A papír tapintása, egyedi illata, új élmény, felfedezés öröme, vagy egyszerűen csak a kikapcsolódási lehetőség. Ezek mind válaszok arra a kérdésre, hogy miért ragaszkodunk az olvasáshoz. De mi lenne ha valaki azt mondaná, hogy a papír, amiből könyveink készülnek a mai formában árt a környezetnek és nem fenntartható? Nem is lehetne fontosabb a téma ha unokáink jövőjéről van szó, és ki akarna cinkos lenni? És mi lenne ha valaki azt mondaná, hogy van pár ígéretes javaslat a megoldásra és nem kell lemondanunk kedvenc időtöltésünkről?
A jelenleg ismert hagyományos farost papírt Kínában találták fel több ezer éve és még ma is használják, azonban napjaink keresletét kielégíteni már komoly természeti következményekkel jár. Erdőirtások,elfolyó szennyvíz, vagy légszennyezés jelentős százaléka írható a papírgyártás számlájára. A papír egyre szélesebb körű felhasználása iránt támasztott és folyamatosan növekvő igény kéretlenül szembesít: nem marad következmények nélkül.
Jóllehet nem feltétlen korunk fenntarthatósági kihívásaira, inkább a volt kommunista országok eladósodását okozó olajválságra keresték a választ ismét Ázsiában, ezúttal Tajvanon, mikor 12 év kutatás után az 1990-es évek végén a Lung Meng Technology Co cég előállt egy reményteli megoldással: újra feltalálták a papírt, de ezúttal fő alkotó eleme az újrahasznosított kőpor volt.
A kőpapírt fa, víz és vegyi anyagok felhasználása nélkül, 70%-al kevesebb CO2 kibocsátás mellett gyártják a hagyományos papírnál jobb minőségben és olcsóbban (nagyobb volument alapul véve).
Lehetséges ez? És ha igen, miért nem terjedt még el eddig mindenhol? A témát 2021 év elején tartott berlini szervezésű future!publish digitális konferencián vizsgálta Hunter Bliss a Pebble Printing Group képviseletében, a német könyvkiadást megreformáló technológiát kilátásba helyezve.
Bár webshopunk is elsődlegesen a könyveket érintő hírekre fókuszál és az olvasás fennmaradása miatt érdeklődünk most ennyire, mégis a téma szélesebb területet fed le, mint a papíripar, hiszen a technológia csomagoló-, bútor-, divatiparban sőt még a háztartási eszközöknél is felhasználható. Lentebb lépésenként hámozzuk le a sokrétű témát, hogy végül egy egységesen tudjuk megítélni:
Almát a körtével? Kicsit igen, biztosabb alapok reményében inkább fussuk át gyorsan a hagyományos farost papír gyártását is:
Hagyományos papír
- Alapanyagunk, az erdőgazdaságokból érkező darabolt fa. Áztatják, hántolják, mert a kéreg barnára színezi a papírt.
- Aprítják a rönköket, vízzel pépesítik a faforgácsot és vegyi oldásra viszik az elegyet:
- Eltávolítják ami nem kell, például a fa rostjait összetartó kötőanyagot, a lignint.
- cellulózzá főzés – nátrium szulfid adalékkal.
- Elemi rostokra bontott pépet mossák és őrlik, későbbi összetapadást segíti a rostok felületének növelése, meg persze a csomómentes pép.
- Adalékok hozzáadása a különleges minőségi jellemzők eléréséhez:
- átlátszatlanságot kalcium-karbonát töltőanyag biztosítja,
- klór adja a fehérséget,
- enyv felel a víztaszítóságáért,
- szerves alkoholok a nedvességtartásért,
- és színezék ha színes papírt gyártanak.
- Nagy teljesítményű papírgyártó gépsor:
- hígfolyós papírpépben lévő víz átfolyik a merítő- vagy szűrőszitán (a gépsorra kerülő pép 90 százaléka víz), a rostok egyenletesen szétterülnek,
- préshengerek közé érve a folytonos pép szövetből kisajtolják a maradék vizet, beállítják a kívánt vastagságot, és papírunk megkapja a hengerelésből adódó, irányának megfelelő szálirányt.
