Утилизация упаковки

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

Е. Н. Мочалова, М. Ф. Галиханов

УТИЛИЗАЦИЯ УПАКОВКИ

Учебно-методическое пособие

Казань

Издательство КНИТУ

2019

УДК 658.567.1:621.798(075)
ББК 30.69:30.182я7

М86

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

д-р техн. наук, проф. Э. Р. Галимов

канд. хим. наук Г. В. Маврин

М86

Мочалова Е. Н.
Утилизация упаковки : учебно-методическое пособие / Е. Н. Мочалова, М. Ф. Галиханов; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. 
технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2019. – 92 с.

ISBN 978-5-7882-2592-0

Рассмотрены основные экологические аспекты проблемы возникнове
ния и накопления промышленных и бытовых отходов, в том числе отходов упаковки. Охарактеризованы основные типы материалов, применяемых в упаковочной отрасли, возможные варианты взаимодействия между упаковкой и 
окружающей средой.

Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению 29.03.03 

«Технология полиграфического и упаковочного производства», изучающих 
дисциплину «Утилизация упаковки».

Подготовлено на кафедре технологии переработки полимеров и компо
зиционных материалов.

ISBN 978-5-7882-2592-0
© Мочалова Е. Н., Галиханов М. Ф., 2019
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2019

УДК 658.567.1:621.798(075)
ББК 30.69:30.182я7

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................5
1. СОСТАВ, СВОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ 
И СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ..............................................7
1.1. Общие сведения об отходах потребления, их видах 
и образовании..............................................................................................7
1.2. Управление отходами. Механизмы регулирования 
оборота отходов..........................................................................................9
1.3. Взаимодействие между упаковкой и окружающей средой ...........16
1.4. Типы материалов, применяемых для производства 
тары и упаковки........................................................................................17
1.5. Варианты уничтожения и утилизации отходов упаковки
в массе ТБО...............................................................................................17
2. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПОЛИМЕРНЫХ УПАКОВОК............23
2.1. Классификация и основные способы утилизации 
полимерных отходов ................................................................................23
2.2. Сваливание и захоронение отходов полимерных упаковок..........25
2.3. Сжигание полимерных упаковочных отходов................................26
2.4. Термическое разложение полимерных отходов .............................27
2.5. Повторное использование в качестве оборотной тары..................28
2.6. Вторичная переработка отходов полимерных упаковок ...............29
2.7. Использование в производстве строительных материалов ...........36
2.8. Особенности утилизации комбинированных и многослойных 
материалов.................................................................................................36
3. УТИЛИЗАЦИЯ КАРТОННОЙ И БУМАЖНОЙ ТАРЫ...................39
3.1. Повторное использование картонной и бумажной тары
для производства бумаги и картона........................................................40
3.2. Изготовление упаковки из бумажно-волокнистой массы .............44
3.3. Изготовление теплоизоляционных материалов (эковаты)
и мягких кровельных материалов ...........................................................46
3.4. Изготовление волокнистых и полимерно-бумажных плит ...........47
3.5. Уничтожение в составе твердых бытовых отходов .......................47
3.6. Особенности переработки упаковок из комбинированных 
материалов на основе картона.................................................................48
4. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТАРЫ ................51
5. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ДЕРЕВЯННОЙ ТАРЫ .........................60
6. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ТЕКСТИЛЬНЫХ 
МАТЕРИАЛОВ.........................................................................................63

7. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ СТЕКЛЯННОЙ ТАРЫ.........................67
7.1. Повторное использование в качестве оборотной тары..................67
7.2. Использование в качестве вторичного сырья 
при производстве стеклянной тары ........................................................70
7.3. Использование в качестве одного из компонентовнаполнителей в различных производствах ............................................73
8. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ...............75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................86
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................88

4

ВВЕДЕНИЕ

Изменения в образе жизни потребителей после 60-х годов XX в. 

