Globální oteplení, vzrůstající tendence uhlíkové stopy, úbytek přírodních zdrojů a mnohé další objektivní i subjektivní důvody vedou vyspělý svět k uvědomění a vyšší míře environmentální zodpovědnosti. V našem světě obalů se stále častěji a ve větším měřítku vyskytují recyklované a recyklovatelné materiály. Často dochází k nahrazování plastů lignocelulózovými materiály zvláště v oblasti fixací. Těmi nejlevnějšími možnostmi jsou např. papírová vlna, prořezávaná na obaly již použitá vlnitá lepenka (např. systém Kartofix) a i stále častěji využívání nasávané kartonáže nejen v oblasti fixací. Technologie vakuového nasávání papíroviny se dávno neuplatňuje jen při výrobě obalů na vejce či rašelinového kořenáče. Dnes se s nasávanou kartonáží lze setkat hlavně v podobě tvarovaných fixací, jednorázových talířů, misek či tácků na ovoce, ale i v podobě dóz, či dokonce láhví.

Oblibu tento materiál získal hlavně díky své dostupnosti, ceně a ekologickému rozměru. Všechny výše uvedené produkty mohou být (jsou však i jiné možnosti) totiž vyráběny ze 100% recyklátu! Zvláště u fixací spotřebitel ocení i dokonalé funkční vlastnosti materiálu, hlavně vysokou sorpci kinetické energie. Odpůrci nasávané vlákniny (někdy se používá i termín tvarované vlákno – z angličtiny moulded fibre), kterých je ovšem minimálně, často argumentují s ne příliš pěkným povrchem obalu či fixace. Vzhled povrchu však lze výrazně ovlivnit barvením, etiketováním, potiskem, ale především přelisem. Několikanásobný přelis zaručí vysokou hladkost povrchu. S fixacemi s takto hladkým povrchem se často setkáváme při balení mobilních telefonů i další spotřebitelské elektroniky. Ostatně způsob, jak vytvořit u nasávané papíroviny hladký povrch, není vůbec nový, firma Keys ho patentovala pod ochrannou známkou Chinet již v roce 1930.

Technologie vakuového nasávání

Principem technologického postupu je vakuové tvarování nasáté suspenze sítovými formami. Základem pro výrobu je vysoce homogenní papírová hmota sestávající z recyklovaného vlákna a vody. Právě sběrový papír (v Evropě je rozlišován ve 40 různých kvalitách a průmysl nasávané kartonáže jej ročně ekologicky zpracuje kolem 400 000 tun) dnes tvoří hlavní surovinu pro tzv. hrubou nasávanou kartonáž. Při výrobě jemné nasávané kartonáže se někdy uplatňuje i dřevovina a celulóza. Ale můžeme se setkat i s jiným materiálem – rašelinou – při výrobě kořenáčů, skelných, konopných a jiných vláken pro dosažení specifických požadavků na vlastnosti výrobku. Přes tuto materiálovou variabilitu zůstává nasávaná vláknina nejvíce spjata s recyklovaným vláknem. Ze 100% sběrového papíru vyrábí obaly na vejce i jeden z předních výrobců na našem trhu, společnost HUHTAMAKI Česká republika, a. s. (člen HUHTAMAKI Group). Hlavní součástí výrobního zařízení je rotační nasávací buben s kovovými (hliník, bronz nebo epoxidové pryskyřice s hliníkem) formami. Tyto formy jsou potaženy velmi jemnou síťovinou. Hladkost povrchu obalu je ovlivněna právě jemností textury síťoviny. Formy (obvykle v počtu osmi, existují však i výrobní zařízení na šest forem) jsou osazeny po obvodu bubnu. Jsou obvykle vyměnitelné. Buben může být osazen i rozdílnými sadami forem (až čtyřmi), čímž je možné dosáhnou zefektivnění kapacity stroje u některých zakázek.Buben je ponořen do nádrže s rozvlákněnou papírovinou(může být zaklížená nebo i obarvená). Konzistence této vláknité suspenze je necelé 1%. Suspenze je vakuově nasávaná postupně do jednotlivých forem. Pevná podložka formy obsahuje odtahové kanálky, jimiž se odvádí voda během jednotlivých fází pohybu při vynoření formy z nádrže. Při cca 25% sušině je mokrý obal snímám snímacím zařízením,což je v podstatě negativní protiforma obalu. Dopravníkem je obal dále veden do sušicí sekce.Sušárny mohou být parní nebo kombinované (plyn – elektřina). Po dosušení v těchto sušicích tunelech by měl výrobek obsahovat cca 92–95 % sušiny. Následuje povrchová úprava (barvení, přelis), potisk, balení a expedice. Vedle rotačního způsobu lze nasávanou kartonáž vyrábět i na horizontálních a vertikálních strojích. U horizontálních strojů je papírovina nasávána zespodu nebo shora, u vertikálních z boku. Horizontální stroje jsou v současnosti běžnější. Kovové formy jsou na stroji obvykle upevněny v počtu 2 + 2 (proti sobě na protilehlých stranách zařízení). Zařízení tedy v nádrži při nasávání učiní vratný pohyb. Po překlopení formy do původní polohy (v horizontální ose) následuje opět snímání negativní protiformou a doprava do sušicí komory, boxu nebo tunelu.

