Egy termék előállítása során a megfelelő csomagolás kiválasztása alapvető feladat, hiszen egyszerre számos követelménynek kell megfelelnie. Most induló, a jövőben ciklikusan megjelenő cikksorozatunkban a csomagolószerekről, felhasználási területükről, környezetre gyakorolt hatásukról esik majd szó, segítséget nyújtva ezáltal is a döntés helyes meghozatalában. (Főszerkesztő)
Egy termék előállítása során a megfelelő csomagolás kiválasztása alapvető feladat, hiszen egyszerre számos követelménynek kell megfelelnie. Most induló, a jövőben ciklikusan megjelenő cikksorozatunkban a csomagolószerekről, felhasználási területükről, környezetre gyakorolt hatásukról esik majd szó, segítséget nyújtva ezáltal is a döntés helyes meghozatalában. (Főszerkesztő)
Papír csomagolószerek
A papír növényi anyagokból kémiai és mechanikai úton kinyert, a növényi anyag vázanyagául szolgáló cellulózrostokból előállított vizes szuszpenzióból nemezelődés és víztelenítés útján előállított lap, melynek mechanikai szilárdságát a természetes rostok közötti kötőerők hozzák létre.
A papírt elsősorban íráshordozásra fejlesztették ki, hogy megőrizze az ember gondolatait, rögzítse a történéseket írásban vagy rajzban. Ezt az igényt kezdetben, mint íráshordozók a barlangfalak, agyagtáblák, elefántcsontok stb. töltötték be. Később Egyiptomban a nílusi sásból különleges módon készítették a papiruszlapokat, amelyekből tekercset formáltak, s folyamatosan olvasható és könnyen tárolható íráshordozókat készítettek. Erre az anyagra emlékezve maradt meg a papír elnevezés. A sás alapanyag gyors fogyása miatt állatbőrök (juh, kecske) speciális kikészítésére került sor, melyet az eljárás kidolgozásának helyéről, Pergamenról pergamennek neveztek el. Kódexek készítéséhez használták, ma már csak nagyritkán egy-egy díszoklevelet készítenek állatbőrből. A papír felfedezését több egymásnak ellentmondó időhöz és helyhez szokták kötni. Egyes források Indiát, mások Kínát jelölik meg a papír származási helyéül. Ha az eredet vitatott is, elterjesztése mindenképpen az utóbbiak nevéhez fűződik. Bár feltalálása után Európa közel ezer évvel később ismerte meg arab közvetítéssel. A kezdetben szinte kizárólag írásra használt papír alkalmazása, később más (műszaki, egészségügyi stb.) területekre is kiterjedt, a csomagolásban különösen nagy jelentőségre tett szert.
A 80-as években hazai papírfogyasztásban a csomagolópapírok aránya elérte az 50%-ot, s ezzel kétszeresen meghaladta az író-nyomópapírok felhasználását.
Papír szerepe a csomagolásban
Az összes csomagolóanyag felhasználásának értékarányában hazánkban kb. 40%-osan részesedik a papír. Ez a nagyon régen használatos csomagolóanyag szinte minden országban a vezető helyet foglalja el a csomagolóanyagok egymás közötti versenyében, mely elsősorban jó tulajdonságainak köszönhető:
- természetes alapanyaga révén környezetbarát,
- viszonylag olcsó,
- jól nyomtatható,
- könnyen ragasztható,
- egyszerű technológiával csomagolóeszközzé alakítható,
- változatos tulajdonságokkal állítható elő, ezért különböző funkcionális jellemzőkkel (porvédelem, párnázás, mechanikai szilárdság) rendelkező lapok készíthetők belőle,
- hajlékony
- újra feldolgozható stb.
Rossz tulajdonságai közé tartozik:
- viszonylagos gyenge beszakító és továbbszakító szilárdság,
- gyengébb nedvesszilárdság,
- porozitás,
- légáteresztő képesség (másfelől jó tulajdonság).
