| Inovativna tehnologija reciklaže | | Tadeja Muck | |
| V okviru sredstev, ki jih je v lanskem letu pridobil Inštitut za celulozo in papir, ICP, s strani Evropskega socialnega sklada ter Ministrstva za izobraževanje, znanost, kulturo in šport RS z namenom, da se krepijo razvojni oddelki v podjetjih, poteka dvoletni, ambiciozni projekt na področju razvoja aktivne in inteligentne embalaže. | |
Delni rezultati projekta so bili že predstavljeni na prvi delavnici v začetku leta, in sicer na ICP. Predstavitve te delavnice so dosegljive na spletni povezavi: http://icp-lj.si/raziskave_in_razvoj/projekti/krop/. Sledili bosta še dve delavnici. Druga bo izvedena v okviru 40. Mednarodnega letnega simpozija DITP konec novembra na Bledu, zadnja pa ob zaključku projekta, predvidoma aprila v naslednjem letu 2014 na ICP.
Vsebina projekta je obsežna in interdisciplinarna, zato je razdeljena na štiri podprojekte. Delo na podprojektih poteka ločeno, a končni rezultati razvoja bodo omogočili medsebojno povezanost vseh, da se doseže glavni cilj. To je razviti specialne vrste embalažnih papirjev, ki bodo imeli aktivno funkcijo in funkcijo inteligentne embalaže ter v celotnem življenjskem krogu (LCA) ničen ali resnično minimalen vpliv na okolje.
Prvi podprojekt je Funkcionalizacija površine substrata in razvoj specialnih strukturnih in površinskih lastnosti. Razvojno raziskovano delo je razdeljeno na posamezne sklope, in sicer: nanos nanodelcev na površino celuloznih vlaken, razvoj premazov na osnovi polimernih kompozitov ter mikrofibrilacija celuloznih vlaken oziroma razvoj papirjev nižje gramature in boljših mehanskih lastnosti. Do sedaj so bile izvedene raziskave predvsem na področju mikrofibrilacije celuloze (reciklirana vlakna, iglavci in listavci). Izvedlo se je tudi nanašanje Ag, TiO2 in ZnO na površino celuloznih vlaken za določitev učinka protimikrobnosti. Trenutno se dela na področju izdelave superhidrofobnih premazov.
Drugi podprojekt je Aktivna embalaža – razvoj metodologije spremljanja kakovosti embalaže. Povezan je z rezultati prvega podprojekta, saj bo v okviru raziskav določena in razvita ustrezna metodologija spremljanja kakovosti embalaže. Do sedaj sta bili uvedeni dve novi metodi za ugotavljanje učinkovitosti protimikrobnih premazov (fungicidnost, algicidnost in baktericidnost).
Razvoj senzorjev, indikatorjev je tretji podprojekt, raziskave pa so usmerjene predvsem na področje tiskane elektronike. Razviti so že prvi senzorji za vlago, tiskani neposredno na papirju in kartonu. Papir se je že izkazal kot uporabna podlaga za tiskane senzorje z omejitvami relativne vlažnosti < 80 %. Prihodnje delo bo usmerjeno v simulacijo 3D elektrostatičnega modela senzorjev, senzorjev za plin in razvoj RFID (radijsko frekvenčna identifikacije) ali NFC (komunikacija v bližnjem polju) sistema s senzorji ter na oblikovanje in tisk temperaturnega senzorja za vključitev v pametno embalažo.
Zadnji, četrti podprojekt – Ekologija – politika ravnanja z odpadno embalažo je usmerjen na ekološki vidik razvoja in uporabe aktivne ter inteligentne živilske embalaže. Izvedena so bila že prva testiranja mutagenosti/genotoksičnosti prevodnih tiskarskih barv in izračunani okoljski parametri za različne vrste papirja in kartona ter okoljski vpliv glede na uporabo primarnih surovin. Trenutno delo poteka na postavitvi sistema vrednotenja LCA za pilotni papirni stroj, ki je v lasti ICP. Cilj je izračunati LCA vrednost za izdelavo nepremazanega in premazanega papirja z enim izmed novo razvitih premazov z aktivno funkcijo.
Čeprav sama vsebina projekta ne vključuje področja obogatene resničnosti, ki se vse bolj intenzivno vključuje v pametno embalažo, saj omogoči dodatno interaktivnost, smo se odločili, da jo dodamo naknadno. Uspešno je bila razvita aplikacija za obogateno resničnost, ki se lahko uporabi na različnih tiskanih izdelkih, kot so npr. embalaža, revija, pametni plakat…. Na ta način želimo omenjeno področje približati širši strokovni javnosti, saj je dodana vrednost tiskanemu izdelku lahko velika.
V okviru projekta se uspešno povezujemo z več raziskovalnimi inštitucijami (Nacionalni inštitut za biologijo, Univerza v Ljubljani in Mariboru, Inštitut Jožef Stefan, Kemijski inštitut in Center odličnosti Polimat), pa tudi z industrijskim sektorjem (ams R&D d.o.o., Papirnica Vevče d.o.o., Količevo karton, proizvodnja kartona d.o.o., Cinkarna Celje d.d., Vipap Videm Krško d.d.).
Ambiciozni cilji projekta vključujejo tudi tri patentne prijave. Prva je že oddana: “Embalaža iz kartona z vgrajeno pametno značko za radiofrekvenčno identifikacijo in zmožnostjo beleženja različnih parametrov”, ki je bila v mesecu maju sprejeta v objavo. Drugo patentno prijavo načrtujemo tudi s področja tiskane elektronike. Tretji patent napovedujemo s področja raziskav prvega podprojekta.
Zavedamo se, da je uspešnost projekta odvisna predvsem od praktične končne uporabnosti pridobljenih rezultatov. Uporabni morajo biti neposredno za industrijski sektor. Vodja projekta je Tadeja Muck, skupaj s člani projekta KROP (Tea Toplišek, Matej Šuštaršič, Alen Vrečko in Matija Mraović).
