Reciclagem de embalagenscartonadas Tetra Pak paraalimentos líquidos

RecyclingofTetra PakAseptic cartons fbr liquid fbodsRecicaje de embalajes cartonadas Tetra Pak para alimentos líquidos

Autor Mario Abreu

Emailmarioabreu@tetrapalccom

Palavraschave reciclagemTetra Pak longavida coleta Canadá

10 Resumo

Embalagens cartonadas paraalimentos líquidos são fabricadas emdiversas camadas incluindo papelpolietileno e alumínio Geralmentefábricas de papel não se interessamem reciclar essas embalagens devidoàs altas quantidades de materiais nãofibrosos e também por falta de conhecimento Entretanto a demanda porfibras secundárias de alta qualidadetem feito fábricas de papel procurarem matérias primas alternativas

Estudos realizados no Brasil

mostraram a viabilidade de se reciclar

os resíduos de plástico e alumínioprovenientes da reciclagem deembalagens cartonadas para alimentos líquidos Isso se mostrouencorajador não somente para osfabricantes de papel mas tambémpara os recicladores de plástico Estatecnologia foi levada para o Canadápermitindo a reciclagem das fibrasbranqueadas de celulose sulfato deembalagens cartonadas para produção de papéis toalha higiénicos ecartões de capa branca E os resíduosde desagregação são utilizados em

ABSTRACT

Asepticpackages are made ofseveral laminated layers including paper aluminum and lowdensity polyethylene High amountsofnonwood materiais and lack ofknowledge on the manufacturing of the package has made recycling aseptic packages an issuefor thepaper industry The demandfor highgradefibersfor recycling ledpaper mills to lookfor alternative solutions FurthermoreStudies on recycling aluminum and lowdensity polyethylene residuals atplastic recycling mills were held in Brazil and showedgreat results for both paper mills andplastic recyclers

The same technology is being brought to Canada to allowthe complete recovery of bleached sulfate paperboardfibersaluminum and lowdensity polyethylene

Aluminum in fact behaves as an alloy to increase the elasticmoduleproperty ofthe locadensitypolyethylene therefore enablingdierent applicatibns for this material as extensive studies heldat the Campinas University Unicamp have reported Alternativesfor the recovery of the aluminum portion were also studiedand proved to be economically feasible This paper shows theevolution of this technology that tookplace in Brazil the presentstatus of the aseptic package recycling in Brazil and the implementation ofthis technology in Eastern and Western Canada

Keywords recycling Tetra Pak drink boxes collectionCanada

REFERÊNCIAS DO AUTOR

Tetra Pak International Este trabalho foi apresentado pelo autor durante a R2000

5 Congresso Mundial sobre Gerenciamento Integrado de Recursos em junho de 2000 e também

durante o Seminário 2000 de Técnica e Produção daRPTA Recycled Paperboard TechnicalAmerican

Association em Maio de 2000 0 trabalho foi revisado e atualizado pelo autor em Março de 2002

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compostos plásticos onde o alumínio funciona comoelemento de liga que aumenta o módulo de elasticidadedo polietileno de baixa densidade conforme estudos feitospela Unicamp Universidade Estadual de Campinas Estetrabalho apresenta a evolução da tecnologia no Brasil e asituação atual da reciclagem de embalagens cartonadaspara alimentos líquidos no Brasil e no Canadá

20 Embalagens cartonadaspara alimentos líquidos

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Diversos formatos para embalagens assépticas

Essas embalagens são produzidas ao redor do mundopor um número pequeno de empresas dentre as quais aTetra Pak que possui a maior parcela de mercado Somentea Tetra Palc compra mais de um milhão de toneladas depapel por ano de seus fornecedores que incluem KlabinStora Enso Assi Doman e Potlatch entre outros

A principal função do cartão na embalagem é a degarantir a estabilidade dimensional e a rigidez Os cartõesutilizados variam conforme o fornecedor mas são em geralproduzidos em múltiplas camadas sempre a partir de fibrasvirgens de celulose Finas camadas de polietileno de baixadensidade são laminadas em ambas as faces do cartãopara protegêlo dos efeitos da umidade externa e evitarcontato direto com alimento As embalagens sãonormalmente classificadas em assépticas e não assépticas

