Mendelova univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení Možnosti využití papírového odpadu v nábytkářském průmyslu Bakalářská práce (samostatná příloha výkresová a fotografická dokumentace) 2012 Zuzana Daňková

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Možnosti využití papírového odpadu v nábytkářském průmyslu zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č.111/1998 sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Zavazuji se, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu oprávněnými zájmy univerzity a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne.. Zuzana Daňková

3 Poděkování Na tomto místě bych chtěla poděkovat Ing. Milanu Šimkovi, Ph.D. za vedení při tvorbě této bakalářské práce, poskytnuté informace, věcné připomínky a ochotu. Také bych chtěla poděkovat firmě HIT CZ s.r.o. Poděbradské papírně za poskytnutí materiálu i zařízení pro realizaci papírového nábytku.

4 Abstrakt Zuzana Daňková Možnosti využití papírového odpadu v nábytkářském průmyslu Tato práce se zabývá historií výroby papíru a lepenky a jejich současným využitím v nábytkářském průmyslu. Práce je zaměřena především na využití lepenky. Pro výrobu nábytku bývá více preferována nová lepenka než lepenkový odpad, přitom v současnosti vzniká velké množství kvalitního odpadu, který může být dále zpracován. Proto je praktická část zaměřena právě na využití papírového odpadu. Tento materiál je ekologický a proto se hodí k výrobě nábytku šetrného k životnímu prostředí. Klíčová slova: Papír, kartón, lepenka, papírový odpad, recyklace, ekologie, udržitelný rozvoj, ekodesign. Abstract Possibilities of using paper waste in furniture design This work is concerning with history of paper and cardboard production and their contenporary application in furniture industry. The work is intent especially on cardboard. New cardboard is normaly prefered to cardboard waste for furniture production in which a big deal of quality waste is produced. Since the practical part is concentrated on exploitation of paper waste. This material is highly ecological and that is why suitable for furniture production and at the same time protection of environment. Key words: Paper, carton, cardboard, ecodesign. paper waste, recyclation, ecology, tenable development,

5 Obsah 1 Úvod Metodika Historie papíru Technologie výroby papíru Výroba recyklovaného papíru Výroba papíru z dřevních vláken Výroba papíroviny Zplstění papíroviny Historie výroby lepenky Vlnitá lepenka Technologie výroby kartónu a lepenky Vodorovné síto Sítová část Lisovací část Sušení Válcové síto Využití recyklovaného papíru a jeho přínos pro životní prostředí Rešerže lepenkového nábytku David Graas Sruli Recht Banquito cardboard stool Manuel Kretzer Piotr Pacalowski Dany Giles... 23

6 8.7 Phillipe Nigro Diefabrik Frank O Gehry IT design Kube design Olivier Leblois Porovnání vlastností lepenkového a,,tradičního nábytku Trvanlivost Cena Hmotnost, přenosnost Vzhled nábytku Ekologie Skládací nábytek PUZZLE Materiál Konstrukční řešení Diskuze Závěr Seznam použité literatury:... 41

7 1 Úvod Papír je materiálem s velmi dlouhou tradicí a jedním z nejdůležitějších vynálezů v historii lidstva. Výrobní proces papíru je poměrně zdlouhavý a složitý, současné technologie se v principu příliš neliší od výrobních procesů před mnoha staletími. Ruční práce je však nahrazována prací mechanickou, čímž se výrazně zvýšila produktivita papíren a umožnila masivní proniknutí papíru do mnoha průmyslových odvětví. Jeho využití bylo dlouhá staletí omezeno na výrobu knižních publikací, méně kvalitní papír sloužil jako obalový materiál. V současnosti se jeho využití rozšiřuje do mnoha dalších odvětví, poměrně novým fenoménem je i papírový nábytek. V dnešní době velmi často skloňovaná slova ekologie a udržitelný rozvoj vedla k zamyšlení i designéry nábytku, kteří jako jednu z možných variant reagujících na snahy o ekologický životní styl společnosti začali vyvíjet papírový nábytek. Papír je při konstrukci nábytku využíván v mnoha podobách, častým konstrukčním materiálem je lepenka, rovněž se můžeme setkat s nábytkem z papírové hmoty, která vznikne rozemletím recyklovaného papíru a přidáním pojiv. Cílem této práce je zmapování využití lepenky v nábytkářském průmyslu a zhodnocení vlastností takto vyrobeného nábytku. V praktické části je řešen vlastní návrh a výroba skládacího úložného nábytku, který bude splňovat požadavky levného ekologického nábytku. 1

8 2 Metodika První část práce se zabývá historií výroby papíru a vývojem technologie zpracování dřeva na papírovinu. Výroba papíru z dřevních vláken je složitý a energeticky náročný proces. Pro pochopení následujících kapitol, kde autorka zmiňuje důležitost recyklace papíru a rozumného hospodaření s materiálem, je důležité poskytnout čtenáři základní teoretické informace o technologii výroby papíru. Ve druhé části je podobným způsobem zpracována tématika historie výroby lepenky jakožto materiálu, na jehož využití v nábytkářském průmyslu je tato práce zaměřena. Autorka porovnává vlastnosti lepenkového nábytku s tradičním dřevěným nábytkem a pro správné hodnocení těchto produktů je důležité znát charakteristické vlastnosti lepenky, které vznikají již při výrobě tohoto materiálu. V této části jsou rovněž shrnuty klady a zápory recyklovaného papíru a jeho využití v nábytkářském průmyslu. Zdrojem informací pro tyto dvě části byly především čtyři knižní publikace doplňované www stránkami. Třetí část je zaměřena na rešerši autorů lepenkového nábytku a jejich produktů, které posloužily jako inspirační zdroje při navrhování vlastního úložného nábytku. Přesto, že v současnosti je na trhu k mání nepřeberné množství nábytku z papíru, je tato kapitola zaměřena na poměrně úzký vzorek výrobků, které mají společný princip konstrukčních spojů. Podklady pro zpracování této kapitoly získávala autorka především z www stránek jednotlivých designérských studií popřípadě z cizojazyčných knižních publikací zaměřených na ekodesign. V poslední části se autorka zabývá vlastním návrhem lepenkového nábytku. Návrh a realizace výrobku jsou zpracovávány dle konkrétních požadavků na konečný produkt. Úložný nábytek má být levný, ekologický, lehký, snadno přenosný, má umožňovat jednoduché smontování polic přímo u spotřebitele bez nutnosti použití jakéhokoliv nářadí a skládání jednotlivých prvků do variabilních sestav. Vznikl tak stohovatelný policový systém, pro jehož výrobu je využíván lepenkový odpad získaný z velkoobchodů s elektrem a nábytkem. Je tak využit potenciál materiálu, který měl být původně likvidován jako nepotřebný odpad. Byly vyrobeny dva prototypy polic, první prototyp byl vyroben z již zmíněného papírového odpadu, druhý prototyp byl zhotoven 2

9 z nové lepenky, autorka si tak mohla ověřit, zda jsou velké rozdíly v kvalitě konečného produktu při využití různých kvalit materiálu. Při navrhování polic bylo předpokládáno, že nábytek nebude sloužit desetiletí a nebude předáván z generace na generaci, jak tomu bývalo běžně v minulých dobách u tradičního nábytku. Lepenkový policový systém má posloužit spotřebiteli pouze na několik let, kdy nechce investovat příliš mnoho peněz do vybavení bytu a potřebuje úložné prostory pro uskladnění osobních předmětů. Po uplynutí doby, kdy police posloužily svému účelu, lze nábytek snadno zlikvidovat tzn. vyhodit u prvního kontejneru na tříděný papírový odpad. Poznatky získané především z práce na vlastním návrhu a z rešerší designérů jsou shrnuty v diskuzi a závěru práce. 3

