Бумажный стаканчик — это одноразовый стаканчик, сделанный из бумаги и часто покрытый пластиком [ 1] [2] или воском , чтобы предотвратить вытекание жидкости или ее просачивание через бумагу. [3] [4] Он может быть изготовлен из переработанной бумаги . [5]
Бумажные стаканчики были задокументированы в императорском Китае , где бумага была изобретена во 2 веке до нашей эры. [6] Бумажные стаканчики были известны как chih pei и использовались для подачи чая. [7] Они были сделаны в разных размерах и цветах и были украшены декоративными узорами. Текстовые свидетельства о бумажных стаканчиках появляются в описании имущества семьи Юй из города Ханчжоу . [7]
Современный бумажный стаканчик был разработан в 20 веке. В начале 20 века было принято делиться стаканами или ковшами у источников воды, таких как школьные краны или бочки с водой в поездах. Такое совместное использование вызывало проблемы общественного здравоохранения. Одним из заметных исследований их использования было исследование Элвина Дэвисона, профессора биологии в колледже Лафайет , опубликованное под сенсационным названием «Смерть в школьных стаканчиках для питья» в журнале Technical World Magazine в августе 1908 года, основанное на исследовании, проведенном в государственных школах Истона, штат Пенсильвания . Статья была перепечатана и распространена Управлением здравоохранения штата Массачусетс в ноябре 1909 года. [8]
Исходя из этих опасений, а также по мере того, как бумажные изделия (особенно после изобретения Dixie Cup в 1908 году) становились дешевыми и чистыми, были приняты местные запреты на стаканы общего пользования. Одной из первых железнодорожных компаний, использовавших одноразовые бумажные стаканчики, была Lackawanna Railroad , которая начала использовать их в 1909 году. К 1917 году общественный стакан исчез из железнодорожных вагонов, заменённый бумажными стаканчиками даже в юрисдикциях, где общественный стаканы ещё не были запрещены. [9]
Бумажные стаканчики также используются в больницах по санитарным соображениям. В 1942 году Массачусетский государственный колледж в одном исследовании обнаружил, что стоимость использования моющихся стаканов, повторно используемых после дезинфекции, в 1,6 раза превышает стоимость использования одноразовых бумажных стаканчиков. [10] Эти исследования, а также снижение риска перекрестного заражения, способствовали использованию бумажных стаканчиков в больницах. [ необходима цитата ]
Dixie Cup — торговая марка линейки одноразовых бумажных стаканчиков, которые впервые были разработаны в Соединенных Штатах в 1907 году Лоуренсом Луэлленом, изобретателем из Бостона , штат Массачусетс , который был обеспокоен распространением микробов людьми, которые делились стаканами или ковшами в общественных местах с питьевой водой. Луэллен разработал охлаждаемый льдом торговый автомат с одноразовыми стаканчиками [8] и вместе с другим бостонцем, Хью Муром , начал рекламную кампанию , чтобы просветить общественность и продать свой автомат, в основном железнодорожным компаниям. Исследование профессора Дэвисона сыграло важную роль в отмене общественного стакана и открытии двери для бумажных стаканчиков. Вскоре устройства, которые выдавали прохладную воду за один цент, стали стандартным оборудованием в поездах. [ необходима цитата ]
После того, как Лоуренс Луэллен изобрел свой бумажный стаканчик и соответствующий ему фонтанчик для воды, в 1908 году он основал Американскую компанию по водоснабжению Новой Англии, расположенную в Бостоне. Компания начала производить стаканчики, а также Water Vendor. Чтобы расширить свою территорию, Луэллен организовал Американскую компанию по водоснабжению Нью-Йорка, а также Американскую компанию по водоснабжению Нью-Джерси с помощью Хью Мура. Вместо того, чтобы производить стаканчики и фонтанчики, эти дочерние компании занимались продажей и распространением продукции Луэллена. В 1909 году Луэллен и Мур основали в Нью-Йорке компанию Public Cup Vendor Company, чтобы сдавать в аренду свои торговые автоматы. Их основными клиентами были железные дороги, чтобы устройства можно было установить на пассажирских вагонах поездов. После того, как многие штаты начали запрещать обычные питьевые стаканчики в общественных местах, начали поступать постоянные заказы на машины Луэллена. Успех территориальных компаний Луэллена и Мура вдохновил их объединиться в Индивидуальную компанию по производству питьевых стаканчиков Нью-Йорка в 1910 году. [ необходима цитата ]
