Para peneliti di Jerman telah mengembangkan proses manufaktur baru yang menggunakan laser untuk menyegel kemasan kertas, sehingga menghilangkan kebutuhan akan perekat tradisional. Inovasi ini mengatasi masalah lingkungan utama dalam kemasan kertas: kontaminasi dari lem dan plastik yang menghambat upaya daur ulang dan menurunkan kualitas bahan daur ulang. Proyek yang diberi nama Papure ini memanfaatkan keahlian gabungan dari empat lembaga Fraunhofer yang berspesialisasi dalam ilmu material, teknologi laser, dan teknik pengemasan.
Cara Kerja: Ilmu di Balik Penyegelan Laser
Prosesnya dimulai dengan analisis detail komposisi kertas. Dengan menggunakan teknik seperti mikroskop elektron dan spektroskopi, para ilmuwan mengidentifikasi jenis kertas yang cocok untuk penyegelan laser. Prinsip intinya melibatkan penyinaran kertas dengan laser karbon monoksida. Pemanasan cepat ini mengubah senyawa alami berbahan dasar kayu – lignin, hemiselulosa, dan selulosa – menjadi “produk pembelahan yang dapat melebur”. Ini bertindak sebagai perekat alami, membentuk segel yang kuat ketika panas dan tekanan diterapkan.
Keuntungan utamanya adalah tidak ada zat asing yang masuk, sehingga produk akhir dapat didaur ulang sepenuhnya tanpa mengurangi kualitas bahan daur ulang. Para peneliti saat ini mengoptimalkan intensitas laser dan desain jahitan untuk memaksimalkan kekuatan ikatan. Pengujian saat ini menunjukkan segel sempit 3 mm dapat menampung lebih dari 44 pon.
Dari Lab ke Produksi: Mesin Percontohan
Tim tersebut telah membangun unit manufaktur skala laboratorium yang mampu memproduksi kantong kertas empat sisi standar, serupa dengan yang digunakan oleh perusahaan seperti Lego. Fokusnya saat ini adalah pada miniaturisasi modul laser dan pengintegrasian sistem kendali mutu real-time.
Pada akhir September, mesin percontohan ini bertujuan untuk memproduksi 10 paket per menit, yang menunjukkan skalabilitas untuk aplikasi industri. Teknologi ini berpotensi mengurangi limbah secara signifikan dan meningkatkan keberlanjutan kemasan kertas di berbagai industri.
Metode penyegelan laser ini mewakili langkah signifikan menuju solusi pengemasan yang lebih ramah lingkungan, menawarkan alternatif yang layak dibandingkan perekat tradisional dengan tetap menjaga integritas struktural yang tinggi.
