RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispeval Radeče papir Nova d.o.o.: Starprint Silver: 90 g/m 2 40 ¡ | Zima 2022 | 28 | L Raziskujemo in razvijamo R Embalaža iz kartona invazivne rastlinske vrste japonskega dresnika za rezane šopke rož Cardboard packaging made from an invasive plant species of the japanese knotweed for cut flower bouquets IZVLEČEK Za izboljšanje blaginje in življenjskih razmer zdajšnjih in prihodnjih generacij je pomembno, da se negativni vplivi, ki jih povzročajo človeške in industrijske dejavnosti, resno obravnavajo v vseh fazah oblikovanja novega razvoja. Del zasnove trajnostnega razvoja je tudi oblikovalski pristop, ki mu pravimo ekološki ali eko dizajn. Namen okoljskega oblikovanja je načrtovati nov ali vnovič načrtovati obstoječi proizvod z upoštevanjem vidikov trajnosti, vključno z njegovo osnovno funkcijo. Praktična uporaba eko dizajna je namreč pokazala, da je sistematičen in širok proces razmišljanja o življenjskem ciklu izdelka na začetku osrednjega pomena. Celoten izdelek, pri čemer zajamemo vse stopnje, od uporabe surovin, proizvodnje, distribucije, uporabe izdelka do konca življenjske dobe, je treba analizirati, opisati in ovrednotiti z okoljskega vidika. Nameni raziskave so bili načrtovati, oblikovati in izdelati embalažo, ki bo funkcionalna in oblikovno zanimiva. Izdelali smo dve funkcionalni in večkratno uporabni embalaži za šopke rož iz kartona invazivne tujerodne rastline, tj. japonskega dresnika. Izdelani embalaži smo želeli dodati možnosti poznejše uporabe, stremeli pa smo tudi k temu, da bi bila embalaža po uporabi del načel krožnega gospodarstva. Ključne besede: ekološka embalaža, oblikovanje, japonski dresnik; embalažni materiali. ABSTRACT To improve the well-being and living conditions of present and future generations, it is important that the negative impacts of human and industrial activities be seriously considered at all stages of planning new developments. Part of the sustainable development design is also a design approach called ecological or eco-design. The purpose of eco-design is to design a new product or redesign an existing product, taking into account aspects of sustainability, including its basic function. The practical application of eco-design has shown that the initial systematic and comprehensive contemplation of the product life cycleis key. The entire product, which includes all phases from the use of raw materials, production, distribution, use of the product to the end of its life, must be analysed, described and evaluated from an environmental point of view. The objective of the work was to plan, design and manufacture a functional and interesting packaging in terms of design. We made two functional and reusable packages for flower bouquets from cardboard made of invasive alien plants, i.e. Japanese knotweed. We wanted to add options to the manufactured packaging for later use and we also wanted to apply circular economy principles to the packaging after use. Keywords: eco-friendly packaging; design; apanese knotweed; packaging materials. Iva ZAKONJŠEK, Urška VRABIČ BRODNJAK * Uvod 1. Varstvo okolja je nujnost in zahteva sod- obnega časa, saj zaradi obsežnejšega razvoja industrije in človeških potreb naravo nenehno obremenjujemo in onesnažujemo. Embalaža nedvomno spada v materialno intenzivno po- dročje, zato se pri obremenjevanju okolja po- javlja kot pomemben dejavnik. Po določenem času največkrat postane zavržen odpadek, ki fizično bremeni okolje. Zaradi takšnega rav- nanja je zelo pomembno, da pri njenem obli- kovanju ter izdelavi upoštevamo pomen krož- nega gospodarstva in trajnostnega razvoja (1). Ekološka in trajnostna embalaža pa ni vedno tista, ki potrošnike prepriča o njenem nakupu, zato jih je treba spodbuditi z emba- lažo, ki ima dodaten potencial. Potrošniki se bodo počutili nagrajene z