A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta que avalia os aspectos ambientais e os impactos potenciais ao longo do ciclo de vida de um produto, desde a aquisição de matérias-primas, passando por produção, uso e disposição. Suas características possibilitam a aplicação da ferramenta na comparação de produtos. Um setor que costuma ser alvo deste tipo de análise é o de embalagens, por possuir o período de uso muito curto e não necessariamente ligado ao produto embalado. Neste trabalho, a metodologia de avaliação do ciclo de vida (ACV) é aplicada à indústria de embalagens descartáveis para frutas, com a finalidade de comparar o desempenho ambiental de caixas de madeira e de papelão ondulado (PO). A metodologia para realização da ACV utilizada está de acordo com o descrito na família de normas ISO 14040, sendo dividida em quatro etapas: definição de objetivo e escopo, análise de inventário, avaliação de impacto e interpretação dos resultados. O cenáriobase da avaliação considera a produção energética segundo a matriz dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, e disposição de resíduos sólidos em aterro controlado. Na avaliação de impacto, foi realizada a análise no nível de caracterização e dano normalizado. Os resultados obtidos, no nível de caracterização, demonstram que as embalagens em madeira são mais interessantes ambientalmente do que as em PO, para a maioria das categorias de impacto avaliadas. Para as categorias relacionadas à saúde humana, os escores das embalagens em madeira são 75% menores para carcinogênicos e não-carcinogênicos. Os escores do cenário PO foram melhores para as categorias de radiação ionizante, depleção do ozônio estratosférico e oxidação fotoquímica, sendo entre 62% e 74% menores que os do cenário madeira. Para mudanças climáticas, o ciclo de vida PO possui valor de impacto 25% maior que o madeira. Já para as categorias relacionadas à qualidade do ecossistema, o valor obtido para o ciclo de vida madeira é 95% menor para eutrofização e 70% menor para ecotoxicidade dos corpos d’água. Os resultados obtidos na caracterização conduziram à avaliação no nível de dano normalizado. Na avaliação de dano normalizado, foi demonstrado que a maior vantagem do ciclo de vida PO é a baixa utilização de recursos minerais e energéticos. Para as demais categorias de dano – mudanças climáticas, saúde humana e qualidade do ecossistema – o ciclo de vida da madeira demonstrou melhor comportamento que o do PO. A discussão dos resultados evidencia que os processos que mais contribuem para os impactos, nos dois ciclos de vida analisados, estão relacionados à extração da madeira, produção de energia e disposição dos resíduos sólidos. Para o cenário PO, cabe destacar ainda a produção de celulose pelo processo Kraft. A avaliação de cenários permite inferir que a matriz energética e a disposição final de resíduos sólidos teve influência direta nos resultados da ACV. A partir dos resultados obtidos, constata-se que a embalagem em madeira possui comportamento ambiental melhor que a em PO para o cenário-base avaliado. / Life Cycle Assessment (LCA) is a tool which evaluates the environment aspects and the potential impacts through a product life cycle, from the acquisition of raw materials to production, use and final disposition. Theirs features enable the use of this tool application on the products comparison. One industry that is the target of this kind of analysis is packaging, for it has a very short time of usage and not necessarily linked to the packaged product. In this work, the Life Cycle Assessment (LCA) methodology is applied to the fruit disposable packages industry, aiming at comparing wood and corrugated cardboard boxes environmental performances. The methodology used to apply the LCA is in accordance with what is indicated on the ISO Standards 14040, and it is divided in four stages: goal and scope definition, life cycle inventory analysis, life cycle impact assessment and interpretation. The assessment baseline scenario takes into consideration the energetic production according to the Rio Grande do Sul energy matrix and the landfill solid wastes disposition. In the impact assessment, an analysis was made on the level of characterization and normalized damage. The results obtained at the characterization level show that the wood packages are more environmentally interesting than those in corrugated cardboard to most of the impact categories assessed. In relation to the categories related to human health, the wood packages scores are 75% lower to carcinogenics and non-carcinogenics. The corrugated cardboard scenario scores are better to the ionizing radiation, stratospheric ozone depletion and photochemical oxidation categories, being among 62% and 74% lower than those of the wood scenario. For climate changes, the corrugated cardboard life cycle has an impact value 25% higher than the wood one. For the categories related to ecosystem quality, the value obtained for the wood life cycle is 95% lower for eutrophication and 70% lower for water bodies’ ecotoxicity. The characterization results conducted to the normalized damage assessment. For normalization at damage level, it was demonstrated that the major advantage of the corrugated cardboard life cycle is its low utilization of energy and mineral resources. For the other damage categories – climate change, human health and ecosystem quality – the wood life cycle showed better performance than corrugated cardboard life cycle. The results discussion demonstrates that the processes that contribute most to the impacts, in both life cycles analyzed, are related to wood extraction, energy production and solid wastes disposition. For the corrugated cardboard scenario, it is also interesting to call attention to the cellulose production by the Kraft process. Scenario evaluation demonstrates that the energetic production matrix and the final solid waste disposition have a direct influence on LCA results. Based on the results obtained, it is possible to conclude that the wood package has a better environmental performance that the one in corrugated cardboard in the baseline scenario assessed.

