Duurzame productie
Klimaat en CO2
Samenstelling papier
Papier van verse vezels
Van papier naar papier
Productie
Drukken
Duurzaamheid
Klimaat en CO2
Klimaatverandering wordt onder meer veroorzaakt door de uitstoot van broeikasgassen. Het bekendste broeikasgas is CO2. Dat ontstaat door verbranding van fossiele brandstoffen (steenkool, aardolie, aardgas) en hout. Energieverbruik en vervoer spelen ook een belangrijke rol bij de wereldwijde uitstoot van CO2 en iedere vorm van productie kost energie. Om opwarming van de aarde en de uitputting van de natuurlijk hulpbronnen tegen te gaan, nemen steeds meer organisaties verantwoordelijke stappen. De begrippen energieneutraal, klimaatneutraal en CO2-neutraal vallen geregeld als vorm van bedrijfsdoelstelling. Energieneutraal staat voor het niet meer energie verbruiken dan op duurzame wijze wordt opgewekt. Met de term klimaatneutraal wordt dikwijls bedoeld dat er geen gassen worden uitgestoten die bijdragen aan klimaatverandering. De kwalificatie CO2-neutraal betreft de situatie waarbij de CO2-emissies ten hoogste nul zijn. Op diverse manieren wordt invulling gegeven aan genoemde doelstellingen. Voorbeelden zijn:
- een efficiënter productieproces dat bijvoorbeeld leidt tot reductie, dan wel vermijding van afvalstromen;
- een drastische vermindering van de uitstoot van broeikasgassen. Technologische ontwikkelingen maken dit steeds beter mogelijk;
- het kiezen voor duurzame energie. Denk aan elektriciteit uit zon, wind, waterkracht, geothermie en biomassa;
- de keuze voor grondstoffen die na bewerking en gebruik als afval weer herbruikbaar zijn als grondstof.
Reductie en selectiever gebruik van grondstoffen staan bij deze wijzen van aanpak centraal. Echter, organisaties die klimaatneutrale initiatieven willen nemen, beschikken niet altijd over voldoende middelen om zo’n ambitie volledig via eigen maatregelen waar te kunnen maken. Als laatste stap om het predicaat CO2-neutraal te behalen, is compensatie van de emissie van broeikasgassen mogelijk. Het principe van compensatie is dat een partij een geldbedrag betaalt om elders een CO2-reductie te bewerkstelligen die overeenkomt met zijn eigen CO2-emissie. Zo planten westerse bedrijven bomen in ontwikkelingslanden als compensatie voor hun eigen uitstoot. Voor een energieneutraal beleid is compensatie door middel van bosaanplant echter geen optie.
Het klimaatprobleem wordt veroorzaakt door fossiele koolstof die in het ecosysteem wordt gebracht. De klimaatcompensatie door boomaanplant haalt op de lange termijn niet perse koolstof uit het levende ecosysteem. Bomen halen weliswaar CO2 uit de lucht en slaan dit op, maar lang levende bomen hebben een lange levensduur. Ooit komt de opgeslagen koolstof weer in de atmosfeer terecht en levert het alsnog een bijdrage aan het broeikaseffect. Hoe ouder de boom, hoe minder CO2 deze nog opneemt. De jonge bomen uit de productiebossen van de houtindustrie nemen veel CO2 op. De compensatieprojecten slaan de CO2 niet voor miljoenen jaren op en krijgen dan ook nog al eens met kritiek te maken. De projecten zouden de economische ontwikkeling in het rijke westen (met zijn dure grond) niet beperken, terwijl reductie en groeibeperking in wezen de enige echte oplossingen zijn voor het broeikaseffect. Het zouden afkoopprojecten zijn met een eigen economische groei, waarbij land en lucht koopwaar worden. Klimaatneutraal vliegen en autorijden op fossiele brandstoffen is volgens sceptici een mythe.
Bomen kunnen opnieuw worden geplant. Van uitputting van de grondstof hout is geen sprake. Dat is een groot verschil met fossiele grondstoffen zoals aardolie en ijzererts.
Samenstelling papier
Papier bestaat uit een mengsel van diverse stoffen zoals (hout)vezels, water, kleurstoffen en zetmeel. Ook bevat het dikwijls hulpstoffen die de eigenschappen van papier beïnvloeden. Verschillende soorten vezels kunnen voor het maken van papier en karton worden gebruikt. De bekendste is de houtvezel. In de begintijd van papier werden voor de productie alleen plantaardige vezels gebruikt zoals linnen, hennep en katoen. Planten, zoals bamboe en riet, kunnen ook worden gebruikt. Vandaag de dag maakt de industrie voor de productie van papier en karton gebruik van verse vezels uit hout. Daarnaast wordt in toenemende en overwegende mate oudpapier gebruikt.