A készpapír tulajdonságai könnyen módosíthatók a papírpépbe (lapképzésre előkészített cellulóz vizes szuszpenziója) adalékanyagok keverésével, a kész papírlap felületének bevonásával és mechanikai úton való kezelésével. Ezek a kezelések a papírnak számtalan új tulajdonságot kölcsönöznek. El lehet mondani a papírról, hogy önmagát megújítani képes és ez a tulajdonsága tette a többi csomagolóanyaggal szemben uralkodóvá. Így a hagyományosnak mondható anyag a jelen és a jövő anyaga is. A szakirodalom az úgynevezett perspektivikus csomagolóanyagok közé sorolja. Más szerkezeti anyagokkal (fém, műanyag) társítva folyadékok csomagolásra is alkalmas csomagolóeszközzé alakítható, a feldolgozott anyagok helyes megválasztásával, a konstrukció kialakításával, a fát is pótolja ládák készítésénél.
Fém és fémtartalmú csomagolószerek
Az ónszelencéket már a római korban használták illatszerek és kultikus olajok tárolására. A fémek díszítő ónozását i.e., illetve után néhányszáz évvel különböző területen (Athén, Gallia) valósították meg, amikor izzásig felhevített fémtárgyakat (szerszámok, fegyverek) ónporral szórták meg, ami a tárgyakra ráolvadt.
A kémiai védelmet biztosító lemez ónnal való bevonását közel egyidőben a 17. és 18. század fordulóján valósították meg Franciaországban és Angliában.
A konzervdobozok gyártása a 19. század elejére vezethető vissza, kifejlesztése az angolok nevéhez fűződik, miután az üveges ételkonzervek gyártását Franciaországban megvalósították. Az első nagyobb mennyiség kipróbálására napóleoni háborúkban harcoló csapatok élelmiszer utánpótlásának biztosításánál (logisztika) történt. Később a felfedező expedíció legénységének élelmiszer ellátásában játszottak főszerepet a dobozos húskonzervek.
A középkortól kezdve használt ónfóliát (sztaniol), melyet elsősorban felületek bevonására használtak, majd a 18. században már bizonyos élvezeti cikkek és élelmiszerek csomagolására is, (pl. tea, dohány, csokoládé) csak a 20. század fordulóján váltotta fel az olcsóbb és fiziológiailag kevésbé káros alumíniumfólia.
A fém csomagolószereket a csomagolási szakirodalom az ún. perspektivikus csomagolószerek között tartja számon, melyeknek a jövőben is meghatározó szerepük lesz a csomagolásban. Bár az acél és az alumínium mellett nem várható más fémek alkalmazásának számottevő megjelenése, de a technológiák korszerűsödése és a gazdaságosabb alkalmazások megjelenése, esetleg más szerkezeti anyagok kombinációjával biztosítja a fémek helyét a versenytársként jelentkező más csomagolóanyagokkal szemben is.
Amióta 1968-tól a hazai statisztikai nyilvántartás figyelemmel kíséri a csomagolás fejlődését, a fém csomagolószerek minden évben értékarányosan a második helyet foglalták el a csomagolószerek között. Csak 1994-től kerültek a harmadik helyre, helyet cserélve a műanyag csomagolószerekkel, de ez lényegileg nem jelenti fontosságuk csökkenését. Ebben a csomagolóeszköz csoportban az utóbbi időkben jelentősebb fejlesztések történtek, melyek az egész nemzetgazdaságra hatással voltak:
- a hordók, köztük az aszeptikus változat fejlesztése,
- konzervüvegek csavaros zárásának fejlesztése,
- konzervdoboz hegesztéses gyártásának teljes körű bevezetése,
- fémgőzölt fóliák alkalmazásának kiterjedése,
- alumíniumtartalmú kombinált csomagolószerek előretörése,
- konzervdobozok gyártásának és ellátásának koncentrációja,
- alumíniumötvözetek gyártásfejlesztése, s ennek eredményeképpen a kereskedelmi kiskonténerek elterjedése.