na- kupom izdelka, pri katerem se jim zdi embalaža izjemno privlačna, užitek pa se še poveča, če lahko embalažo ohranijo dlje časa. Smiselno je, da embalažo oblikujemo tako, da podaljšamo * Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za tekstilstvo, grafiko in oblikovanje, Snežniška 5, 1000 Ljubljana njeno življenjsko dobo z možnostjo večkratne uporabe. Že zanimiva oblika, dekorativno obli- kovanje ali večnamenska embalaža so pogosto dovolj, da potrošnike prepriča, da jo obdržijo (2). Okolju prijazno oblikovanje izdelkov oz. eko dizajn je torej pristop k oblikovanju, ki upošteva in si prizadeva zmanjšati vplive izdel- ka in embalaže na okolje v svojem celotnem življenjskem ciklu (3). Ker je oblikovanje klju- čnega pomena za doseganje ciljev trajnosti embalaže, mora biti večina odločitev, ki vpli- vajo na trajnostni razvoj, vključno z izbiro ma- terialov in metod predelave, sprejeta že v fazi načrtovanja. Praktična uporaba eko dizajna je namreč pokazala, da je sistematičen in širok proces razmišljanja o življenjskem ciklu izdelka na začetku osrednjega pomena. Cilji ekološkega oblikovanja so (4): • zmanjšanje vpliva na okolje z uporabo okolju prijaznih, recikliranih in obnovljivih materialov; • zmanjšanje porabe energije v celotni proizvodnji z optimiziranimi procesi in obnovljivo energijo; • zmanjšanje količine odpadkov v proizvodnji z materialno učinkovitostjo in recikliranjem; • optimizacija embalaže z upoštevanjem lastnosti materiala, obnovljivosti itd.; • izboljšana funkcionalnost izdelka z nadgradnjo, večnamenskostjo ipd.; • zmanjšanje porabe energije in procesnih materialov med uporabo izdelka; • zmanjšanje količine odpadkov in emisij, ki nastanejo med uporabo izdelka; • zmanjšanje vpliva na okolje; • zmanjšanje emisij; • možnost reclikaže oz. razgradnje izdelka ali embalaže na koncu življenjskega cikla. S temi cilji ima okolju prijazna zasnova iz- delka velik potencial za izboljšanje okoljske učinkovitosti izdelka, hkrati pa povečuje kori- sti za kupce in izboljšuje ekonomsko učinko- vitost (4–7). Izdelek, ki smo ga izdelali v eksperimental- nem delu, je funkcionalno in vizualno dovolj privlačen za potrošnike, da bi ga tudi po po- rabi osnovne funkcije obdržali dlje časa. Tako smo oblikovali embalaži za rezano cvetje, tj. šopke, ki poleg prevoza nudita dodaten estet- ski potencial in uporabnost. RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispeval Radeče papir Nova d.o.o.: Starprint Silver: 90 g/m 2 41 ¡ | Zima 2022 | 28 | L Raziskujemo in razvijamo R Eksperimentalni del 2. V raziskovalnem delu smo analizirali dve različni vrsti kartona za izdelavo embalaž, in sicer: karton iz japonskega dresnika - (gramature 200 g/m 2 , debeline 0,3 mm) – izdelan na Inštitutu za celulozo in papir v Ljubljani v sklopu projekta Applause (8), komercialni, enostransko premazan bel - karton (deklarirane gramature 300 g/m 2 in debeline 0,5 mm). Osnovni material za izdelavo končnega iz- delka oz. promocijske embalaže je bil ekološki karton japonskega dresnika, katerega izdelava in uporaba sta še vedno v razvoju. Izvedli smo tudi analizo osnovnih površin- skih in strukturnih lastnosti omenjenih vzorcev materiala. Analizirali smo: gramaturo (ISO 536), - debelino in specifično prostornino (ISO - 534), hrapavost in poroznost po Bendtsenu - (ISO 8791-2:2013), površinsko absorpcijo vode (Cobb) (SIST - EN SIO 535:2014), kapilarno vpojnost (Klemm) (ISO 8787). - V članku sta prikazana tudi načrtovanje in izdelava omenjenih izdelkov. Načrtovanje em- balaže in njeno konstrukcijo smo izvedli v pro- gramu Engview Package and Display Designer (Engview Systems, Sofija, Bolgarija). Končni tisk embalaž smo izvedli na digitalnem tiskal- niku APEX Digital Flatbed UV Printer (Apex, Kitajska) in razrez na rezalniku ESKO Kongsberg X20 (Esko Kongsberg, Norveška). Rezultati z razpravo 3. Glavni material za izdelavo končnega izdel- ka oz. embalaže za rezane šopke rož je bil ekološki karton iz japonskega dresnika, kate- rega izdelava in uporaba sta še vedno v raz- voju. Enostransko premazan karton iz lesnih celuloznih vlaken pa smo uporabili le za pri- merjavo, saj je največkrat uporabljen pri proiz- vodnji tovrstnih embalaž. Omenjena kartona smo analizirali in ju na podlagi meritev osnov- nih površinskih in strukturnih lastnosti primer- jali ter določili praktično uporabnost. 