Neues Verfahren: Unbeschichtetes Papier mit Ultraschall verschweißen

Um unbeschichtetes Papier zuverlässig zu verbinden, wurden bisher stets zusätzliche Ressourcen in Form von potenziell umweltbelastenden Klebstoffen oder Klammern benötigt. Deutlich nachhaltiger kann Papier künftig allein mit Hilfe von Ultraschall verbunden werden. Was bisher unter Laborbedingungen erfolgreich bestätigt wurde, soll nun erstmals im industriellen Maßstab etabliert werden. Dazu wird Herrmann Ultraschall den innovativen Prozess gemeinsam mit Kunden in seinen modern ausgestatteten Ultraschall-Laboren an Anwendungen testen und so weiter optimieren.

„Bisher benötigten wir zumindest einen geringen Anteil an Kunststoff im Material, um Papier mit Ultraschall zu verschweißen – auf diesen können wir nun komplett verzichten. Das eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten für die umweltfreundliche Gestaltung von Verpackungen. Auf dem Weg zu einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft ist das ein großer Meilenstein“, erklärt Thomas Herrmann, CEO bei Herrmann Ultraschall. „Wir freuen uns, dass wir gemeinsam mit Syntegon die Rahmenbedingungen schaffen konnten, um diese Innovation zur Serienreife zu bringen.“

„Mit der Herrmann Ultraschall Gruppe haben wir einen kompetenten Partner gefunden, der diese vielversprechende Technologie in alle Verpackungsanwendungen mit faserbasierten Materialien bringen wird“, freut sich Dr. Johannes Rauschnabel, Leiter der Vorausentwicklung von Syntegon. „Durch die Ultraschall-Kompetenz unseres Partners werden die Voraussetzungen für eine breite Akzeptanz des Verfahrens im Markt geschaffen.“

Das Ultraschallschweißen von Papier funktioniert ähnlich wie bei Kunststoffen, allerdings mit einem entscheidenden Unterschied: Das Material muss vor dem Schweißvorgang angefeuchtet werden. Das Schweißwerkzeug, die Sonotrode, überträgt die Ultraschallschwingungen auf das Papier, wodurch an der Kontaktstelle der Papierlagen die Fasern getrennt und neu verknüpft werden. Durch die entstehende Reibungswärme zwischen den Materialien verdampft die aufgebrachte Feuchtigkeit während des Prozesses, ohne das Papier zu beschädigen. So entsteht innerhalb kürzester Zeit eine hochfeste und optisch einwandfreie Verbindung.

Die Anwendungsgebiete für das Ultraschallschweißen von Papier sind vielfältig: von Primärverpackungen wie Obstschalen aus dünnem Karton bis hin zu Sekundärverpackungen in Form von Papiertüten. Der große Vorteil für die Unternehmen liegt neben der Einsparung von Fügemitteln vor allem im geringen Energieeinsatz, schnellen Prozesszeiten und dem äußerst geringen Verschleiß der Schweißwerkzeuge. Darüber hinaus kann unbeschichtetes Papier deutlich leichter recycelt werden, was die Nachhaltigkeitsbilanz von Verpackungen zusätzlich verbessert.