21 Assépticas

As embalagens assépticas são as que possuem umacamada de alumínio em sua composição que atua comobarreira à luz e ao ar Nesta embalagem o alumíniorepresenta aproximadamente 5 do peso líquidoenquanto o cartão responde por 70 a 75 do peso variandocom o volume útil de líquido O percentual restante 20 a25 representa o peso do polietileno

Corte transversal de uma embalagem asséptica

A laminação das camadas é feita por temperaturaevitando o uso de colas e adesivos Nenhum tipo deresistência à umidade é necessário enenhum compostoquímico com essa finalidade é adicionado ao papel Adesagregação desse tipo de embalagem emdesagregadores convencionais é fácil podendo serutilizados processos contínuos ou a batelada emdiferentes consistências

22 Não assépticas

As embalagens não assépticas são aquelas feitas paraprodutos conservados sob refrigeração e que não possuema camada de alumínio Possuem maiores percentuais decartão que as assépticas até 86 e são laminadas da

mesma maneira utilizando se temperatura em vez de colas e adesivos Porém devido às condições de distribuiçãoe armazenagem sob refrigeração empregase materialresistente à umidade wetstrength na fabricação docartão o que requer condições especiais paradesagregação similares a outros materiais tais comocaixas para cervejas etc

30 Reciclagem na fábricade papel

Fábricas de papel em geral não estão preparadase equipadas para lidar com uma matériaprima quegera até 25 de rejeitos sólidos no desagregador Aplaca extratora no fundo do desagregadorconvencional retém a maioria do plástico e doalumínio presente nas embalagens cartonadas paraalimentos líquidos e isso requer que seja feitafreqüentemente a limpeza do desagregador

Em um desagregador operando em batelada afreqüência dessa limpeza dependerá do percentualde embalagens cartonadas em cada carga Se a cargafor feita com 100 de embalagens a limpeza teráde ser feita a cada carga Por sua vez em um sistemade desagregação contínuo o tempo de residênciadeve ser ajustado para permitir a desagregaçãoefetiva das embalagens

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Um sistema com extração de cordas pode conduzirentretanto a um menor aproveitamento de fibras casoembalagens não desagregadas sejam recolhidas pelacorda trança Caso a fábrica possua um repolpador ointervalo entre descargas pode precisar ser reduzidonovamente para evitar entupimentos por excesso decontaminantes

Diversas fábricas de papel reciclando embalagenscartonadas a diferentes consistências em desagregadoresverticais não reportam significativas diferenças em relaçãoao tempo de desagregação Rotores de desagregadores àmédia ou alta consistências aparentemente trituram menoso contaminante plásticoalumínio e isso reduz possíveiscontaminações no papel O tempo de desagregação em umdesagregador de média consistência operando por bateladasé da ordem de 15 minutos

Dessa forma a fábrica de papel ao reciclar embalagenscartonadas beneficiase da alta qualidade das fibras porémtem um problema operacional a enfrentar A melhor maneirade limpar um desagregador operando em regime periódicoé autilização de um tambor lavador Selectpurge Trommelou similar O tambor recebe os rejeitos acumulados nodesagregador depois de feita a extração das fibras e libera odesagregador para a próxima carga

No caso do sistema contínuo de desagregação amaneira ideal é adicionar os fardos de embalagenscartonadas pósconsumo alternados com outras matériasprimas tais como papelão reduzindo o volume de material a ser rejeitado e permitindo que a desagregaçãodas embalagens ocorra mais rápido Outros sistemascomo desagregadores contínuos de alta consistênciatambém podem ser empregados com sucesso

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Desagregação de embalagens assépticas emdesagregador vertical

Massa de papel 100 a partir de embalagens assépticas na saída do engrossador

40 Sistema típico destinadoa reciclar cartões assépticos

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Um sistema típico está representado na figura 1 aseguir para operação à média ou alta consistências emregime periódico

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Figura 1 Sistema típico destinado a reciclar cartõesassépticos

