Вклад гофрокартона для упаковки фруктов с учетом эконом, техн и эколог аспектов

Современные тенденции в мире обуславливают повышенное внимание к здоровью человека для обеспечения качества и продолжительности жизни. Тренд на защиту окружающей среды остается во всеобщем внимании. Как известно, пищевая промышленность непосредственно влияет на здоровье человека. В связи с большими темпами производства пищевой продукции становится важной проблема, связанная с упаковочной продукцией для обработанной и необработанной пищи. Пластиковые упаковки были признаны мировым сообществом как опасные для окружающей среды. Одним из самых экологически безопасных вариантов остается гофрокартон. Гофрокартон – разновидность бумажной продукции, которая используется в качестве удобного и широко распространенного упаковочного материала для пищевой промышленности. Упаковки из гофрокартона необходимы при транспортировке продуктов питания и сохранении их пищевых качеств в должном состоянии. В эссе исследуется использование гофрокартона для упаковки фруктов как одних из основных употребляемых пищевых продуктов в мире.
Индустрия производства гофрокартона началась в Индии примерно в начале 1950-х годов [9]. Гофропроизводство приобрело феноменальный размах за последние десятилетия. Одним из самых крупных сегментов использования гофрокартона является пищевая промышленность, включая свежие фрукты и овощи [9]. На современном рынке существует много разновидностей гофроящиков, гофрокоробов и гофролотков, которые используются для перевозки различных пищевых продуктов, облегчая хранение и транспортировку фруктов и овощей. В зависимости от области использования существуют следующие типы изделий из гофрокартона: транспортная гофротара, производственная тара, потребительская гофротара. Транспортная гофротара – упаковка для хранения, перевозки и складирования продукции. Для изготовления транспортной гофротары используется трехслойный или пятислойный гофрокартон. Чтобы защитить товары в процессе перевозки от повреждений, транспортная снабжается вкладышами, амортизаторами и др. К общим недостаткам транспортной гофротары относятся высокая газо- и влагопроницаемость. Производственная гофротара предназначена для хранения нескольких индивидуально упакованных товаров одного вида. Потребительская гофротара относится к видам упаковок, которые поступают непосредственно к покупателям. Лицевой слой потребительской гофротары, как правило, покрыт печатью производителя.
Гофрокартон относится к области бумажной продукции и имеет широкий спектр сфер применения, например, упаковка живых цветов, непищевых продуктов и т.п. Успех обусловлен следующими достоинствами этого материала: хорошие защитные свойства, низкая себестоимость и возможность повторного использования, а также биоразлагаемость. Двухслойный гофрокартон используется, как правило, для обертки. Преимуществом двухслойного гофрокартона является слой флютинга, не закрытый лайнером с одной стороны и создающий амортизирующую прослойку, которая позволяет упаковывать в него хрупкие изделия. Однако двухслойный гофрокартон абсолютно не обладает жесткостью при продольном изгибе. Трехслойный гофрокартон используется для упаковки лёгких пищевых продуктов. У трехслойного гофрокартона наличие двух топ-лайнеров с каждой стороны обеспечивают жесткость не только при изгибе поперек направления флютинга, но и при продольном изгибе. Пятислойный гофрокартон используется для обеспечения сохранности при транспортировке крупногабаритных грузов, также применяется при создании упаковки для тяжелых агрегатов и в других случаях, когда готовая тара должна обладать повышенной прочностью. Семислойный гофрокартон состоит из четырех лайнеров и трех флютингов. Семислойный гофрокартон предназначен для крупногабаритной продукции. Контейнеры из семислойного гофрокартона выдерживают высокие нагрузки. Благодаря прочностным характеристикам из семислойного гофрокартона изготавливается мебель.
Для лучшей оптимизации и диверсификации применения гофрокартона необходимы знания о его правилах использования и механических характеристиках. Для упаковки фруктов используют гофроящики, изготовленные из трехслойного или пятислойного гофрокартона. Пятислойный гофрокартон отличается повышенной механической прочностью. Также следует учитывать воздухопроницаемые особенности гофроящиков для фруктов, которые оборудованы вентиляционными отверстиями по боковым сторонам упаковки [4].