10 3 Historie papíru Přechod lidstva z primitivního stadia k usedlému životnímu stylu, rozvoji zemědělství a vzniku prvních vyspělých civilizací vedl k potřebě zaznamenávat myšlenky a události. Na území Mezopotámie se tak rozvinulo používání hliněných destiček a klínového písma, Egyptská kultura již v roce 3500 př. K. používala papyrus, který se získával ze šáchorovité třtiny. Šlo o významný vývozní artikl a dnešní papír získal název odvozením právě od papyru. První materiál podobný dnešnímu papíru se začal používat na území Číny ve století. K výrobě papíroviny bylo využíváno hedvábí, které po rozemletí a smíchání s vodou vytvářelo kašovitou hmotu, která byla následně v tenkých vrstvách vysoušena na jednotlivé listy papíru. Významným datem v historii výroby papíru je rok 105 n. l., kdy Cchaj Lun zefektivnil výrobu papíru tím, že namísto hedvábí začal využívat levnější a dostupnější hadrovinu, tento materiál umožnil výraznější rozmach papíru a tato technologie výroby přetrvávala ještě mnoho století. V 8. století se znalost výroby papíru rozšířila mezi Araby, kteří zdokonalili systém dřevěného síta pro nabírání papíroviny. Až kolem r se znalost papíru rozšířila i do Evropy. Za první papírnu na českém území je považována papírna v Chebu z r Až do poloviny 19. století se technologie příliš neměnila a prakticky jediným materiálem pro výrobu papíru zůstávala hadrovina. Sbíraly se výhradně bílé hadry, protože výrobci papíru ještě neznali bělící prostředky. Získávání výrobní suroviny tak bylo náročnější, na druhou stranu ale bělící prostředky neporušovaly strukturu vláken a papíry byly velmi kvalitní a trvanlivé. Hadry byly roztříděny a zbaveny hrubých součástek, poté se nasekaly, navlhčily a nacpaly do jámy, kde se několik týdnů nechaly zahnívat. Po vyjmutí z jámy byly hadry rozvlákňovány kladivovým tlukacím zařízením ve stoupových mlýnech. Po hodinách vznikla bílá hmota, která se v dřevěných kádích zahřívala, aby se lépe zplstila a nestudila pracovníky, kteří ji ručně nabírali na dřevěná síta s drátěným výpletem. Papírovina se poté ze síta vyklápěla na vlněné sukno, kde byly na sebe kladeny střídavě vrstvy papírové hmoty a sukna. Poté se celý stoh lisoval, odděloval se papír od vláken a následovalo další lisování. Ke konci 4

11 výrobního procesu se papír dosoušel na půdě zavěšený na žíněných provazech. Poté již následovalo jenom vyhlazení papíru hladícími kameny a opatření filigránkem, který označoval, odkud papír pochází. Každá papírna měla svůj jedinečný filigrán. V 1. pol. 18. století zaznamenala výroba papíru významný pokrok v podobě vynálezu mlecího stroje tzv. holanderu. V roce 1799 byl vynalezen papírenský stroj s nekonečným sítem, který umožnil zrychlení výroby papíru, jenž byla až do této doby velmi pomalá. Povinná školní docházka a rozvoj průmyslu v tomto období, kdy spotřeba papíru velmi vzrostla, vedla k nedostatku hadroviny, proto se hledaly nové zdroje materiálu pro výrobu papíru. Po mnoha více či méně úspěšných pokusech s různými rostlinnými vlákny se v roce 1840 se francouzskému chemikovi Anselmu Payenovi podařilo ze suchého dřeva získat celulózu základní surovinu dnešního papírenského průmyslu. Následovaly vynálezy mechanického a chemického rozvlákňování dřeva a výroba papíroviny získávala podobu, jakou známe dnes. 1 4 Technologie výroby papíru Základní technologie výroby papíru, jak ji známe dnes, se od 19. století již příliš nezměnila. Výrobní stroje jsou sice kvalitnější a výkonnější, rovněž bylo objeveno množství doprovodných látek, které po přidání do papíroviny zvyšují kvalitativní vlastnosti papíru, základní princip výroby se však příliš neliší. Výrobu papíru lze rozdělit do dvou hlavních kategorií výroba papíru z prvotně zpracovaných dřevních vláken a výroba papíru z recyklované hmoty (druhotné zpracování). 4.1 Výroba recyklovaného papíru Sběrový papír byl využíván i v dobách dávno minulých, sběr a cyklické použití starého papíru není novou myšlenkou. Rozemílání starého papíru je energeticky mnohem méně náročné než získávání papíroviny z dřevních vláken a lze získat velmi 1 JAROSLAV ŠALDA, Papír-karton-lepenka. Praha: Státní nakladatelství technické literatury,

12 kvalitní papír. Vytříděný sběrový papír je nejčastěji přiváděn do tzv. kolových mlýnů, kde je za přítomnosti vody rozmílán na papírovou hmotu, která slouží k výrobě kartónu, lepenky, novinového papíru a papíru, na který nejsou kladeny velké estetické požadavky. Nevýhodou tohoto zpracování papíru je však problém s odstraňováním tiskařských barev. U této technologie platí, čím vícekrát recyklováno, tím nižší bělost papíru, protože se nikdy nepodaří zbavit všech tiskařských barev. Sběrový papír lze recyklovat až 7x. 4.2 Výroba papíru z dřevních vláken Při výrobě papíru ze dřeva lze proces podle způsobu zpracování materiálu rozdělit do tří kategorií: Mechanický způsob polena jsou rozbrušována na vhodně dlouhá vlákna mlecími stroji, vzniklý meziprodukt této části výroby se nazývá bílá dřevovina. Chemický způsob rozvláknění štěpků dřeva v chemikáliích, tímto způsobem vzniká buničina (podle původu se dělí na dlouhovláknitou a krátkovláknitou). 2 Polochemický a polomechanický způsob měkčení polen v pařácích a následné rozbroušení nebo nedovaření v chemikáliích. 3 Mechanickým způsobem rozvláknění lze získat dřevovinu s vysokou výtěžností až 95%, vzniklý produkt ale nemá příliš velkou trvanlivost. Takto získaná surovina bývá bělena, protože papírovina mívá nažloutlou barvu. Tento materiál se používá všeobecně na výrobky, kde není požadovaná příliš dlouhá životnost (novinový papír, katalogy apod.). Při chemickém rozvláknění bývá výtěžnost kolem 60%. Cílem je eliminovat obsah smůly tak, aby vlákna zůstala neporušená a zachovala si svoji pevnost. Takto 2 J. KORDA, Papírenská encyklopedie. Praha: SNTL, JAROSLAV ŠALDA, Papír-karton-lepenka. Praha: Státní nakladatelství technické literatury,

