W jaki sposób znakowanie laserowe i cyfrowy znak produktu przyczyniają się do poprawy jakości recyklatu folii z tworzyw sztucznych i umożliwiają prawdziwą gospodarkę o obiegu zamkniętym? Odpowiedź na to pytanie daje międzybranżowy projekt, w którym firma Bischof+Klein uczestniczyła, dostarczając wielowarstwowe worki z polietylenu (PE). Znakowanie materiału opakowaniowego zostało naniesione bezpośrednio na folię za pomocą lasera. Ułatwia to recykling według rodzajów materiału.

Tworzywa sztuczne są błogosławieństwem – i globalnym problemem. Są lekkie, trwałe i wszechstronne. Jednak właśnie te właściwości sprawiają, że tworzywa sztuczne stają się wyzwaniem dla całego świata. Każdego roku powstaje ponad 400 milionów ton odpadów. Tylko około dziewięć procent jest poddawanych recyklingowi. Reszta trafia na wysypiska śmieci, do spalarni lub bezpośrednio do środowiska.

Firma Bischof+Klein postawiła sobie za cel całkowitą integrację swoich produktów z zamkniętym obiegiem materiałów. Warunkiem tego jest możliwość recyklingu naszych folii oraz wykorzystanie materiałów pochodzących z recyklingu do ich produkcji.

Jednocześnie pracujemy nad zwiększeniem wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu. Aby to osiągnąć, potrzebujemy materiałów pochodzących z recyklingu o wysokiej jakości.

Na czym polega problem recyklingu?

Zarówno w przypadku recyklingu chemicznego, jak i mechanicznego sensowne jest stosowanie jednego rodzaju materiału. Dokładne rozdzielenie i sortowanie rodzajów tworzyw sztucznych dodatkowo poprawia jakość surowca wtórnego. Wymaga to jednak niezawodnego oznakowania.

Atrament i etykiety stanowią jednak problem podczas recyklingu, ponieważ często nie są stabilne termicznie. W wysokich temperaturach panujących w wytłaczarce ulegają spaleniu. Oprócz zmian koloru powoduje to często również nieprzyjemny zapach. Dzięki znakowaniu laserowemu można zrezygnować z atramentu i etykiet.

Oznaczanie światłem.

W przypadku znakowania laserowego oznaczenie nie jest drukowane ani naklejane, ale nanoszone bezpośrednio na materiał. Jest to możliwe dzięki specjalnym pigmentom zawartym w tworzywie sztucznym. Laser powoduje zmianę koloru na ciemny w wyniku reakcji pigmentów z wysokoenergetycznym światłem laserowym. Powstają ostre kontrasty. Znakowanie jest trwałe, higieniczne, odporne na ścieranie i nie wymaga użycia tuszu ani kleju.

Laser nie pozwala jednak na przedstawienie kolorowych motywów drukowanych ani złożonych grafik. Jeśli chcemy uzyskać kolorowe oznaczenie, możemy użyć barwionych tworzyw sztucznych lub połączyć znakowanie laserowe z innymi technikami. Jednak w wielu zastosowaniach, zwłaszcza w przemyśle, znakowanie laserowe jest już dziś najlepszym wyborem.

Bischof+Klein ma rozwiązanie:

Przykładem wdrożenia tego rozwiązania jest wielowarstwowy worek foliowy firmy Bischof+Klein. Folia do jego produkcji jest dostępna zarówno w wersji wykonanej w całości z nowego polietylenu (PE), jak i zawierającej co najmniej 35% PCR (recyklatu postkonsumpcyjnego). W każdym przypadku jest w 100 procentach nadający się do recyklingu PE.

Ponadto: przy użyciu co najmniej 35% PCR, ślad węglowy produktu (PCF) poprawia się o około 20%. To rozwiązanie opakowaniowe już dziś spełnia wymagania nowego europejskiego rozporządzenia PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation) na rok 2030.

Znakowanie laserowe znajduje się na zewnętrznej warstwie folii. Testy wykazały, że znakowanie pozostaje niezmienne nawet po kilku cyklach recyklingu i nie ma negatywnego wpływu na jakość surowca wtórnego. W ramach testów technicznych folie zostały wytłoczone, poddane obróbce laserowej, a następnie ponownie wytłoczone. Znakowanie pozostało niezmienne i nie miało negatywnego wpływu na właściwości mechaniczne folii.

Wizja Przemysł 4.0: cyfrowy bliźniak i gospodarka o obiegu zamkniętym dzięki znakowaniu laserowemu

Znakowanie nadające się do odczytu maszynowego toruje drogę do prawdziwej gospodarki o obiegu zamkniętym. Już dziś wielu producentów korzysta z cyfrowych bliźniaków, czyli wirtualnych odwzorowań swoich linii produkcyjnych i produktów. Dostarczają one danych dotyczących materiałów, informacji o cyklu użytkowania i przydatności do recyklingu. W ramach projektu ta struktura danych jest wykorzystywana do płynnego połączenia fizycznej etykiety laserowej z cyfrowym paszportem produktu (DPP). W ten sposób każda torebka otrzymuje już podczas produkcji cyfrowego bliźniaka, który jest aktualizowany przez kilka cykli użytkowania.

Dzięki laserowemu znakowaniu powiązanemu z danymi wszystkie ważne dane produkcyjne, cykle ponownego wykorzystania i analizy materiałów mogą być automatycznie rejestrowane i odtwarzane w środowisku Przemysł 4.0. W ten sposób powstaje inteligentny przepływ materiałów od momentu produkcji, przez użytkowanie, aż po powrót do systemu obiegu zamkniętego.