Разработан способ запечатывания бумажной упаковки лазером без клея и пластика

Исследователи четырёх институтов Фраунгофера в рамках проекта PAPURE создали технологию герметизации бумажной упаковки с помощью углекислотного лазера, полностью исключающую применение клея и пластиковых материалов.

Суть метода состоит в облучении поверхности бумаги CO₂-лазером, который быстро нагревает её природные компоненты — лигнин, гемицеллюлозу и целлюлозу — и расщепляет их до коротких цепочек. В результате на поверхности образуются сахароподобные легкоплавкие соединения. При последующем нагревании и сжатии эти вещества действуют как термоклей и создают герметичный шов. Фактически бумага сама становится источником склеивающего материала.

Испытания подтвердили высокую прочность соединения: шов длиной 2 см и шириной 3 мм выдержал нагрузку в 20 кг. По словам руководителя проекта Марека Хауптманна, ключевыми параметрами при запечатывании являются время, температура, давление и геометрия инструмента.

На подготовительном этапе исследователи анализируют состав бумаги, определяя содержание биоцеллюлозы и неорганических примесей. Как пояснил сотрудник Института Фраунгофера Роберт Протц, избыточное присутствие талька и карбоната кальция ухудшает адгезию и снижает прочность швов, а более плотная бумага лучше подходит для бесклеевой герметизации.

Команда уже собрала лабораторную модульную установку, оснащённую лазером для обработки и запайки. Оборудование производит плоские четырёхсторонние пакеты и может быть встроено в действующие упаковочные линии. Технология направлена на замену пластиковых слоёв и покрытий, которые сегодня применяются в картонных коробках для напитков, пакетах для снеков и контейнерах для еды на вынос, затрудняя переработку бумажной упаковки.

Источник: New Atlas