■ 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(biāo)簽正面臨越來越大的挑戰(zhàn)——標(biāo)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(fèi)品制造商等主要標(biāo)簽用戶越來越多地要求標(biāo)簽供應(yīng)商提供環(huán)境或可持續(xù)性評(píng)估文件,對(duì)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(rèn)證的材料供應(yīng)鏈、材料生產(chǎn)地點(diǎn)和方式,以及材料廢棄物處理的透明度,等等,造紙行業(yè)、標(biāo)簽底紙制造商、黏合劑涂布和標(biāo)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(duì)這些苛刻的要求。所有這些挑戰(zhàn)都促使標(biāo)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(biāo)簽紙加入再生材料、無化學(xué)溶劑標(biāo)簽紙、可生物降解基材、可堆肥標(biāo)簽、玉米淀粉和其他生物標(biāo)簽薄膜、可回收標(biāo)簽、監(jiān)管鏈認(rèn)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(biāo)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(biāo)簽產(chǎn)品上的一些相關(guān)環(huán)境認(rèn)證標(biāo)志。
圖1 可持續(xù)、綠色和環(huán)保的紙質(zhì)標(biāo)簽解決方案及目前使用的相關(guān)環(huán)境標(biāo)志
目前標(biāo)簽材料制造商大多按照ISO 14001標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并且得到可持續(xù)林業(yè)倡議(Sustainable Forestry Initiative,SFI)采購認(rèn)證,能夠把SFI采購認(rèn)證、森林管理委員會(huì)(Forest Stewardship Council,F(xiàn)SC)認(rèn)證、監(jiān)管鏈(Chain Of Custody,CoC)認(rèn)證延伸到標(biāo)簽加工商,直到最終用戶。標(biāo)簽造紙廠還可能與另一個(gè)促進(jìn)可持續(xù)森林管理的獨(dú)立、非營(yíng)利、非政府組織——森林認(rèn)證體系認(rèn)可計(jì)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(gè)完全獨(dú)立的慈善組織,致力于促進(jìn)可持續(xù)森林管理。其森林認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)上得到了廣泛的認(rèn)可。SFI采購認(rèn)證跟蹤從認(rèn)證地到生產(chǎn)和制造,再到最終產(chǎn)品的纖維含量,消費(fèi)者購買貼有SFI“含量百分比”標(biāo)簽的產(chǎn)品就能確認(rèn)產(chǎn)品是負(fù)責(zé)任的。圖2為SFI認(rèn)證標(biāo)志。
圖2 SFI認(rèn)證標(biāo)志
FSC是一個(gè)非盈利組織,鼓勵(lì)對(duì)世界森林進(jìn)行負(fù)責(zé)任地管理,并為森林管理提供涵蓋環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面的全球標(biāo)準(zhǔn)。FSC系統(tǒng)還提供了一種通過獨(dú)立驗(yàn)證和記錄的CoC認(rèn)證來跟蹤森林產(chǎn)品的方法。這必須涵蓋處理、加工、運(yùn)輸和印刷等每一個(gè)階段,才能確保最終產(chǎn)品可使用FSC標(biāo)志。標(biāo)簽加工商的產(chǎn)品上印有FSC認(rèn)證標(biāo)志(見圖3),相當(dāng)于告訴標(biāo)簽行業(yè)和客戶,加工商在生產(chǎn)和使用標(biāo)簽的領(lǐng)域達(dá)到最高的社會(huì)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
圖3 FSC認(rèn)證標(biāo)志
CoC認(rèn)證是跟蹤和記錄原材料從森林到消費(fèi)的整個(gè)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(yùn)輸和配送等所有連續(xù)階段。產(chǎn)品只有經(jīng)過獨(dú)立認(rèn)證整個(gè)過程,才有資格附加SFI、FSC或PEFC標(biāo)志。本質(zhì)上講,CoC認(rèn)證的基礎(chǔ)是任何有FSC標(biāo)志的產(chǎn)品都可以追溯到經(jīng)過認(rèn)證的來源。
PEFC理事會(huì)是一個(gè)獨(dú)立的、非營(yíng)利、非政府組織,通過獨(dú)立的第三方認(rèn)證促進(jìn)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(jìn)森林的可持續(xù)管理。圖4為PEFC認(rèn)證標(biāo)志。
圖4 PEFC認(rèn)證標(biāo)志
越來越多的標(biāo)簽紙含有一定量的再生纖維。據(jù)稱,標(biāo)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(dá)55%的水資源,還可以大幅減少碳排放——一些標(biāo)簽紙廠使用再生纖維的比例可高達(dá)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(biāo)簽紙具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
消費(fèi)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?yàn)樾枰谥茲{階段除去油墨和其他污染物。雖然脫墨過程使用水和化學(xué)物質(zhì),但對(duì)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(duì)底紙進(jìn)行脫硅處理和分離。
除了對(duì)由100%原生纖維制成的紙張進(jìn)行認(rèn)證外,F(xiàn)SC還對(duì)含有部分PCW紙張進(jìn)行認(rèn)證(見圖5),其再生紙漿比例也各有不同。
圖5 FSC對(duì)PCW紙張認(rèn)證