в экономически развитых странах привели к увеличению спроса на небольшие порции продуктов питания, т. е. к увеличению количества упаковки на единицу продукции. В связи с этим основным источником загрязнения окружающей среды становятся изделия с коротким сроком 
службы, главным образом тара и упаковка. Высокие темпы роста производства и потребления упаковочных материалов стали причиной возникновения такой проблемы в упаковочной отрасли, как уничтожение 
и утилизация упаковочных отходов.

Доля добываемых на планете материальных ресурсов (древе
сины, нефти, газа и др.), используемых упаковочной отраслью, постоянно увеличивается. Однако, выполнив в короткий срок свои упаковочные функции, эти материалы уничтожаются или утилизируются. Под
утилизацией обычно подразумевается повторное использование отходов в производственных процессах, уничтожение предполагает переработку отходов до состояния, когда они практически перестают существовать, что в итоге ведет к окончанию обращения с ними. 

С развитием цивилизации к середине XX в. определились 

4 основных упаковочных материала: бумага (и картон), стекло, 
пластмассы и металлы. Со второй половины XX в. к ним добавились
так называемые комбинированные упаковочные материалы.

На протяжении своего жизненного цикла разные виды упаковки 

оказывают различное по степени воздействие на окружающую среду. 
Каждый этап жизненного цикла упаковки предъявляет свои специфические требования к материалу и конструкции упаковки, которые часто 
противоречат друг другу.

Вид и количество используемого материала – это главное, что 

необходимо учитывать для определения степени воздействия, которое 
упаковка оказывает на окружающую среду в течение всего своего жизненного цикла. Уничтожение или утилизация использованной упаковки 
являются заключительным этапом в ее жизненном цикле. Требования 
по удобству обращения с отходами с целью получения наибольшей 
пользы для общества теперь выходят на первое место. Все эти требования должны учитываться в процессе разработки и конструирования
упаковочной продукции.

Поиск путей утилизации отходов упаковки – важная задача, сто
ящая как перед производителями упаковки, так и перед ее потребителями. В XXI в. приоритетными являются усилия общества в области 
ограничения бесконтрольного применения упаковочных материалов, 
требования об их вторичной переработке или многократном использовании, о защите окружающей среды.

6

1. СОСТАВ, СВОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ 

И СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

1.1. Общие сведения об отходах потребления, их видах

и образовании

В отходы потребления входят изделия и материалы, утратившие 

потребительские свойства в результате физического или морального износа. К отходам относят твердые бытовые отходы (ТБО), образующиеся в результате жизнедеятельности людей. Сегодня ТБО на 50 % состоят из использованной упаковки. Использованная упаковка – это отнюдь не мусор. Для переработчиков вторичных ресурсов это крайне 
перспективный востребованный материал, на котором можно выстроить прибыльный бизнес.

Следует заметить, что количество упаковочных отходов зависит 

от уровня благосостояния населения. При стабильном экономическом 
развитии общества человек предпочитает приобретать красочно и эффектно упакованные товары. Многие производители качественных товаров, чтобы поддержать имидж выпускаемой продукции, стремятся 
упаковать ее как можно эффектнее, а это требует дополнительных вложений и переориентации целей производства на дополнительную и эффективную для продаж упаковку. Доля тех или иных компонентов в составе ТБО (морфологический состав) также меняется в зависимости от 
уровня развития общества (см. рис. 1.1).

По морфологическому признаку ТБО подразделяются на компо
ненты: бумагу, картон, пищевые отходы, дерево, металл (черный и 
цветной), текстиль, кости, стекло, кожу, резину, полимерные материалы, а также отсев менее 15 мм. Вторичной переработке могут подвергаться множество материалов, извлекаемых из отходов. В табл. 1.1 приведены основные способы извлечения перерабатываемых фракций 
ТБО.

Сортировка смешанных отходов может быть выполнена в авто
матизированном режиме за счет отличий в плотностях фракций отходов, их размеров, электрических или магнитных свойств. Если отходы 
не содержат опасных примесей, их можно сортировать, используя полумеханизированные линии сортировки.

