Ультразвук довольно давно используется для исследования материалов. По поглощению ультразвуковых волн материалом или по скорости и её изменению в материале судят о его однородности, степени связанности, деформационных и прочностных свойствах.
С некоторых пор стал использоваться ультразвук для соединения материалов. Для сварки металлов, полимеров, нетканых материалов. Кажется наметился выход на промышленное использование УЗ-сварки бумаги без покрытий, которая до сих пор не выходила за рамки лабораторных исследований и каких-то локальных производств.
Обладатель патента компания “Syntegon Technology GmbH” недавно передала эксклюзивные права на этот процесс компании “Herrmann Ultraschall”. Цель состоит в том, чтобы довести разработанную технологию до промышленного уровня и внедрить его в упаковочной отрасли.
На пути движения к широкому промышленному использованию
Известны ультразвуковые анализаторы качества бумаги, которые позволяют неразрушающим бумагу способом опреративно получить информацию о деформационных, прочностных и структурных свойствах бумаги.
Чтобы надежно соединить немелованную бумагу, всегда требовались дополнительные ресурсы в виде потенциально вредных для окружающей среды клеев или скоб. Используя ультразвук, бумагу можно будет склеивать гораздо более экологично. То, что до сих пор было успешно подтверждено в лабораторных условиях, теперь впервые будет реализовано в промышленном масштабе. С этой целью Herrmann Ultraschall вместе с клиентами протестирует и оптимизирует инновационный процесс в своих современно оборудованных ультразвуковых лабораториях.
«До сих пор нам требовалась хотя бы небольшая доля пластика в материале, чтобы сваривать бумагу ультразвуком – теперь мы можем обойтись без этого полностью. Это открывает совершенно новые возможности для экологически чистого дизайна упаковки. Это важная веха на пути к функционирующей экономике замкнутого цикла», — объясняет Томас Херрманн, генеральный директор Herrmann Ultraschall. «Мы рады, что вместе с Syntegon нам удалось создать рамочные условия для внедрения этой инновации в серийное производство».
Что известно о новом процессе
Ультразвуковая сварка бумаги работает с одним важным условием: перед сваркой материал необходимо увлажнить. Сварочный инструмент, сонотрод, передает ультразвуковые колебания бумаге, в результате чего волокна разделяются и повторно соединяются в точке контакта между слоями бумаги. Благодаря теплу трения, образующемуся между материалами, нанесенная влага испаряется во время процесса, не повреждая бумагу. Это создает высокопрочное и визуально безупречное соединение за очень короткое время. Как видим, информации не много, но достаточно, чтобы работать над технологией.
Области применения
Области применения ультразвуковой сварки бумаги разнообразны: от первичной упаковки, такой как фруктовницы из тонкого картона, до вторичной упаковки в виде бумажных пакетов. Помимо экономии на соединительных материалах, большим преимуществом для компаний является низкое энергопотребление, быстрое время процесса и чрезвычайно низкий износ сварочных инструментов. Кроме того, немелованную бумагу гораздо легче перерабатывать, что еще больше улучшает баланс устойчивости упаковки.
По материалам сайтов: