Ochranné obaly s recyklátem

//Ochranné obaly s recyklátem
Ochranné obaly s recyklátem2018-12-07T14:41:34+00:00

Trendy ve specifikaci výrobce kolem recyklátu

Počátkem 90. let zachvátilo Spojené státy silné ekologické hnutí, které vyzývalo výrobce a spotřebitele, aby vyžadovali obaly s obsahem recyklátu. Hrozby vydání legislativy nařizující povinný obsah recyklátu donutily mnoho výrobců zareagovat tím, že začali vyžadovat množství recyklátu od svých dodavatelů obalů.

Nedávno ekologické hnutí odeznělo a legislativní hrozba je menší. Přiměřenější důraz byl kladen na náklady na obaly a chování než na ekologické atributy, ale lekce ze začátku a poloviny 90. let nebyly zapomenuty.

Přibližně 11 milionů liber (55 %) z 24,9 milionů liber obalů z EPS, recyklovaných během roku 2000, bylo přepracováno do nových obalů z EPS.

I když výrazně méně, někteří výrobci (zejména elektronické firmy nadále cítí tlak odpovědnosti výrobce – ale nyní cítí, že tlak je na zabudování recyklátu do výrobku samotného (ne jenom do obalu). Kvůli úsporám se někteří výrobci snaží, aby jejich dodavatelé obalů dodávali obaly s obsahem recyklátu.

Většina výrobců přešla od panicky reaktivního režimu ke klidnému, proaktivnímu režimu co se týče ekologických záležitostí. Tam, kde to není ekonomicky nevýhodné, výrobci silně povzbuzují výrobce obalů, aby zabudovávali zčásti recyklát. Pokud jsou náklady stejné, výrobce obalů nevyhraje poptávkové řízení, když jeho nabídka neuvažuje s obsahem recyklátu a jinými ekologickými záležitostmi. Většina výrobců dnes uznává důležitost budování ekologické pověsti, kterou si lze vytvořit když ekologické kyvadlo vykývne tam, kde bylo počátkem 90. let.

Obsah recyklátu v aplikacích pěn z vypěnovaných perlí

Aby se posoudila omezení obsahu recyklátu v EPS, je důležité chápat dodavatelské řetězce odvětví a způsoby výroby výrobku. Výrobci ochranných obalů z EPS nakupují základní materiál od výrobců plastu – nevyrábějí si ho sami. Potom vypěňují a vytvarují nakoupené perle do ochranných obalů pomocí páry, kterou se plast změkčí tak, že se dá zpracovat. Protože výrobci ochranného obalu perle plastu netaví, mohou zabudovat obsah recyklátu jenom dvěma cestami: (1) přimíchat použité vypěněné částice z pěn, které rozemelou až na úroveň perlí nebo (2) nakoupit perle, které již obsahují recyklát.

EPS a tvarovatelná pěna ARCEL®

ARCEL® je interpolymer z 70 % polystyrenu a 30 % polyethylenu a je velmi podobný EPS co se týče jeho zpracování na výrobky z expandovaných perlí. Výrobci plastických hmot vyrábějí perle ZPS způsobem suspenzní polymerace, což znamená, že každá jednotlivá perla je vyráběna přímo z monomeru.

Protože se perle nikdy neroztaví, není příležitost přimíchat recyklát. Existují někteří druhotní dodavatelé EPS, kteří své podnikání zaměřují na zabudování aditiv do perlí ZPS tím, že ji roztaví a smíchají ji s aditivy. Jenom dva z těchto sekundárních dodavatelů, Polysource a RAPAC vyrábějí perle s obsahem recyklátu. Nikdo nedělá perle z materiálu ARCEL s obsahem recyklátu.

EPS perle s obsahem recyklátu od firem RAPAC a Polysource jsou vyráběny vytlačováním a opětovnou peletizací 100 % získaného EPS. Tento výrobek byl na trhu jen asi šest měsíců.

Výrobci obalů normálně zabudovávají recyklát do svých výrobků přimícháváním použitých expandovaných perlí z výrobků, které jsou rozemlety na úroveň perlí.

Protože perle jsou vyrobeny vytlačovacím a peletizačním způsobem, nejsou perfektně kulové, jako jsou perle vyrobené výrobním způsobem u nového materiálu. To vede k vyšší úrovni volného prostoru mezi perlami u konečného expandovaného výrobku, což ho zeslabuje. Přidání vytlačovacího tepelného cyklu také vede k určité degradaci základního polystyrenového polymeru. Konečným výsledkem je, že výrobek vyrobený z recyklovaného materiálu má asi 90 % funkčních vlastností výrobků vyrobených z nových perlí. Tento recyklovaný EPS má ještě dvě další omezení: (1) je dostupný jenom se střední a velkou velikostí perlí a (2) má běžně minimální hustotu pěny 1,25 liber na kubickou stopu (0,02 g/cm3).