13 získaná buničina slouží k výrobě tiskařského papíru, obálek apod. Chemické rozvláknění se provádí dvěma způsoby: Alkalický způsob za pomoci sulfátové, natronové kyseliny Kyselý způsob sulfitová kyselina V současnosti se už spíše využívá sulfátový proces, moderní sulfátové celulózky bývají energeticky soběstačné, některé produkují dokonce více energie, než spotřebují. Takto získaný papír je velmi pevný a odolný vůči žloutnutí, při nízké výtěžnosti však vzniká velké množství odpadu, který musí být likvidován a bělení je složitější než u kyselého procesu. Při sulfitovém procesu (kyselý) dochází ke vzniku velkého množství atmosférických emisí a znečišťování vodních toků. Vzniklá buničina má menší pevnost než sulfátová, lépe se ale bělí. Nezanedbatelný negativní dopad na životní prostředí je zásadní nevýhodou tohoto procesu Výroba papíroviny Z buničiny a dřevoviny nelze vyrobit dokonalý papír, je nutné je ještě dále mechanicky zpracovávat v tzv. holandrech nebo modernějších průtočných mlýnech. Zde jsou míchány v požadovaném poměru pololátky (buničina, dřevovina, recyklovaná celulóza) podle toho, jaké má mít výsledný papír vlastnosti. V této fázi jsou také přidávány různé minerální látky a barviva, které zušlechťují výsledný produkt a voda, která ředí suspenzi na 1% obsah vláken. Po skončení mletí v holandru se papírovina vnitřně klíží přidáváním pomocných látek (např. pryskyřice), aby se snížila savost papíru. Klížení může být prováděno i povrchovým nánosem klížidla na již hotový papír. 5 4 JAROSLAV ŠALDA, Papír-karton-lepenka. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, JAROSLAV ŠALDA, Papír-karton-lepenka. Praha: Státní nakladatelství technické literatury,

14 4.4 Zplstění papíroviny Princip zplstění vláken vodou na sítu vynalezený Cchaj Lunem r. 105 n.l. v Číně se principielně neliší od dnešní moderní výroby. Zplsťovací stoje jsou opatřeny síty, která zachycují vlákna a ostatní pevné látky, zatímco voda jimi protéká. Ruční způsob zplsťování se dnes téměř nepoužívá, strojní způsob dělíme na dvě kategorie podle druhu zplsťovacího stroje. Papírovinu lze zplsťovat na podélném vodorovném stroji s nekonečným sítem (papír, jednovrstvý karton) nebo na válcových sítech (lepenka, několikavrstvé kartony). Voda protéká síty nejprve vlastní vahou a dochází k ukládání vláken. K dokonalému zplstění je však poté třeba pomoci odsáváním, tlakem a sušením. Každý zplsťovací papírenský stroj má tři hlavní části: Sítová s podélným nebo válcovým sítem, dochází k odvádění vody její vlastní vahou. Získaná suspenze má obsah vláken okolo 15% Lisovací tlakem je odstraňována další přebytečná voda Sušící vlhký papír prochází sušícími bubny a je dosoušen při teplotě C. Některé papírenské stroje mají před posledními sušícími bubny ještě hladící stolici, která lehce hladí papír z obou stran. U jiných strojů následuje hladící část za posledními sušícími bubny. Na konci plstícího stroje vychází v podstatě hotový papír, který je navíjen na kotouče popřípadě dále převíjen a formátován na archy požadovaných rozměrů. 6 5 Historie výroby lepenky Dlouhá staletí se papír využíval v Evropě výhradně ke psaní, až po proniknutí karetních her z arabského světa ve 14. století se papír začal využívat i k jiným účelům. Novým materiálem, který sloužil jako materiál pro výrobu papírových předmětů, byla lepenka neboli karton. Lepenky se využívalo pro výrobu již zmíněných karet, ale od 17. století (vynález Guttenbergova knihtisku) se masivně začala používat pro výrobu knih a 6 Výroba papíru 8

15 nahradila tak velmi nákladné kožené či dřevěné desky. Lepenka se v prvopočátku vyráběla dvojím způsobem. Buď se ještě mokré listy papíru potíraly moučnou kaší a poté se lisovaly k sobě, druhým a později více používaným způsobem bylo nanášení vrstvy papíroviny na síta stejně jako u papíru, ale v silnější vrstvě. Aby lepenka byla pevnější a odolnější, přimíchávali lepenkáři do hmoty hovězí tuk nebo křídu. Významnou výhodou lepenek bylo to, že se lepenkáři nemuseli zdržovat náročným a nákladným bělením papíroviny, stejně tak mohli využívat i méně kvalitní papírovinu a různé zbytky a odřezky papíru. V 18. století se již bez lepenky, kromě vazačů knih, neobešli také čalouníci, krejčí, kloboučníci. Lepenka se rovněž používala pro výplně zad u zrcadel. V 18. století ale došlo díky lepence především k velkému zlomu ve využívání obalových materiálů. Dříve se krabičky pro ukládání drobných předmětů vyráběly ze dřeva, většinou byly také pěkně zdobené. Začátek používání lepenky pro výrobu krabiček lze vypátrat v rokokové Francii. Ve městě Rouen místní papírníci vyráběli lepenku z hnědé papíroviny a právě zde ji začali využívat jako surovinu pro výrobu krabic. Díky jednodušší a ekonomičtější výrobě se lepenkové krabice velmi rychle dostaly do všedního života a rozšířily se po celé Evropě. V roce 1817 se v Anglii začalo s průmyslovou výrobou papírových krabic určených k přepravě zboží. Lepenka zažívala obrovský boom, ve Francii se z papíroviny vyráběly nejrůznější užitkové předměty toaletní stolky, karnevalové škrabošky, tabatěrky, skořepiny glóbů, panenky apod. Papírovina byla často také napuštěna fermeží a jinými doplňkovými látkami, které zapříčinily, že po zaschnutí byla lepenka opravdu velmi tvrdá a dala se opracovávat i soustružením. Do Čech se móda výrobků z lepenky dostala až ke konci 18. století. Za zmínku stojí především papírenská dílna Jan Schöffla u Jablonce nad Nisou, kterou si založil v roce Výrobky odtud si získaly věhlas v Evropě i v Americe. Hlavní surovinou pro výrobu lepenky byly původně podřadné lněné hadry, do papíroviny pro výrobu lepenky se ale přidávaly i odřezky papírů, zbytky starých knih a odpad z papíren. Lepší lepenka byla tzv. skládaná, ta se vyráběla z lepších hadrů a rozvlákněných provazů a do směsi se přidávala sláma. Jelikož získávání hadrů pro výrobu papíroviny bylo velmi nákladné a navíc se hadrovina pro výrobu lepenky 9

16 příliš nehodila, významným zlomem byl v 60. letech 19. st. počátek zpracovávání dřevěné buničiny v papírenském průmyslu. V druhé polovině 19. století zažila průmyslová výroba kartonážních výrobků největší rozkvět. Dříve se do lepenky balily pouze luxusní předměty a samotná lepenka byla považována za exkluzivní materiál. Až s průmyslovou výrobou se do papírových krabiček začalo balit téměř veškeré spotřební zboží. Na přelomu 19. a 20. století se ve výrobě kartónových obalů začaly objevovat první automatické stroje, které nahradily ruční práci v oblasti řezání, ohýbání i lepení kartónu. Ze strojů padaly již hotové výseky, které se daly velmi rychle a snadno složit. V této fázi, kdy papírny již byly schopny chrlit obrovské množství lepenky, již nebránilo nic tomu, aby se papírové obaly rozšířily do všech odvětví průmyslu. 5.1 Vlnitá lepenka V druhé polovině 19. století, v době mnoha vynálezů a technických pokroků, se zrodila také první vlnitá lepenka. Ve Washingtonu si roku 1871 Albert L. Jones nechal patentovat nápad jak lépe ochránit skleněné lahve při přepravě. Velice jednoduchý princip zvlnění papíru dokázal zvětšit objem ochranné vrstvy při úspoře materiálu. V počátcích výroby vlnité lepenky se vlhké dlouhé archy papíru zvlnily, znovu stočily do rolí a sušily. Později Oliver Long vylepšil lepenku přidáním vrstvy hladkého papíru a tím vznikla dvouvrstvá lepenka. Jako lepidlo byl použit pšeničný škrob, který se používá dodnes. Další významné osoby v papírenském průmyslu byli pánové Robert H. Thompson a Henry D. Norris. Ti v Brooklynu na konci 19. století započali výrobu třívrstvé lepenky. V roce 1890 byl učiněn další technologický pokrok ve výrobě, při lepení jednotlivých vrstev už nebyly lepidlem natírány celé archy papíru, ale pouze vrcholky vlnek, čímž se urychlilo nanášení lepidla ale i doba schnutí. Dalším významným objevem bylo využívání tekutého skla jako lepícího média v této fázi byly papírny schopny vyrábět přibližně 25 m lepenky za minutu. Pro srovnání v současné době vyrábějí stroje přibližně 250 metrů lepenky za minutu. Po zániku Rakouska- Uherska došlo i k rozpadu jeho vnitřního trhu a český papírenský průmysl, do té doby velmi prosperující, se ocitl v problémech. Mnoho 10