A fémek tulajdonságai csomagolási szempontból
Előnyös tulajdonságok:
- kiváló szilárdságuk van hőkezelés esetén is,
- könnyen alakíthatók,
- zárótulajdonságuk kiemelkedően jó (fény, vízgőz, gáz),
- mechanikai hatásokkal szemben ellenállók (ejtés, ütés, karcolás),
- rágcsálók, rovarok nem károsítják,
- a fém felülete lakkozással, festéssel nemesíthető,
- egyes változatai más szerkezeti anyagokkal társíthatók (papír, műanyag).
Hátrányos tulajdonságuk:
- nehezek, mert viszonylag nagy a sűrűségük (7,2 ill. 2,7 g/cm3),
- korrózióra érzékenyek, különösen az acél.
A fém csomagolószerekben belül az egyes csomagolószer fajták árarányainak alakulása több évtizede a következőképpen alakul:
Csomagolószer fajta Megoszlási arány %
KonzervdobozZáróelemAeroszol palackTubusHordó, kannaAlumíniumfóliaEgyéb doboz és palackEgyéb 40758106717
1. táblázat
Fém csomagolószer fajták felhasználásának arányai hazánkban
Műanyag csomagolószerek
A műanyag csomagolószerek több anyaghoz képest a legfiatalabbak. A 19. század ipari növekedése nyomán felismerték, hogy a természetben rendelkezésre álló anyagok fogyóban vannak. Az új anyagok után való kutatás mellett mesterséges úton is megpróbáltak újabb tulajdonságokkal rendelkező anyagokat előállítani. Először a természetben előforduló nagymolekulájú (fehérjék, szénhidrátok) anyagokat különböző vegyi anyagokkal reagáltatták, s ezzel módosították eredeti tulajdonságaikat, s így új szerkezeti anyagokhoz jutottak. Ezeket természetes alapú műanyagoknak nevezték el, szemben azokkal az anyagokkal, melyek eredetileg nem természetes polimerekből származtak, hanem a kiinduló alapanyagok kis molekulájúak, s melynek összekapcsolásával hoznak létre óriásmolekulákat (szintetikus anyagok). Az évek előrehaladásával új meg új anyagok keletkeztek, de az előállítási körülmények módosításával is változnak az anyagok tulajdonságai, s így bővül felhasználásuk is.
Így igen sokféle anyag keletkezett, melyek más-más tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek az anyagok egyformán jól használhatók, de csak meghatározott helyeken és célokra, valamint csak meghatározott körülmények között. A műanyagok a legdinamikusabban fejlődő csomagolóanyagok, s a fejlődés még közel sem állt meg. De azt is látni kell, hogy a környezeti problémák is sokasodnak használatukkor. Kis tömegük mellett viszonylag nagy térfogatot foglalnak el. Néhány fajtájuk olyan anyagot is tartalmaz, mely a szokásosnál jobban terheli a környezetet, s ezek elégetésekor az égéstermékek hozzájárulhatnak a savas esők képződéséhez vagy a levegő és a nyílt vizek elszennyeződéséhez. A szabad területeken elhagyott műanyagszemét nehezen és hosszú idő után bomlik el.
Nagyrészük (poliolefinek, polisztirolok, poliészterek) elégetésekor azonban csak víz és szén-dioxid keletkezik ugyanúgy, mint a papírok elégetésekor, tehát nem szennyezik jobban a környezetet. Igaz, hogy a keletkező CO2 is káros, hiszen növeli az "üvegház hatást", de nem jobban, mint más anyagoknál. Nagy előnyük:
- változatos formában való előállíthatóságuk, széleskörű felhasználhatóságuk,
- kis tömegük, illetve sűrűségük,
- viszonylag csekély energia befektetéssel való előállíthatóságuk,
- újrahasznosíthatóságuk.