- Végül feszítőhengeren szárítják, lehűtik majd felcsévélik.
Újrahasznosított papír
- A szelektív hulladék tárolókból begyűjtve és különböző típusokra szétválogatják a papírt,
- szappanos vízzel mossák át, a tinta, műanyag fólia, kapcsok vagy ragasztó anyagok eltávolításához, majd
- vízzel összekeverve lesz egy újrahasznosított pép, amit a hagyományos fapéppel (lásd fent) kevernek össze és különböző termékeket hoznak létre, pl újság, wc papír, csomagolóanyag.
Most pedig jöjjenek a kegyetlen számok:
Szennyvíz
Hunter Bliss előadása alapján 10 liter tiszta víz szükséges egy darab DIN A4-es lap előállításához. Az Európában hagyományos papírgyártás során felhasznált víz mennyisége éves szinten elég lenne ahhoz, hogy ellásson 14,8 millió európai lakost vízzel, miközben csak Európában az országok egyharmadát fenyegeti közvetlenül a vízhiány.
Erdőírtás
A Global Forest Watch adatai szerint bolygónk szárazföldjeinek kb. 30%-át borította erdő (3,92 Gha) 2010-ben, ez csak 2020-ban nettó 25,8 millió hektárral (Mha) lett kevesebb (valamivel nagyobb, mint az Egyesült Királyság területe – 24,48 Mha). A trópusi esőerdők területe rohamosan csökken, főleg egyre gyakoribb erdőtüzek fényében érdemes a lenti diagramot szemügyre venni.
Árucikkeken belül a hagyományos papírtermékek előállítása hozzájárul a globális erdőirtás 10%-ához, ami pedig a világ üvegházhatású gázok kibocsátásának 12%-a. Az erdők elvesztése veszélyezteti a állatok természetes élőhelyét és talajvédelmet, hatással van a víz körforgására, valamint bolygónk CO2 megkötő képességére.
Meg kell említeni, hogy erdőségek visszatelepítése is folyamatosan zajlik (évente átlag 8 Mha), azonban ennek mértéke elmarad a fokozódó kitermeléstől.
Az aggasztó mértékű erdőirtást látva kormányok korlátozó regulációi mellett szükség van alternatív megoldásokra, erre tesz ígéretes lépéseket az FSC (Forest Stewardship Council) független szervezet, mely fenntartható és felelős erdőgazdálkodások tanusításával szavatolja, hogy az igazolással rendelkező üzemek, bútorgyárak stb. elfogadják és betartják az FSC szigorú szabványait és előírásait, és az általuk forgalmazott termékek megfelelnek a környezettudatos és társadalmilag felelős termelés, gyártás feltételeinek. Hátránya, hogy a tanusított faalapanyag származási helyétől függően 15-25%-al drágább, amit átörökít a papírra is, továbbá a tanusított papírokat kevésbé készletezik, külön szállítják, így hozzáférésük lassabb.
A kezdeményezésre jó példa a Cyclus offset FSC tanusított, 100%-ban újrahasznosított alapanyagokból készülő minőségi, környezetbarát ofszet papír.
Találkozhatunk még papírtermékeken a PEFC (Programme for the Endorsement of Forest Certification) logójával. A PEFC valójában a világ legnagyobb erdőtanúsító szervezete.
A fiatalabb fák több CO2-t tudnak megkötni és minden kivágott fa helyére többet is ültetnek, esetleg a fehérítési eljárást is vegyszer mentesen végzik. A fenntartható forrásból származó papír mégsem csökkenti hulladékot vagy járul hozzá az újrahasznosításhoz. A fákra nem tekinthetünk úgy, mint megújuló energiaforrásra és nem is végtelenek. A fák számos nem megújuló anyagból származnak, amely alkalmatlanná teszi őket arra, hogy a bolygó ezen erőforrásait a papír miatt kiaknázzuk. A papírt kb. 5-7-szer lehet újrahasznosítani.