Dixie Cup сначала назывался «Health Kup», но с 1919 года он был назван в честь линии кукол, производимых компанией Alfred Schindler's Dixie Doll Company в Нью-Йорке . Успех привел к тому, что компания, которая существовала под разными названиями, назвала себя Dixie Cup Corporation и переехала на фабрику в Уилсоне, штат Пенсильвания . На крыше фабрики находился большой резервуар для воды в форме чашки. [11]
В 1957 году Dixie объединилась с American Can Company . В 1982 году James River Corporation приобрела бумажный бизнес American Can. Активы James River теперь являются частью Georgia-Pacific , дочерней компании Koch Industries , второй по величине частной компании в Соединенных Штатах. В 1983 году производство переехало на современный завод в Форксе, штат Пенсильвания. Первоначальный завод в Уилсоне с тех пор пустовал. Закрытие завода также побудило Conrail отказаться от железнодорожной ветки Easton & Northern, последним крупным клиентом которой была Dixie Cups. [ необходима цитата ]
В 1969 году логотип Dixie Cup был создан Солом Бассом , графическим дизайнером, известным своими титрами к фильмам. [12]
Задачу коллекционера купонов иногда называют задачей о стаканчике Дикси. [13]
Тон многих рекламных объявлений, созданных компанией Dixie Cup Company, принял форму принятия современных идеалов и маркетинга для людей, которые хотели улучшить свою жизнь и вскочить на борт новой тенденции из-за страха остаться позади. «Это санитарный век — век Dixie Cups», [14] [ неудачная проверка ] использовалось в течение нескольких лет с успехом. [ необходима цитата ]
Последующий поворот в сторону автоматов по продаже газированной воды был сделан как в продуктовой линейке, так и в рекламе, но центральная идея индивидуального использования как более гигиеничного, чем многоразовые стаканы, сохранилась. Акцент на теме чашек, «которых касаетесь только вы», рассматривался как акт, который должен был сделать чашки индивидуальными. [ необходима цитата ]
Основа бумаги для бумажных стаканчиков называется « чашечный картон » и производится на специальных многослойных бумагоделательных машинах . Он имеет барьерное покрытие для водонепроницаемости. Бумага должна обладать высокой жесткостью и прочной влажной проклейкой . Сорт чашечного картона имеет специальную конструкцию для процессов производства стаканчиков. Процесс формирования рулона для рта требует хороших свойств удлинения картона и пластикового покрытия. Хорошо сформированный ротовой рулон обеспечивает жесткость и управляемость в стаканчике. Базовый вес чашечных картонов составляет 170–350 г/м 2 . [16]
Для соответствия гигиеническим требованиям бумажные стаканчики обычно изготавливаются из первичных (непереработанных) материалов. [ необходима цитата ] Единственным исключением из этого правила является случай, когда бумажный стаканчик имеет дополнительный изолирующий слой для сохранения тепла, который никогда не контактирует с напитком, например, гофрированный слой, обернутый вокруг одностенного стаканчика. [ необходима цитата ]
Первоначально бумажные стаканчики для горячих напитков склеивались и делались водонепроницаемыми, путем помещения небольшого количества глины на дно стаканчика, а затем вращения на высокой скорости так, чтобы глина поднималась по стенкам стаканчика, делая бумагу водонепроницаемой. [ необходима цитата ] Однако это приводило к тому, что напитки приобретали запах и привкус картона. [ необходима цитата ]
Стаканы для холодных напитков нельзя было обрабатывать таким же образом, так как конденсат образуется снаружи, затем впитывается в доску, делая чашку нестабильной. Чтобы исправить это, производители чашек разработали технологию распыления воска как внутри, так и снаружи чашки. Глиняные и покрытые воском чашки исчезли с изобретением чашек с полиэтиленовым (ПЭ) покрытием; этот процесс покрывает поверхность доски очень тонким слоем ПЭ, делая доску водонепроницаемой и сваривая швы вместе. [ необходима цитата ]
В 2017 году финский производитель картона Kotkamills выпустил новый вид картона для стаканчиков (для общественного питания), в котором не используется воск или пластик для гидроизоляции, и, таким образом, его можно перерабатывать как часть обычного потока отходов бумаги и картона, подвергать биоразложению или даже компостировать в небольших количествах. [17]
В 2017 году компания Smart Planet Technologies из Ньюпорт-Бич, Калифорния, выпустила на рынок Великобритании «reCUP» — перерабатываемый бумажный стаканчик с полиэтиленовым и минеральным покрытием под брендом EarthCoating, который разработан для переработки через традиционные системы переработки бумаги. Бумажные стаканчики с EarthCoating продаются компаниями Detpak, Huhtamaki, Linstol и Pureco USA. [ необходима цитата ]
