■ 文/郭向飛
(上海際研生物醫(yī)藥開發(fā)有限公司,上海 201702)
如今,作為商品的主要組成部分,標簽正面臨越來越大的挑戰(zhàn)——標簽材料必須向環(huán)保、可持續(xù)且更易于處理的方向發(fā)展。品牌商、零售商、消費品制造商等主要標簽用戶越來越多地要求標簽供應(yīng)商提供環(huán)境或可持續(xù)性評估文件,對材料環(huán)境效率提出要求,如使用來源可靠的原材料、第三方認證的材料供應(yīng)鏈、材料生產(chǎn)地點和方式,以及材料廢棄物處理的透明度,等等,造紙行業(yè)、標簽底紙制造商、黏合劑涂布和標簽材料加工商等都一直在推出新產(chǎn)品、新服務(wù)和新舉措以應(yīng)對這些苛刻的要求。所有這些挑戰(zhàn)都促使標簽材料朝著更輕、更薄的材料、來自可持續(xù)管理森林的紙產(chǎn)品、標簽紙加入再生材料、無化學溶劑標簽紙、可生物降解基材、可堆肥標簽、玉米淀粉和其他生物標簽薄膜、可回收標簽、監(jiān)管鏈認證和循環(huán)再生等解決方案的方向發(fā)展[1]。圖1顯示了標簽生產(chǎn)商、加工商和終端用戶的主要解決方案的基本流程圖,以及可能出現(xiàn)在標簽產(chǎn)品上的一些相關(guān)環(huán)境認證標志。
圖1 可持續(xù)、綠色和環(huán)保的紙質(zhì)標簽解決方案及目前使用的相關(guān)環(huán)境標志
目前標簽材料制造商大多按照ISO 14001標準生產(chǎn),并且得到可持續(xù)林業(yè)倡議(Sustainable Forestry Initiative,SFI)采購認證,能夠把SFI采購認證、森林管理委員會(Forest Stewardship Council,F(xiàn)SC)認證、監(jiān)管鏈(Chain Of Custody,CoC)認證延伸到標簽加工商,直到最終用戶。標簽造紙廠還可能與另一個促進可持續(xù)森林管理的獨立、非營利、非政府組織——森林認證體系認可計劃(Programme for the Endorsement of Forest Certification Schemes,PEFC)及其他一些全球組織合作[2]。
SFI公司是一個完全獨立的慈善組織,致力于促進可持續(xù)森林管理。其森林認證標準基于可持續(xù)森林管理的原則,已廣泛應(yīng)用于北美地區(qū),在全球市場上得到了廣泛的認可。SFI采購認證跟蹤從認證地到生產(chǎn)和制造,再到最終產(chǎn)品的纖維含量,消費者購買貼有SFI“含量百分比”標簽的產(chǎn)品就能確認產(chǎn)品是負責任的。圖2為SFI認證標志。
圖2 SFI認證標志
FSC是一個非盈利組織,鼓勵對世界森林進行負責任地管理,并為森林管理提供涵蓋環(huán)境、社會和經(jīng)濟方面的全球標準。FSC系統(tǒng)還提供了一種通過獨立驗證和記錄的CoC認證來跟蹤森林產(chǎn)品的方法。這必須涵蓋處理、加工、運輸和印刷等每一個階段,才能確保最終產(chǎn)品可使用FSC標志。標簽加工商的產(chǎn)品上印有FSC認證標志(見圖3),相當于告訴標簽行業(yè)和客戶,加工商在生產(chǎn)和使用標簽的領(lǐng)域達到最高的社會和環(huán)境標準。
圖3 FSC認證標志
CoC認證是跟蹤和記錄原材料從森林到消費的整個過程,包括制漿、造紙、黏合劑涂布與層壓、印刷與加工,以及所有運輸和配送等所有連續(xù)階段。產(chǎn)品只有經(jīng)過獨立認證整個過程,才有資格附加SFI、FSC或PEFC標志。本質(zhì)上講,CoC認證的基礎(chǔ)是任何有FSC標志的產(chǎn)品都可以追溯到經(jīng)過認證的來源。
