Aluminium

1. Emballage

1.1 Aluminiumfolier
1.2 Dåser, tromler og beholdere

Aluminium i emballage fordeler sig på en række forskellige anvendelser. De to vigtigste produktgrupper er folier samt dåser, tromler og beholdere af aluminium.

1.1 Aluminiumfolier

Aluminiumfolier findes både som rene aluminiumfolier og som laminerede folier. En ganske lille del af omsætningen udgør desuden selvklæbende folier med eller uden underlag.

De tynde laminerede folier, hvor aluminiumlaget er under 21 mm tykt, anvendes til fleksible emballager som f.eks. emballager til kaffe (kaffeposer), smøromslag, ostefolie og oblater. Statistikken for den danske produktion af disse folier er diskretioneret, og det har af konkurrencemæssige hensyn ikke været muligt at få oplyst omfanget af den danske produktion.

Til fleksible emballager er laminerede folier med under 9 mm tykke aluminiumlag langt de mest anvendte. Aluminiumet lamineres med en række forskellige materialer: polyurethan, polyethylen, polyester, polypropylen, voks, vandbaseret lim og to-komponent lim.

Kaffeposer, som repræsenterer en stor del af omsætningen af de tynde laminerede folier, består normalt af et udvendigt lag af polyester, et 7-12 mm tykt aluminiumlag i midten og et indvendigt lag bestående af polyethylen. I mindre målestok anvendes folier med polypropylen udvendigt, polyester indvendigt og et midterlag bestående af 7-12 mm aluminium til kaffeposer.

Kartoner med gavltop og brikker til juice og vin udgør en anden stor produktgruppe, hvor tynde laminerede folier anvendes. Disse emballager fremstilles med en tynd polyethylenfilm yderst, dernæst med et lag pap, polyethylen, surlyn, 9 mm aluminium, surlyn og inderst endnu et lag polyethylen. Surlyn er en polyethylenforbindelse, som øger svejsbarheden af de inderste lag. Det anvendes ikke i alle kartoner.

Folier uden underlag under 21 mm anvendes til en række forskellige formål som husholdningsfolie, emballagelåg og omvikling af fødevarer og chokolade.

Folier uden underlag mellem 21 og 200 mm anvendes næsten udelukkende til fremstilling af foliebakker. Størstedelen af denne produktion eksporteres, mens der i 1995 blev brugt ca. 1.500 tons til den hjemlige forsyning. Dertil kommer en import på ca. 350 tons færdige bakker til det danske marked.

Forsyningen med folier med underlag fremgår ikke af statistikkerne som vægttal, da tal vedrørende den danske produktion alene forefindes som produktionens værdi i kroner. Af import- og eksporttallene samt kendskab til værdien af den danske eksport er forsyningen i dette projekts massestrømsanalyse estimeret til at være 9.700 tons. Aluminiumindholdet er 25-35% for de tynde folier (<21 µm) og 30-60% i de tykkere folier (21-200 µm). Det giver et samlet aluminiumindhold i de laminerede folier på 2.500-3.700.

Det øvrige forbrug af aluminiumfolier udgøres overvejende af folier uden underlag. Forsyningen med de tynde folier uden underlag under 21 mm til det danske marked udgjorde i 1994 4.600 tons (aluminiumindhold: 4.500-4.600 tons), mens forsyningen af de lidt tykkere folier uden underlag mellem 21 og 200 mm i 1994 var på 9.000 tons (aluminiumindhold: 8.800-8.900 tons) (Danmarks Statistik, 1996).

Den samlede forsyning med folier udgør således 15.800-17.200 tons/år regnet som rent aluminium. En del af disse folier eksporteres igen efter forarbejdning i Danmark. Det drejer sig om 5.000-6.000 tons foliebakker årligt. Den reelle forsyning af det danske marked er derfor 9.800-12.200 tons/år.