Бумажные стаканчики и бумажные пакеты, сделанные из «Pinyapel», бумаги, сделанной из выброшенных листьев ананаса, были представлены в 2019 году. Водостойкий альтернативный материал для упаковки пищевых продуктов был разработан консорциумом, состоящим из Центра дизайна Министерства торговли и промышленности Филиппин (DCP), Cagayan de Oro Handmade Paper, Nature's Fresh и Ideatechs Packaging Corporation. Инновация была удостоена награды Wood Pencil Awardee в ежегодном выпуске D&AD Future Impact Awards 2019 года. [18] Тесты, проведенные DCP, показывают, что потеря массы Pinyapel в размере 55,32 процента за четыре недели намного выше, чем потеря массы в 21,33 процента в коммерческих бумажных пакетах, что свидетельствует о том, что материал разлагается быстрее, чем другие бумажные изделия. [19]
Первоначально бумажные стаканчики печатались с помощью резиновых блоков, установленных на цилиндрах, с отдельным цилиндром для каждого цвета. Регистрация по разным цветам была очень сложной, но позже появились флексографские пластины, и с использованием монтажных систем стало проще регистрировать по цветам, что позволило создавать более сложные дизайны. Флексографическая печать стала идеальной для больших тиражей, и производители обычно используют этот метод при производстве более миллиона стаканчиков. Для этого используются такие машины, как Comexi , которые были адаптированы для работы с очень большими рулонами, которые требуются производителям бумажных стаканчиков. Технология чернил также изменилась, и там, где использовались чернила на основе растворителя , вместо них используются чернила на водной основе. Одним из побочных эффектов чернил на основе растворителя является то, что стаканчики для горячих напитков, в частности, могут пахнуть растворителем, тогда как чернила на водной основе устранили эту проблему. [ необходима цитата ]
Другие методы печати использовались для небольших тиражей, такие как офсетная печать , которая может варьироваться в диапазоне от 10 000 до 100 000 чашек. Также были разработаны краски для офсетной печати, и хотя в прошлом они были на основе растворителя, новейшие краски на основе сои снизили опасность появления запаха у чашек. Последняя разработка — прямая печать , которая позволяет печатать на очень малых тиражах, как правило, от 1000 чашек, и используется компаниями, включая Brendos Ltd, предлагающими небольшие тиражи в короткие сроки. Также можно использовать ротационную глубокую печать , но она чрезвычайно дорога и обычно применяется только для предметов, требующих чрезвычайно высококачественной печати, таких как контейнеры для мороженого. [20]
Большинство бумажных стаканчиков предназначены для одноразового использования и последующей утилизации. Для изготовления бумажных стаканчиков используется очень мало переработанной бумаги из-за проблем с загрязнением и правил. Поскольку большинство бумажных стаканчиков покрыто пластиком (полиэтиленом), то и компостирование, и переработка бумажных стаканчиков не распространены из-за сложности отделения полиэтилена в процессе переработки указанных стаканчиков. По состоянию на 2016 год в Великобритании было только два предприятия, способных надлежащим образом перерабатывать стаканчики с полиэтиленовым покрытием; при отсутствии таких предприятий стаканчики вывозятся на свалку или сжигаются. [ необходима цитата ]
Британская бизнес-группа James Cropper разработала первое в мире предприятие по эффективной переработке примерно 2,5 млрд бумажных кофейных стаканчиков, используемых и утилизируемых британскими предприятиями каждый год, и стала одной из 14 международных компаний, официально присоединившихся к Группе по восстановлению и переработке бумаги (PCRGG). [ необходима ссылка ]
Завод по переработке вторичного волокна Джеймса Кроппера был открыт Ее Величеством Королевой в июле 2013 года и занимается утилизацией как пластика, так и бумаги из стаканчиков, гарантируя, что в процессе переработки ничего не будет потрачено впустую. [21] Хотя бумажные стаканчики изготавливаются из возобновляемых ресурсов (древесная щепа 95% по весу), бумажные изделия на свалке могут не разлагаться или выделять метан , если разлагаются анаэробно . [ необходима ссылка ]
Американская компания Smart Planet Technologies разработала новое покрытие для бумажных стаканчиков и складных картонных коробок под названием EarthCoating, поэтому они сертифицированы как пригодные для универсальной переработки в обычных системах переработки бумаги. Бумажные стаканчики с EarthCoating получили наивысший рейтинг «ААА» по переработке от Der Grune Punkt (The Green Dot), сертифицирующего органа по переработке в ЕС, за переработку в тюках класса 13 вместе с офисной бумагой. Лицензиат Smart Planet Technologies Detpak вместе с измельчителем бумаги Shred-X создали коммерческие системы переработки для бумажных стаканчиков с EarthCoating под брендом «RecycleMe», используемых в переработанных бумажных изделиях, таких как копировальная бумага, подарочная упаковка и бумажные пакеты. Detpak объявила, что проблема стаканчиков на вынос решена в Австралии. [22] Впоследствии Министерство обороны Австралии вместе с всемирно признанным переработчиком Veolia объединились для переработки бумажных стаканчиков департамента в рамках своей «войны с отходами». [23]