17 papíren zkrachovalo nebo muselo omezit výrobu. Na trhu byla velká konkurence, která některé firmy přivedla do problémů, ale zároveň zapříčinila rozmach využívání papíru. V této době vznikaly také první reklamní poutače ve formě papírových výseků, jak je známe i ze současnosti. Rozvoj obchodu ve 20. a 30. letech zapříčinil celosvětový vzestup výroby lepenky. Metoda výroby lepidla z nevyvařeného škrobu snížila obsah vody 5x, čímž se výrazně zkrátila doba výroby lepenek. Během 2. světové války byl nedostatek základních surovin pro výrobu lepenky, proto se především v této době hodně experimentovalo s využitím náhražkových materiálů, ke slovu se také důrazněji dostávala recyklace starého papíru. Poválečný rozkvět spotřebitelského průmyslu přinesl do papírenství nové výzvy. V průmyslově vyspělých státech si všudypřítomná reklama vyžadovala větší atraktivitu obalů, potisk lepenky v této době zažívá obrovský rozmach. Tento trend se rozvíjel především na západním trhu, socialistický trh na dekor obalu neměl takové požadavky. Ačkoliv v předválečném Československu byla výroby lepenky na vysoké úrovni, v poválečném období přestaly naše papírny stíhat vývoj technologií v papírenském průmyslu. V roce 1960 vstoupil v platnost Selinův mezinárodní identifikační kód. Jednalo se o jednotný systém klasifikace lepenkových obalů, který přinášel výhody nejen v oblasti výroby samotných obalů, ale také v komunikaci s odběrateli. V Československu začal platit v roce V 60. letech liberalizace československé společnosti dovolila i na našem území zvýšený zájem o estetický význam papírových obalů. V roce 1966 publikoval Josef Macháň (odborník lepenkového průmyslu, zakladatel učebního oboru obalové techniky) stať s názvem Box-engineering, v které mezi odbornou veřejnost uvedl nový pojem marketing. V roce 1968 se v Národním technickém muzeu uskutečnila za podpory Pražských papíren výstava, kde bylo možné shlédnout netradiční výrobky z papíru. Bylo zde představeno také 13 prototypů druhů nábytku z vlnité lepenky, určených pro vybavení chat či mladých domácností. V průběhu let 70. a 80. docházelo k růstu úrovně československého papírenského průmyslu. Snižoval se objem produktů, které bylo nutno dovážet ze zahraničí. Stále větší důraz se také kladl na obalový design. 11

18 Po převratu v roce 1989 došlo v českém papírenském průmyslu k privatizacím a české papírny se stávaly součásti mezinárodních společností. Ve světě se v té době na trh dostávala nová lepenka tzv. mikrovlnná, která měla velmi jemnou vlnu a velkou tuhost a umožňovala kvalitní potisk i na krabičky malých rozměrů. V současnosti spotřeba lepenky celosvětově stoupá stejně jako celková spotřeba papíru. 7 6 Technologie výroby kartónu a lepenky Není nijak podstatný rozdíl v tom, z jakých surovin se vyrábí obyčejný papír a z jakých lepenka či kartón. Rozdíl je pouze v tom, že při výrobě lepenky se daleko ve větší míře zpracovává odpadový a sběrový papír. Z toho plyne i fakt, že zpracování papíroviny pro výrobu lepenku bývá zpravidla kratší a méně náročné na energie, protože zpracovávaný papír již jednou prošel výrobou a odpadají nám tak technologické operace zpracování surového dřeva. Technologie zplsťování vláken na sítech, která byla vynalezena v Číně 105 n.l. je i v současnosti základem výroby papíru a lepenky. K výrobě kartónu se využívají stroje s vodorovným sítem (jednovrstvý kartón) nebo stroje s válcovými síty (ty jsou pro výrobu lepenky typické). Další možností je ruční zplstění, tato technologie ručního nabírání papíroviny na síta je už však udržována pouze jako historická zajímavost. Oba papírenské způsoby zplsťování papíroviny lze rozdělit do tří částí: 1) sítová 2) lisovací 3) sušící 7 ZENO ČÍŽMÁŘ, Historie vlnité lepenky, Svaz výrobců vlnitých lepenek,

19 6.1 Vodorovné síto Sítová část Sítová část - pevné kovové tkanivo je nataženo mezi dvěma válci a tvoří souvislý pás, který se s válci pohybuje jako řemen. Na síto je vypouštěno stále stejné množství papírové suspenze, která obsahuje až 99% vody. Výška proudu suspenze je ovlivňována podle toho, jakou má mít výsledný papír plošnou hmotnost. U kartonů to jsou hodnoty mezi 150 až 250g/m 2 u lepenek je to více jak 250g/m 2. Kvalita papíru rovněž závisí na hustotě vpouštěné suspenze, ta se pohybuje od 0,3 do 1,2% sušiny. Pro výrobu kvalitního papíru je zapotřebí zajistit správný odtok vody. Voda ze síta odchází nejprve vlastní vahou, to ale samo o sobě nestačí, proto jsou součástí strojů také sací a tlaková zařízení, která významně pomáhají odtoku vody. Příkladem takového zařízení je,,průsvitkový válec také nazývaný egutér. Tento válec tlakem na plochu papíroviny pomáhá odtoku vody, ale rovněž vyhlazuje povrch a vyrovnává rozdíly mezi spodní a vrchní vrstvou papíru. Dalším prostředkem pro urychlení odtoku vody je sací skříňka, která přiléhá těsně k sítu ze spodní strany a odvádí přebytečnou vodu. Voda, která byla odstraněna v této fázi výroby, má pro papírny velkou cenu, protože obsahuje ještě velké množství papíroviny (bílá voda). Proto se po odčerpání opět vrací do výrobního procesu. Při zplsťování papíru na vodorovném sítu dochází k jednosměrnému uložení vláken, to je způsobenu tahem ujíždějícího síta a vpouštěním papíroviny na síto ve směru posunu. Tato vlastnost papíru není příliš výhodná, protože takto vyrobený materiál není tolik pevný jako při uložení vláken do různých směrů. Výrobci se proto snaží jednosměrné uložení vláken zmírnit otřásáním podélného síta (válcové zařízení je upraveno tak, aby se sítem dalo pohybovat do stran). Otřásání má ještě jeden důležitý význam, zabraňuje vytváření shluků vláken v papíru, které by kazily jakost produktu Lisovací část Před lisovací částí výroby v papírovině zbývá ještě kolem 80-85% vody. I přes tento značný obsah vody již lze pás papíru přenést na válcový lis. V této fázi je nejen odstraňována voda, ale rovněž je vrstva papíroviny zpevňována a je vyrovnáván 13

