Aaltopahvipakkausten aihioiden kierrätyskuidun prosentuaalisen osuuden sekä neliömassan muuttamisen vaikutukset pakattavuuteen, kiertojäykkyyteen ja kosteudensietokykyyn

Abstract

Tässä kandidaatintyössä vertaillaan kolmen erityyppisen Tray-aaltopahvialustan soveltuvuutta juomatölkkien pakkaamiseen. Työn tavoitteena on selvittää kierrätyskuidun prosentuaalisen osuuden kasvattamisen ja neliömassan pienentämisen vaikutuksia aaltopahviaihioiden konetoimivuuteen sekä niistä kasattavien Tray-alustojen kiertojäykkyyteen kahdessa eri ääripään kosteudessa. Työ toteutetaan panimoyritys Sinebrychoff Supply Company Oy:lle kehitysyhteistyössä metsäteollisuusyritys Stora Enso Oyj:n kanssa, osittain kirjallisuuskatsauksena ja osittain kokeellisena tutkimuksena. Kirjallisuuskatsauksessa kerätään taustatietoa kuitutyyppien, neliömassan ja kosteuden vaikutuksista aaltopahviin ja sen lujuuteen. Kokeellinen osuus sisältää koeajot tuotantoympäristössä Sinebrychoffin pakkauskoneilla, ja kiertojäykkyystestit LUT-yliopiston pakkauslaboratoriossa. Aihioiden kierrätyskuidun prosentuaaliset osuudet eroavat toisistaan sekä yhden neliömassaa pienennetään. Kierrätyskuitua 28- sekä 67 % sisältävät aihiot ovat neliömassaltaan vakioita ja täysin kierrätyskuidusta valmistettavan aihion neliömassaa kevennetään. Kierrätyskuitua 67 % sisältävästä aihiosta valmistettava Tray säilyttää jäykkyytensä parhaiten kummassakin, 20- ja 80 % kosteudessa. Täysin kierrätyskuidusta valmistettava Tray on heikoin, eikä se läpäise kiertojäykkyystestiä 80 % kosteudessa. Ulkoiset tekijät, kuten käyryys ja mukana tulevat roskat aiheuttavat pieniä eroja aihioiden toimintavarmuuksissa. Näiden epävarmuustekijöiden takia aihioiden tarkastelussa keskitytään pääasiassa kiertojäykkyyteen. Lähdekirjallisuudessa esitetyt havainnot tukevat suurimmaksi osaksi saatuja tuloksia. Työn tulosten perusteella 67 % kierrätyskuitua sisältävä aihio ja siitä kasattu Tray soveltuu juomatölkkien pakkaamiseen.

This bachelor’s thesis compares the suitability of three different types of corrugated board trays for beverage can packaging. The aim of the thesis is to investigate the effects of increasing the percentage of recycled fibre and of reducing grammage on the machine runnability of corrugated board blanks and torsional stiffness of the trays under two different humidity conditions. The thesis was commissioned by the brewery company Sinebrychoff Supply Company Oy in development cooperation with the forest industry company Stora Enso Oyj. The study includes both a literature review and experimental research. The literature review provides information on how fibre types, grammage, and humidity affect the strength properties of corrugated board. The experimental part includes trial runs in a production environment using Sinebrychoff’s packaging machines and torsional stiffness tests under two humidity conditions at LUT-University’s packaging laboratory. The corrugated board blanks differ in their recycled fiber content, and one has reduced grammage. The blanks containing 28- and 67 % recycled fiber have standard grammage, while the blank made entirely from recycled fiber has a reduced grammage. The tray produced from the 67 % recycled fiber blank retains its stiffness best under both 20- and 80 % humidity conditions. The tray made entirely from recycled fiber performs the weakest and fails the torsional stiffness test at 80 % humidity. External factors such as blank curvature and debris cause minor differences in runnability, which is why the analysis focuses primarily on torsional stiffness. The findings are widely supported by existing literature. Based on the results, the blank with 67 % recycled fiber and the tray produced from it is suitable for beverage can packaging.