В 2017 году финский производитель картона Kotkamills выпустил новый вид картона для стаканчиков (для общественного питания), в котором не используется воск или пластик для гидроизоляции, и, таким образом, его можно перерабатывать как часть обычного потока отходов бумаги и картона, подвергать биоразложению или даже компостировать в небольших количествах. [17]
Производство бумаги обычно требует неорганических химикатов и создает сточные воды . Бумажные стаканчики могут потреблять больше невозобновляемых ресурсов, чем стаканчики из полистироловой пены (единственным значительным сточным водным потоком которых является пентан ). [24] [25]
Сравнительный анализ жизненного цикла бумажных и пластиковых стаканчиков показывает воздействие обоих вариантов на окружающую среду, при этом явного победителя нет. [26]
Полиэтилен (ПЭ) — это покрытие на основе нефтепродуктов для бумажных стаканчиков, которое может замедлить процесс биодеградации покрываемой им бумаги. [27]
Полимолочная кислота (PLA) — это биоразлагаемое биопластиковое покрытие, используемое на некоторых бумажных стаканчиках. PLA — это возобновляемый ресурс , сертифицированный как пригодный для компостирования в промышленных компостных установках, что означает, что при биоразложении он не оставляет никаких токсичных остатков. [28] Хотя стаканчики с покрытием из PLA — единственные бумажные стаканчики, которые можно полностью компостировать, они могут загрязнять поток отходов, что, как сообщается, делает другие переработанные пластмассы непригодными для продажи. [29]
До 2012 года бумажные стаканчики можно было перерабатывать только на специализированных предприятиях по переработке, независимо от подкладки. [30]
В ряде городов, включая Портленд , штат Орегон , запретили использовать стаканчики из пенополистирола в ресторанах быстрого питания и ресторанах, предлагающих еду на вынос. [31]
Исследование одного бумажного кофейного стаканчика с рукавом (16 унций / 500 мл) показывает, что уровень выбросов CO2 составляет около 0,253 кг (0,56 фунта) на чашку с рукавом, включая бумагу из деревьев, материалы, производство и доставку. [32 ]
Потеря среды обитания от одного бумажного кофейного стаканчика весом 16 унций с рукавом оценивается в 0,09 квадратных метров (0,93 квадратных футов). [ сомнительно – обсудить ] [33] [ ненадежный источник? ] Более 6,5 миллионов деревьев были вырублены для производства 16 миллиардов бумажных кофейных стаканчиков, используемых в США в 2006 году, с использованием 4 миллиардов галлонов США (15 000 000 м 3 ) воды и в результате 253 миллионов фунтов (115 000 000 кг) отходов. В целом, американцы США используют 58% всех бумажных стаканчиков в мире, что составляет 130 миллиардов стаканчиков. [21] [ ненадежный источник? ] [34] [ ненадежный источник? ]
Бумажные стаканчики могут иметь различные типы крышек. Бумажные стаканчики, которые используются в качестве контейнеров для йогурта, например, обычно имеют два типа крышек: крышки из термосвариваемой фольги , используемые для небольших контейнеров «на одну порцию», и пластиковые крышки объемом 150–200 мл (5–7 жидких унций США) с нажимной крышкой, которые можно повторно закрывать, используемые для больших контейнеров «семейного размера», 250–1000 мл (8–30 жидких унций США), когда не весь йогурт может быть потреблен за один раз, и поэтому требуется возможность повторно закрыть контейнер. [35]
Горячие напитки, продаваемые в бумажных стаканчиках, могут поставляться с пластиковой крышкой, чтобы напиток оставался горячим и не проливался. Эти крышки имеют отверстие, через которое можно пить напиток. Пластиковые крышки могут иметь множество особенностей, включая откручивающиеся язычки, приподнятые стенки для защиты пены изысканных горячих напитков и тисненый текст. [36] В 2008 году Starbucks представила формованные пластиковые «брызговики», чтобы закрыть отверстие в некоторых своих магазинах после жалоб клиентов на то, что через него выплескивается горячий кофе. [37] [38] [39]
В это время чай подавали в корзинах, сделанных из тростника, в которых находились... набор из нескольких десятков бумажных стаканчиков (чипей) разных размеров и цветов с изящными узорами.