3.1 Rezultati analiz materialov V preglednicah 1–3 so predstavljeni rezul- tati meritev kartona iz japonskega dresnika, ki smo ju označili kot vzorec 1 (V1) in komer- cialni, enostransko premazan karton, kot vzo- rec 2 (V2). Po rezultatih osnovnih meritev je razvidno, da je vzorec japonskega dresnika nižje gramature, kot je tudi deklarirano (Pregled - nica 1). Enako velja za vzorec V2, torej da so deklarirane vrednosti podobne analiziranim. Rezultati specifične prostornine so pokazali, da je struktura japonskega dresnika bolj rahla v primerjavi s komercialnim, premazanim kar- tonom, ki je po strukturi tudi bolj tog. Iz Preglednice 2 je razvidno, da je vzorec V2 zaradi dodatne površinske obdelave nepo- rozen oz. neprepusten material, saj so meritve na obeh straneh pokazale 0 ml/min. Vzorec Preglednica 1: Rezultati meritev osnovnih lastnosti na vzorcih kartona japonskega dresnika (V1) in komercialnega kartona (V2) / Table 1: Measurement results of the basic properties on the samples of Japanese knotweed cardboard (V1) and commercial cardboard (V2) V1 pa je za razliko od vzorca V2 porozen na obeh straneh. Najbolj porozen je na strani A, kjer rezultat znaša 494 ml/min, in nekoliko manj na strani B, kjer je ta rezultat 489 ml/min. Standardno odstopanje je na strani B vzorca V1 nekoliko višje v primerjavi s stranjo A, kar potrjuje neenakomerno poroznost omenjenega vzorca na obeh straneh. Na podlagi izmerjenih rezultatov lahko po- trdimo, da imata oba vzorca slabo spodobnost absorpcije vode, saj je količina absorbirane vode v kartonih zelo nizka in priporočljiva za izdelke, kot so šopki rož. Vlakna japonskega dresnika so manj vpojna, kar potrjujejo tudi rezultati po- vršinske absorpcije vzorca V1. Z vzorcem V2 imata podobne rezultate vpojnosti na obeh straneh, vendar je vzorec V2 obojestransko pre- mazan, medtem ko je V1 brez premaza. Preglednica 3 prikazuje kapilarno vpojnost po metodi Klemm. Metodo smo izvedli zaradi poznejšega kapljičnega tiska, pri čemer smo na oba vzorca natisnili dizajn. Tudi pri tej ana- lizi smo potrdili hidrofobni značaj vzorca V1 glede na lastnosti vlaken japonskega dresnika in strukturo materiala. Pri vzorcu V2 pa je ka- pilarna vpojnost večja pri vzdolžnem teku vla- ken in meri 35 mm, pri prečni smeri vlaken pa je malenkost nižja in meri 33 mm. 3.2 Skice in načrtovanje embalaž Na začetku so bile izdelane tri skice posa- meznih embalaž, za izdelavo pa sta bili izbrani dve – ena za prenos šopka in druga za prenos rož, ki so v cvetličnih lončkih (slike 1–3). Na Slikah 1 in 3 sta prikazani idejni skici izbranih embalaž. Po testni izdelavi embalaž iz kartona gra- mature 300 g/m 2 smo ugotovili, da embalaža, namenjena prenosu lončnic, ni funkcionalna in je manj ekološka sprejemljiva. Za njeno iz- delavo je bila namreč potrebna velika količina lepila, hkrati pa je bila prešibka za maso rast- lin, ko smo jih postavili vanjo. Ker embalaža ni ustrezala zahtevam, ki smo jih želeli, smo to idejo opustili in se odločili za izdelavo tretje embalaže (Slika 3). Vzorec Sta ti s tič na vrednost Gramatura [g/m 2 ] Debelina [mm] Specifi čna prostornina [m 3 /kg] V1 x ̄ 192,2 0,33 0,00172 S x 2,2 0,004 0,0001 CV [%] 1,1x 1,21 5,81 V2 x ̄ 295,4 0,401 0,00136 S x 3 0,005 0,0001 CV [%] 1,0x 1,25 7,35 Preglednica 2: Rezultati meritev hrapavosti, poroznosti in absorpcije na vzorcih kartona japonskega dresnika (V1) in komercialnega