Um olhar mais atento sobre a caixa de papelão ondulado do ICP feita de caules de tomate

O Instituto Esloveno de Celulose e Papel (ICP) apresentou recentemente uma embalagem de papelão ondulado feita parcialmente de caules de tomate. Os caules do tomate são provenientes de resíduos agrícolas de origem local que foram processados em papéis forros e canelados adequados para incorporação em papelão ondulado. Conversamos com Igor Karlovits, pesquisador sênior do ICP, para saber mais sobre o potencial e as perspectivas e desafios de aumento de escala. O ICP em Ljubljana está profundamente envolvido na pesquisa sobre o uso em cascata da biomassa residual da madeira, agricultura e indústria (safras e produção de vegetais, cortes verdes urbanos, ou seja, plantas invasoras, silvicultura, produção de madeira e papel, etc.).



20/07/2021 - O Instituto Esloveno de Celulose e Papel (ICP) apresentou recentemente uma embalagem de papelão ondulado feita parcialmente de caules de tomate. Os caules do tomate são provenientes de resíduos agrícolas de origem local que foram processados ​​em papéis forros e canelados adequados para incorporação em papelão ondulado. Conversamos com Igor Karlovits, pesquisador sênior do ICP, para saber mais sobre o potencial e as perspectivas e desafios de aumento de escala.


Você poderia nos contar um pouco mais sobre o processo de incorporação dos caules do tomate no papelão ondulado? Como funciona?

O ICP em Ljubljana está profundamente envolvido na pesquisa sobre o uso em cascata da biomassa residual da madeira, agricultura e indústria (safras e produção de vegetais, cortes verdes urbanos, ou seja, plantas invasoras, silvicultura, produção de madeira e papel, etc.). Em nosso banco de dados, há mais de 60 fluxos diferentes avaliados para a aplicação potencial.


A iniciativa da solução de embalagem circular pela valorização dos caules de tomate desperdiçado teve início em 2018 em cooperação com o maior produtor de tomate da Eslovénia (marca Lušt), com base na ideia de substituição dos sacos de plástico dos seus produtos. A caracterização química e morfológica do caule do tomate comprovou que a quantidade e qualidade da fibra de celulose é adequada para a produção de papel (mais de 40% do teor de fibra, fácil de fracionar com os processos tradicionais de deslignificação kraft).


O processo de fracionamento da biomassa, preparo da fibra e produção do papel foi simulado e otimizado nos laboratórios do Instituto, seguindo os requisitos para a embalagem do tomate. O material desenvolvido tem propriedades de força e resistência à água / vapor melhoradas. Durante a produção e conversão de papel, aditivos de base biológica, como colas à base de startch e cores de impressão de base biológica, foram usados ​​para garantir que o material e o produto de embalagem sejam compostáveis ​​em casa e em conformidade com a regulamentação para os materiais destinados ao contato com alimentos. O aumento de escala e a primeira produção do papel, bem como o design da sacola de papel, foram fornecidos pelo Instituto de Papel e Celulose em 2019 para testes de mercado (25.000 sacolas). Devido ao feedback muito positivo do mercado, o papel de caule de tomate agora é produzido regularmente no Instituto '


Um próximo passo lógico para aumentar a eficiência na quantidade de resíduos do produtor valorizados, na economia do processo, e para permitir o desenvolvimento de novas soluções de embalagem, foi o desenvolvimento do cartão canelado. O papel base desenvolvido para os sacos (um processo patenteado) foi ainda mais otimizado para a produção de forros e caneluras. O maior desafio foi encontrar o fabricante de papelão ondulado com equipamentos ajustáveis ​​para diferentes insumos. Um pequeno produtor de cartão esloveno terminou com sucesso o cartão e o primeiro produto - uma caixa de presente - foi apresentado pela primeira vez este ano.


Que porcentagem do papelão ondulado é feito de pés de tomate?

Para atingir as propriedades mecânicas adequadas, o papel contém aprox. 50% de fibras de caules de tomate, o restante são fibras de madeira dura e macia disponíveis comercialmente. Para as três camadas de papelão ondulado, foi usado papel com gramatura de 110 g / m2.


Seria possível aprimorar o processo para um uso mais difundido?

Como testamos com sucesso o processo em escala piloto (semi-industrial), ele definitivamente tem potencial para aumento de escala. No entanto, existem desafios importantes que devem ser enfrentados - a disponibilidade de biomassa (ou vários tipos dela) em termos de quantidade, disponibilidade sazonal (armazenamento), fontes dispersas (transporte), variações na qualidade, etc. As instalações de polpação de madeira existentes estão super capacitados e não necessariamente adaptados a tais variações intensas nas matérias-primas que chegam. A maioria das matérias-primas alternativas, neste caso caules de tomate, são diversas, variáveis ​​e sazonais, portanto, a matéria-prima recebida não está disponível em quantidades para produção em grande escala em um local, o que se reflete em alto custo logístico.


O aumento de escala é possível com instalações de pequena e média escala (capacidade de polpação de até 100 t / dia), facilmente adaptável a várias matérias-primas e conectado a montante (produtores de biomassa, transporte e serviços de logística), bem como a jusante da cadeia de valor (papel de tamanho médio moinhos, produtores de embalagens, varejistas) e usuários finais (produtores agrícolas, empresas de reciclagem).


Uma limitação importante, reconhecida em diferentes regiões, é a falta de intermediários, instituições de RDI que possam apoiar o desenvolvimento de novas cadeias de valor e a demonstração dos produtos potenciais. O Instituto de Celulose e Papel, com seu equipamento piloto incluindo fracionamento de biomassa, produção de papel e um centro de demonstração de embalagens, desenvolveu o papel, papelão ondulado e produtos de embalagem em um nível que pode ser ampliado e replicado.


Houve testes com outros tipos de resíduos agrícolas?

As estatísticas mostram que existe um alto potencial de resíduos de biomassa e fluxos laterais na Eslovênia para biorrefinação. No Instituto de Celulose e Papel, compilamos um banco de dados dessas matérias-primas juntamente com suas quantidades potencialmente disponíveis e campos de uso mais promissores, não apenas para a fabricação de papel, mas também para a extração de produtos químicos, produção de enzimas etc. fibras e papéis produzidos de várias fontes diferentes. Aquelas com maior potencial, cerca de trinta, têm sido estudadas em profundidade em termos de estruturas químicas e morfológicas e do processo de extração da fibra de celulose e produção de papel em escala de laboratório. De resíduos agrícolas e córregos laterais, por exemplo, analisamos trigo, palha, lúpulo, cevada, milho, entre outros. Os testes-piloto e produção industrial de papel e embalagem de papel foram desenvolvidos em cooperação com diferentes parceiros, ou seja, para a comunidade local de cortes verdes urbanos (plantas alienígenas invasoras, knotweed japonês, goldenrod canadense, gafanhoto preto) ou diferentes indústrias de seus resíduos (isto é, serragem, sacos de café de juta desperdiçados). Alguns deles são apresentados sob a marca registrada do InstitutoCiP. Todos estes produtos são avaliados quanto à sua circularidade e cumprimento dos requisitos legislativos e de mercado. O papelão ondulado era produzido apenas com papel feito de fibras de tomate e knotweed japonês. No entanto, o nosso conhecimento, equipamento e a excelente rede de parceiros permitem-nos experimentar também outros tipos de biomassas.


Fonte: Packaging Europe