20 její povrch. Většinou se v papírnách využívají 2-4 za sebou jdoucí lisy, kde je postupně zvyšován lisovací tlak. Samotný lis jsou v podstatě dva válce, mezi nimiž v tlaku prochází papír. Jelikož by papírovina nevydržela tento tlak a mohla by se poškodit, je papír podkládán odvodňovacím vlněným plstěncem, který zabraňuje poškození papíru a zároveň odvádí vodu. Poslední z lisů bývá obrácený, spodní vrstva je ve styku s vrchním hladkým válcem, vrchní vrstva přichází do kontaktu s plstěncem. Tím se docílí sjednocení hrubosti povrchů vrchní a spodní vrstvy papíru. Na konci lisovacího procesu je v papíru ještě kolem 65% vody Sušení V etapě sušení je cílem získat papír o konečné vlhkosti 6 až 7%. Papír je zde v dlouhých pásech veden přes kovové bubny, na které je přitlačován plstěncem. Nejprve je přitlačována vrchní strana, poté spodní, tím se docílí rovnoměrného vysušení. Sušící bubny jsou obvykle stavěny v řadách, kdy v prvním bubnu je teplota nejnižší a postupně se zvyšuje až ke 100 C. Na způsobu a tvrdosti sušícího procesu velmi záleží konečná kvalita papíru. Obecně je doporučováno pomalejší sušení a co nejvíce sušících bubnů s malými teplotními rozdíly. Při odcházení páry totiž v papíru vznikají napětí, která se při příliš rychlém sušení nestačí vyrovnávat a vedou k pokroucení papíru. Při tomto procesu vzniká velké množství horkého vzduchu nasyceného parou. Ta je zachycována ve zvláštních lapačích a ve výměnících je touto parou ohříván suchý vzduch, který opět vstupuje do vysoušecího procesu. Po vysušení následuje hlazení papíru na tzv. hladících kalendrech. Hladkost povrchu je ovlivňována povrchem hladícího válce (kalendru). V této fázi je papír nejen vyhlazen, ale je také vyrovnáván tloušťkově. Hlazení může být jednostranné nebo oboustranné. Následuje napouštění zušlechťujícími složkami, které zlepšují kvalitu a odolnost papíru (např. minerální látky). Každý papírenský stroj je zakončen navíjecím zařízením, kde je nekonečný pás papíru navíjen na kotouč. 14

21 6.2 Válcové síto Obr. č.1- Schéma válcového síta, J.ŠALDA Podle způsobu výroby můžeme papír z válcového síta rozdělit na dvě skupiny: 1) strojní lepenka a několikavrstvové kartony 2) ruční lepenka Válcové síto (vynalezeno r. 1809) se skládá ze dvou hlavních částí velká vana a válec, který se v ní otáčí. Do vany je přiváděna papírová suspenze o hustotě přibližně 1%. Uvnitř vany se otáčí válec vodorovně kolem své osy a nabírá papírovinou na svůj plášť, který je vytvořen ze síta. Papírovina se přichytává na povrch pláště a zplsťuje se na něm, přebytečná voda odtéká vnitřkem válce. Jelikož se válec při otočení znovu ponoří do papírové suspenze, je třeba ihned zplstěnou vrstvu odstranit. K tomu slouží snímací plstěnec, který je přitlačován k papírové vrstvě a ta se na něj nalepí. Plstěnec má tvar řemenu a pohybuje se stejnou rychlostí jako síto. K výrobě několikavrstevných kartonů a strojních lepenek se používá papírenský stroj, který má sítovou část s několika sítovými válci (až 8 válcových sít). Na každém sítu se tvoří jedna vrstva a ještě za mokra jsou k sobě tyto vrstvy lisovány. Nad všemi válcovými síty se pohybuje snímací plstěnec, který je pro všechna síta společný a u každého z nich sbírá jednu vrstvu. Jednotlivé vrstvy jsou k sobě tlačeny pryžovými válci. Na konci řady válcových sít je tzv. extraktor, který tlakem zbavuje papír vody. Při opuštění sítové fáze výroby má papír vlhkost kolem 85%. Lisovací část se v podstatě nijak neliší od lisování u stroje s podélným sítem, proto se jí zde už nebudeme dopodrobna zaobírat. Je ale důležité zmínit, že je třeba klást 15

22 velký důraz na správné nastavení tlaku, protože lepenka se může prudkým tlakem rozdrtit, pokud navíc lisujeme lepenky příliš vlhké, mohou se štěpit i jednotlivé vrstvy. Sušící část se opět nijak zvlášť neliší od sušení při výrobě na vodorovném sítu. Je zapotřebí co největší počet sušících bubnů, aby se těžká hmota lepenky (až 1200g/m 2 ) dobře vysušila. Velkou výhodou strojů s několika válcovými síty je možnost vyrábět jednotlivé vrstvy kartonu či lepenky z různých materiálů a vhodně je kombinovat podle požadavků na konečný produkt. Někdy se na vnější strany lepenky nalepuje jakostní papír a lepenka horší kvality se schová uvnitř, tomuto způsobu úpravy se říká kašírování. Ruční lepenka je zplsťována na stroji s jedním válcovým sítem, poté se vrstva částečně zbavená vody přenáší plstěncem na formátovací válec a postupně se na něj navíjí. Po navinutí požadovaného množství vrstev jsou z formátovacího válce ručně odřezávány mokré archy lepenky. Formátovací válec má na sobě drážku, kterou je veden nůž při odřezávání. Poté jsou archy lepenky prokládány pozinkovaným pelechem a lisovány v hydraulických lisech. Nakonec je lepenka sušena ve speciálních parních sušárnách. Tato lepenka má na rozdíl od strojní lepenky trochu hrubší povrch, proto je hlazena v těžkých válcových strojích. Oproti strojové lepence je pevnější Zušlechťování Při výrobě lepenky se v různých výrobních etapách provádějí operace pro zlepšení vlastností materiálu. Zušlechťování se provádí především kvůli zvětšení odolnosti papíru vůči vlhkosti, aby bylo ochráněno balené zboží. Podle plánovaného použití lepenky jsou využívány různé technologie. Pro příklad lze v krátkosti jmenovat impregnaci parafínem, natírání zušlechťovacími roztoky, přidáváním doprovodných látek do lepidel, laminování, pokovování atd. 9 8 JAROSLAV ŠALDA, Papír-karton-lepenka. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, J. Macháň, Výroba obalů, 16