Kőpapír
Az iparág ismertebb cégeinek (új-zélandi Stone Paper Company; tajvani Lung Meng Technology Co; amerikai KapStone) sikerült a természetnek és kőfejtő bányáknak is egyaránt előnyös és hatékony megoldást találniuk. Teljes egészében hulladékanyagokból készült papír jellegű termék. Összetételét tekintve 20% újrahasznosított polietilén műanyag és 80% kalcium-karbonát (mészkő) por. A fejlett és olcsóbb gyártási folyamat nem igényli fák kivágását, vizet vagy vegyi anyagokat (klór, cellulóz..) emellett történhet teljes mértékben megújuló napenergia által hajtva. Így elkerüljük az erdőírtsát, nincs vízszennyezés és a légszennyezés is töredékére csökken, a végtermék pedig 98-100%-ban újrahasznosítható mint kőpapír vagy mint cement.
"Egy tonna kőpapír 20 fát, 28 000 liter vizet, 280 kWh energiát és 900 kg CO2-kibocsátást takarít meg"
Hunter Bliss
- Nyersanyag: telephely lerakóján gyűjtik a főként márványbányai kőzethulladékokból származó tömböket. A tömbök tiszta, természetes fehér belseje lesz igazán fontos az eljárás során.
- Őrlés: helyszíni lerakóból az őrlőgépekbe kerülnek a tömbök, ahol először a külső réteget lefaragják, majd a belsejét a lisztnél finomabb szemcsékre őrlik.
- Pelletálás: ebben a lépésben jön létre a kőpapír fő összetevője. A kis mennyiségű HDPE és CaCO3 por összetételét a kívánt végtermékhez - papír vagy karton - igazítva létrejön a pellet.
- Extrudálás: a pelletekből előállított képlékeny ömledék eljárása hasonlít a fólia fúvásnál alkalmazotthoz, azonban itt jóval összetettebb mint a hagyományos műanyag esetében, leginkább a kőpapír nagy mennyiségű kalcium-karbonát tartalma miatt.
- Felületkezelés: a nyers papír tulajdonképpen már felhasználható, ha nem akarunk rá nyomtatni. Ellenkező esetben további kettős felületkezelési előkészítést igényel. Így kapjuk a pelletálás során beállított összetételnek megfelelően a papír (RPD - Rich Mineral Paper Double Coated) vagy karton (RBD - Rich Mineral Board Double Coated) végterméket.
- Végül a papírt lemérik, becsomagolják és kiszállítják az ügyfélnek. A gyártás során keletkező hulladék újra felhasználható a következő szériában.
A gyártásban részt vevő vállalatok különböző ISO tanusítványok mellett C2C tanusítvánnyal is rendelkeznek, ami a Bölcsőtől a bölcsőig (Cradle to Cradle) elvre épül. Ez egy mindenre kiterjedő (holisztikus) rendszert jelent, mely hulladékok teljes felszámolásával, azokat maradéktalanul újra visszatáplálva a gyártási körfolyamatba állít elő javakat. Nem véletlen, hogy William McDonough és Michael Braungart könyvének angol eredetijét, melyben ezt az elvet részletezik, kőpapírra nyomták. Nálunk legutóbb 2007-ben a HVG Kiadó gondozásában jelent meg Bölcsőtől bölcsőig; Környezettudatosság – a tervezéstől a gyártásig címmel.
Kalcium-Karbonát (CaCo3)
Amint láttuk a kalcium-karbonát nem idegen a hagyományos papírgyártástól, ott is használják adalékanyagként. A természetben nem csak ásványok és kőzetek alapvető alkotója, de puhatestűek és a gerincesek csontos vázának is fő alkotórésze, tojáshéj kb. 95%-a. A földkéreg jelentős részét alkotja, a fákkal összehasonlítva közel kimeríthetetlen: 16 milliószor gyakoribb és tonnánként 80%-kal olcsóbb, mint a hagyományos fatermékek. A kőpapír jövőbeni elterjedése esetén a mészkövet (elérhetőségének köszönhetően) közel minden ország függetlenül kitermelheti.
A világszerte bányászott összes mészkő, márvány, gránit valamint homokkő egyharmada Ázsiából származik.
