Het is een plakkerig onderwerp.
Letterlijk.
Papieren verpakkingen kunnen het voorbeeld zijn van recycleerbaarheid. Maar plak er een etiket op, doe er een plastic verzegeling op of smeer het in met lijm, en je verpest de batch.
Niet-recyclebare lijmen – ‘stickies’ voor degenen die er verstand van hebben – irriteren recyclers niet alleen. Ze breken machines. Ze vervuilen batches. Volgens wetenschappers van de NC State University zorgen ze ervoor dat hele ladingen anderszins goed papier worden afgewezen en gestort.
Dit is tragisch voor de Europese papierrecycling, die een gezonde 74% bedraagt. Maar de regelgeving wordt strenger. De nieuwe EU-verordening inzake verpakkingen en verpakkingsafval (PPWR), die in augustus van kracht wordt, schrijft een recycleerbaarheid van 70% tegen 2030 voor. Duitsland dringt al harder aan met strengere licentiekosten.
De industrie is dus op zoek naar een manier om papier te verzegelen zonder de ‘stickies’.
Hoe laserafdichting werkt zonder lijm
Drie Duitse bedrijven hebben samengewerkt om dit op te lossen: Fraunhofer, Hermann Ultrascholl en Henkel.
Waarom Duitsland? De “Packaging Valley” is een mondiaal knooppunt voor innovatie. Nu boetes dreigen voor bedrijven die zich niet aan de regels houden, zetten deze bedrijven in op technologie in plaats van op lijmen.
Fraunhofer lanceerde het PAPURE-project in 23023. Ze ontwikkelden een op laser gebaseerd verwarmingsproces. Het verzegelt papier met behulp van hitte, niet met lijm. Geen vreemde materialen nodig.
Het project loopt in september af. Fabian Kayatz, leider van een onderzoeksgroep, zegt dat de reactie van de industrie krachtig was. Ze stelden de technologie tentoon op de Interpack-beurs in Düsseldorf.
“We denken dat het waarschijnlijk is dat we [dit] op de markt kunnen brengen”, zegt Kayatz.
Als het goed gaat, kunnen binnen twee jaar de eerste commerciële oplossingen komen.
Ultrasone afdichting: laspapier
Hermann Ultraschall sloeg een ander pad in. In 2023 kochten ze de rechten op een gepatenteerde ultrasone afdichtingstechnologie.
Zie het als lassen. Hoogfrequente trillingen smelten de papierlagen samen.
Michael Baumann, hoofd bedrijfsontwikkeling bij het bedrijf, zegt dat ze in gesprek zijn met grote marktspelers om op te schalen naar massaproductie.
“Eén klant vertelde me dat dit een innovatie is die ze nog nooit eerder hadden gezien”, zegt Baumann.
Het klinkt eenvoudig. Maar de techniek is complex. En er zijn hindernissen.
Waarom lijm vervangen door lasers moeilijk is
Je kunt het lijmpistool niet zomaar ruilen voor een laserpistool.
Bestaande verpakkingslijnen zijn gebouwd voor lijmtoepassing. Ze moeten opnieuw worden ontworpen. Sommige hebben mogelijk volledige vervanging nodig. Dat is duur. Dat kost tijd.
“Onze grootste uitdaging zijn de bestaande machines”, geeft Baumann toe.
Volker Franke, een andere Fraunhofer-onderzoeker, is het daar niet mee eens. Hij gelooft dat bestaande machines achteraf kunnen worden uitgerust door de PAPURE-lasermodule toe te voegen. Hij stelt dat het knelpunt niet de hardware is, maar de snelheid.
Momenteel zijn laser- en ultrasoon sealen langzamer dan snelle lijmlijnen. Franke benadrukt dat volledig geautomatiseerde productielijnen kunnen worden geoptimaliseerd voor snelheid. Ze zijn er gewoon nog niet.
Dan is er het materiaal zelf.
Niet al het papier hecht op dezelfde manier. Ultrasone afdichting werkt niet op elk vezeltype.
“Het is niet mogelijk om elk papiermateriaal te verlijmen”, bevestigt Baumann.
De oplossing? Werk samen met papierfabrikanten om grondstoffen te creëren die speciaal zijn ontworpen voor gemakkelijke hechting.
Het probleem van voedselverpakkingen
Hier is het addertje onder het gras: deze technologieën worstelen met voedselveilige verpakkingen.
De meeste voedselverpakkingen hebben een barrièrelaag nodig. Het houdt zuurstof buiten en vocht binnen. Die coating interfereert vaak met laser- of ultrasone afdichting.
Henkel heeft dit echter gekraakt.
In februari lanceerden ze een cold-seal-oplossing voor papier met een barrièrecoating. Koud sealen maakt gebruik van druk, en niet van hitte, om lagen te verbinden. Dit is cruciaal voor warmtegevoelige producten zoals chocolade of ijs.
Het afdichtmiddel werkt rechtstreeks samen met de barrièrecoating. Het resultaat? Een recycleerbare verpakking die uw dessert niet doet smelten.
Jamie Stone, verpakkingsexpert bij PA Consulting, merkt op dat het moeilijk is om recyclebaar papier te combineren met een compatibele kit.
Neem een yoghurtpotje. Je hebt papiervezels. Je hebt een barrièrevoering. Je hebt een veilig deksel nodig.
“Als de barrièrelaag niet goed genoeg blijft plakken, loop je het risico dat de voering eraf scheurt”, zegt Stone. “Je krijgt een rommelige pot. Dat is een slechte consumentenervaring.”
Is lijm zelfs de belangrijkste vijand?
Misschien. Of misschien niet.
Ambarish Mitra, mede-oprichter van afvalanalysebedrijf Greyparrot, stelt dat de lijm niet de grootste slechterik is.
Veel papier kan niet worden gerecycled omdat het vies is. Of gemengd met ander afval. Dit gebeurt voordat het ooit de recyclingfabriek bereikt. Slechte verzamel- en sorteermethoden zijn verantwoordelijk voor de meeste verliezen, zegt Mitra.
Toch zegt Stone dat deze nieuwe afdichtingstechnologieën ‘een slimme plek zijn om te beginnen’.
We hebben oplossingen nodig die omgaan met verpakkingen met een hoge barrière zonder toevoeging van plastic afval. En we hebben ze nodig die passen bij de snelheid en kosten van de huidige plastic lijnen.
Het zal niet van de ene op de andere dag gebeuren. Maar voor het eerst hebben we haalbare manieren om papier te verzegelen zonder de recycleerbaarheid ervan te ruïneren. De machine wacht. De technologie is klaar. Nu komt het moeilijkste deel: ervoor zorgen dat de industrie daadwerkelijk haar werkwijze gaat veranderen.