Til emballering af fødevarer og andre forgængelige eller lysfølsomme produkter anvendes aluminium på grund af sine effektive barriereegenskaber overfor lys, luft/ilt og fugt. I emballagetyper, hvor fødevarer kommer i direkte kontakt med aluminium, er det ydermere en vigtig egenskab, at smagsstoffer ikke kan penetrere aluminiumlaget, og at aluminium i sig selv ikke afgiver smag til det emballerede indhold.

Barriereegenskaberne udnyttes både for de fleksible emballager og for kartoner og brikker til juice og vin. Papir- og kunststoflagene i disse produkter tillader passage af ilt og lys, som derfor forhindres med et spærrende aluminiumlag. Disse aseptiske emballager muliggør opbevaring og transport uden køl.

Suppe og kaffe kan opbevares i mere end et år i aluminiumholdige emballager uden at forfalde. Denne lange holdbarhed er et krav fra fødevareproducenterne. Bruges aluminium ikke, vil holdbarheden for suppe og kaffe med de nuværende alternativer falde til et par uger. Skal samme barriereegenskaber opnås med andre kendte, alternative materialer, skal de være så tykke, at der ikke længere er tale om fleksible emballager.

Ved anvendelse af aluminium til oblater i margarinebægre, til smøromslag og til indpakning af visse oste udnyttes lystætheden til at forhindre oxidation af produkterne. Oxidationsprocessen er betinget af samtidig tilstedeværelse af ilt og synligt lys. Aluminiumlaget forhindrer lysgennemtrængningen og forsinker derved oxidationen betydeligt.

For de tykkere ulaminerede aluminiumfolier, der anvendes til bakker og forme udnyttes i forbindelse med fødevareemballering de samme egenskaber som ved de fleksible emballager. Det gælder især for de lukkede fødevareemballager, hvor barriereegenskaberne er vigtige.

Dertil kommer, at aluminiums tekniske egenskaber gør det til et velegnet materiale, da det er let formbart og har en god stivhed. For en række fødevarer udnyttes disse egenskaber i aluminiumbakkers dobbelte funktion som produktionsform og salgsemballage.

Til visse anvendelser udnyttes endvidere aluminiums temperaturbestandighed. Det gælder eksempelvis for leverpostejforme og for bakker til færdigretter, hvor maden kan opvarmes direkte i bakken. For fødevarer, som skal lynfryses, har aluminium ydermere den positive egenskab, at det er stabilt ved lave temperaturer, mens plast under lynfrysning bliver skørt ved -10°C.

Brødforme fremstilles i dag af aluminium, i stedet for som tidligere af stål. Dette skyldes alene aluminiums lavere vægt, som har betydning for arbejdsforholdene for bagere, der dagligt håndterer store mængder brødforme.

Ca. 75% af det danske marked for fleksible emballager forsynes fra to danske producenter. De resterende ca. 25% importeres fra forskellige udenlandske producenter.

Aluminium i produktionsaffald og fraklip fra fremstillingen af bl.a. suppeposer, kaffeposer, oblater, smøromslag, ostefolier og chokoladeomslag, genvindes hos én producent ved pyrolyse. Herefter sælges det til virksomheder, der kan udnytte dette sekundære materiale. Der foreligger ikke oplysninger om, hvor stor en del af råvarerne, der ender som produktionsaffald.

Består produktionen alene af fleksible emballager, er det ifølge producenterne ikke muligt at udvinde aluminium fra produktionsaffaldet. Affald fra fremstillingen af fleksible emballager bliver derfor kørt til forbrænding.

Det danske marked for juice- og vinkartoner med aluminiumfolie dækkes af to aktører, hvoraf en har produktion i Danmark.

Afskær og andet produktionsaffald fra den danske fremstilling af kartoner med gavltop og brikker til juice og vin genanvendes ikke i Danmark, men sendes efter sortering og opbalning til oparbejdning i Sverige.