Az iparág virágzik, a nyersanyag felhasználási területe pedig folyamatosan nő, ezzel kielégítve a lankadatlan igényt a különböző építőipari végtermékekre: homlokzati téglák, konyhai csempe vagy márványasztalok. Továbbá összetevője fogkrémeknek, gyógyszereknek, baba hintőpornak.
A kőfejtés azonban nem csak végterméket, hanem hatalmas mennyiségű kavicsot, törmeléket azaz kőzethulladékot is eredményez, amit eddig főként gátakba, völgyekbe pumpálták és hagyták leülepedni.
Kemény polietilén (HDPE – high-density polyethylene)
Karl Ziegler és Giulio Natta közösen kapott 1963-ban Nobel-díjat a hosszú láncú polimerek kutatásában elért eredményeikért, és többek között a HDPE feltalálásáért. Felhasználási lehetőségei széleskörűek: használják csomagolásokhoz, italos palackokhoz, tisztítószeres flakonokhoz, margarinos dobozokban, szemetes konténereknél, számos hordótípushoz, infrastruktúrális beruházásokhoz mint gázcső és vízcső, és a legtöbb korszerű személygépkocsi üzemanyag tartályában. A sokrétű felhasználási módhoz ezt kielégítő gyártási volumen is párosul, így újrahasznosításra az anyag elérhetősége biztosított.
És persze mivel ez az egyik legáltalánosabb műanyag a földön, az óceánokban gyűlő műanyagszemét nagy részét is kiteszi, amivel rátapintottunk a kérdéskör tyúkszemére.
A téma összetett és mély, ezért most csak röviden foglalkozunk vele, mivel kőpapír előállításánál a már kész HDPE újrahasznosításáról és nem gyártásáról van szó: tény, hogy a HPDE közel végtelenszer újrahasznosítható. A kihívást a szemetelés okozza, amit csak megfelelően kiépített gyűjtő és újrahasznosító rendszerrel lehet a gyártási körforgásba visszaintegrálni. Ez megköveteli főként a gyártói, fogyasztói és városüzemeltetési tudatosságot.
A kőpapír kötőanyagaként használt HDPE 40%-kal jobban újrahasznosítható, mint a papír, égése során nem keletkezik mérgező anyag és előállítása lényegesen hatékonyabb mint a a papíré. Az éves HDPE-termelés jelenleg tízmillió tonnával felülmúlja a hagyományos papírt, de csak a világ olajtermelésének ~ 0,5% -át emészti fel (4% műanyag részesedésből). Ha az összes hagyományos papírt felváltaná a kőpapír HDPE-vel, akkor a világ olajtermelésének csak további 0,5% -ára lenne szükség. Kőpapír csomagolóanyag sokkal takarékosabb lenne, mint a normál műanyag vagy papír használata, így 80%-kal csökkenne a globális műanyag felhasználás, miközben egyszerűsödne az újrafeldolgozás.
Kőpapír tulajdonságai
Tiszta fehér szín mellett egyből feltűnik a minőségi tapintás érzet – selymesen sima és puha, nincs szálirány. Együttesen járulnak hozzá a jobb írás élményhez is. Felülete nem szemcsés, ezért nem igényel bevonatot vagy laminációt. Nehezen szakad, víz- és zsírálló. Nem töltődik fel statikusan, nincs benne vegyi anyag ezért Ph-ja semleges, nem mérgező, antibakteriális, UV-lebomló, és megfelel az FDA élelmiszerbiztonsági követelményeinek. Hajtogatni azért még lehet, így nem kell búcsút mondani az origamis délutánoknak. Fontos azonban, hogy sárga szelektív kukába (műanyag, fém) kell tenni kék (papír) helyett.
Felhasználásai
Magát a technológiát tekintve a kőpor és műanyag összetételi arányait eltolva több iparág igényeit is kiszolgáló termékek jöhetnek létre. HDPE arányát növelve gyártható például szintetikus bőr, tálcák, ventilátorok, lámpabúrák, alátétek, padlószőnyegek, stb. A fent említett Stone Paper például 2013-ban Rockstock néven gyártott raklapokat újrahasznosított kőpapírból és újrahasznosított műanyag polipropilén palackokból.