23 Využití recyklovaného papíru a jeho přínos pro životní prostředí Využití recyklovaného materiálu při výrobě papíru není myšlenkou poslední doby. Při výrobě papíru se odjakživa používaly především recyklované hadry, provazy, starý papír. S rozvojem průmyslu v 19. století, ale již tyto materiály nestačily pokrývat spotřebu papíru. Proto se hledaly nové zdroje a byly objeveny vhodné vlastnosti dřevěné buničiny pro výrobu papíru. Nejprve se vlákna získávala mechanickým obrušováním, později i máčením v kyselinách a louhu a následným rozvlákňováním. Proces získávání papíru ze dřeva je však velmi náročný na spotřebu energie, materiálu, doprovodných výrobních látek a zatěžuje životní prostředí. Při použití starého papíru k výrobě nového odpadá mnoho náročných technologických operací a tento způsob výroby je proto mnohem ekonomičtější. Kvalitativní parametry recyklovaného papíru přitom dosahují velmi dobrých hodnot. Papírová hmota se dá recyklovat až 7x. Při každém dalším použití recyklovaného papíru se tedy ušetří velké množství energie a vody. Autoři knihy Přírodní kapitalismus uvádějí, že se denně vykácí průměrně na jednu papírnu 3000 arů lesa. Využití recyklovaného papíru tedy navíc ušetří i velké množství lesních porostů. Pro účel výroby papíru jsou navíc hojně vysazovány monokulturní lesy, které tvoří méně kvalitní ekosystémy a snáze podléhají škůdcům a povětrnostním vlivům. Pokud by se recyklovaný papír využíval v maximální možné míře, potřeba výsadby těchto porostů by se významně snížila. Základním problémem však zůstává nahlížení společnosti na papír jako na levnou, snadno dostupnou surovinu. Málokdo si uvědomuje veškeré náročné procedury, které předcházejí tomu, než vznikne hotový papír. Spotřeba energie, vody, dopad na životní prostředí nejsou děje, nad kterými se běžný spotřebitel zamýšlí při koupi papíru v cenách haléřů za arch. I právě proto od roku 1950 celosvětová spotřeba papíru stoupla 5x. 10 Dalším podstatným problémem, který přispívá k nedostatečnému využití recyklované papírové suroviny, je fakt, že světová výkupní cena papíru klesla na nulu, 10 HAWKEN, LOVINS,LOVINSOVÁ, H. L. Přírodní kapitalismus: jak se rodí další průmyslová revoluce 17

24 tudíž se omezuje výkup sběru (dříve si sběrem papíru přivydělávaly i školy, což vychovávalo k ochraně přírody). 11 Každý z nás průměrně ročně vyprodukuje kg odpadu, z toho kolem 30kg tvoří právě papír. 12 Vynásobíme-li toto číslo počtem obyvatel, získáme obrovské číslo, které udává množství papíru, které lze ročně zrecyklovat. Bohužel skutečné množství recyklovaného papíru tomu neodpovídá, zbytek papíru je odvážen na skládky či do spaloven. Přesto, že snahy o osvětu a vzdělávání lidí v oblasti recyklace surovin jsou již v současnosti velké, stále nedostačují skutečným potřebám. Navíc pouze dobře a účelně třídit odpad nestačí, do budoucna by měla být cílem především snaha celkovou spotřebu papíru snížit. 7 Rešerše lepenkového nábytku Výrobu papírového nábytku lze rozdělit do dvou hlavních směrů. Prvním je výroba produktů z hmoty zvané papírovina. Tímto způsobem vznikají odlitky rozmanitých tvarů. V závislosti na množství použitého materiálu a tloušťce stěn odlitků vznikají produkty s různou pevností. Mezi tvůrci pracujícími s touto technologií stojí za zmínku především Debbie Wijskamp, nizozemská designérka, tvořící nábytek i doplňky do domácnosti s velmi osobitým rázem (obr. č. 2). 11 Papír a celulóza 2009/6 12 L. Kadlíková, Jak správně třídit odpad 18

25 Obr.č.2 Úložný nábytek nizozemské designérky Debbie Wijskamp Druhým velmi častým způsobem zpracování papíru pro nábytkový průmysl je využití lepenky. Předměty jsou konstruovány způsobem vrstvení jednotlivých archů lepenky (obr. č. 3), formou spojování dílců pomocí zářezů (Obr. č. 4) nebo skládáním složitějších výřezů na způsob,,origami (Obr. č. 5). První dvě jmenované technologie jsem podrobněji popsala v této kapitole. Z nasbíraných informací jsem vycházela později při navrhování vlastního produktu. Následující rešerše mi poskytla přehled o používaných výrobních principech při tvorbě lepenkového nábytku. Obr.č.3 Sedací nábytek z vrstvené lepenky, Robert Wettstein 19

26 Obr. č. 4 Toaletní stolek, Giles Miller Farm factory Obr. č. 5 Papírové stolky z jednoho kusu materiálu, Ksenkja Jurinec Základním společným znakem a také velkou výhodou kartónového nábytku je jeho malá hmotnost a snadná manipulovatelnost. Nevýhodou je, ve většině případů vysoká pořizovací cena, jelikož kartónový nábytek ještě není v současnosti brán jako levná a ekologická alternativa tradičního nábytku, ale spíše jako designový prvek hodný vysoké ceny. 20

27 7.1 David Graas Belgické designové studio Davida Graase tvoří nábytek na skládacím principu, který bych označila jako,,žebrová konstrukce. Jednotlivé díly se vylupují z lepenkových archů a poté skládají do nábytkových konstrukcí ve dvou na sebe kolmých směrech. Spojení se docílí pomocí zářezů, které jsou na každém dílci. Využije se lepenkové pevnosti v podélném směru a zároveň se docílí zajímavého vizuálního efektu. Obr. č. 6 Křeslo a židle s žebrovou konstrukcí, David Graas 7.2 Sruli Recht Dalším produktem, který mne zaujal je přenosný, skládací stůl od studia Sruli Recht, nabízí ho islandský on-line butik Liborious. Skládačka založená opět na principu spojování nařezaných na sebe kolmých dílců umožňuje snadnou montáž výrobku přímo u zákazníka. Ten si z obchodu odnáší skladnou, lehce přenosnou krabici, která obsahuje veškeré potřebné dílce. Stolovou desku lze potáhnout ochrannou fólií. Rozměry stolu odpovídají běžným rozměrům kuchyňských stolů (1500x1200x930mm). 21

28 Obr. č. 7 Skládací stůl, Sruli Recht 7.3 Banquito cardboard stool Jednoduchá přesto velice efektní stolička Banquito je rovněž založena na skládání dílců se zářezy. V podélné ose je umístěno pět kruhových dílců, které spojují celou konstrukcí. Pro pohodlnější sezení je sedací plocha vyměkčena textílií, která zároveň stoličku příjemně barevně oživuje. Obr. č. 8 Vyměkčená stolička, Georgina Pizzabiocche 7.4 Manuel Kretzer Autor dvojice křesel s názvem Chick 'n' egg chair navrhl produkt ve dvou velikostech pro dospělého i malé dítě. Jednotlivé dílce mají zaoblené tvary tak, že křeslo připomíná vejce, sedací plocha a opěradlo jsou prohnutě tvarovány, aby sezení bylo pohodlné. Konstrukce je tvořena žebrově skládanými dílci. 22

29 Obr. č. 9 Sedací nábytek pro dvě generace, Manuel Kretzer 7.5 Piotr Pacalowski Rozdílné tvary dílců oproti Chick 'n' egg chair zvolil polský designer Piotr Pacalowski. Jeho sedací nábytek působí na první pohled surovějším dojmem. Z hlediska pevnosti a trvanlivosti výrobku se zdají zaoblené plochy výhodnější. Obr. č. 10 Lehátko s žebrovou konstrukcí, Piotr Pacalowski 7.6 Dany Giles Designer pro výrobu úložného nábytku využívá lepenku,,z druhé ruky, tedy materiál, který již jednou posloužil k nějakému účelu. Využití lepenkového odpadu při výrobě, činí z tohoto produktu oproti předchozím uváděným nábytkovým prvkům, ekologicky šetrnější výrobek, potisk na kartónech dodává produktu zajímavý punc ležérnosti. Bočnice poliček jsou zpevněný mřížkou z kartónových pásků, profilování 23