kartona (V2) na strani A in B. / Table 2: Measurement results of roughness, porosity and absorption on the samples of Japanese knotweed cardboard (V1) and commercial cardboard (V2) on A and B sides. Vzorec Sta ti s tič na vrednost Hrapavost [ml/min] Poroznost [ml/min] Cobb C 60 [g/m 2 ] V1 A B A B A B x ̄ 1884 1740 494 489 18 20 Sx 117 191 14 16 4,47 0,89 CV [%] 6,21 10,97 2,75 3,33 24,85 4,38 V2 x ̄ 147 177 0 0 24 26 Sx 78 57 0 0 5,48 4,18 CV [%] 52,88 31,37 0 0 22,82 16,09 Vzorec Sta ti s tič na vrednost Vpojnost [mm] V1 MD CD x ̄ 2 2 Sx 0,447 0,447 CV [%] 223,61 223,61 V2 x ̄ 35 33 Sx 1,4 0,7 CV [%] 4,04 2,18 Preglednica 3: Rezultati meritev kapilarne vpojnosti po Klemmu na vzorcih kartona japonskega dresnika (V1) in komercialnega kartona (V2) na strani A in B. / Table 3: Measurement results of Klemm capillary absorption on the samples of Japanese knotweed cardboard (V1) and commercial cardboard (V2) on A and B sides. RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispeval Radeče papir Nova d.o.o.: Starprint Silver: 90 g/m 2 42 ¡ | Zima 2022 | 28 | L Raziskujemo in razvijamo R Izbrani embalaži (Sliki 1 in 3) sta namenjeni izključno prenosu rezanih šopkov. Prva emba- laža je uporabna tako za prenašanje šopka kot dekorativna obešanka na steni. Takšna emba- laža omogoča, da se šopek posuši in kot de- koracija ostane na naši steni, dokler bi želeli. Druga izbrana embalaža v obliki stožca pa bi se po prenosu cvetlic do doma lahko spreme- nila v namizno stojalo za šopek ali se povez- nila prek vaze z vodo in postala njen dodatek. Okolju prijazni embalaži sta tako funkcionalni kot tudi večkratno uporabni. Tudi za izdelavo izbranih embalaž smo uporabili dva različna kartona: komercialni, enostransko premazan - karton gramature 300 g/m 2 in debeline 0,5 mm karton iz japonskega dresnika - gramature 220 g/m 2 in debeline 0,4 mm. Najprej smo določili velikost embalaže 1 in dolžino njenih držal, nato pa njeno osnovno obliko tudi izrisali in poskusno izrezali. Po prvem poskusnem izrezu smo se odločili, da na eno izmed držal dodamo manjši polkrožni »podaljšek« odprtine za lažjo postavitev em- balaže na steno ter trikotne zavihke znotraj krogov za bolj stabilen šopek. Za estetski dodatek smo na vrhu embalaže izrisali še cvet rože. Izris prve embalaže ni povzročal večjih težav, njena velikost na koncu znaša 140 x 520 mm (Slika 4). Druga embalaža je sestavljena iz dveh delov, in sicer iz primarne, osnovnega plašča embalaže (Slika 5) in njenega dodatka, tj. kroga (Slika 6), ki pripomore k lepši obliki po- stavitve šopka. Tudi to embalažo smo najprej skicirali, nato pa izrisali njen plašč v programu za načrtovanje embalaže. Ta izris je bil kom- pleksnejši, saj smo želeli oblikovati pravilno obliko stožca, ki je na vrhu grajen iz polkro- gov. Da bi obe embalaži povezali, smo tudi na drugo dodali cvet. Velikost njenega plašča je 418 x 274 mm, premer njenega dodatka pa znaša 135 mm. 3.3 Oblikovanje Po končanem izrisu plaščev embalaž je sledilo oblikovanje. Ker smo oblikovali ekolo- ško embalažo, smo se odločili za minimalisti- čen oblikovalski pristop in uporabo dveh pastelnih zemeljskih tonov. Da bi obe emba- laži povezali v celoto, smo obliko na obeh iz- delkih zasnovali enako. Po celotnem plašču obeh embalaž se vijejo organske črte, ki so nepravilne, ukrivljene in tekoče ter oddajajo občutek dinamičnosti in spontanosti. Prikazujejo naravne linije, ki jih najdemo povsod v naravi in jih povezujemo z živalskimi vzorci, gladino vode, reliefom pokra- jine, brazdami v drevesnem deblu, drevesnimi listi ipd. Izbrani barvi sta pastelno zelena in bež, ki skupaj delujeta precej umirjeno in ju je prav tako mogoče najti v naravi. Zeleno smo izbrali, ker predstavlja barvo življenja in energije. Pove- zana je z rastjo in harmonijo ter daje občutek varnosti. Bež pa kot mehkejša oblika bele pred- stavlja preprostost