鑒于市場(chǎng)上存在多種類型紙張,標(biāo)簽加工商應(yīng)從標(biāo)簽材料生產(chǎn)商那里了解標(biāo)簽紙中含再生紙漿的比例范圍,并評(píng)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(biāo)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?jiān)谟∷?、加工或貼標(biāo)過程中的性能。
造紙技術(shù)的不斷提高使得低克重紙張?jiān)跇?biāo)簽材料和底紙應(yīng)用中越來越普遍?,F(xiàn)在,一些標(biāo)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(xué)漿紙和直接接觸食品黏合劑的奶酪標(biāo)簽。這也意味著同樣重量的紙卷將有更長(zhǎng)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(shí)可減少換卷時(shí)產(chǎn)生的浪費(fèi),并且每卷材料的運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)。
圖6 奶酪標(biāo)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(dòng)了包裝行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,對(duì)于標(biāo)簽加工商和終端用戶來說,在可行的情況下使用更薄的標(biāo)簽材料是非常有意義的。
造紙制漿過程涉及多種化學(xué)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(xué)品,因而生產(chǎn)出來的紙都是無氯(Elemental Chlorine Free,ECF)紙。這是一種對(duì)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(guó)家,無氯紙是非常常見的,瑞典就有一項(xiàng)法律要求消除紙張中有機(jī)氯化物的排放。可以說,ECF和TCF兩種紙的紙漿漂白過程對(duì)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(jìn)步。任何帶有藍(lán)天使(Blue Angel)標(biāo)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(lán)天使標(biāo)志也許是公認(rèn)的最嚴(yán)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(bào)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(xué)成分的紙,如無酸標(biāo)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(xué)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(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)制定的方法計(jì)算的。
標(biāo)簽加工商及其客戶應(yīng)再次審查所使用的標(biāo)簽紙,以便在可能的情況下確定其化學(xué)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(jí)紙、無碳足跡紙等。
現(xiàn)在一些標(biāo)簽應(yīng)用場(chǎng)合,需要可生物降解或可堆肥的標(biāo)簽材料,以符合ISO 14855或EN13432標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)。EN13432是歐洲可堆肥標(biāo)準(zhǔn),如果標(biāo)簽在包裝總重量中占比小于1%,就需要生物降解性認(rèn)證[4]。例如,根據(jù)EN13432標(biāo)準(zhǔn),可堆肥材料必須滿足以下三個(gè)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這個(gè)過程必須在6個(gè)月內(nèi)完成90%。
(2)能分解:堆肥過程開始3個(gè)月后,可堆肥材料必須滿足分解測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)要求在3個(gè)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(duì)堆肥過程不產(chǎn)生負(fù)面影響,并需要通過堆肥試驗(yàn)進(jìn)行檢查。
一些標(biāo)簽材料供應(yīng)商目前提供符合這些標(biāo)準(zhǔn)的材料,特別適合有機(jī)食品包裝和標(biāo)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(biāo)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(biāo)簽紙是由可持續(xù)或負(fù)責(zé)任管理的森林中生長(zhǎng)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(biāo)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(biāo)簽紙印刷的SHILOH ROAD葡萄酒標(biāo)簽,但目前這種紙可能在美學(xué)表現(xiàn)上存在一定的局限性,這取決于應(yīng)用場(chǎng)合。
圖7 采用艾利丹尼森非木標(biāo)簽紙印刷的SHILOH ROAD葡萄酒標(biāo)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(biāo)簽材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫匠掷m(xù)擴(kuò)展。低克重和輕量化的標(biāo)簽紙將變得更加普遍,鼓勵(lì)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(shí)對(duì)可重復(fù)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(biāo)簽加工商能夠關(guān)注、研究、支持并鼓勵(lì)生態(tài)材料的最新發(fā)展。環(huán)境相關(guān)的認(rèn)證將成為全球范圍內(nèi)標(biāo)簽采購關(guān)注的重點(diǎn),ISO 14001、FSC等認(rèn)證在不久的將來也可能成為采購過程中的最低要求[5]。