Ολιστικός και περιβαλλοντικός σχεδιασμός συσκευασίας: ανάπτυξη και μελέτη υλικών και τεχνολογιών για την κάλυψη των περιβαλλοντικών απαιτήσεων της εκτυπωτικής βιομηχανίας της συσκευασίας

Abstract

This thesis deals with the holistic and environmental packaging development and belongs in the field of Graphic Arts and packaging technology.A comprehensive analysis of holistic packaging design under the interdependence of social, commercial, environmental and educational dimension is conducted in the first part of the Thesis while all parameters related to a modern, holistic and environmental planning for sustainable packaging development are studied.Two potential environmental technologies for the packaging industry were studied in the second part of this Thesis. The first concerns the study of the characteristics of degradable polymeric packaging films in order to replace conventional ones. The use of alginate as an additive in the polyurethane matrix may appear to improve the thermal and gas barrier properties of the produced films in order to be used in various flexible and rigid packaging applications. The prospects of using such materials in the packaging industry minimize the environmental problems that human intervention has caused mainly during the 20th century and ensure sustainable development leadership in the packaging industry.The second technology that was investigated was the use of microwave systems for packaging materials drying. After analyzing the drying requirements of the printing and packaging industry, the behavior of water, moisture content in the paper and the different types of inks under microwave radiation was investigated. In several cases drying by microwaves proved to be more effective, faster, cheaper and most energy-efficient way.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται τον ολιστικό και περιβαλλοντικό σχεδιασμό της συσκευασίας. Εντάσσεται στο πεδίο της Τεχνολογίας των Γραφικών Τεχνών και της Συσκευασίας. Στο πρώτο μέρος, γίνεται μια σφαιρική ανάλυση του ολιστικού σχεδιασμού συσκευασίας στο πλαίσιο της αλληλεξάρτησής του με την κοινωνική, εμπορική, περιβαλλοντική και εκπαιδευτική του διάσταση. Η οπτική γωνία με την οποία μελετάται το θέμα οδηγεί στην συλλογή όλων των παραμέτρων που αφορούν έναν σύγχρονο, ολιστικό και περιβαλλοντικό σχεδιασμό με στόχο την αειφόρο ανάπτυξη.Στο δεύτερο μέρος, παρουσιάζονται δύο περιβαλλοντικές προοπτικές για την βιομηχανία της συσκευασίας. Η πρώτη αφορά στη μελέτη των χαρακτηριστικών των πολυμερικών αποικοδομήσιμων υλικών συσκευασίας έναντι των συμβατικών με στόχο την αντικατάσταση των υλικών αυτών. Η χρήση πρόσθετων αλγινικής φύσεως στη μάζα πολυουρεθανικών υλικών φαίνεται ότι μπορεί να βελτιώσει τις θερμικές ιδιότητες και τις ιδιότητες φραγής στα αέρια των μεμβρανών που χρησιμοποιούνται στις διάφορες εφαρμογές εύκαμπτης και δύσκαμπτης (rigid) συσκευασίας. Οι προοπτικές χρήσης τέτοιων υλικών προσανατολίζονται στον δρόμο της αειφόρου ανάπτυξης καθιστώντας την βιομηχανία της συσκευασίας πρωτοπόρο στην ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών προβλημάτων που η ανθρώπινη παρέμβαση έχει προκαλέσει κατά τον 20ο κυρίως αιώνα. Η δεύτερη προοπτική αφορά τη διερεύνηση της χρήσης της τεχνολογίας στεγνώματος υλικών συσκευασίας με συστήματα μικροκυμάτων. Αναλύονται οι απαιτήσεις στεγνώματος της εκτυπωτικής βιομηχανίας της συσκευασίας και μελετάται η συμπεριφορά του νερού, της περιεχομένης στο χαρτί υγρασίας και διαφόρων κατηγοριών μελανών. Προσδιορίζονται έτσι αρκετές περιπτώσεις όπου το στέγνωμα με μικροκύματα μπορεί να αποτελέσει τον αποτελεσματικότερο, ταχύτερο, οικονομικότερο και ενεργειακά αποδοτικότερο τρόπο.