Oliver Reitz
Direktor des Eigenbetriebs Wirtschaft und Stadtmarketing Pforzheim (WSP)
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Innovation in der Verpackungsindustrie: Ultraschallschweißen für unbeschichtetes Papier
02.11.2023
Ein neuer Ansatz für die Papierverbindung
Bisherige Methoden zur Verbindung von unbeschichtetem Papier erforderten den Einsatz von Klebstoffen oder Klammern, die nicht nur zusätzliche Ressourcen in Anspruch nahmen, sondern auch potenziell umweltbelastend waren. Das neue Ultraschallschweißverfahren, das von Herrmann Ultraschall vorangetrieben wird, stellt einen Paradigmenwechsel dar. Unter Verzicht auf Klebstoffe oder andere Verbindungsmaterialien ermöglicht es das Verbinden von unbeschichtetem Papier allein mithilfe von Ultraschall. Dieser innovative Ansatz wurde bereits erfolgreich unter Laborbedingungen getestet und soll nun erstmals im industriellen Maßstab umgesetzt werden.
Ein Meilenstein in Richtung Kreislaufwirtschaft
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.
Thomas Herrmann, CEO bei Herrmann Ultraschall
„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.“
Die Funktionsweise des Ultraschallschweißens von Papier
Dieses innovative Verfahren ähnelt dem Ultraschallschweißen von Kunststoffen, weist jedoch einen entscheidenden Unterschied auf. Vor dem Schweißvorgang wird das Papier angefeuchtet. Die Sonotrode, das Schweißwerkzeug, überträgt Ultraschallschwingungen auf das Papier, wodurch die Fasern an der Kontaktstelle getrennt und neu verknüpft werden. Während des Prozesses verdampft die aufgebrachte Feuchtigkeit aufgrund der entstehenden Reibungswärme zwischen den Materialien, ohne das Papier zu beschädigen. Das Ergebnis ist eine hochfeste und optisch einwandfreie Verbindung in kürzester Zeit.
Vielseitige Anwendungen und Vorteile
Die Anwendungsgebiete für das Ultraschallschweißen von Papier sind äußerst vielfältig und reichen von Primärverpackungen wie dünnen Karton-Obstschalen bis hin zu Papiertüten als Sekundärverpackungen. Der große Vorteil für die Unternehmen liegt neben der Einsparung von Fügemitteln vor allem im geringen Energieverbrauch, schnellen Prozesszeiten und minimaler Abnutzung der Schweißwerkzeuge. Darüber hinaus kann unbeschichtetes Papier deutlich leichter recycelt werden, was die Nachhaltigkeitsbilanz von Verpackungen zusätzlich verbessert.
pm/tm
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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.
Thomas Herrmann, CEO bei Herrmann Ultraschall
„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.“
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Dieses innovative Verfahren ähnelt dem Ultraschallschweißen von Kunststoffen, weist jedoch einen entscheidenden Unterschied auf. Vor dem Schweißvorgang wird das Papier angefeuchtet. Die Sonotrode, das Schweißwerkzeug, überträgt Ultraschallschwingungen auf das Papier, wodurch die Fasern an der Kontaktstelle getrennt und neu verknüpft werden. Während des Prozesses verdampft die aufgebrachte Feuchtigkeit aufgrund der entstehenden Reibungswärme zwischen den Materialien, ohne das Papier zu beschädigen. Das Ergebnis ist eine hochfeste und optisch einwandfreie Verbindung in kürzester Zeit.
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Die Anwendungsgebiete für das Ultraschallschweißen von Papier sind äußerst vielfältig und reichen von Primärverpackungen wie dünnen Karton-Obstschalen bis hin zu Papiertüten als Sekundärverpackungen. Der große Vorteil für die Unternehmen liegt neben der Einsparung von Fügemitteln vor allem im geringen Energieverbrauch, schnellen Prozesszeiten und minimaler Abnutzung der Schweißwerkzeuge. Darüber hinaus kann unbeschichtetes Papier deutlich leichter recycelt werden, was die Nachhaltigkeitsbilanz von Verpackungen zusätzlich verbessert.
pm/tm
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