Papierverpackungen sollen sich künftig ohne zusätzliche Fremdstoffe wie Klebstoffe oder Kunststoffe verschliessen lassen. Daran arbeiten vier Fraunhofer-Institute im Projekt «Papure». Ziel ist ein sogenanntes Fügeverfahren, das die Recyclingfähigkeit von Papier verbessert und die Qualität des Rezyklats erhält, wie Fraunhofer mitteilt.

Kern des Ansatzes ist eine Laservorbehandlung: Dabei wird die Papieroberfläche mit einem Kohlenstoffmonoxid-Laser (CO-Laser) vorbehandelt. Dabei wird das Papier schlagartig erwärmt und die Papierhauptbestandteile Lignin, Hemicellulose und Cellulose kontrolliert in kurzkettige Verbindungen umgewandelt. Dabei entstehen auf der Papieroberfläche aufschmelzbare Spaltprodukt. Diese übernehmen im anschliessenden Heisssiegelprozess die Funktion eines Klebstoffs. Laut Fraunhofer lassen sich so zwei Papierlagen stoffschlüssig nur mit Wärme und Druck verbinden.

Die Forschenden untersuchen dafür rund drei Dutzend Papierarten. Erste Ergebnisse zeigen, dass marktübliche, eher dickere Standardpapiere für das bindemittelfreie Fügen geeignet sind. Entscheidend für die Qualität der Verbindung sind unter anderem Siegeldauer, Temperatur, Druck, Werkzeuggeometrie und Faserrichtung. Bei Schertests wurden bereits belastbare Verbindungen erzielt, wie es in der Mitteilung weiter heisst.

Am Fraunhofer IWU entsteht dazu eine modulare Fertigungsanlage im Labormassstab für die Herstellung von Vierrandbeuteln. Kern der Arbeiten ist die Entwicklung und Integration eines Laser- und eines Siegelmoduls in die Anlage. Bis Projektende im September 2026 sollen dort zehn Verpackungen pro Minute produziert werden können. Präsentiert wird die Technologie auf der Interpack 2026 vom 7. bis 13. Mai in Düsseldorf.

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