A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta que avalia os aspectos ambientais e os impactos potenciais ao longo do ciclo de vida de um produto, desde a aquisição de matérias-primas, passando por produção, uso e disposição. Suas características possibilitam a aplicação da ferramenta na comparação de produtos. Um setor que costuma ser alvo deste tipo de análise é o de embalagens, por possuir o período de uso muito curto e não necessariamente ligado ao produto embalado. Neste trabalho, a metodologia de avaliação do ciclo de vida (ACV) é aplicada à indústria de embalagens descartáveis para frutas, com a finalidade de comparar o desempenho ambiental de caixas de madeira e de papelão ondulado (PO). A metodologia para realização da ACV utilizada está de acordo com o descrito na família de normas ISO 14040, sendo dividida em quatro etapas: definição de objetivo e escopo, análise de inventário, avaliação de impacto e interpretação dos resultados. O cenáriobase da avaliação considera a produção energética segundo a matriz dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, e disposição de resíduos sólidos em aterro controlado. Na avaliação de impacto, foi realizada a análise no nível de caracterização e dano normalizado. Os resultados obtidos, no nível de caracterização, demonstram que as embalagens em madeira são mais interessantes ambientalmente do que as em PO, para a maioria das categorias de impacto avaliadas. Para as categorias relacionadas à saúde humana, os escores das embalagens em madeira são 75% menores para carcinogênicos e não-carcinogênicos. Os escores do cenário PO foram melhores para as categorias de radiação ionizante, depleção do ozônio estratosférico e oxidação fotoquímica, sendo entre 62% e 74% menores que os do cenário madeira. Para mudanças climáticas, o ciclo de vida PO possui valor de impacto 25% maior que o madeira. Já para as categorias relacionadas à qualidade do ecossistema, o valor obtido para o ciclo de vida madeira é 95% menor para eutrofização e 70% menor para ecotoxicidade dos corpos d’água. Os resultados obtidos na caracterização conduziram à avaliação no nível de dano normalizado. Na avaliação de dano normalizado, foi demonstrado que a maior vantagem do ciclo de vida PO é a baixa utilização de recursos minerais e energéticos. Para as demais categorias de dano – mudanças climáticas, saúde humana e qualidade do ecossistema – o ciclo de vida da madeira demonstrou melhor comportamento que o do PO. A discussão dos resultados evidencia que os processos que mais contribuem para os impactos, nos dois ciclos de vida analisados, estão relacionados à extração da madeira, produção de energia e disposição dos resíduos sólidos. Para o cenário PO, cabe destacar ainda a produção de celulose pelo processo Kraft. A avaliação de cenários permite inferir que a matriz energética e a disposição final de resíduos sólidos teve influência direta nos resultados da ACV. A partir dos resultados obtidos, constata-se que a embalagem em madeira possui comportamento ambiental melhor que a em PO para o cenário-base avaliado. / Life Cycle Assessment (LCA) is a tool which evaluates the environment aspects and the potential impacts through a product life cycle, from the acquisition of raw materials to production, use and final disposition. Theirs features enable the use of this tool application on the products comparison. One industry that is the target of this kind of analysis is packaging, for it has a very short time of usage and not necessarily linked to the packaged product. In this work, the Life Cycle Assessment (LCA) methodology is applied to the fruit disposable packages industry, aiming at comparing wood and corrugated cardboard boxes environmental performances. The methodology used to apply the LCA is in accordance with what is indicated on the ISO Standards 14040, and it is divided in four stages: goal and scope definition, life cycle inventory analysis, life cycle impact assessment and interpretation. The assessment baseline scenario takes into consideration the energetic production according to the Rio Grande do Sul energy matrix and the landfill solid wastes disposition. In the impact assessment, an analysis was made on the level of characterization and normalized damage. The results obtained at the characterization level show that the wood packages are more environmentally interesting than those in corrugated cardboard to most of the impact categories assessed. In relation to the categories related to human health, the wood packages scores are 75% lower to carcinogenics and non-carcinogenics. The corrugated cardboard scenario scores are better to the ionizing radiation, stratospheric ozone depletion and photochemical oxidation categories, being among 62% and 74% lower than those of the wood scenario. For climate changes, the corrugated cardboard life cycle has an impact value 25% higher than the wood one. For the categories related to ecosystem quality, the value obtained for the wood life cycle is 95% lower for eutrophication and 70% lower for water bodies’ ecotoxicity. The characterization results conducted to the normalized damage assessment. For normalization at damage level, it was demonstrated that the major advantage of the corrugated cardboard life cycle is its low utilization of energy and mineral resources. For the other damage categories – climate change, human health and ecosystem quality – the wood life cycle showed better performance than corrugated cardboard life cycle. The results discussion demonstrates that the processes that contribute most to the impacts, in both life cycles analyzed, are related to wood extraction, energy production and solid wastes disposition. For the corrugated cardboard scenario, it is also interesting to call attention to the cellulose production by the Kraft process. Scenario evaluation demonstrates that the energetic production matrix and the final solid waste disposition have a direct influence on LCA results. Based on the results obtained, it is possible to conclude that the wood package has a better environmental performance that the one in corrugated cardboard in the baseline scenario assessed.