Jelenleg a kőpapír alkalmazása elsősorban csomagolás, címkézés, öntapadó papír szegmensekben jelentős. Emellett Ázsiában általánosságban véve ismert: bevásárló táskák, joghurtos edények, tejes dobozok gyártásánál használják. Európában főleg jegyzettömbök formájában találkozhatunk velük.
Azonban az iparág folyamatos növekedés előtt áll, új területek meghódítására is törekedve – pl divatipar vagy könyvkiadás.
Könyvkiadás
Nyomtatáskor a tónusérték növekedése miatt lényegesen kevesebb festék kerül felhasználásra, vonalak élesebbek, telítettebbek. A tiszta fehér és minőségi tapintás érzetet már említettük. Ennek ellenére a kőpapír lehetőségei a könyvgyártásban még limitáltak. Hagyományos papírhoz hasonlítva a kőpapír 20%-al nehezebb, könnyítésén folyamatosan dolgoznak. Emellett valamivel áttetszőbb is, így a korábbi 100g-os papír helyett, ugyanahhoz az eredményhez most 120g-os papírra lesz szükség. A nyomdák a költségnyomás alatt az árháborúra koncentrálnak újítások helyett. Egy extrudáló gépen csak egyféle vastagságú papírt lehet gyártani, a gazdaságos géppark fenntartásához megrendelés kell, ennek hiányában még nincs megfelelő számú típus. Mivel az anyag más, ezért a ragasztás, nyomtatás, hajtogatás eljárásai némileg különböznek, ennek integrálása a gyártási folyamatba szintén idő. Folyamatos UV kitettség esetén egy év alatt teljesen lebomlik, ez jó tulajdonság táskáknál, de megoldást kell találni az időt álló művek kiadhatóságához. Ha mérlegeljük a korábbi sorokat, látható, hogy
a kőpapír még csak fejlesztési fázisban tart, így széleskörű alkalmazhatóságára várni kell,
azonban a megrendelések felfutásával öngerjesztő folyamat indulhat meg és gyorsan átrendeződhetnek a viszonyok.
Kőpapír éves gyártási volumene világszerte 1 millió tonna, míg a hagyományos papíré 400 millió tonna. Árban jelenleg az FSC Mix ofszetpapírral versenyképes. A Pebble Group célja, hogy jelenlegi 1 tonna kibocsátását 5 év alatt 50 000 tonnára bövelje (ami hozzávetőlegesen 40 millió puha borítású könyvet jelent), így a kőpapír ára kb. 30%-kal lenne olcsóbb, mint a hagyományos papír. A méretgazdaságosság fejlődésével a kőpapír ára jóval a hagyományos papír alá csökkenne, alacsonyabb előállítási költségekkel, mint a karton.
Első fecskék
Spanyol Cuento de Luz kiadó mesekönyveit kőpapíron publikálja, hasonlóan az új-zélandi EduMaxi kiadó is. Emellett minőségi Noteszeket gyártanak, többek között A good company, Woodlesspaper, Karst, vagy Ogami.
Összefoglalhatjuk végül, hogy kialakulóban van egy ígéretes alternatíva: a kőpapír. Megkísérel hozzájárulni a következő generáció fenntarthatóbb és egészségesebb életéhez, ahol az esőerdők védelme sem elhanyagolható az éghajlatváltozás kezelésében. Amit kínál: csak újrahasznosított anyagok felhasználásával előállított, erdőirtás, víz és hozzáadott vegyi anyagok nélkül készülő papír jellegű termék jóval kisebb ökológiai lábnyommal, de elterjedésétől függ, hogy árban fel tudja venni a versenyt a napjainkban használatos hagyományos papírral.
Jelenleg még vitatható a kőpapír forradalma, kimenetéről úgyszólván kő-papír-ollóval is találgathatnánk. A kérdés, hogy végül a papír csomagolja be a követ, vagy a kőpapír lesz többek között a csomagolóipar új győztese?