Papierverpackungen bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber ihren Pendants aus Kunststoff: Sie zeichnen sich durch eine hohe Recyclingquote, geringere CO₂-Emissionen und niedrigere Entsorgungskosten aus. Allerdings lassen sie sich bislang nicht ohne zusätzliche Klebstoffe oder Kunststoffschichten verschließen – ein Nachteil für Herstellungs- und Recyclingprozesse. Im Projekt PAPURE entwickeln vier Fraunhofer-Institute ein laserbasiertes Verfahren, das komplett klebstofffreie Papierverpackungen ermöglicht.
Da Kunststoffverpackungen einen großen Anteil des Plastikmüllaufkommen ausmachen, steigt die Nachfrage nach umweltfreundlichen Verpackungsmöglichkeiten. Ein Material, das sich als nachhaltige Alternative zu Kunststoff immer größerer Beliebtheit erfreut, ist Papier. Das Problem: Für das Verschließen von Papierverpackungen ist der Zusatz von Fremdstoffen wie Klebstoff oder Kunststoff erforderlich. Diese Zusatzstoffe verunreinigen das Papier, erschweren den Recyclingprozess, mindern die Qualität des Recyclingmaterials und stellen damit eine erhebliche Herausforderung im sonst etablierten und effizienten Recyclingprozess von Papier dar. Im Projekt PAPURE verfolgen die Fraunhofer-Institute für Angewandte Polymerforschung IAP, für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV und für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU das Ziel, das Verschließen von Papierverpackungen ohne den Einsatz jeglicher Fremdstoffe zu realisieren, um die Recyclingfähigkeit zu verbessern. Die Institute bündeln ihre Expertise für die Entwicklung eines Fügeprozesses, der die Modifikation des Papiers durch Laservorbehandlung vorsieht, sodass es sich im Nachgang mittels eines Heißsiegelverfahrens direkt fügen lässt. Im Fokus des Vorhabens stehen die Analyse von verschiedenen Papieren sowie Materialcharakterisierung (Fraunhofer IAP), die laserbasierte Oberflächenmodifikation (Fraunhofer IWS), die Entwicklung eines innovativen Fügesystems (Fraunhofer IVV) und die Etablierung eines industrienahen Demonstrators (Fraunhofer IWU). Am Fraunhofer IWU in Dresden entsteht eine Fertigungsanlage im Labormaßstab, die den Prozess für die Herstellung eines typischen Verpackungsmittels abbildet.
Papierzusammensetzung beeinflusst die Hafteigenschaften (....)