Бумажную упаковку научились запечатывать без клея и пластика

Институты Общества Фраунгофера (Fraunhofer-Gesellschaft) представили технологию герметизации бумажной упаковки без использования клеевых добавок и пластиковых компонентов. Разработка реализуется в рамках проекта PAPURE и направлена на повышение перерабатываемости бумажной тары.

Сегодня бумага рассматривается как экологичная альтернатива пластику, однако при производстве упаковки для герметизации швов обычно применяются клеи или полимерные покрытия. Эти добавки ухудшают качество вторичного сырья и усложняют процесс переработки.

В проекте задействованы несколько институтов Fraunhofer, которые совместно разработали метод поверхностной модификации бумаги с помощью лазерной обработки.

На первом этапе специалисты анализируют различные типы бумаги — от упаковочной до картонной — чтобы определить их пригодность для бесклеевой герметизации. Исследуется содержание целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, а также доля неорганических наполнителей, влияющих на прочность соединения.

Затем поверхность бумаги обрабатывается лазером на основе оксида углерода (CO-лазером). Кратковременное нагревание приводит к частичному разложению природных компонентов бумаги и образованию на поверхности короткоцепочечных соединений. Эти продукты при последующем нагреве и давлении выполняют функцию связующего материала.

Таким образом, вместо синтетического клея используется собственный «реакционный продукт» бумаги.

Исследователи отмечают, что прочность соединения зависит от параметров лазерной обработки и термосварки: температуры, давления, времени воздействия и ориентации волокон. В испытаниях удалось получить швы, выдерживающие нагрузку до 20 кг при длине всего 2 см.

Для проверки промышленной применимости в Дрездене создаётся пилотная линия рулонной обработки бумаги длиной около шести метров. Она имитирует производство типовой плоской четырёхшовной упаковки. Система оснащается сенсорами контроля качества и цифровой моделью процесса, позволяющей корректировать параметры в реальном времени.

К завершению проекта в сентябре 2026 года разработчики рассчитывают достичь производительности до 10 упаковок в минуту на пилотной установке.

По словам участников проекта, технология может быть интегрирована в существующие линии по производству упаковки. Лазерный модуль и узел герметизации могут использоваться отдельно или совместно, что делает решение потенциально привлекательным для производителей упаковочных материалов и оборудования.

Разработку планируется представить на выставке Interpack 2026 в Дюссельдорфе.

Авторы проекта считают, что бесклеевая герметизация может способствовать созданию более чистых потоков вторичной переработки и повысить долю бумажной упаковки, пригодной для повторного использования.