A bővülő alkalmazás miatt és a felhasználásra kerülő anyagok mennyiségi növekedésére tekintettel a hulladék hasznosításával, ill. kezelésével kiemelt módon kell foglalkozni kell, ez korunk egyik legfontosabb problémája és egyben feladata.
(forrás: Papír-Press Egyesülés - Kerekes Titusz, 2000.: Bevezetés a csomagolástechnikába I.)
Papír csomagolószerek
A papír növényi anyagokból kémiai és mechanikai úton kinyert, a növényi anyag vázanyagául szolgáló cellulózrostokból előállított vizes szuszpenzióból nemezelődés és víztelenítés útján előállított lap, melynek mechanikai szilárdságát a természetes rostok közötti kötőerők hozzák létre.
A papírt elsősorban íráshordozásra fejlesztették ki, hogy megőrizze az ember gondolatait, rögzítse a történéseket írásban vagy rajzban. Ezt az igényt kezdetben, mint íráshordozók a barlangfalak, agyagtáblák, elefántcsontok stb. töltötték be. Később Egyiptomban a nílusi sásból különleges módon készítették a papiruszlapokat, amelyekből tekercset formáltak, s folyamatosan olvasható és könnyen tárolható íráshordozókat készítettek. Erre az anyagra emlékezve maradt meg a papír elnevezés. A sás alapanyag gyors fogyása miatt állatbőrök (juh, kecske) speciális kikészítésére került sor, melyet az eljárás kidolgozásának helyéről, Pergamenról pergamennek neveztek el. Kódexek készítéséhez használták, ma már csak nagyritkán egy-egy díszoklevelet készítenek állatbőrből. A papír felfedezését több egymásnak ellentmondó időhöz és helyhez szokták kötni. Egyes források Indiát, mások Kínát jelölik meg a papír származási helyéül. Ha az eredet vitatott is, elterjesztése mindenképpen az utóbbiak nevéhez fűződik. Bár feltalálása után Európa közel ezer évvel később ismerte meg arab közvetítéssel. A kezdetben szinte kizárólag írásra használt papír alkalmazása, később más (műszaki, egészségügyi stb.) területekre is kiterjedt, a csomagolásban különösen nagy jelentőségre tett szert.
A 80-as években hazai papírfogyasztásban a csomagolópapírok aránya elérte az 50%-ot, s ezzel kétszeresen meghaladta az író-nyomópapírok felhasználását.
Papír szerepe a csomagolásban
Az összes csomagolóanyag felhasználásának értékarányában hazánkban kb. 40%-osan részesedik a papír. Ez a nagyon régen használatos csomagolóanyag szinte minden országban a vezető helyet foglalja el a csomagolóanyagok egymás közötti versenyében, mely elsősorban jó tulajdonságainak köszönhető:
- természetes alapanyaga révén környezetbarát,
- viszonylag olcsó,
- jól nyomtatható,
- könnyen ragasztható,
- egyszerű technológiával csomagolóeszközzé alakítható,
- változatos tulajdonságokkal állítható elő, ezért különböző funkcionális jellemzőkkel (porvédelem, párnázás, mechanikai szilárdság) rendelkező lapok készíthetők belőle,
- hajlékony
- újra feldolgozható stb.
Rossz tulajdonságai közé tartozik:
- viszonylagos gyenge beszakító és továbbszakító szilárdság,
- gyengébb nedvesszilárdság,
- porozitás,
- légáteresztő képesség (másfelől jó tulajdonság).