Ved oparbejdningen hældes materialeballerne i en pulper og opløses med en kraftig rotor i en opløsning af 10-15% emballageaffald i vand. Herved opløses papirfraktionen, som tages fra og anvendes til nyt papir.

Brugte brikker og kartoner genanvendes ikke i dag, da genbrugspapiret skal være hvidt for at være interessant i genbrugssammenhæng.

Man råder ikke over teknologier, der muliggør genanvendelse af aluminiumdelen, men der består en teoretisk mulighed for at lade den samlede polyethylen- og aluminiumfraktion indgå som råmateriale i genbrugsplast (Miljøstyrelsen, 1992).

Det var ikke muligt at afklare, hvorvidt aluminiumet kan smeltes ud ved pyrolyse sådan, som tilfældet er for produktionsaffald fra fleksible emballager.

Da aluminium alene anvendes i disse produkter på grund af sine barriereegenskaber overfor ilt og lys, skal substitutter opfylde samme egenskaber. Dette kan ske med polymeren EVOH (ethylenvinylalkohol), med X-board og med Greespro. De to sidste materialer er papirtyper.

Når disse alternativer ikke anvendes i dag skyldes det dels, at forholdet mellem pris og kvalitet ikke er så godt som ved aluminium og dels, at aluminiumkartoner har nogle bedre synlige kvaliteter. Hermed menes, at kartoner med aluminiumfolie kan produceres med en slank, kantet facon, som virker attraktiv, mens alternativerne fører til kartoner med mere runde former, hvilket giver et "billigt" udseende.

De importerede drikkeemballager er brikker, som består af et laminat bestående af polyethylen, papir og aluminiumfolie. Een brik med et rumindhold på 1 liter indeholder 1,4 g aluminium.

Produktionsaffaldet fra brikproduktionen behandles i en pulper som beskrevet ovenfor og indgår i nye emballager. Producenten mener ikke, at der i Danmark er basis for en separat indsamling og oparbejdning af brugte emballager, idet man henviser til Miljøprojekt nr. 202. Det blev i dette miljøprojekt konkluderet, at traditionel bortskaffelse ved forbrænding og deponering giver et lille samfundsmæssigt overskud på ca. 100 kr./ton emballage, mens indsamling med henblik på genanvendelse i tre scenarier giver samfundsmæssige underskud på mellem 300 og 1.900 kr./ton emballage. Man mener, at konklusionerne i dette miljøprojekt stadigvæk er valide og også gælder for bl.a. de aluminiumholdige brikker. Især lægger man vægt på, at brikkerne ikke deponeres i Danmark, men anvendes termisk, at der er lang transport til de nærmeste oparbejdningsanlæg i Norge, Sverige og Tyskland, at det formentlig ikke kan betale sig at opføre et behandlingsanlæg i Danmark, og at man i Danmark har adgang til rigelige mængder returpapirmasse og derfor ikke behøver at genudnytte denne del af brikkerne.

Som eneste emballagetype til drikke, hvor man i dag ikke anvender aluminium, men ifølge producenterne med fordel kan gøre det, nævnes emballering af carboniserede drikke.

Den indenlandske produktion af foliebakker er koncentreret hos to virksomheder, der fremstiller forskellige bakker, fade og andre produkter af 21-200 mm aluminiumfolie uden underlag.

Produktionsaffaldet fra bakkefremstillingen sælges til genanvendelse. Affaldet er umiddelbart brugbart og af høj materialekvalitet.

Brugte foliebakker ender i dag stort set udelukkende i husholdningsaffaldet. Undtaget herfra er bakker til udbringning af mad til pensionister. Indsamlingen af disse bakker er beskrevet i kapitel 4. To vigtige barrierer for genanvendelsen er, at der ikke eksisterer tilstrækkelig velfungerende indsamlingsordninger, og at fødevarerester i bakkerne kan udgøre et bakteriologisk arbejdsmiljøproblem ved håndteringen af bakkerne.