50 Performance de depuração

O gráfico 1 a seguir mostrará o efeito de depuradoresna limpeza de um papel fabricado totalmente a partirde embalagens cartonadas O gráfico apresenta acontaminação em partes por milhão PPM utilizandoo método TAPPI para contagem de partículas

As mesmas amostras das quais se obteve o gráficoforam submetidas à análise pela Miami University emOhio USA e as seguintes propriedades foramencontradas quanto às fibras veja gráficos 2 e 3

Normalmente não se faz necessário qualquer alteraçãoem um sistema de depuração pressurizada ou centrífugaexistente em uma fábrica recicladora de papel para sepassar a processar embalagens cartonadas pósconsumoUma vez retirados o alumínio e o plástico ainda no desagregador a fibra restante é bastante limpa e não necessitacuidados especiais para limpeza Por se tratar deembalagens para alimentos o sistema de água deve prevera existência de material orgânico

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Gráfico 1 Efeito de depuradores na limpeza de umpapel fabricado a partir de embalagens cartonadas

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Gráfico 3

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60 Brasil

Em 1996 a Tetra Pak Ltda decidiu desenvolver

a reciclagem das embalagens longa vida assépticasno Brasil para permitir que se desse início a sistemasde coleta seletiva residenciais Fardos de embalagenscartonadas pós industrial e pós consumo foramenviados para fabricantes de equipamentos parareciclagem para que fossem feitos testes e definidoo processo ideal de tratamento

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Figura 1 Sistema típico destinado a reciclar cartõesassépticos

50 Performance de depuração

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As mesmas amostras das quais se obteve o gráficoforam submetidas à análise pela Miami University emOhio USA e as seguintes propriedades foramencontradas quanto às fibras veja gráficos 2 e 3

Normalmente não se faz necessário qualquer alteraçãoem um sistema de depuração pressurizada ou centrífugaexistente em uma fábrica recicladora de papel para sepassar a processar embalagens cartonadas pósconsumoUma vez retirados o alumínio e o plástico ainda no desagregador a fibra restante é bastante limpa e não necessitacuidados especiais para limpeza Por se tratar deembalagens para alimentos o sistema de água deve prevera existência de material orgânico

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60 Brasil

Em 1996 a Tetra Pak Ltda decidiu desenvolver

a reciclagem das embalagens longa vida assépticasno Brasil para permitir que se desse início a sistemasde coleta seletiva residenciais Fardos de embalagenscartonadas pós industrial e pós consumo foramenviados para fabricantes de equipamentos parareciclagem para que fossem feitos testes e definidoo processo ideal de tratamento

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Alguns desses testes foram feitos em MiddletownOhio pela Thermo Black Clawson com participaçãode representantes da Tetra Pak e da Klabin Entre osensaios realizados os melhores resultados foram

obtidos através do uso de um desagregador vertical dealta consistência com placa extratora sob o rotorUtilizouse água à temperatura ambiente e nenhumaadição de produtos químicos

Após a desagregação a massa foi bombeada atravésda placa extratora para um tanque de retenção e águafoi novamente adicionada ao desagregador para fazercom que as tiras ou pedaços de plástico e alumínioficassem em suspensão e pudessem ser descarregadosdiretamente dentro do tambor rotativo Percebeuse quea água recuperada pelo tambor poderia ser novamenteutilizada em uma nova carga do desagregador

Um ano depois a Klabin adquiriu um sistema dedicadoa reciclar embalagens longa vida com capacidade para 50toneladasdia que foi posteriormente instalado na unidade fabricadora de papelão ondulado em PiracicabaSPAtualmente outras fábricas de papel no Brasil também estãoreciclando embalagens longa vida e o maior empecilho àexpansão do sistema é a falta de coleta seletiva urbana

70 Canadá

A coleta seletiva urbana existe no Canadá há anos e

atinge cerca de 90 da população em um misto desistemas voluntários e forçados por meio de depósitosAs embalagens cartonadas fazem parte do sistema decoleta de forma parcial não estando incluídas em todasas municipalidades