A készpapír tulajdonságai könnyen módosíthatók a papírpépbe (lapképzésre előkészített cellulóz vizes szuszpenziója) adalékanyagok keverésével, a kész papírlap felületének bevonásával és mechanikai úton való kezelésével. Ezek a kezelések a papírnak számtalan új tulajdonságot kölcsönöznek. El lehet mondani a papírról, hogy önmagát megújítani képes és ez a tulajdonsága tette a többi csomagolóanyaggal szemben uralkodóvá. Így a hagyományosnak mondható anyag a jelen és a jövő anyaga is. A szakirodalom az úgynevezett perspektivikus csomagolóanyagok közé sorolja. Más szerkezeti anyagokkal (fém, műanyag) társítva folyadékok csomagolásra is alkalmas csomagolóeszközzé alakítható, a feldolgozott anyagok helyes megválasztásával, a konstrukció kialakításával, a fát is pótolja ládák készítésénél.
Fém és fémtartalmú csomagolószerek
Az ónszelencéket már a római korban használták illatszerek és kultikus olajok tárolására. A fémek díszítő ónozását i.e., illetve után néhányszáz évvel különböző területen (Athén, Gallia) valósították meg, amikor izzásig felhevített fémtárgyakat (szerszámok, fegyverek) ónporral szórták meg, ami a tárgyakra ráolvadt.
A kémiai védelmet biztosító lemez ónnal való bevonását közel egyidőben a 17. és 18. század fordulóján valósították meg Franciaországban és Angliában.
A konzervdobozok gyártása a 19. század elejére vezethető vissza, kifejlesztése az angolok nevéhez fűződik, miután az üveges ételkonzervek gyártását Franciaországban megvalósították. Az első nagyobb mennyiség kipróbálására napóleoni háborúkban harcoló csapatok élelmiszer utánpótlásának biztosításánál (logisztika) történt. Később a felfedező expedíció legénységének élelmiszer ellátásában játszottak főszerepet a dobozos húskonzervek.
A középkortól kezdve használt ónfóliát (sztaniol), melyet elsősorban felületek bevonására használtak, majd a 18. században már bizonyos élvezeti cikkek és élelmiszerek csomagolására is, (pl. tea, dohány, csokoládé) csak a 20. század fordulóján váltotta fel az olcsóbb és fiziológiailag kevésbé káros alumíniumfólia.
A fém csomagolószereket a csomagolási szakirodalom az ún. perspektivikus csomagolószerek között tartja számon, melyeknek a jövőben is meghatározó szerepük lesz a csomagolásban. Bár az acél és az alumínium mellett nem várható más fémek alkalmazásának számottevő megjelenése, de a technológiák korszerűsödése és a gazdaságosabb alkalmazások megjelenése, esetleg más szerkezeti anyagok kombinációjával biztosítja a fémek helyét a versenytársként jelentkező más csomagolóanyagokkal szemben is.
Amióta 1968-tól a hazai statisztikai nyilvántartás figyelemmel kíséri a csomagolás fejlődését, a fém csomagolószerek minden évben értékarányosan a második helyet foglalták el a csomagolószerek között. Csak 1994-től kerültek a harmadik helyre, helyet cserélve a műanyag csomagolószerekkel, de ez lényegileg nem jelenti fontosságuk csökkenését. Ebben a csomagolóeszköz csoportban az utóbbi időkben jelentősebb fejlesztések történtek, melyek az egész nemzetgazdaságra hatással voltak:
- a hordók, köztük az aszeptikus változat fejlesztése,
- konzervüvegek csavaros zárásának fejlesztése,
- konzervdoboz hegesztéses gyártásának teljes körű bevezetése,
- fémgőzölt fóliák alkalmazásának kiterjedése,
- alumíniumtartalmú kombinált csomagolószerek előretörése,
- konzervdobozok gyártásának és ellátásának koncentrációja,
- alumíniumötvözetek gyártásfejlesztése, s ennek eredményeképpen a kereskedelmi kiskonténerek elterjedése.
A fémek tulajdonságai csomagolási szempontból
Előnyös tulajdonságok:
- kiváló szilárdságuk van hőkezelés esetén is,
- könnyen alakíthatók,
- zárótulajdonságuk kiemelkedően jó (fény, vízgőz, gáz),
- mechanikai hatásokkal szemben ellenállók (ejtés, ütés, karcolás),
- rágcsálók, rovarok nem károsítják,
- a fém felülete lakkozással, festéssel nemesíthető,
- egyes változatai más szerkezeti anyagokkal társíthatók (papír, műanyag).
