Це «липке» питання.
Буквально.
Паперова упаковка часто вважається прикладом ідеальної переробки. Але варто наклеїти на неї етикетку, додати пластикову пломбу або змастити клеєм – і вся партія стає непридатною.
Непереробні клеї — так звані «прилипали» (stickies) — не просто докучають переробникам. Вони ламають обладнання, забруднюють партії і змушують відправляти на звалище цілі вантажі, що складаються з іншого, придатного для переробки паперу, як зазначають вчені з Університету штату Північна Кароліна (NC State).
Для європейської переробки паперу це трагедія: зараз її рівень становить здорові 74%. Проте регуляції посилюються. Новий регламент ЄС про упаковку та відходи упаковки (PPWR), що набирає чинності в серпні, вимагає 70% переробки до 2030 року. Німеччина вже діє жорсткіше, запроваджуючи вищі ліцензійні збори.
Тому промисловість шукає методи запечатувати папір без використання «липких» речовин.
Як працює лазерна герметизація без клею
Три німецькі компанії об’єдналися, щоб вирішити цю проблему: Fraunhofer, Hermann Ultraschall та Henkel.
Чому Німеччина? Долина упакування (Packaging Valley) є світовим центром інновацій. В умовах looming штрафів для компаній, що не дотримуються норм, ці фірми роблять ставку на технології замість клеїв.
Fraunhofer запустила проект PAPURE у 2023 році. Вони розробили процес нагрівання з урахуванням лазера. Він друкує папір за допомогою тепла, а не клею. Іноземні матеріали не потрібні.
Припиняється цей проект у вересні. Фабіан Кайатц, керівник дослідницької групи, каже, що реакція галузі була сильною. Вони продемонстрували технологію на торговій виставці Interpack у Дюссельдорфі.
“Ми відчуваємо, що, швидше за все, зможемо вивести [це] на ринок”, – говорить Кайатц.
Якщо все піде за планом, перші комерційні рішення можуть виникнути протягом двох років.
Ультразвукова герметизація: зварювання паперу
Hermann Ultraschall вибрала інший шлях. У 2023 році вони набули прав на запатентовану технологію ультразвукової герметизації.
Уявіть собі зварювання. Високочастотні вібрації зливають шари паперу разом.
Майкл Бауман, голова відділу розвитку бізнесу компанії, каже, що вони ведуть переговори з великими гравцями ринку для переходу до масового виробництва.
“Один клієнт сказав мені, що це інновація, яку він ніколи раніше не бачив”, – каже Бауман.
Звучить просто. Але інженерія складна. І є перешкоди.
Чому заміна клею на лазери скрутна
Ви не можете просто замінити клейовий пістолет на лазерний.
Існуючі лінії упаковки побудовані для нанесення адгезиву. Їх потрібно перепроектувати. Деякі, можливо, вимагатимуть повної заміни. Це дорого. Це триває час.
“Наша найбільша проблема – це існуючі машини”, – визнає Бауманн.
Волькер Франке, інший дослідник Fraunhofer, не згоден. Він вважає, що машини можна модернізувати, додавши лазерний модуль PAPURE. Він стверджує, що вузьке місце не в обладнанні, а в швидкості.
В даний час лазерна та ультразвукова герметизація повільніша, ніж високопродуктивні лінії нанесення клею. Франке наполягає на тому, що повністю автоматизовані виробничі лінії можуть бути оптимізовані за швидкістю. Їх просто ще нема.
Потім є сам матеріал.
Не всякий папір зв’язується однаково. Ультразвукова герметизація працює на всіх типах волокон.
“Можливо не пов’язати кожен вид паперового матеріалу”, – підтверджує Бауман.
Рішення? Працювати з виробниками паперу, щоб створювати сировину, спеціально розроблену для легкого зв’язування.
Проблема харчової упаковки
Ось каверза: ці технології погано справляються з упаковкою, що відповідає стандартам для харчових продуктів.
Більшість харчової упаковки потребує бар’єрного шару. Він запобігає проникненню кисню та утримання вологи. Це покриття часто заважає лазерній чи ультразвуковій герметизації.
Однак Henkel упоралася з цим.
У лютому вони запустили рішення для холодного склеювання паперу з бар’єрним покриттям. Холодна склеювання використовує тиск, а не тепло, для з’єднання шарів. Це важливо для теплочутливих продуктів, таких як шоколад або морозиво.
Сполучне працює безпосередньо з бар’єрним покриттям. Результат? Упаковка, що переробляється, яка не розплавить ваш десерт.
Джеймі Стоун, експерт із упаковки в PA Consulting, зазначає, що поєднувати перероблений папір із сумісним герметиком складно.
Візьміть склянку для йогурту. У вас є паперове волокно. Ви маєте бар’єрну підкладку. Вам потрібна кришка надійна.
“Якщо бар’єрний шар тримається недостатньо добре, ви ризикуєте відірвати підкладку”, – каже Стоун. «Ви отримаєте брудну склянку. Це поганий споживчий досвід».
Чи є клей головним ворогом?
Можливо. Або ні.
Амбарісь Мітра, співзасновник компанії з аналізу відходів Greyparrot, стверджує, що клей не є найбільшим лиходієм.
Багато паперу не переробляється, бо він брудний. Або змішана з іншим сміттям. Це відбувається до того, як вона досягне переробного заводу. Погані методи збору та сортування винні у більшості втрат, каже Мітра.
Проте Стоун каже, що ці нові технології герметизації є «розумним місцем для початку».
Нам потрібні рішення, які дають раду високобар’єрній упаковці, не додаючи пластикових відходів. І нам потрібні вони, щоб відповідати швидкості та вартості поточних пластикових ліній.
Це не станеться за одну ніч. Але вперше у нас є життєздатні шляхи запечатати папір, не псуючи його перероблюваність. Обладнання чекає. Технологія готова. Тепер починається найскладніша частина: змусити індустрію справді змінити свої звички.