30 dolní a vrchní hrany přední plochy skříněk umožňuje snadné a stabilní stohování jednotlivých kusů nábytku. Obr. č. 11 Skládací policový systém, Dany Giles 7.7 Phillipe Nigro Problematiku doby užívání dětského nábytku vyřešil designer Phillipe Nigro kartónovým skládacím nábytkem. Jelikož se proporce dětského těla velmi rychle mění, rozměry dětského nábytku se tomu musí přizpůsobovat. Tradiční technologie výroby rozměrově nastavitelného výrobku, který vydrží léta, je zde zavrhnuta. Drahý materiál (dřevo, kov, plast) je zde nahrazen levnou lepenkou, životnost nábytku se nepředpokládá příliš dlouhá. Rozměry odpovídají konkrétním požadavkům postavy dítěte, po uplynutí doby, kdy výrobek vyhovuje požadavkům pro používání, může být snadno a ekologicky zlikvidován. Obr. č. 12 Dětský papírový nábytek, Phillipe Nigro 24

31 7.8 Diefabrik Pro designové studio v Lipsku navrhl Stefan Holldobler tento unikátní typ stohovatelného úložného systému. Konstrukce je založena, na rozdíl od předešlých ukázek nábytku, založena na vrstvení lepenky (počet vrstev udává hloubku prostoru). Vlnité dno a půda umožňují dobré zaklesnutí jednotlivých skříněk a dobrou stabilitu celé sestavy. Tento konstrukční prvek mne inspiroval u řešení vlastního návrhu úložného nábytku. Podle velikosti lze police zakoupit za Euro/kus. Obr. č. 13- Stohovatelné police z vrstvené lepenky, Diefabrik 7.9 Frank O Gehry Při výčtu tvůrců lepenkového nábytku nelze nezmínit legendárního designera a architekta Franka O Gehryho, který je v Čechách známý jako jeden z autorů Tančícího domu v Praze. Jeho papírový nábytek je rovněž založený na vrstvení lepenky. Podle tvaru jednotlivých vrstev lepenky dosahuje zcela pravidelných geometrických tvarů nebo nahodile působících produktů. Obr. č. 14 Křeslo a podnožka, Frank O Gehry 25

32 7.10 IT design Na dalším příkladu lze dobře demonstrovat dobré pevnostní vlastnosti lepenky. Skládací postel, navržená ve studiu IT design, je tvořena lepenkou o tloušťce 7 mm. Pásy lepenky jsou složeny ve tvaru harmoniky a zpevněny dvěma textilními pásky. Tato konstrukce je celá zakryta ještě jednou vrstvou lepenky, na kterou se umístí matrace. Cena produktu se pohybuje okolo 350 Euro za kus. Obr. č. 15 Skládací lůžko, IT design 7.11 Kube design Výrobců, kteří by na českém trhu nabízeli kartónový nábytek, není mnoho. V nabídce se vyskytují většinou pouze papírové dětské hračky a úložné krabice. Výjimku tvoří firma Kubedesign, která nabízí kartónový skládací nábytek, nebo kartónový nábytek založený na vrstvení lepenky, dodávaný v demontovatelném stavu. Ceny jsou ale vzhledem k materiálu poměrně vysoké, cena za obyčejnou jídelní skládací židli se pohybuje v rozmezí kolem 1500 korun za kus. Obr. č. 16, 17 Skládací židle, křeslo a stojan na víno z vrstvené lepenky, Kubedesign 26

33 7.12 Olivier Leblois Produkt s názvem Desk-table je založen na principu jednoduché skládačky z jediného kusu materiálu. Ve složeném stavu je stůl naprosto plochý a nezabírá příliš mnoho prostoru. Nevýhodou tohoto výrobku je ale nutnost zpracovávat materiál s velkými rozměry. Ve svém vlastním návrhu ekologického nábytku jsem naopak volila dílce o menších rozměrech, aby obstarání materiálu nebylo náročné a příliš drahé (viz kapitola Skládací nábytek PUZZLE) Obr. č. 18 Stůl z jednoho kusu materiálu, Olivier Leblois 8 Porovnání vlastností lepenkového a,,tradičního nábytku Kartónový nábytek se od toho tradičně vyráběného pochopitelně liší v mnoha parametrech. Je to dáno vlastnostmi konstrukčního materiálu, kterým je v případě kartónového nábytku papír. V této kapitole uvádím výčet hlavních rozdílů mezi těmito dvěma typy nábytku. Pro snadné rozlišení nábytku kartónového od nábytku ze dřeva, kovu či plastu jsem v textu označila druhou jmenovanou skupinu jako nábytek tradiční. 8.1 Trvanlivost Tradiční nábytek je logicky trvanlivější. Papír není materiál prvotně určený pro výrobu předmětů, které musí vzdorovat každodennímu dynamickému zatěžování vyšší hmotností (váha lidského těla). Zatímco kvalitní tradiční nábytek může mít životnost několika desetiletí, u papírového nábytku se doba použitelnosti předpokládá maximálně několik let. Tradiční nábytek se tedy jeví jako trvanlivější investice, 27

34 nicméně stojí za zamyšlení, zda v současné konzumní době, kdy se trendy mění stejně rychle jako roční období a spotřebitelé obměňují nábytek po velmi krátkých intervalech, stojí zato investovat do dražšího tradičního nábytku. Nejen tento problém, z části řeší v současnosti hodně rozšířený, levný, méně kvalitní nábytek, který je vyráběn z tradičních materiálů nižší jakosti. Další alternativou by mohl být lepenkový nábytek, který má oproti klasickému nábytku jednu velkou výhodu snadnou likvidaci opotřebovaného produktu. Zejména mladá generace, studenti a neustále se stěhující lidé by mohli ocenit lehký, snadno přenosný a jednoduše likvidovatelný nábytek. 8.2 Cena Přesto, že recyklovaný papír (lepenka) není nijak zvlášť drahý materiál, většina na trhu nabízeného nábytku z papíru stojí poměrně hodně peněz. Je to způsobeno především tím, že ve většině případů se jedná o designový solitér, na který není kladen požadavek nízké ceny a možnosti velké sériové výroby. Například cena za jediný segment policového systému od studia Diefabrik se pohybuje okolo 60 Eur. Skládací lůžko od skupiny IT design stojí kolem 1500 dolarů. Za tuto cenu lze snadno pořídit tradiční trvanlivější nábytek. Výjimku tvoří papírové skládací krabice, které lze použít jako levnou náhradu úložného nábytku. V současné době je však stále větší důraz kladen na ekologickou produkci a dá se tedy předpokládat, že papírový nábytek jako jedna z možných alternativ bude stále více pronikat do oblasti výroby dostupného nábytku. Na českém trhu se v nabízeném sortimentu lepenkového nábytku vyskytují především dětské skládací domečky a úložné krabice, jinak se příliš papírový nábytek na trhu nevyskytuje, a pokud ano, jedná se spíše o již zmiňovaný drahý designový nábytek, který svojí cenou mnohdy převyšuje náklady na pořízení tradičního nábytku. 28