A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta que avalia os aspectos ambientais e os impactos potenciais ao longo do ciclo de vida de um produto, desde a aquisição de matérias-primas, passando por produção, uso e disposição. Suas características possibilitam a aplicação da ferramenta na comparação de produtos. Um setor que costuma ser alvo deste tipo de análise é o de embalagens, por possuir o período de uso muito curto e não necessariamente ligado ao produto embalado. Neste trabalho, a metodologia de avaliação do ciclo de vida (ACV) é aplicada à indústria de embalagens descartáveis para frutas, com a finalidade de comparar o desempenho ambiental de caixas de madeira e de papelão ondulado (PO). A metodologia para realização da ACV utilizada está de acordo com o descrito na família de normas ISO 14040, sendo dividida em quatro etapas: definição de objetivo e escopo, análise de inventário, avaliação de impacto e interpretação dos resultados. O cenáriobase da avaliação considera a produção energética segundo a matriz dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, e disposição de resíduos sólidos em aterro controlado. Na avaliação de impacto, foi realizada a análise no nível de caracterização e dano normalizado. Os resultados obtidos, no nível de caracterização, demonstram que as embalagens em madeira são mais interessantes ambientalmente do que as em PO, para a maioria das categorias de impacto avaliadas. Para as categorias relacionadas à saúde humana, os escores das embalagens em madeira são 75% menores para carcinogênicos e não-carcinogênicos. Os escores do cenário PO foram melhores para as categorias de radiação ionizante, depleção do ozônio estratosférico e oxidação fotoquímica, sendo entre 62% e 74% menores que os do cenário madeira. Para mudanças climáticas, o ciclo de vida PO possui valor de impacto 25% maior que o madeira. Já para as categorias relacionadas à qualidade do ecossistema, o valor obtido para o ciclo de vida madeira é 95% menor para eutrofização e 70% menor para ecotoxicidade dos corpos d’água. Os resultados obtidos na caracterização conduziram à avaliação no nível de dano normalizado. Na avaliação de dano normalizado, foi demonstrado que a maior vantagem do ciclo de vida PO é a baixa utilização de recursos minerais e energéticos. Para as demais categorias de dano – mudanças climáticas, saúde humana e qualidade do ecossistema – o ciclo de vida da madeira demonstrou melhor comportamento que o do PO. A discussão dos resultados evidencia que os processos que mais contribuem para os impactos, nos dois ciclos de vida analisados, estão relacionados à extração da madeira, produção de energia e disposição dos resíduos sólidos. Para o cenário PO, cabe destacar ainda a produção de celulose pelo processo Kraft. A avaliação de cenários permite inferir que a matriz energética e a disposição final de resíduos sólidos teve influência direta nos resultados da ACV. A partir dos resultados obtidos, constata-se que a embalagem em madeira possui comportamento ambiental melhor que a em PO para o cenário-base avaliado. / Life Cycle Assessment (LCA) is a tool which evaluates the environment aspects and the potential impacts through a product life cycle, from the acquisition of raw materials to production, use and final disposition. Theirs features enable the use of this tool application on the products comparison. One industry that is the target of this kind of analysis is packaging, for it has a very short time of usage and not necessarily linked to the packaged product. In this work, the Life Cycle Assessment (LCA) methodology is applied to the fruit disposable packages industry, aiming at comparing wood and corrugated cardboard boxes environmental performances. The methodology used to apply the LCA is in accordance with what is indicated on the ISO Standards 14040, and it is divided in four stages: goal and scope definition, life cycle inventory analysis, life cycle impact assessment and interpretation. The assessment baseline scenario takes into consideration the energetic production according to the Rio Grande do Sul energy matrix and the landfill solid wastes disposition. In the impact assessment, an analysis was made on the level of characterization and normalized damage. The results obtained at the characterization level show that the wood packages are more environmentally interesting than those in corrugated cardboard to most of the impact categories assessed. In relation to the categories related to human health, the wood packages scores are 75% lower to carcinogenics and non-carcinogenics. The corrugated cardboard scenario scores are better to the ionizing radiation, stratospheric ozone depletion and photochemical oxidation categories, being among 62% and 74% lower than those of the wood scenario. For climate changes, the corrugated cardboard life cycle has an impact value 25% higher than the wood one. For the categories related to ecosystem quality, the value obtained for the wood life cycle is 95% lower for eutrophication and 70% lower for water bodies’ ecotoxicity. The characterization results conducted to the normalized