Упаковочные отходы – упаковка и упаковочные материалы, 

полностью или частично утратившие свое первоначальное предназначение и потребительские свойства в конце своего жизненного цикла. 

Они содержат в своем составе практически все морфологические компоненты бытовых и промышленных отходов.

Главные отличия упаковочных отходов, позволяющие выделить 

их в отдельный класс:

– быстрота образования (упаковка превращается в отходы сразу 

после ее приобретения потребителем и после одноразового потребления);

– упаковка не является целью потребления, а только сопут
ствует продукту потребления.

Основную и растущую долю составляют упаковочные отходы, 

образующиеся в торговле и в быту.

Рис. 1.1. Распределение отходов по категориям 

в различных странах

Таблица 1.1

Основные способы извлечения перерабатываемых фракций ТБО

1.2. Управление отходами. Механизмы регулирования 

оборота отходов

Применительно к ТБО часто используют термин «управление 

отходами» (waste managment). Он шире понятий «переработка», «утилизация» и даже «обращение с отходами», так как включает в себя мероприятия по первичному уменьшению количества отходов, организацию сбора отходов, а также их утилизацию (включая переработку, сжигание, захоронение и т. д.).

Извлекаемый 

компонент
Способ извлечения

Черные металлы
Электромагнитная сепарация

Цветные металлы

Извлечение с помощью переменного «бегущего» магнитного поля; дробление и пневмовибрационная сепарация

Бумага
Пневматическое разделение фракций по скорости витания в потоке воздуха; гидропульсация и осаждение тонковолокнистых частей

Текстиль
«Сухое извлечение» в цилиндрических грохотах с крючками; сепарация за счет сохранения 
прочности при смачивании и перетирании

Синтетические
пленки

Пневматическое разделение по скорости витания в потоке воздуха; сепарация за счет сохранения прочности при смачивании и перетирании; электростатическая сепарация

Стекло
«Мокрая» сепарация в циклонах; пневматическое отделение в восходящем потоке воздуха 
по скорости витания

Пластмасса и
картон

Оптическое отделение картонных упаковок и 
бутылок

При обращении с отходами в первую очередь должны рассмат
риваться мероприятия по их первичному сокращению, затем мероприятия по повторному использованию, вторичному сокращению и мероприятия по утилизации или захоронению тех отходов, которые не поддаются переработке.

Под сокращением следует понимать спланированную серию ме
роприятий, направленных на уменьшение количества производимых
отходов и их вредных свойств и увеличение доли отходов, которые могут быть использованы повторно.

Сокращение отходов в упаковочной отрасли может быть до
стигнуто путем переориентации производителей и потребителей на 
продукты и упаковку, приводящие к меньшему количеству отходов на 
единицу упакованной продукции.

Для снижения количества отходов могут быть предложены сле
дующие рекомендации:

– избегать ненужной упаковки, так как многие предметы в ма
газинах упаковываются только для того, чтобы привлечь внимание покупателя; например так называемые блистерные упаковки – мелкие 
предметы, помещенные на ярко раскрашенную картонную подложку и 
закрытые прозрачным пластиком; 

– отдавать предпочтение упаковкам многоразового использова
ния;

– отдавать предпочтение минимальной упаковке, т. е. приобре
тать товары с более легкой упаковкой и товары, продающиеся большими объемами; 

– отдавать предпочтение упаковке, которую можно вторично 

использовать или переработать;

– отдавать предпочтение упаковке, изготовленной из вторично 

переработанных и/или экологически безвредных материалов;

– использовать термостабилизаторы перед остановкой экструде
ров или термопластавтоматов в виде так называемого стоп-концентрата
для снижения количества технологических отходов, в первую очередь 
пусковых;

– использовать термо- и светостабилизирующие добавки для 

снижения количества отходов путем увеличения срока работы изделий 
(прежде всего пленок).

Для организации сбора и разделения отходов проводятся меро
приятия, которые позволяют выделить токсичные компоненты, материалы, пригодные для вторичной переработки, органические компоненты 
для сжигания или компостирования.