Фрукты, подлежащие транспортировке на дальние расстояния, подвержены механическим повреждениям и переохлаждению. Эта проблема в особенности касается тропических фруктов, которые чувствительны к изменениям температуры. Гофрокартон также подвержен влиянию влаги, наличие которой сильно сказывается на его механических свойствах. Гофрокартон имеет следующую структуру: рифленая листовая бумага представляет собой «матрас» из целлюлозных волокон, расположенных крест-накрест. Скорость поглощения воды зависит от относительной влажности окружающей среды и температуры [4]. Рифленый лист по своей природе очень гигроскопичен, так как целлюлоза десорбирует влагу из окружающей атмосферы

. Аналогичным образом, изменения температуры окружающей среды способствуют изменению физических и механических свойств гофрокартона, значительно снижая их. Ключевое свойства гофрокартона - анизотропность: гофрокартон по-разному проявляет свои физические свойства в зависимости от того, в каком направлении на него направлено механическое воздействие. Это стало возможным благодаря комбинации слоя гофры (флютинга) и плоских слоев (лайнеров). Когда воздействие направлено перпендикулярно волнам гофры, то материал демонстрирует амортизационные свойства. При воздействии сил в направлении вдоль гофры материал проявляет торцевую и плоскостную жесткость. Чем больше слоев, тем сильнее проявляют себя эти свойства. Следовательно, следует подбирать соответствующие гофротары в зависимости от типа фруктов. При небольшой чувствительности к внешним факторам фрукты могут транспортироваться и храниться в течение нескольких недель. В то время как фрукты с повышенной чувствительностью могут испортиться всего за пару часов, поэтому самый оптимальный вариант для выбора упаковки из гофрокартона - гофкартон без высечек, что позволит увеличить срок хранения. Испарение влаги при транспортировке фруктов является одной из наиболее явных причин порчи этих продуктов, поэтому следует внимательно выбирать гофротары, которые должны состоять преимущественно из пяти слоев для перевозки фруктов. Двухслойные и трехслойные гофротары обладают меньшими механическими свойствами, поэтому могут не выдержать вес фруктов [4].
Если рассматривать производство гофрокартона в технологическом аспекте, то важно уделить внимание работе малых и средних предприятий, которые также занимаются данной отраслью производства. Малые предприятия - это субъекты с ограниченными масштабами производственных мощностей, характеризующиеся меньшей рабочей силой и инвестиционными возможностями. Во многих беднейших странах мира развитие отраслей пищевой промышленности и производства упаковочной продукции имеет решающее значение, поскольку они обеспечивают занятость для малоимущего населения (Индия, Тайвань, Филиппины и др.). Мелкие предприятия страдают от ограниченности технологического оборудования. Поддержка субъектов малых предприятий будет способствовать не только обеспечению занятости труда, но и сыграет немалую роль в защите окружающей среды [3]. Как известно, в наименее развитых странах Азии, Африки и островных государств пищевая промышленность, основанная на транспортировке экзотических фруктов, является одной из самых важных для получения прибыли. Таким образом, остается актуальным вопрос о повсеместном выпуске высококачественной гофропродукции внутри стран, чтобы обеспечить минимальные потери сохранности продуктов [3].
Развитие общественных ценностей повысило интерес к защите окружающей среды. Это явление усиливается модернизацией производства, особенно в области бумажной промышленности, основная задача заключается в повышении устойчивости и конкурентоспособности, что также сильно влияет на переработку использованного гофрокартона. Для улучшения экологических показателей отрасль реструктурирует процесс переработки [7], используя большой процент вторичных волокон в качестве заменителя первичных волокон, полученных при обработке древесины. Вторичное волокно получается путем переработки бумаги, которая фактически является основным сырьем для европейской бумажной промышленности [3]. За последние десятилетия во всем мире увеличился темп использования переработанной бумажной продукции при производстве гофрокартона. Европа является лидером в этой области, поскольку на переработанную бумагу приходится 50,8% всего сырья, используемого при изготовлении бумаги для гофрокартона [3]. Важно отметить, что некоторые европейские страны (Германия, Швеция и др.) занимаются переработкой гофролотков и гофротар из-под фруктов, произведенных в других государствах, чтобы поддерживать экологический курс.
В последние годы эта концепция приобрела большое значение для курса развития производства, и все шире применяется во всем мире в секторах производства, потребления и утилизации отходов [5]. Практические решения, использующиеся в общемировой практике, включают ориентирование на экологический курс, программу предотвращения выбросов отходов и увеличение срока службы упаковочной продукции. Европейская Ассоциация защиты окружающей среды представила концепцию «сокращение, повторное использование и переработка» бумажных и картонных отходов. Принцип сокращения нацелен на минимизацию использования сырья, затрат энергетических ресурсов и производства отходов, тогда как идея цикличности переработки относится к повторному использованию продукции по их прямому назначению [5].
Как было приведено выше, гофрокартон в основном используется для пищевых продуктов и в качестве дополнительной упаковки. В настоящее время в Европе переработка бумажного волокна достигает 3,5 циклов, но технически осуществима возможность переработки до 7 циклов [10]