Kvůli snadnosti zpracování výrobci obalů normálně zabudovávají recyklát do svých výrobků zamícháním použitých expandovaných částic z použitých výrobků, které rozemelou na úroveň perlí. Rozemletí použitého výrobku bohužel vede k ne zcela dokonalému rozdělení perlí a mnohé z perlí již nejsou zcela kulaté. Dále protože již byly zcela expandovány a již neobsahují žádné nadouvadlo, nemohou expandovat tak, aby vyplnily intersticiální mezery když se znovu použijí v novém dílu.

Poškození z mletí a neschopnost expandovat vede k prázdným místům u vyrobených dílů, které mohou zeslabit výrobek. Dolní mez je, že EPS, který je rozemletý a znovu použitý jako recyklovaný obsah, slouží primárně jako “mrtvý” výplňový materiál, protože nemá nadouvadlo. Míra recyklovaného obsahu, která může být použita bez úbytku funkčnosti, závisí na tom, jaký výrobek se vyrábí. Jako u všech plastů a i jiných recyklovatelných materiálů, jako je papír, sklo a ocel, EPS obsahující recyklát bude vykazovat určité snížení fyzikálních vlastností a vzhledu. Tvarovky z EPS, zejména takové, které vyžadují relativně tenké průřezy nebo které vyžadují vysoké hustoty pěny (např. takové, které se používají na obaly na těžké počítačové a elektronické zařízení), mohou normálně tolerovat míru obsahu recyklátu 5 až 10 %. ARCEL® díky svému složení bude tolerovat míry až do 12 %. Méně náročné aplikace, jako je výroba bloků z EPS, mohou tolerovat až 20 % recyklátu.

ZPS

Žádný z výrobců ZPS nedodává perle s obsahem recyklátu. Proto jedinou cestou, jak do něj může zpracovatel EPS zabudovat recyklát je, že sbírá a mele výrobky z EPS a dává je do perlí.

Tváření polypropylenu z expandovatelných perlí se vyznačuje určitými rozdíly od EPS nebo materiálu ARCEL. Především perle ZPS se nakupují ve stavu před vypěňováním od výrobce této hmoty a neobsahují nadouvadlo impregnované do matrice. Výrobce ochranných obalů zavádí stlačený vzduch do matrice perlí, který slouží jako nadouvadlo když výrobce později přivede páru, aby perle expandovaly a vyplnily prázdné prostory.

Většina z EPS, která se recykluje, pochází z výrobních montážních jednotek, které dostávají díly posílané v ochranných obalech z EPS.

Znamená to, že znovu použité perle EPS mohou být znovu impregnovány nadouvadlem a přinuceny expandovat tak, aby vyplnily část intersticiálního prostoru. Dále se povrchy recyklovaných perlí spojí s povrchem nových perlí. Je ale důležité rozlišovat, že znovu použité perle již byly plně expandovány na cílovou hustotu a jejich další expanze vede k snížení hustoty těchto perlí. Mletí recyklovaných EPS výrobků také poškozuje celulární strukturu perlí, což snižuje jejich funkční vlastnosti. Z těchto dvou příčin je obsah recyklovaného EPS normálně v tvarovce ochranného obalu omezen na 10 % nebo méně. U méně náročných aplikací se dá použít až 20 %.

Jiné faktory recyklátu

Navíc k výše probíraným technickým úvahám existují jiné faktory, které mohou omezit schopnost výrobců obalů zabudování významných množství recyklátu do ochranných obalů z expandovaných perlí, jako jsou omezení co do dostupnosti recyklátu.

Ochranné obaly z EPS mají průměrnou míru recyklace 10 %. Tato míra recyklace je vynikající, když vezmeme v úvahu to, že v podstatě žádné komunální programy recyklace nesbírají EPS od spotřebitelů pro recyklaci. Většina recyklovaného EPS pochází z výrobních montážních jednotek, které dostávají díly zabalené v ochranném obalu z EPS. Ve většině případů u těchto firem již k recyklaci EPS dochází a je jen malá příležitost k další recyklaci.

Stejně jako u normálního EPS jsou díly obalů z obsahem recyklátu testovány podle ASTM D1596 a jiných uznávaných protokolů k zabezpečení náležité schopnosti tlumit nárazy.

Protože obaly z EPS představují tak malou část proudu domovního pevného odpadu, není pravděpodobné, že by se u komunálních recyklačních programů přidal EPS k seznamu materiálů určených ke sběru. Z toho lze vyvodit závěr, že dodávka recyklovatelného materiálu (pro výrobu recyklátu) je omezena v podstatě na současnou úroveň.