PEFC理事會是一個獨立的、非營利、非政府組織,通過獨立的第三方認證促進森林可持續(xù)管理。PEFC向紙制品買家提供保證,確保他們促進森林的可持續(xù)管理。圖4為PEFC認證標志。
圖4 PEFC認證標志
越來越多的標簽紙含有一定量的再生纖維。據(jù)稱,標簽紙中使用再生纖維可以減少28%~70%的能源消耗,節(jié)省高達55%的水資源,還可以大幅減少碳排放——一些標簽紙廠使用再生纖維的比例可高達20%。此外,循環(huán)再生紙也能減少空氣和水的污染。因此,使用再生纖維的標簽紙具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
消費后廢紙(Post Consumer Waste,PCW)是經(jīng)過印刷并使用過的廢紙,然后收集起來循環(huán)利用。這類廢紙問題頗多,因為需要在制漿階段除去油墨和其他污染物。雖然脫墨過程使用水和化學物質(zhì),但對環(huán)境的危害仍然小于制造新紙的過程。
現(xiàn)在,有一小部分公益組織已經(jīng)開始收集離型底紙,并通過相關(guān)企業(yè)將其循環(huán)再生為新的底紙。新開發(fā)的工藝講對底紙進行脫硅處理和分離。
除了對由100%原生纖維制成的紙張進行認證外,F(xiàn)SC還對含有部分PCW紙張進行認證(見圖5),其再生紙漿比例也各有不同。
圖5 FSC對PCW紙張認證
鑒于市場上存在多種類型紙張,標簽加工商應(yīng)從標簽材料生產(chǎn)商那里了解標簽紙中含再生紙漿的比例范圍,并評估其可能的用途和客戶的應(yīng)用領(lǐng)域。
近年來,造紙廠努力降低標簽紙中的纖維含量,逐步降低紙張克重,使紙張更薄、更輕,但不影響紙張在印刷、加工或貼標過程中的性能。
造紙技術(shù)的不斷提高使得低克重紙張在標簽材料和底紙應(yīng)用中越來越普遍。現(xiàn)在,一些標簽面紙或底紙的克重可降低至25 g/m2,圖6顯示的是采用克重25 g/m2化學漿紙和直接接觸食品黏合劑的奶酪標簽。這也意味著同樣重量的紙卷將有更長的紙張,在制造過程中可節(jié)省大量的紙芯和包裝材料,同時可減少換卷時產(chǎn)生的浪費,并且每卷材料的運行時間更長。
圖6 奶酪標簽
在過去幾年中,底紙表面性能的改善不僅顯著降低了硅涂布量,還降低了固化溫度。把所有這些因素加在一起,極大地推動了包裝行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,對于標簽加工商和終端用戶來說,在可行的情況下使用更薄的標簽材料是非常有意義的。
造紙制漿過程涉及多種化學物質(zhì),其中傳統(tǒng)工藝中用于漂白木漿的氯氣是危害最大的物質(zhì)之一。目前大多數(shù)造紙廠,特別是在歐洲和北美地區(qū)的造紙廠,不使用氯氣來漂白紙張,取而代之的是氧氣、二氧化氯或其他化學品,因而生產(chǎn)出來的紙都是無氯(Elemental Chlorine Free,ECF)紙。這是一種對環(huán)境破壞較小的制漿過程,是逐步消除由氯漂白產(chǎn)生的二氧化物的重要措施。更加環(huán)境友好的是,那些使用全無氯漂白(Totally Chlorinefree,TCF)技術(shù)的造紙廠完全不使用任何氯化合物漂白的紙。在歐洲一些國家,無氯紙是非常常見的,瑞典就有一項法律要求消除紙張中有機氯化物的排放??梢哉f,ECF和TCF兩種紙的紙漿漂白過程對環(huán)境影響的差別不大,而且兩者的污染程度都明顯低于傳統(tǒng)的氯氣漂白工藝。近年來,這些領(lǐng)域取得了巨大進步。任何帶有藍天使(Blue Angel)標志的紙都必須是TCF紙[3]。
有些再生紙被要求采用無氯工藝(Process Chlorine Free,PCF)。藍天使標志也許是公認的最嚴格的再生紙制度,要求至少含有51%的印刷和生活/辦公廢紙,還需要公司報告制造過程中使用的能源。
