Это «липкий» вопрос.
Буквально.
Бумажная упаковка часто считается примером идеальной перерабатываемости. Но стоит наклеить на нее этикетку, добавить пластиковую пломбу или смазать клеем — и вся партия становится непригодной.
Неперерабатываемые клеи — так называемые «прилипалы» (stickies) — не просто досаждают переработчикам. Они ломают оборудование, загрязняют партии и заставляют отправлять на свалку целые грузы, состоящие из otherwise пригодной для переработки бумаги, как отмечают ученые из Университета штата Северная Каролина (NC State).
Для европейской переработки бумаги это трагедия: сейчас ее уровень составляет здоровые 74%. Однако регуляции ужесточаются. Новый регламент ЕС об упаковке и отходах упаковки (PPWR), вступающий в силу в августе, требует 70% перерабатываемости к 2030 году. Германия уже действует жестче, вводя более высокие лицензионные сборы.
Поэтому индустрия ищет способы запечатывать бумагу без использования «липких» веществ.
Как работает лазерная герметизация без клея
Три немецкие компании объединились, чтобы решить эту проблему: Fraunhofer, Hermann Ultraschall и Henkel.
Почему Германия? Долина упаковки (Packaging Valley) является мировым центром инноваций. В условиях looming штрафов для несоблюдающих нормы компаний эти фирмы делают ставку на технологии вместо клеев.
Fraunhofer запустила проект PAPURE в 2023 году. Они разработали процесс нагрева на основе лазера. Он запечатывает бумагу с помощью тепла, а не клея. Иностранные материалы не требуются.
Прекращается этот проект в сентябре. Фабиан Кайатц, руководитель исследовательской группы, говорит, что реакция отрасли была сильной. Они продемонстрировали технологию на торговой выставке Interpack в Дюссельдорфе.
«Мы чувствуем, что, скорее всего, сможем вывести [это] на рынок», — говорит Кайатц.
Если все пойдет по плану, первые коммерческие решения могут появиться в течение двух лет.
Ультразвуковая герметизация: сварка бумаги
Hermann Ultraschall выбрала иной путь. В 2023 году они приобрели права на запатентованную технологию ультразвуковой герметизации.
Представьте себе сварку. Высокочастотные вибрации сливают слои бумаги вместе.
Майкл Бауманн, глава отдела развития бизнеса компании, говорит, что они ведут переговоры с крупными игроками рынка для перехода к массовому производству.
«Один клиент сказал мне, что это инновация, которую он никогда раньше не видел», — говорит Бауманн.
Звучит просто. Но инженерия сложна. И есть препятствия.
Почему замена клея на лазеры затруднительна
Вы не можете просто заменить клеевой пистолет на лазерный.
Существующие линии упаковки построены для нанесения адгезива. Их необходимо перепроектировать. Некоторые, возможно, потребуют полной замены. Это дорого. Это занимает время.
«Наша самая большая проблема — это существующие машины», — признает Бауманн.
Волькер Франке, другой исследователь Fraunhofer, не согласен. Он считает, что существующие машины можно модернизировать, добавив лазерный модуль PAPURE. Он утверждает, что узкое место находится не в оборудовании, а в скорости.
В настоящее время лазерная и ультразвуковая герметизация медленнее, чем высокопроизводительные линии нанесения клея. Франке настаивает на том, что полностью автоматизированные производственные линии могут быть оптимизированы по скорости. Их просто еще нет.
Затем есть сам материал.
Не всякая бумага связывается одинаково. Ультразвуковая герметизация не работает на всех типах волокон.
«Возможно не связать каждый вид бумажного материала», — подтверждает Бауманн.
Решение? Работать с производителями бумаги, чтобы создавать сырье, специально разработанное для легкого связывания.
Проблема пищевой упаковки
Вот подвох: эти технологии плохо справляются с упаковкой, соответствующей стандартам для пищевых продуктов.
Большинство пищевой упаковки требует барьерного слоя. Он предотвращает проникновение кислорода и удержание влаги. Это покрытие часто мешает лазерной или ультразвуковой герметизации.
Однако Henkel справилась с этим.
В феврале они запустили решение для холодной склейки бумаги с барьерным покрытием. Холодная склейка использует давление, а не тепло, для соединения слоев. Это критически важно для теплочувствительных продуктов, таких как шоколад или мороженое.
Связующее работает непосредственно с барьерным покрытием. Результат? Перерабатываемая упаковка, которая не расплавит ваш десерт.
Джейми Стоун, эксперт по упаковке в PA Consulting, отмечает, что сочетать перерабатываемую бумагу с совместимым герметиком сложно.
Возьмите стаканчик для йогурта. У вас есть бумажное волокно. У вас есть барьерная подкладка. Вам нужна надежная крышка.
«Если барьерный слой держится недостаточно хорошо, вы рискуете оторвать подкладку», — говорит Стоун. «Вы получите грязный стаканчик. Это плохой потребительский опыт».
Является ли клей главным врагом?
Возможно. Или нет.
Амбарись Митра, соучредитель компании по анализу отходов Greyparrot, утверждает, что клей не является самым большим злодеем.
Много бумаги не перерабатывается, потому что она грязная. Или смешана с другим мусором. Это происходит еще до того, как она достигнет перерабатывающего завода. Плохие методы сбора и сортировки виновны в большинстве потерь, говорит Митра.
Тем не менее, Стоун говорит, что эти новые технологии герметизации являются «умным местом для начала».
Нам нужны решения, которые справляются с высокобарьерной упаковкой, не добавляя пластиковых отходов. И нам нужны они, чтобы соответствовать скорости и стоимости текущих пластиковых линий.
Это не произойдет за одну ночь. Но впервые у нас есть жизнеспособные пути запечатать бумагу, не портя ее перерабатываемость. Оборудование ждет. Технология готова. Теперь начинается самая сложная часть: заставить индустрию действительно изменить свои привычки.