Firmy, které tvářejí výrobky z tuhého nepěnového polystyrenu nakupují asi jednu čtvrtinu obalů z EPS, které se recyklují. Výrobci EPS spotřebovávají přibližně polovinu zbytku se stejným množstvím materiálu spotřebovávaného výrobci volného plniva z polystyrenu.

Meze obsahu recyklátu v ochranných obalech z EPS, které jsou založeny na nedostatečné nabídce a konkurenci jiných použití recyklovaného výrobku, tudíž vedou k průměrnému procentu obsahu recyklátu post-spotřebitelsky v celém odvětví 2 % (nezahrnuje to před-spotřebitelský výrobní odpad). Podobná diskuse platí i pro ARCEL a pěnový polypropylen, které se recyklují v ještě menší míře než obaly z EPS.

Na závěr, i když technické úvahy obecně omezují obsah recyklátu v ochranném obalu z vypěněných perlí na 5 až 10 %, omezení co do dostupnosti recyklovaného materiálu mohou dále limitovat výrobce obalů tak, že používají nižší míry obsahu recyklátu.

Recyklace domácích EPS během r. 2000

  • Post-spotřebitelsky – 24,9

  • Post-odvětvově – 15,6

  • Celkem recyklace EPS – 40,5

Například v r. 2000 bylo recyklováno téměř 41 milionů liber post-spotřebitelských EPS obalů, což zahrnovalo 24,9 milionů liber post-spotřebitelské recyklace a 15,6 milionů liber post-odvětvové recyklace. Většina recyklovaného EPS pochází z výrobních montážních jednotek, které dostávají díly zabalené v ochranném obalu z EPS. Ve většině případů u těchto firem již k recyklaci EPS dochází a je jen malá příležitost k další recyklaci.

Rok Míra recyklace %
1990 1,7
1991 5,9
1992 9,5
1993 10,5
1994 10,2
1995 12,7
1996 10,4
1997 7,4
1998 9,5
1999 9,6
2000 12,1

Protože obaly z EPS představují tak malou část proudu domovního pevného odpadu, není pravděpodobné, že by se u komunálních recyklačních programů přidal EPS k seznamu materiálů určených ke sběru. Z toho lze vyvodit závěr, že dodávka recyklovatelného materiálu (pro výrobu recyklátu) je omezena v podstatě na současnou úroveň.

Firmy, které tvářejí výrobky z tuhého nepěnového polystyrenu nakupují asi jednu čtvrtinu obalů z EPS, které se recyklují. Výrobci EPS spotřebovávají přibližně polovinu zbytku se stejným množstvím materiálu spotřebovávaného výrobci volného plniva z polystyrenu.

Meze obsahu recyklátu v ochranných obalech z EPS, které jsou založeny na nedostatečné nabídce a konkurenci jiných použití recyklovaného výrobku, tudíž vedou k průměrnému procentu obsahu recyklátu post-spotřebitelsky v celém odvětví 2 % (nezahrnuje to před-spotřebitelský výrobní odpad). Podobná diskuse platí i pro ARCEL a pěnový polypropylen, které se recyklují v ještě menší míře než obaly z EPS.

Na závěr, i když technické úvahy obecně omezují obsah recyklátu v ochranném obalu z vypěněných perlí na 5 až 10 %, omezení co do dostupnosti recyklovaného materiálu mohou dále limitovat výrobce obalů tak, že používají nižší míry obsahu recyklátu.

Odkazy

  • ARCEL® je registrovaná ochranná známka firmy NOVA Chemicals, Inc.

  • American Plastics Council, “2000 National Post-Consumer Plastics Recycling Rate Study” (Studie o míře národní post-spotřebitelské recyklaci plastů v r. 2000), kompilováno firmou R.W. Beck, Inc., září 2001.

  • U.S. Environmental Protection Agency, “Characterization of Municipal Solid Waste in the U.S.: 1997 Update” (Charakterizace komunálního pevného odpadu v USA, aktualizace za r. 1997.

  • Rod Circle, Technical Manager, PolySource, Inc., listopad 2000.

  • Fotografie laskavě poskytli Foam Equipment & Consulting, Profoam Inernational a NOVA Chemicals.

Evropští výrobci EPS obalů

Webové stránky ukládají v souladu se zákony na vaše zařízení soubory, obecně nazývané cookies, potřebné pro fungování webových stránek a pro analytické účely a v případě vašeho souhlasu také pro možný retargeting. Používáním těchto stránek s tím vyjadřujete souhlas. Více informací Rozumím