35 8.3 Hmotnost, přenosnost Kartónový nábytek má jednou velkou výhodu - malou hmotnost. To se projeví již při zakoupení produktu a přesunu do místa určení. Transport kartónového nábytku je mnohem jednodušší než u těžkého masivního produktu. Jedná-li se navíc o skládací variantu nábytku, snadnost převozu se násobí. Tradiční nábytek má ale vlivem větší hustoty a jiné struktury materiálu výrazně lepší vlastnosti, co se týče stability a pevnosti. Levnému méně kvalitnímu nábytku (dováženému např. z Polska) však může papírový nábytek svojí pevností a trvanlivostí konkurovat. 8.4 Vzhled nábytku Variace možných úprav, které dotvoří konečný vzhled produktu, jsou oproti tradičním materiálům u papíru značně omezené. Plochy nábytku lze opatřit dekoračními papíry či fóliemi, nebo lze zanechat přiznanou surovou strukturu lepenky. U tradičního nábytku je v současnosti známé velké množství technologií, jimiž můžeme dosáhnout nejrozmanitějších vzhledů konečného produktu. Pro milovníky konzervativního stylu bydlení není kartónový nábytek dobrou volbou, ale nekonvenční lidé jistě dokážou ocenit netradiční, neokoukaný, surový vzhled tohoto nábytku. Přesto, že opracování lepenky na konečný dekor má značně omezené možnosti, nábytkoví designéři i domácí kutilové neustále přicházejí s novými nápady, jak opracovávat lepenku a tvořit jedinečný vzhled produktu. Obr. č. 19, 20, 21 Možnosti konečného opracování lepenky a rozdílný vzhled produktů 29

36 8.5 Ekologie Další aspekt, který je dobré vzít v potaz při koupi nábytku, je jeho ekologičnost. Kartónový nábytek má v tomto směru velmi dobré parametry. Lepenka sama o sobě je ekologicky výhodný materiál, protože většinové procento materiálu pro jeho výrobu je původem recyklovaný papír. Při výrobě nábytku nejsou využívány žádné technologie využívající škodlivé doprovodné materiály, spotřeba energie rovněž není příliš vysoká. Během využívání se do okolí neuvolňují žádné škodlivé prchavé látky. Po uplynutí doby, kdy kartónový nábytek sloužil svému účelu, je jeho likvidace velmi jednoduchá. Kartón lze odnést do kontejnerů na tříděný odpad, které se v současnosti vyskytují ve městech i menších vesnicích. Kartónový papír je navíc materiál v přírodě snadno rozložitelný a rovněž dobře využitelný (např. permakulturní zemědělství). Ve stručném závěru této kapitoly lze tedy říci, že kartón jako materiál pro výrobu nábytku je velmi zajímavá alternativa vůči nábytku tradičnímu. Aby však mohl být jeho potenciál plně využit, je nejprve potřeba udělat z těchto povětšinou designových produktů výrobky běžné denní potřeby za příznivou cenu. Nábytek z papíru nemůže ve všech směrech konkurovat nábytku tradičnímu, ale v případech, kdy není požadována extrémně dobrá trvanlivost a konzervativní vzhled produktu, může lepenkový nábytek ušetřit peníze spotřebiteli a škody na životním prostředí. 9 Skládací nábytek PUZZLE Cílem mého projektu bylo vytvoření levného ekologického nábytku. Mimo nízkou cenu, snadnou výrobu a likvidovatelnost, jsem kladla na výsledný produkt další požadavky jako jednoduchý transport nábytku, rozebíratelná konstrukce a snadná montáž u spotřebitele bez potřeby montážního nářadí a lepidel. 30

37 Obr. č. 22 Skica zachycující základní ideu produktu 9.1 Materiál Hlavním a v podstatě jediným konstrukčním materiálem skladebného nábytku Puzzle je lepenkový odpad, případně nová lepenka (pětivrstvá). Výřezy dle šablon jsou lepeny do třívrstvých dílců, které po jednoduché montáži tvoří konečný produkt. Použité lepidlo pro vrstvení lepenky bylo v mém případě lepidlo Herkules. Celkem vysoká spotřeba lepidla mě však vedla k úvahám o levnějším lepícím médiu. Další vyzkoušenou alternativou bylo lepidlo Duvilax, které vytvořilo velmi pevné spoje a jeho cena je přijatelnější. Při výrobě jsem používala kartónový odpad i novou lepenku, proto je výrobek z prvně jmenovaného materiálu je ekologický, také jeho cena na trhu by mohla být nízká, protože kromě lepidla odpadají veškeré náklady na materiál. Varianta výroby polic z nové lepenky skýtá výhody kvalitnějšího materiálu a snadné získání lepenky potřebných rozměrů. Tento způsob výroby je ovšem nákladnější. 9.2 Konstrukční řešení Při navrhování produktu jsem byla omezena řadou požadavků, které poměrně rychle vedly k návrhu konkrétního konstrukčního řešení. 31

38 Vzniklo několik modelů, na kterých postupně vycházely najevo nedokonalosti konstrukce, které bylo potřeba vyřešit. Na základě zkoušení pracovních modelů jsem určila vhodnou tloušťku materiálu, vyřešila konstrukční detaily pro stohování polic a zpevnění kritických míst. Obr. č. 23, 24, 25 pracovní modely Celá skříňka je skládána na velmi jednoduchém principu spojování vzájemně kolmých dílců pomocí zářezů, které sahají vždy do poloviny dílce. Tímto způsobem je tvořena základní kostra (boky, dno, půda). Jednotlivé vrstvy dílců mají různé rozměry zářezů, po slepení do dílce tak vznikly schodovité zářezy, které spojují dílce a zároveň zpevňují slabá místa konstrukce vnější přesahy lepenky. (Obr. č. 27a 28) Obr.č. 26 police v rozloženém stavu 32

39 Obr. č Odlišné rozměry zářezů jednotlivých vrstev dílce Obr. č Schodovitý spoj zpevňuje vnější přesah dílce Důležitou součástí konstrukce je správná orientace lepenky v dílcích i v konečném výrobku. Lepenka se vyznačuje poměrně velkou pevností v podélném směru, což jsem brala v potaz u konstrukce bočních dílců. Celou váhu skříňky tak nesou nejpevnější části lepenky. U dna a půdy jsem orientovala jednotlivé vrstvy v opačných směrech, aby se docílilo co nejrovnoměrněji rozložené pevnosti v různých směrech u těchto dílců. (viz obr. 29). 33

40 Obr. č Šipky naznačují směry orientace lepenky na bocích a půdě. Pro dobrou pevnost skříňky jsou nezbytná záda, která celou konstrukci vyztuží. Ta jsou v tomto případě zasunuta do drážky vyrobené rovněž z lepenky a přilepené na boční dílce (obr. č. 30). Obr. č. 30 Drážka na bočních dílech pro umístění zad Jedním z požadavků na tento nábytek jsem si určila možnost stohovat jednotlivé segmenty do sestav. Aby byly sestavy dostatečně stabilní vytvořila jsem na spodních, 34

41 vrchních a bočních hranách profilování, díky němuž se do sebe jednotlivé police mohou zaklesnout (obr.č. 30). Prostřední vrstva lepenky je navíc seříznuta do roviny tak, aby se zabránilo pohybu polic do stran. Obr. č. 31 Profilování hran a seříznutí prostřední vrstvy Právě takto tvarovaný segment vzdáleně připomíná skládačku puzzle, podle které je tento skládací nábytek pojmenován. Na vrchní plochy bočnic vždy navazují spodní plochy bočnic následujících. Tento spoj je využit i na bocích dílců, tímto způsobem tak lze spojovat i sousední kusy nábytku v horizontálním směru. Skříňka je navržena a vyrobena se dvěma různými rozměry bočnic. Oba dva typy (model A a model B) jsou vzájemně kombinovatelné, jednotlivé skříňky se dají stohovat do sestav, které se od sebe liší rozměry použitých skříněk a orientací v prostoru (obr.č. 32). 35

42 Obr. č. 32 Možnost stohování modelu A a B Obr. č. 33, 34,35 Ukázky různých způsobů stohování 36