Papier van verse vezels
Celstof, in de vorm van houtvezel, is de belangrijkste grondstof voor het maken van papier. Andere benamingen die voor celstof in gebruik zijn, zijn pulp of papierpulp, papiervezel en cellulose. Celstof ontstaat na een aantal bewerkingen. Hout (meestal hout uit productiebossen in de vorm van, dunningshout, takken en zagerijresten) wordt verzameld, gezaagd en geschild (van de bast ontdaan). Zowel naaldhout als loofhout wordt gebruikt. Typische bomen die vezels voor de papierindustrie leveren zijn:
- Fijnspar (vurenhout)
- Grove den (grenenhout)
- Berk
- Populier
- Eucalyptus
De vezels van tropisch hardhout zijn ongeschikt voor de productie van papier.
Na het zagen en schillen volgt het chippen. Dat is het verkleinen van de stammen en takken tot spaanders in een soort grote snijbonenmolen, zodat ze beter verwerkt kunnen worden. De houtspaanders (of chips) kunnen daarna fijngemalen of gekookt worden. In beide gevallen worden de cellulosevezels van elkaar losgemaakt. Bij het malen wordt bijna al het hout van de boom gebruikt (96-99%), ook de stoffen die de vezels in het hout aan elkaar binden blijven in het papier achter. De vezels kunnen vervolgens, indien gewenst, gebleekt (wit gemaakt) worden. Er wordt onder meer gebleekt met waterstofperoxide. Bleken met chloor is al decennia verboden. Het zogenaamde ‘houthoudende’ papier dat voortkomt uit dit proces is niet zo sterk en vergeelt snel als het ongebleekt blijft (zoals b.v. krantenpapier).
Bij de kookmethode blijft een kleiner deel van het hout van de boom over (45%). Dat is de zuivere cellulose. Het hout wordt onder toevoeging van chemicaliën gekookt. De bindstof die de vezels bij elkaar houdt - lignine genaamd - wordt daardoor opgelost. Net als bij houthoudend papier wordt de pulp gedroogd en in dikke witte platen gesneden. De Nederlandse papier- en kartonfabrieken importeren veel cellulose uit Scandinavië, Portugal en Noord-Amerika. Zij maken er, na de cellulosevellen te hebben opgelost in water, het zogenoemde houtvrije papier (zonder lignine) van, dat zeer sterk en wit is.
Van papier naar papier
Oudpapier is in Nederland de belangrijkste vezelbron voor de papier- en kartonindustrie. 85% van al het gebruikte papier en karton kan worden gerecycled. Bij de overige 15% zitten papiersoorten als tissue- en toiletpapier, behangpapier, waardepapier en bewaarboeken. Het gebruik van oudpapier als vezelgrondstof heeft diverse redenen:
- beperking van huishoudelijk afval en daarmee van verwijderingskosten (verbranden met het huishoudelijk restafval);
- reductie van energiegebruik: de voorbereiding van oudpapier als grondstof is energiezuiniger dan bij verse vezels als grondstof;
- ecologische aspecten: minder kap van bomen nodig;
- lagere kostprijs van de grondstof oudpapier ten opzichte van verse vezels.
Papier en karton worden gescheiden ingezameld bij bedrijven en huishoudens. De oudpapieronderneming reinigt, sorteert, en perst het oudpapier tot balen en levert het af bij de papier- of kartonfabriek. Voor de productie van verschillende soorten nieuw papier en karton (zoals krantenpapier, toiletpapier, verpakkingspapier, golfkarton, vouwkarton en massiefkarton) zijn uiteenlopende soorten oudpapier nodig. Afhankelijk van het eindproduct dat de papierfabriek maakt levert de oudpapieronderneming geselecteerde soorten oudpapier aan.