現(xiàn)在無氯紙已被廣泛使用,還有一些被要求不含其他化學成分的紙,如無酸標簽紙,有其特定的用途,也越來越引起人們的關(guān)注。這些紙不含游離酸,pH值為7.0或更高。這種紙可以由棉纖維或化學木漿或其他纖維制成。
此外,由于持有的證書數(shù)量有限,無碳足跡的紙張比較少。紙張的碳足跡是根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)制定的方法計算的。
標簽加工商及其客戶應(yīng)再次審查所使用的標簽紙,以便在可能的情況下確定其化學成分和應(yīng)用,或推薦最適合其產(chǎn)品和應(yīng)用的EFC紙、TCF紙、PCF紙、無酸等級紙、無碳足跡紙等。
現(xiàn)在一些標簽應(yīng)用場合,需要可生物降解或可堆肥的標簽材料,以符合ISO 14855或EN13432標準。ISO 14855是在受控制的堆肥條件下材料最終需氧生物降解性的標準。EN13432是歐洲可堆肥標準,如果標簽在包裝總重量中占比小于1%,就需要生物降解性認證[4]。例如,根據(jù)EN13432標準,可堆肥材料必須滿足以下三個條件。
(1)生物降解性:可堆肥材料必須通過微生物作用分解,僅產(chǎn)生二氧化碳、水和腐殖質(zhì)(土壤)。該標準規(guī)定這個過程必須在6個月內(nèi)完成90%。
(2)能分解:堆肥過程開始3個月后,可堆肥材料必須滿足分解測試。該標準要求在3個月后原材料中尺寸大于2 mm的顆粒不應(yīng)超過原材料質(zhì)量的10%。
(3)不含有毒物質(zhì):堆肥材料必須對堆肥過程不產(chǎn)生負面影響,并需要通過堆肥試驗進行檢查。
一些標簽材料供應(yīng)商目前提供符合這些標準的材料,特別適合有機食品包裝和標簽需要與包裝一同堆肥的產(chǎn)品,以及要求環(huán)保的貨架穩(wěn)定產(chǎn)品和冷藏產(chǎn)品。標簽基材的選擇包括白色ECF漂白、未涂層、半光澤和天然未漂白牛皮紙。這些材料需要與可完全生物降解/可堆肥、環(huán)境友好的黏合劑一起使用,用于特殊需求的產(chǎn)品。
雖然目前大多數(shù)標簽紙是由可持續(xù)或負責任管理的森林中生長的樹木制造的,但人們更熱衷于利用非木資源,特別是那些被視為農(nóng)業(yè)廢料,如甘蔗渣、香蕉莖、竹子和棉花短絨生產(chǎn)紙張。例如,艾利公司提供了白色非木可再生、未涂布標簽面紙,是一種EcoFriendly系列中的一款產(chǎn)品。圖7顯示的是采用艾利公司非木標簽紙印刷的SHILOH ROAD葡萄酒標簽,但目前這種紙可能在美學表現(xiàn)上存在一定的局限性,這取決于應(yīng)用場合。
圖7 采用艾利丹尼森非木標簽紙印刷的SHILOH ROAD葡萄酒標簽
毫無疑問,在可持續(xù)發(fā)展要求越來越高的今天,環(huán)保、可循環(huán)使用的標簽材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫匠掷m(xù)擴展。低克重和輕量化的標簽紙將變得更加普遍,鼓勵開發(fā)和使用新的紙纖維資源,生物塑料將迎來快速發(fā)展。由于堆肥的要求,可生物降解黏合劑的需求將越來越大,同時對可重復使用和循環(huán)再生材料的需求也將越來越大。
許多知名的品牌商一直在尋求更環(huán)保的產(chǎn)品,并希望自己的標簽加工商能夠關(guān)注、研究、支持并鼓勵生態(tài)材料的最新發(fā)展。環(huán)境相關(guān)的認證將成為全球范圍內(nèi)標簽采購關(guān)注的重點,ISO 14001、FSC等認證在不久的將來也可能成為采購過程中的最低要求[5]。