ter spodbuja občutke topline in nevtralnosti (Sliki 7 in 8). Slika 1: Idejna skica izdelka 1 / Figure 1: Conceptual sketch of Product 1 Slika 2: Idejna skica izdelka 3 / Figure 2: Conceptual sketch of Product 3 Slika 3: Idejna skica izdelka 3 / Figure 3: Conceptual sketch of Product 3 Slika 4: Plašč in mere embalaže 1 (v milimetrih) / Figure 4: Coat and packaging dimensions 1 (in millimetres) RAZISKAVE IN RAZVOJ Papir za notranjost revije PAPIR je prispeval Radeče papir Nova d.o.o.: Starprint Silver: 90 g/m 2 43 ¡ | Zima 2022 | 28 | L Raziskujemo in razvijamo R 3.4 Končni izdelki Končni rezultat dela sta embalaži, predsta- vljeni na Slikah 9 in 10. Funkcionalnost emba- laž je izpolnjena, vendar pa bi bilo treba spremljati njeno uporabnost in obstojnost na konkretnih primerih in z različnim rezanim cvetjem. Sledili smo principu okolju prijaznega oblikovanja in možnosti večnamenske upo- rabe. ZAKLJUČEK 4. Namen raziskave je bil izdelati okolju pri- jazen izdelek, ki bo zagotavljal večfunkcional- nost in imel elemente ekološkega oblikovanja tudi v likovnem smislu. S preizkušanjem razli- čnih kartonov smo ugotovili, da je karton ja- ponskega dresnika vsekakor primeren za iz- delavo embalaž, ki so namenjene prenosu cvetlic, saj je manj vpojen in dovolj mehansko obstojen. Kljub mehkejši strukturi oz. manjši trdnosti pa je njegova prednost hidrofobnost, saj ima brez premaza zelo podobne rezultate (ne)vpojnosti kot enostransko premazan kar- ton iz lesnih vlaken. Ker je poleg funkcional- nosti pri embalaži pomemben tudi izgled, smo izdelke potiskali z minimalističnim oblikova- njem, ki so estetsko dovolj privlačni, da bi se potrošniki odločili za nakup in nadaljnjo upo- rabo. Z oblikovanjem podobnih embalaž bi lahko zamenjali marsikateri material, ki se uporablja za zavijanje rezanega cvetja in šop- kov v cvetličarni ter z njimi ljudi ozavestili in jim obenem približali okolju prijazno in večna- mensko embalažo. S tem bi prispevali k varo- vanju okolja in zmanjšali potrošno embalažo, ki se zavrže takoj po uporabi njene osnovne funkcije. LITERATURA [1] RADONJIČ, G. Embalaža in varstvo okolja: zahteve, trendi in podjetniške priložnosti. 1. izd. Maribor: Založba Pivec, 2008, str. 17–265. [2] RONCARELLI, S., in ELLICOTT, C. Packaging essentials : 100 design principles for creating packages. Beverly : Rockport Publishers, 2010, str. 193. [3] VERGHESE, K., LEWIS, H., in FITZPATRICK L. Packaging for sustainability. London : Springer- Verlag, 2012, str. 379. [4] WIMMER, W., LEE, K. M., QUELLA F., in POLAK J. Ecodesign : the competitive advantage. Dordrecht : Springer, 2010, str. 197–201. [5] ATTAF, B. Advannces in composite materials – ecodesign and analysis. Rijeka : InTech, 2011, str. 16. [6] KRAJNC, D. Eko-dizajn : okoljsko načrtovanje, razvoj in analiziranje proizvodov in procesov. Maribor : Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, 2014. [7] DUPUIS, S., in SILVA, J. Package design workbook : the art and science of successful packaging. 1. edition. Beverly : Rockport Publishers, 2011, str. 22. [8] Projekt APPLAUSE [dostopno na daljavo]. Mestna občina Ljubljana, obnovljeno 2021 [citirano 18. 4. 2021]. Dostopno na svetovnem spletu: . Slika 5: Plašč in mere embalaže 3 (v milimetrih) / Figure 5: Coat and packaging dimensions 3 (in millimetres) Slika 7: Primer oblikovanja za embalažo 1 / Figure 7: Design example for packaging 1 Slika 10: Dokončana embalaža 2 iz kartona japonskega dresnika / Figure 10: Finished packaging 2 made of Japanese knotweed cardboard Slika 9: Dokončana embalaža 1 iz kartona japonskega dresnika / Figure 9: Finished packaging 1 made of Japanese knotweed cardboard Slika 6: Plašč in mere dodatka embalaže 3 (v milimetrih) / Figure 6: Coat and packaging addition dimensions 3 (in millimetres) Slika 8: Primer oblikovanja za embalažo 3 / Figure 8: Design example for packaging 3