In de papierfabriek worden de papiervezels van het oudpapier in grote mengkuipen (pulpers) met water tot pulp ‘vervezeld’, van elkaar losgemaakt, en gemengd met chemicaliën. Zo ontstaat een vezelbrij. Nietjes, paperclips, plakband en plastic worden verwijderd. Omdat het oudpapier bedrukt is, wordt de vezelbrij in de pulper altijd grijs van kleur. Voor de betere soorten papier wordt de pulp ontinkt en gebleekt. Bij het ontinkten worden de papiervezels letterlijk gewassen. Door middel van flotatie - opstijgende luchtbelletjes waar de inkt aan hecht en naar de oppervlakte stijgen - wordt de inkt van de vezels gescheiden. Vroeger werd de pulp gebleekt met chloor. Dat is slecht voor het milieu en nu verboden. Tegenwoordig wordt veel gebleekt met zuurstof, waterstofperoxide of ozon, stoffen die minder schadelijk zijn. Als de inkt verwijderd is en de vezels gereinigd en gebleekt zijn, gaat de pulp verder het productieproces in. Vezelpulp van oudpapier die niet ontinkt wordt blijft grijs, net als het eindproduct. Meestal is dat karton.
Productie
In de papier- en kartonfabriek wordt pulp gebruikt die kan bestaan uit verse houtvezels, oudpapier of een mengsel daarvan. De pulp wordt ingedikt en geperst, zodat een kwalitatief hoogwaardige grondstof ontstaat. Op weg naar de papiermachine worden vulstoffen en hulpstoffen aan de pulpmassa toegevoegd, zoals klei en hars. Hiermee wordt het papier minder doorzichtig en sterker gemaakt. Vervolgens wordt de pulp door een spuitmond aan het begin van de papiermachine gelijkmatig op een snel rondlopend zeefdoek gespoten.
De op de zeef gebrachte pulp bestaat dan nog voor 99% uit water en voor 1% uit vezels. Een deel van het water wordt via het zeefdoek door de werking van zwaartekracht en (vacuüm) zuigen verwijderd. De vezels blijven achter op het doek, kris kras door en over elkaar. De nu gevormde papierbaan bevat nog 85% water. Door middel van een aantal persen en walsen wordt het papier verder ontwaterd. Met nog zo'n 50% vocht wordt het papierblad vervolgens door verhitting verder gedroogd. Naar gelang het beoogde gebruik wordt het oppervlak van het papier van een strijklaag (b.v. latex coating) voorzien of door frictie glad gemaakt. Het coaten en gladmaken bevorderen de bedrukbaarheid. Het snijden van het papier en karton vindt plaats op rollensnijmachines. Hier worden de grote brede rollen uit de papiermachine op de gewenste breedte gesneden, volgens de specificaties van de klant. Voor drukmachines die vellen verwerken worden smallere rollen in dwarssnijmachines op de millimeter nauwkeurig tot vellen gesneden.
Drukken
Het geproduceerde papier en karton kan vervolgens door een grafisch bedrijf op verschillende manieren worden bedrukt: offsetdruk, diepdruk, boekdruk, zeefdruk, flexodruk of digitaal. De gekozen druktechniek is afhankelijk van het eindproduct, van briefpapier tot tijdschriften, kranten en folders, van verpakkingen tot etiketten en draagtassen.
Duurzaamheid papier en karton
Van begin tot einde van het productieproces van papier en karton wordt veel aandacht besteed aan het milieu. De basis van papier is hout. Bossen gelden als hernieuwbare bronnen. Voor elke gekapte boom wordt opnieuw een boom geplant. In de landen waar de bosproductie plaatsvindt worden meer bomen geplant dan geoogst. De geoogste bomen worden voor het grootste gedeelte gebruikt voor andere doeleinden dan papier en karton. Denk aan meubels, bouwmateriaal en brandhout. Het dunningshout en zagerijresten gaan naar de papierfabriek. Die fabrieken werken in veel gevallen met biomassa als energiebron.
De Nederlandse papier- en kartonindustrie heeft zich tot doel gesteld om in de komende tien jaar een energiereductie van maar liefst 50% te realiseren. Bijvoorbeeld bij het gebruik, de verwerking en de afvoer van chemische stoffen, maar ook door middel van hergebruik en energiebesparing. Het is niet alleen de industrie die poogt te verduurzamen. Papier en karton laten de maatschappij meedoen. Circa 80% van al het papier dat wordt gebruikt wordt ook weer ingezameld en opnieuw gebruikt (gerecycled). Bedrijven en burgers dragen dus zelf bij aan een duurzamere samenleving wanneer zij bewust hun gebruikte papier en karton aanbieden ter inzameling. Was papier vandaag uitgevonden dan zou het worden beschouwd als een grote duurzame innovatie.