Em 1998 a experiência brasileira foi utilizada comomodelo para permitir a expansão da coleta seletiva deembalagens cartonadas para alimentos líquidos Duasfábricas de papel uma em Toronto no Sudeste Canadense e outra em Vancouver no Oeste demonstraram

interesse em reciclar as embalagens caso poucasmudanças fossem necessárias nos sistemas de tratamento de aparas já existentes

Ambas as fábricas tinham pelo menos umdesagregador apresentando certa ociosidade e queservia como reserva para outros desagregadores ou paraproduzir massa adicional para paradas do sistemaCoincidentemente os desagregadores disponíveisnessas duas fábricas eram iguais de mesmo volume27000 litros mesmo rotor para média consistênciae mesma potência 2501W As coincidências terminamaí pois os sistemas de tratamento de aparas eramtotalmente diferentes de uma fábrica para a outra Afábrica em Toronto produz papéis sanitários branqueados totalmente a partir de aparas A outra produz miolocapas branca e kraft para embalagens

As duas fábricas decidiram pela compra de umtambor lavador Selectpurge 5000 instalado ao ladodo desagregador e sobre um tanque recuperador deáguas Uma tubulação de aproximadamente 20polegadas foi adicionada ao fundo do desagregadorpara alimentação do tambor lavador As duas fábricas hoje reciclam embalagens cartonadas A fábricade Toronto recicla um misto de aparas brancas revistase embalagens cartonadas assépticas O uso destaselevou a alvura e a resistência do papel além de tertornado mais eficiente o sistema de tratamento de

águas pela redução percentual de cargas em suspensãoTodos os produtos dessa fábrica têm selo ambientalnão é utilizado cloro no branqueamento e nenhumelemento químico é utilizado para desagregação

A fábrica localizada em Vancouver recicla aparas depapelão ondulado OCC aparas mistas e embalagenscartonadas assépticas e não assépticas As embalagenscartonadas melhoraram a resistência do papel e devido àsua característica de previsibilidade em termos depropriedades da fibra ajuda a estabilizar as propriedadesdo papel fabricado totalmente a partir de material recicladoEntre 1998 e 2001 a parcela da população canadense quetem acesso a programas de coleta residencial paraembalagens longa vida subiu de cerca de 40 para 71

80 Rejeitos do desagregador

Estudos realizados em conjunto com a Unicamp eum reciclador de polietileno mostraram a viabilidadede se recuperar o polietileno rejeitado pelodesagregador reciclando embalagens cartonadas Oprocesso para recuperação do plástico consiste emlavar e aglomerar o material polietileno e alumíniojuntos e através de extrusão preparar pellets parainjeção de peças moldadas

Um detalhado trabalho foi feito por von Zuben eNeves que concluiu que o composto polietilenoalumínio aglomerado possui maior resistência à tração

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Papel feito a partir de WC e ambalagens assépticaspósconsumo

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Polietileno e alumínio remanescentes da desagregação em alta consistência

que o polietileno virgem de baixadensidade Isso determina uma

maior rigidez devido a um maiormódulo elástico Para certas

aplicações esse material pode atésubstituir o polietileno de altadensidade Entretanto o compostoapresenta resultados inferiores ao dopolietileno virgem nas demaispropriedades mecânicas

Atualmente no Brasil o com

posto plásticoalumínio é utilizado naprodução de grande quantidade deprodutos incluindo vassourascabides etc No Canadá desenvolveuseuma aplicação na produção demadeira sintética assim como na

produção de recipientes utilizadosdomiciliarmente para materiaisrecicláveis a serem coletados

90 Referências bibliográficas

Bowser CS 1996 BlackClawson Report for Upgrading Carton Stock The Black Clawson

Company Technology CenterMiddletown Ohio USA

ZubenFv Neves FL 1999Recycling of Aluminum and Polyethylene preent in Tetra Pal packages São Paulo Brasil

Huston J Babb C Homans

L 1995 Pulping High WetStrength Milk Cartons 1995 Re

cycling Symposium ProceedingsTAPPI Press

Koffinke D 1995 DrumRepulping for Liquid Packaging1996 Recycling Symposium Proceedings TAPPI Press

Rejeitos da desagregação de embalagens assépticas enfardados