To przyklejone pytanie.
Dosłownie.
Opakowania papierowe są często uważane za przykład idealnej możliwości recyklingu. Ale gdy nakleisz na nią etykietę, dodasz plastikową plombę lub posmarujesz klejem, cała partia stanie się bezużyteczna.
Kleje nienadające się do recyklingu – zwane „lepkimi” – są uciążliwe nie tylko dla osób zajmujących się recyklingiem. Naukowcy z North Carolina State University twierdzą, że niszczą sprzęt, zanieczyszczają partie papieru i zmuszają do wysyłania na wysypiska całych ładunków papieru, który w przeciwnym razie mógłby zostać poddany recyklingowi.
To tragedia dla europejskiego recyklingu papieru, który obecnie kształtuje się na poziomie 74%. Przepisy są jednak coraz bardziej rygorystyczne. Nowe unijne rozporządzenie w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych (PPWR), które wchodzi w życie w sierpniu, wymaga, aby do 2030 r. 70% recyklingu było możliwe. Niemcy już stają się bardziej rygorystyczne, nakładając wyższe opłaty licencyjne.
Dlatego branża poszukuje sposobów zaklejania papieru bez użycia lepkich substancji.
Jak działa uszczelnianie laserowe bez kleju
Trzy niemieckie firmy połączyły siły, aby rozwiązać ten problem: Fraunhofer, Hermann Ultraschall i Henkel.
Dlaczego Niemcy? Dolina Opakowania to światowe centrum innowacji. W obliczu grożących kar finansowych dla firm nieprzestrzegających przepisów firmy te stawiają na technologię zamiast na kleje.
Fraunhofer uruchomił projekt PAPURE w 2023 r. Opracował proces ogrzewania oparty na laserze. Uszczelnia papier za pomocą ciepła, a nie kleju. Nie są wymagane żadne materiały obce.
Projekt ten kończy się we wrześniu. Fabian Kajatz, szef zespołu badawczego, twierdzi, że reakcja branży była silna. Zaprezentowali technologię na targach Interpack w Düsseldorfie.
„Czujemy, że prawdopodobnie będziemy w stanie wprowadzić [to] na rynek” – mówi Kayatz.
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, pierwsze komercyjne rozwiązania mogą pojawić się już za dwa lata.
Zgrzewanie ultradźwiękowe: zgrzewanie papieru
Hermann Ultraschall wybrał inną drogę. W 2023 roku nabyli prawa do opatentowanej technologii zgrzewania ultradźwiękowego.
Wyobraź sobie spawanie. Wibracje o wysokiej częstotliwości łączą ze sobą warstwy papieru.
Michael Baumann, dyrektor ds. rozwoju biznesu w firmie, twierdzi, że prowadzi rozmowy z głównymi graczami na rynku w sprawie rozpoczęcia produkcji masowej.
„Jeden z klientów powiedział mi, że to innowacja, której nigdy wcześniej nie widział” – mówi Baumann.
Brzmi prosto. Ale inżynieria jest trudna. I są przeszkody.
Dlaczego zastąpienie kleju laserem jest trudne
Pistoletu do klejenia nie można po prostu zastąpić pistoletem laserowym.
Istniejące linie pakujące są zbudowane w celu nakładania kleju. Należy je przeprojektować. Niektóre mogą wymagać całkowitej wymiany. To jest drogie. To wymaga czasu.
„Naszym największym problemem są istniejące maszyny” – przyznaje Baumann.
Volker Franke, inny badacz Fraunhofera, nie zgadza się z tym. Uważa, że istniejące maszyny można doposażyć w moduł laserowy PAPURE. Twierdzi, że wąskim gardłem nie jest sprzęt, ale prędkość.
Obecnie zgrzewanie laserowe i ultradźwiękowe jest wolniejsze niż linie klejące o dużej przepustowości. Franke kładzie nacisk na to, aby w pełni zautomatyzowane linie produkcyjne można było zoptymalizować pod kątem szybkości. Po prostu jeszcze ich nie ma.
Potem jest sam materiał.
Nie każdy papier wiąże się w ten sam sposób. Zgrzewanie ultradźwiękowe nie działa na wszystkich typach włókien.
„Dzianie każdego rodzaju materiału papierowego może nie być możliwe” – potwierdza Baumann.
Rozwiązanie? Współpracuj z producentami papieru, aby stworzyć surowce zaprojektowane specjalnie z myślą o łatwym oprawie.
Problem z pakowaniem żywności
Oto haczyk: technologie te nie sprawdzają się dobrze w opakowaniach spełniających standardy jakości żywności.
Większość opakowań do żywności wymaga warstwy barierowej. Zapobiega przenikaniu tlenu i zatrzymywaniu wilgoci. Powłoka ta często zakłóca uszczelnienie laserowe lub ultradźwiękowe.
Jednak Henkelowi się to udało.
W lutym wprowadzili na rynek rozwiązanie do łączenia na zimno papieru powlekanego barierowo. Do łączenia warstw na zimno wykorzystuje się ciśnienie, a nie ciepło. Ma to kluczowe znaczenie w przypadku produktów wrażliwych na ciepło, takich jak czekolada czy lody.
Spoiwo współpracuje bezpośrednio z powłoką barierową. Wynik? Opakowanie nadające się do recyklingu, które nie stopi Twojego deseru.
Jamie Stone, ekspert ds. opakowań w PA Consulting, zauważa, że łączenie papieru nadającego się do recyklingu z kompatybilnym uszczelniaczem jest trudne.
Weź kubek jogurtu. Masz włókno papierowe. Masz podszewkę barierową. Potrzebujesz bezpiecznej pokrywy.
„Jeśli warstwa barierowa nie wytrzyma wystarczająco dobrze, istnieje ryzyko odpadnięcia wykładziny” – mówi Stone. “Dostaniesz brudny kubek. To złe doświadczenie konsumenckie.”
Czy klej jest największym wrogiem?
Może. Albo nie.
Ambaris Mitra, współzałożyciel firmy Greyparrot zajmującej się analizą odpadów, twierdzi, że klej nie jest największym złoczyńcą.
Duża część papieru nie jest poddawana recyklingowi, ponieważ jest brudna. Lub zmieszane z innymi śmieciami. Dzieje się tak, zanim dotrze on do zakładu przetwórczego. Za większość strat odpowiedzialne są złe praktyki zbierania i sortowania, twierdzi Mitra.
Stone twierdzi jednak, że te nowe technologie uszczelniania to „inteligentny punkt wyjścia”.
Potrzebujemy rozwiązań, które poradzą sobie z opakowaniami wysokobarierowymi bez dodawania odpadów z tworzyw sztucznych. Potrzebujemy ich, aby odpowiadały szybkości i kosztowi obecnych linii z tworzyw sztucznych.
To nie stanie się z dnia na dzień. Ale po raz pierwszy mamy realne sposoby uszczelniania papieru bez pogarszania jego możliwości recyklingu. Sprzęt czeka. Technologia jest gotowa. Teraz przychodzi najtrudniejsza część: nakłonienie branży do faktycznej zmiany nawyków.