Alternative materialer til aluminium i bakker er beskrevet af Dansk Teknologisk Institut (Dahl-Andersen, 1990). Disse er PET og PET/pap. PET (Polyethylenterephtalat) har gode barriereegenskaber som aluminium, og kan i den varmebestandige krystallinske form, CPET, erstatte aluminium i bakker til direkte indsætning i ovn, når der ikke opvarmes til mere end ca. 200°C. Nettoenergiforbruget (fremstilling minus bortskaffelse) er nogenlunde sammenlignelige for de 3 emballagetyper Al, CPET og CPET/pap, ligesom de er sammenlignelige med hensyn til affaldsmængder og bortskaffelses-/genanvendelsesmuligheder.

Til brug ved fødevareemballering har det været forsøgt at anvende metaliseret plastfolie i stedet for 7-12 mm aluminiumfolier med et tyndt lag kunststof på begge sider, som hidtil har været anvendt til emballering.

Det metaliserede plast førte til problemer ved emballering af tørrede fødevarer. Helt konkret drejede det sig om, at en ladning tørrede levnedsmidler, som var eksporteret til Sydasien, sugede fugt som følge af for ringe barriereegenskaber og dermed blev ødelagt i det fugtigvarme klima. Holdbarheden er også afhængig af de eksterne opbevaringsforhold, og der vil sandsynligvis ikke være problemer ved opbevaring i tempereret klima.

Opbevaring af tørrede levnedsmidler i lamineret plast (>7 mm aluminium) og i metaliseret plast (400-500 Ångstrøm (0,04-0,05 mm) aluminium) under tempererede forhold giver en holdbarhed af levnedsmidlerne på mere end et år. Andre kendte materialer til fleksible emballager giver normalt en holdbarhed på 2-3 måneder.

I kapitel 3 er gennemgået en række uafhængige ordninger til genindsamling af husholdningsaluminium, hvilket omfatter folierne. I ingen af disse ordninger har folier betydet noget for de indsamlede mængder, hvorfor genanvendelsesraten for alle de her beskrevne folier må vurderes at være 0%.

- tynde folier generelt

I Danmark omsmeltes genbrugsaluminium ved flammesmeltning. Tynde folier, som udsættes for denne proces brænder op og ender som aluminiumoxid på smeltens overflade. Også de tykkere folier fra eksempelvis foliebakker kan forbrænde ved flammesmeltning, men ved styring af processen kan dette undgås (Bryndum, 1996).

Smeltning ved induktion, som det foretages i udenlandske værker, kan ligeledes forårsage forbrænding af tynde folier under visse procesomstændigheder.

Tynde folier (<21 mm) egner sig derfor ikke til omsmeltning ved flammesmeltning og kun under bestemte betingelser til omsmeltning i udenlandske induktionsovne.

1.2 Dåser, tromler og beholdere

Denne produktgruppe omfatter bl.a. dåser til helkonserves, dåser til drikkevarer og fødevareemballager i form af bakker, fade og dåser.

Omsætning

Der foregår en betydelig import af tomme dåser til påfyldning af øl, sodavand og andre carboniserede drikke på danske bryggerier. Disse emballager må ikke omsættes på det danske marked og eksporteres derfor efter påfyldning. Denne eksport fremgår ikke af udenrigshandelsstatistikken, da varerne registreres efter hovedkomponenten, der ved eksporten er drikkevarer.

Forsyningen af det danske marked med drikkedåser kommer fra forholdsvis få producenter, hvoraf én dominerer markedet. Det skønnes, at den samlede import af dåser til påfyldning af drikkevarer ikke overstiger 6.000 tons/år aluminium. Dåserne har et indhold af mere end 75% sekundært aluminium.

Aluminiumkredsløbet for øldåser er næsten lukket. Det sekundære materiale stammer fra dette lukkede kredsløb og har derfor en høj kvalitet sammenlignet med andet sekundært aluminium.