damage assessment. For normalization at damage level, it was demonstrated that the major advantage of the corrugated cardboard life cycle is its low utilization of energy and mineral resources. For the other damage categories – climate change, human health and ecosystem quality – the wood life cycle showed better performance than corrugated cardboard life cycle. The results discussion demonstrates that the processes that contribute most to the impacts, in both life cycles analyzed, are related to wood extraction, energy production and solid wastes disposition. For the corrugated cardboard scenario, it is also interesting to call attention to the cellulose production by the Kraft process. Scenario evaluation demonstrates that the energetic production matrix and the final solid waste disposition have a direct influence on LCA results. Based on the results obtained, it is possible to conclude that the wood package has a better environmental performance that the one in corrugated cardboard in the baseline scenario assessed.

The appearance and design of a package are key properties to attract and to focus the attention of a customer. Print quality contributes to a great degree to achieve these requirements. Most critical perceived in terms of quality are print defects like mottling, gloss and stripiness, which all appear in the printing of corrugated board. Stripiness is especially critical because it is a defect directly caused by the corrugated board construction. A further cause can be generated by the production process of corrugated board. Pre-studies by Odeberg Glasenapp (2004) revealed a difference in surface micro-roughness between the regions on the peak line of the liner and the regions in the valley between two peaks of the corrugation. This knowledge was the basis for the work described in this thesis. In a first stage, laboratory trials were conducted with sets of coated and uncoated samples of various grammages. The trial was set-up in order to simulate the conditions in the corrugator as closely as possible. In the evaluations, it was found out that the settings were too high. For that reason, the coated samples were influenced to a too high degree and needed to be excluded from further evaluations. With the uncoated samples, on the other hand, a change in micro surface roughness was detectable. The roughness is decreased on the peaks and the gloss appearance was the conclusion. The analysis of the printed samples focused on shifts in colour and print density. It is unclear if both are affected only surface roughness changes and/or by the typical corrugated board effect of washboarding. A full-scale test was performed in order to confirm the results of the laboratory test. A test series was chosen with coated and uncoated outer liners. Contrary to the lab-test results, the uncoated grades showed no surface roughness changes. Instead, the coated samples were affected to a great extent. The changes in surface roughness and gloss appearance were similar to the lab-test. This confirms that the lab-test samples were exposed to heat, pressure and shear to a too high degree. The print analysis of the full-scale test did not agree with the laboratory test. Gloss lines were visually detectable, but they were difficult to measure. A reason could be that the ink is capable on forming an ink film layer on top of the surface of the paper. This would cover the micro roughness of the matt parts thereby creating an almost homogeneous glossy appearance. / QC 20101116

This report investigates whether a FEM model can be used to assess the risk of crack growth in corrugated board. A set of box geometries with cracks at different locations were loaded and then compared using the evaluated J-integral within the FEM software. To validate the results, comparisons have been made between the FEM liner material and real liner material. It is described how the material model that is used in FEM is constructed as well as how the simulated box is built. The box is loaded in two load cases, and a simplification by using a linear elastic material model has been made. The answer seems positive that it may be possible to assess cracks in a corrugated box using FEM, but the model developed in this report needs further testing and improvements. / Den här rapporten undersöker om en FEM modell kan användas för att bedöma risken för spricktillväxt i wellpapp. Olika lådgeometrier med sprickor belastades och jämfördes med hjälp av FEM-program genom uppmätt J-integral. För validering av resultat så jämfördes resultat från linermaterial modellerad i FEM med materialtest av verkligt linermaterial. I rapporten beskrivs det också hur materialmodellen som används i FEM är konstruerad samt hur lådmodellen är byggd. För jämförelsen av J-integral är lådmodellen belastad med två olika lastfall, därutöver är materialmodellen förenklad så att en linjärelastisk modell används.Svaret till inledande frågan verkar vara att det är möjligt att bedöma sprickor i wellpapp genom användning av FEM. Dock behöver metoden som används i denna rapport fler tester för valideringar samt andra förbättringar.