Od elektroniky přes automotive až ke zdravotnictví

Firmě Huhtamaki na našem trhu mu úspěšně konkurují obaly od dalšího leadera v této oblasti, společnosti Hartmann; tyto obaly však obvykle pocházejí z dovozu.

Nasávaná vláknina však není vhodná pouze pro výrobu obalů na vejce či květníky. Hojně se uplatňuje i v oblasti fixací, a to jak v těžkých aplikacích (strojírenství, motory, automotive), tak i v oblasti spotřebitelského zboží, potravinářství či elektrotechniky.

Vedle pěnového polystyrenu se na nasávanou vlákninu soustřeďuje i společnost Novopol, a. s. Široké portfolio produktů z nasávané papíroviny nachází široké uplatnění pro svoupevnost, pružnost a tvarovou flexibilitu při minimální hmotnosti a nízké ceně.Provedení může být v hydrofobní úpravě, která zajišťuje vysokou odolnost vůči vlhkosti a vodě. Výrobky jsou snadno stohovatelné a plně recyklovatelné.

Nasávanou kartonáž nabízí i AKART CZ, spol. s. r.o. Design obalu se vytváří v 3D aplikacích, které slouží jako podklad pro výrobu lisovací formy, jejíž výroba je hlavní vstupní investicí. Nejpodstatnější částí realizace při návrhu obalu z nasávané kartonáže je zvolení optimálního tvaru a tloušťky deformačních zón. Nejčastějšími výrobky, které využívají fixace z nasávané vlákniny od AKART, jsou počítače, elektronika, domácí spotřebiče, automobilové komponenty, výrobky ze skla, nábytek, kosmetika, drogistické zboží, mobilní telefony a příslušenství, drobné spotřební výrobky, lehké strojírenství atd.

Společnost R-FIN, s. r. o., se naopak soustřeďuje především na zdravotnictví a oblast pečovatelské péče. Firma vyrábí jednorázové papírové nádoby, které jsou používány zejména pro výrobky EKO-Finisher. V současnosti vyrábí podložní mísy, mísy do WC křesel, sputum misky a emitní misky. Výhodou těchto jednorázových nádob je jejich hygieničnost, a tím i eliminace případné infekce. Plné nádoby včetně jejich obsahu jsou během několika minut rozdrceny a vypouštěny přímo do odpadního potrubí.

Firma v rámci svého výrobního programu vyrábí i další produkty, např. balicí prvky pro elektroniku (MP3 přehrávače, DVD) a balicí prvky pro balení praček, které nahradily polystyrenové prvky, a tím došlo k významnému zlepšení ekologické likvidace balení praček.

Tridas – environment friendly packaging

Hlavní činností firmy TRIDAS, s.r.o., jevýroba obalů a obalových materiálů. Design každého výrobku je speciálně navržen přímo v 3D vizualizaci, aby bylo dosaženo optimálních deformačních zón a prostorové tuhosti. Výlisek z nasávané kartonáže lze následovně ještě upravit, a to přelisováním zahorka, výsekem, potiskem nebo polepem.

Společnost využívá při výrobě hned několik technologií. Na balení samorozložitelných květináčů a těžších či pevnějších výrobků, které nejsou příliš křehké (části vozidel, nábytek, motory apod.) využívá při výrobě pouze jednu formu. Stěny těchto produktů jsou pak poněkud silnější (4–9 mm), jedna strana výlisku je poměrně hladká, druhá je hrubá.

Naopak při výrobě obalu pro elektronické výrobky, jako jsou mobilní telefony, DVD přehrávače, počítače, a jednorázové elektrické spotřebiče či kancelářskou techniku apod. se používá dvou kroků výroby, a to formování a následného přelisování. Tloušťka stěn hotových produktů je v rozmezí 1–4 mm.

Další možností je vedle vakuového tvarování termoforming, kterým lze dosáhnou jak hladkosti plochy, tak i tenkostěnnosti produktu. Tyto produkty jsou vyráběny za použití vyhřívaných forem, které výsledný produkt formují a zároveň suší. Tloušťka stěn hotových produktů je v rozmezí 0,3–1 mm. Povrch obou stran je hladký a tvar celého výrobku je dostatečně podrobný s minimální deformací hran. Vzhledem k tomu, že se výrobek suší v tvarovací formě, není zapotřebí sušicí zařízení. Díky tomu, že lisování probíhá za teplot kolem 160°C, mají stěny vyšší hustotu. Při použití trojnásobného lisování se výrobky svými vlastnostmi přibližují v mnoha směrech plastu.

Vedle vakuového tvarování a termoformingu nabízí společnost zákazníkům i další možnosti procesních (sekundárních) úprav, např. druhé lisování zahorka, ořez hran nebo výsek, perforaci, potištění, probarvení, úpravu nasákavosti nebo voděodolnosti za pomoci speciálních aditiv apod.

Z historie

První patent na zařízení k výrobě jednorázově použitelných talířků z nasávané vlákniny získal v USA M. L. Keyes již v roce 1902. O třicet let později firma Fibre Keys prodala licenci nasávané kartonáže do Evropy a v roce 1980 firmu koupila nizozemská nadnárodní společnost Van Leer, která spolu se společností Hartmann, Tenneco a Huhtamaki patří k hlavním leaderům ve výrobě nasávané kartonáže.

 Jana Žižková