodi do prekomjerne upotrebe materijala i energije. Procjenjuje se da će
se količina otpada povećati na 3,40 milijardi tona do 2050. Stoga je upravljanje komunalnim
otpadom postalo problem na globalnoj razini. Udio papira i kartona u komunalnom otpadu
iznosi oko 20%, dok prehrambena ambalaža čini gotovo dvije trećine ukupnog ambalažnog
otpada. Održivo gospodarenje otpadom temelji se na maksimiziranju recikliranja resursa i
minimiziranju finalnog otpada. Kružno gospodarstvo temelji se na ekonomskim prednostima
koje nastaju smanjenjem utjecaja na okoliš i prekomjernim iskorištavanjem resursa. Rješenja
uključuju ekološki dizajn, programe za smanjenje otpada i produljenje životnog vijeka
proizvoda. „Reduce, reuse and recycle” tri su osnovna načela.
Ambalaža za lijekove kao skupni pojam može se definirati kao znanost, umjetnost i tehnologija
zaštite proizvoda za distribuciju, skladištenje, prodaju i upotrebu, uključujući tiskane materijale
koji se koriste u završnoj obradi farmaceutskog proizvoda. Takva ambalaža prije svega mora
odavati dojam preciznosti, čistoće i sigurnosti. Sektor ambalaže za lijekove nedvojbeno je
sektor koji zahtijeva pozornost pri promicanju kružnog gospodarstva. Globalno gledano,
količina ambalaže se povećala, te je sve veći (politički) pritisak da se smanji otpad i poveća
recikliranje, međutim nedostaje istraživanj i literature na temu održive ambalaže za lijekove.
Onečišćenje okoliša uzrokovano lijekovima tijekom životnog ciklusa proizvoda samo je jedno
od pitanja koje bi farmaceutska industrija trebala adresirati u vođenju poslovanja. Ambalaža se
neprestano razvija i daje važan doprinos uspjehu farmaceutske industrije. Lijekovi se mogu
podijeliti u dva segmenta: lijekovi na recept (Rx lijekovi) i lijekovi bez recepta ili tzv. „overthe-counter medications”. Ambalaža je moćan marketinški alat za promidžbu lijekova, te
premda njihovu kvalitetu i sigurnost reguliraju isti zakoni i propisi, postoje neke varijacije u
njihovom dizajnu i prodajnoj strategiji. Dobar dizajn može plasirati proizvod na tržište, učiniti
ga privlačnim korisniku, educirati ga o njegovim prednostima te pružiti upute o pravilnom
korištenju.
Održiva ambalaža trebala bi biti izrađena po mogućnosti od prirodnih i obnovljivih materijala.
Na kraju životnog vijeka trebala bi se moći reciklirati, ponovno koristiti ili razgraditi. Izrada
ambalaže je znanstvena interdisciplinarna kategorija koja se bavi proizvodom od koncepta do
kraja njegovog životnog vijeka ili uporabe koja obuhvaća područja ekonomije, ekologije idruštva. Kako bi se smanjio ukupni utjecaj ambalaže na okoliš, istaknut je trend razvoja održive
ambalaže. Dobro dizajnirana ambalaža može dovesti do značajnih ekoloških prednosti.
U ovom istraživanju uspoređuju se tri metode uklanjanja nečistoća iz papirne pulpe, te se
utvrđuje njihova učinkovitost kako bi se dobio dublji uvid u proces recikliranja. Sva tri
primijenjena postupka uspješno su odvojila čestice nečistoće iz papirne pulpe i otisnute
laminirane ambalaže na održiviji način, bez upotrebe kemijskih sredstava. Ovime se također
dobio uvid u utjecaj svake faze proizvodnje ambalaže za farmaceutske proizvode, odnosno na
svojstva i karakteristike recikliranog papira. Uspoređeni su dobiveni rezultati optičkih
karakteristika recikliranih laboratorijskih listova dobivenih iz uzoraka laminiranog i
nelaminiranog kartona kako bi se utvrdio utjecaj svake faze proizvodnje kutije na kvalitetu
papirne pulpe.
U drugom dijelu istraživanja utvrđuje se maseni udio metala u različitim fazama procesa
deinkinga kako bi se optimizirala kvaliteta celulozne pulpe i dizajnirao visokokvalitetni
ambalažni proizvod. Kao rezultat toga, maseni udjeli metala u celuloznoj pulpi podijeljeni su u
četiri skupine prema rastućoj vrijednosti masenog udjela, kao i rastućoj elektronegativnosti
metala. Količine metala analizirane su pomoću spektrometrije mase uz induktivno spregnutu
plazmu (ICP-MS). Na odvajanje metala iz celulozne pulpe utječe prisutnost ljepila i
elektronegativnost metala. Rezultati istraživanja pokazuju da proces recikliranja vrlo dobro
uklanja određene teške metale, što ukazuje na dobar potencijal recikliranja uzoraka
farmaceutske ambalaže.
Stečeno znanje se zatim primjenjuje u fazi projektiranja održivijeg proizvoda, gdje se laminirani
materijali koriste samo parcijalno. Fokus istraživanja je na redizajnu ambalaže i njegovom
utjecaju na učinkovitost pakiranja. Održiva ambalaža pridonijeti će povećanju kvalitete
dobivene papirne pulpe, što je u izravnoj vezi s povećanjem produktivnosti recikliranja i
održivosti procesa proizvodnje ambalaže. Stoga se planiraju daljnja istraživanja na temelju
smjernica dobivenih ovim istraživanjem. |
