हालाँकि कागज प्लास्टिक की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल पैकेजिंग सामग्री है, यह अक्सर एडिटिव्स से दूषित होता है, जैसे कि सुरक्षित सील बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले चिपकने वाले। इससे पुनर्चक्रण प्रक्रिया जटिल हो जाती है और पुनर्चक्रित कागज की गुणवत्ता कम हो जाती है। अब, चार फ्राउनहोफ़र संस्थानों के जर्मन शोधकर्ताओं के पास है एक वैकल्पिक प्रक्रिया विकसित की है जो कागज पैकेजिंग को सील कर सकती है कार्बन मोनोऑक्साइड लेजर का उपयोग करके गोंद या प्लास्टिक के बिना।
नई प्रणाली, जिसे वर्तमान में प्योर प्रोजेक्ट कहा जाता है, फ्राउनहोफर संस्थानों की विशेषज्ञता का लाभ उठाती है, जिनमें से प्रत्येक पॉलिमर अनुसंधान, इंजीनियरिंग और पैकेजिंग, और लेजर बीम प्रौद्योगिकियों जैसे क्षेत्रों पर केंद्रित है। नई सीलिंग प्रक्रिया के पहले चरण में स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसी तकनीकों का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के कागजों की रासायनिक संरचना और आकारिकी का विश्लेषण करना शामिल है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि क्या उन्हें किसी योजक के बिना सील किया जा सकता है। कागज में हेमिकेल्यूलोज, सेल्युलोज, लिग्निन, टैल्क और कैल्शियम कार्बोनेट जैसे अवयवों की मात्रा अंतिम पैकेजिंग की सील की ताकत को प्रभावित कर सकती है।
एक बार कागज के प्रकार को मंजूरी मिल जाने के बाद, इसे एक नियंत्रित प्रक्रिया में सीओ लेजर से विकिरणित किया जाता है जो तेजी से इसकी सतह को गर्म करता है, लिग्निन, हेमिकेलुलोज और सेलूलोज़ को लघु-श्रृंखला यौगिकों में परिवर्तित करता है। वहां से, जिसे शोधकर्ता “फ्यूजिबल क्लीवेज उत्पाद” कहते हैं, वह कागज की सतह पर रहता है और प्राकृतिक गोंद की तरह काम करता है, जो गर्मी और दबाव लागू होने पर एक तंग सील बनाता है। शोधकर्ता अभी भी बंधन शक्ति को अधिकतम करने के लिए लेजर तीव्रता और पेपर सीम डिजाइन सहित पप्योर परियोजना के विभिन्न मापदंडों को ठीक कर रहे हैं। लेकिन वर्तमान परीक्षण में, उन्होंने पाया है कि एक 2 सेमी सील जो कि केवल 3 मिमी चौड़ी है, 44-पाउंड भार का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मजबूत है।
शोधकर्ताओं ने पहले से ही एक “प्रयोगशाला-स्केल मॉड्यूलर पेपर प्रसंस्करण विनिर्माण इकाई” का निर्माण किया है जो एक फ्लैट, चार-तरफा पेपर बैग डिज़ाइन तैयार करने में सक्षम है जो आमतौर पर लेगो जैसी कंपनियों द्वारा उपयोग किया जाता है। वे लेजर और सीलिंग मॉड्यूल के डिज़ाइन को सुव्यवस्थित और छोटा करने और माप प्रणालियों को एकीकृत करने के लिए भी काम कर रहे हैं जो उत्पादित सील की गुणवत्ता का आकलन कर सकते हैं और यह सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न सेटिंग्स को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकते हैं कि वे एक विशिष्ट बॉन्ड ताकत लक्ष्य को पूरा कर रहे हैं। सितंबर के अंत तक, उनका लक्ष्य पायलट मशीन के लिए प्रति मिनट 10 पैकेज तैयार करना है।