Hátrányos tulajdonságuk:
- nehezek, mert viszonylag nagy a sűrűségük (7,2 ill. 2,7 g/cm3),
- korrózióra érzékenyek, különösen az acél.
A fém csomagolószerekben belül az egyes csomagolószer fajták árarányainak alakulása több évtizede a következőképpen alakul:
Csomagolószer fajta Megoszlási arány %
KonzervdobozZáróelemAeroszol palackTubusHordó, kannaAlumíniumfóliaEgyéb doboz és palackEgyéb 40758106717
1. táblázat
Fém csomagolószer fajták felhasználásának arányai hazánkban
Műanyag csomagolószerek
A műanyag csomagolószerek több anyaghoz képest a legfiatalabbak. A 19. század ipari növekedése nyomán felismerték, hogy a természetben rendelkezésre álló anyagok fogyóban vannak. Az új anyagok után való kutatás mellett mesterséges úton is megpróbáltak újabb tulajdonságokkal rendelkező anyagokat előállítani. Először a természetben előforduló nagymolekulájú (fehérjék, szénhidrátok) anyagokat különböző vegyi anyagokkal reagáltatták, s ezzel módosították eredeti tulajdonságaikat, s így új szerkezeti anyagokhoz jutottak. Ezeket természetes alapú műanyagoknak nevezték el, szemben azokkal az anyagokkal, melyek eredetileg nem természetes polimerekből származtak, hanem a kiinduló alapanyagok kis molekulájúak, s melynek összekapcsolásával hoznak létre óriásmolekulákat (szintetikus anyagok). Az évek előrehaladásával új meg új anyagok keletkeztek, de az előállítási körülmények módosításával is változnak az anyagok tulajdonságai, s így bővül felhasználásuk is.
Így igen sokféle anyag keletkezett, melyek más-más tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek az anyagok egyformán jól használhatók, de csak meghatározott helyeken és célokra, valamint csak meghatározott körülmények között. A műanyagok a legdinamikusabban fejlődő csomagolóanyagok, s a fejlődés még közel sem állt meg. De azt is látni kell, hogy a környezeti problémák is sokasodnak használatukkor. Kis tömegük mellett viszonylag nagy térfogatot foglalnak el. Néhány fajtájuk olyan anyagot is tartalmaz, mely a szokásosnál jobban terheli a környezetet, s ezek elégetésekor az égéstermékek hozzájárulhatnak a savas esők képződéséhez vagy a levegő és a nyílt vizek elszennyeződéséhez. A szabad területeken elhagyott műanyagszemét nehezen és hosszú idő után bomlik el.
Nagyrészük (poliolefinek, polisztirolok, poliészterek) elégetésekor azonban csak víz és szén-dioxid keletkezik ugyanúgy, mint a papírok elégetésekor, tehát nem szennyezik jobban a környezetet. Igaz, hogy a keletkező CO2 is káros, hiszen növeli az "üvegház hatást", de nem jobban, mint más anyagoknál. Nagy előnyük:
- változatos formában való előállíthatóságuk, széleskörű felhasználhatóságuk,
- kis tömegük, illetve sűrűségük,
- viszonylag csekély energia befektetéssel való előállíthatóságuk,
- újrahasznosíthatóságuk.
A bővülő alkalmazás miatt és a felhasználásra kerülő anyagok mennyiségi növekedésére tekintettel a hulladék hasznosításával, ill. kezelésével kiemelt módon kell foglalkozni kell, ez korunk egyik legfontosabb problémája és egyben feladata.
(forrás: Papír-Press Egyesülés - Kerekes Titusz, 2000.: Bevezetés a csomagolástechnikába I.)
Forrás: Agrárágazat