Der er en lille import af tomme emballagebakker på ca. 350 tons/år aluminium. Hertil kommer den danske produktion, som leverer ca. 1.500 tons emballagebakker til det danske marked og 5.000-6.000 tons bakker til eksport. Bakkerne leveres i Danmark til kød- og fiskeindustrien, catering, institutionsmarkedet og til bagerier.

Konservesdåser af aluminium til fødevarer fremstilles enten af tynde aluminiumplader (>0,17 mm) eller af kopper, som presses i facon. Den danske produktion til det danske marked af dåser til helkonserves er ca. 1.000 tons dåser/år. Disse fremstilles på basis af ca. 60% sekundært aluminium og ca. 40% primært aluminium.

Desuden er der en import af færdige dåser på ca. 800 tons/år til det danske marked. Disse dåser anvendes af fødevareindustrien til forskellige formål - herunder eksempelvis ikke-alkoholiske drikke som cacaomælk.

Den samlede forsyning af det danske marked inkluderer ikke drikkedåserne til carboniserede drikke. Forsyningen er derfor ca. 3.650 tons/år.

Udnyttede egenskaber

Aluminiums lave vægt kombineret med tekniske egenskaber, som tillader produktion af tyndvæggede dåser er afgørende for materialevalget til fremstillingen af dåser til carboniserede drikke. Endvidere betragtes det som en fordel, at materialet er upermeabelt for ilt, lys og aromastoffer, samt at det ikke selv afgiver smag til indholdet. Dette er dog ikke afgørende for materialevalget, da andre materialer kan tilføres de samme egenskaber ved coating eller farvning.

Begrundelsen for valget af aluminium til produktion af emballagebakker er anført ovenfor under "folier".

Aluminium anvendes til konservesdåser dels på grund af materialets barriereegenskaber og dels på grund af prisen. For så vidt angår barriereegenskaberne er det specielt vigtigt, at materialet er upermeabelt for ilt, og at det samtidig ikke afgiver smag til indholdet. Ydermere har materialet en god formbarhed og en god stivhed/styrke i forhold til sin vægt, hvilket nævnes som yderligere årsager til valget af aluminium.

Skal de samme egenskaber vedrørende barrierer og smagsafgivelse opfyldes for dåser af jernblik, vil det stille krav til den indvendige coating, der gør jernblikdåserne dyrere end de tilsvarende aluminiumdåser.

Genanvendelse og substitution

De importerede dåser til påfyldning af øl og sodavand omsættes ikke i

Danmark og giver derfor ikke i Danmark anledning til affaldsprodukter, som skal bortskaffes eller genanvendes.

Genanvendelse og substitution for aluminiumbakker til fødevarer er beskrevet ovenfor under "folier".

Produktionsaffaldet fra fremstillingen af konservesdåser sendes direkte til omsmeltning hos Gotthard Aluminium. Affaldet er normalt lakeret. Dette medfører, at affaldet betragtes som havende en ringere kvalitet end ulakeret aluminium, men er ingen hindring for omsmeltningen.

Til anvendelse som emballage for helkonserves er der ingen vigtige substitutionsmuligheder på markedet i dag. Eneste alternativ er jernblikdåser, men disse er som nævnt ovenfor prismæssigt ikke konkurrencedygtige.

Pet-food området nævnes som et potentielt kommende marked for fabrikanter af aluminiumemballager, da producenterne af dyrefoder i stadigt højere grad får øjnene op for netop dette emballagemateriale.

I kapitel 4 er gennemgået en række enkeltstående initiativer til indsamling af aluminium fra husholdninger, hvilket bl.a. omfatter dåser og bakker. De mængder, der er indsamlet via disse ordninger, kan næppe udgøre mere end 2% af den omsatte mængde af disse produkter. Genanvendelsesraten er således ikke over 2%.