Material- och produktdesign för återvinningsbara skruvkorkar av fibermaterial

Projektet pågick mellan juni 2022 och juni 2024.

Projektet avsåg att flytta fram gränsen för vad som är möjligt att göra med pappersfiber till avancerade förslutningar. Förslutningar, till exempel skruvkorkar, är ett av de vanligaste plastobjekten som hamnar i hav och natur. Lösningen var biobaserad, nedbrytningsbar och återvinningsbar som papper.

Deltagare

Blue Ocean Closures AB, Karlstads universitet och Stora Enso AB.

Budget

Projektet hade en total budget på 8,4 MSEK.

Därför var detta viktigt

Varje år tillverkas cirka 2 500 miljarder plastförslutningar globalt. En närmast ofattbar siffra. Dessutom växer antalet med över tre procent per år. Plastförslutningar återvinns endast i begränsad omfattning. För pappers- och fiberprodukter är siffran mer än 70 procent. Genom att erbjuda ett alternativ till plastförslutningar får stora varumärkesägare ytterligare ett verktyg att uppfylla de åtaganden man gjort kring att minska plast. Projektet var också viktigt för att det töjde på gränser för vad som är möjligt göra med pappersfiber. Projektparterna ville inspirera andra entreprenörer och företag att våga titta på nya koncept. Och projektet ville inspirera akademin att gå utanför klassisk våtformning av fiber in till helt nya parameterområden med höga tryck, minimalt med vatten och nya temperaturområden.

Förväntade resultat

Projektets syfte var att öka kunskap om formning av torra fiber under hög värme och tryck och därmed möjliggöra effektivare produktion samtidigt som produkten förblir återvinningsbar. Målet var att biobaserade, nedbrytbara skruvförslutningar baserade på pappersfiber skulle tillverkas i stor skala till låg kostnad.

Projektets bidrag till en biobaserad samhällsekonomi

Behovsägarna är huvudsakligen varumärkesägare som har behov av att minska sin miljöpåverkan och främst sina produkters koldioxidavtryck. Genom att möjliggöra omställning till biofiberbaserade förpackningsmaterial som kan återvinnas som papper har projektets resultat möjliggjort en signifikant reduktion av koldioxidavtrycket från produktion till end of life inom korkar till tuber.

Konkreta resultat och leverabler

  • Inom projektet har värdens första tubkoncept med minst 85 % pappersfibrer producerats i en prototypfas
  • Korkarna har producerats i en torr formningsprocess vid industriellt överförbara betingelser
  • Papperskorkarna har i tester uppfyllt kriterierna för att vara återvinningsbara som papper
  • Korkarna har i långtidstester uppfyllt funktionskrav i en applikation med hudkräm
  • Korkarna har i konsumenttest uppfyllt konsumentkrav och föredragits före motsvarande korkar i plast
  • Korkarnas koldioxidavtryck till end-of-life var mindre än hälften jämfört med konventionella plastkorkar
  • Korkarna har som en del i ett tubkoncept visats upp i två montrar vid Europas största förpackningsmässa
  • Korkarna visades även upp under ett föredrag på mässan
  • Resultat från projektet är del i en patentansökan

Resultatens effekter och potential

Projektets resultat visade att det går att tillverka tubkorkar i biobaserat fibermaterial med en effektiv pressformningsprocess. Korkar som är återvinningsbara som papper. Resultaten bygger på en samverkan inom råvaror, materialdesign, produktdesign och processutveckling. För en helt återvinningsbar papperstub återstår utmaningen att producera en tubnacke i samma/liknande material som korkarna. Potentialen att ersätta plast i tuber är signifikant, globalt tillverkas över 50 miljarder plasttuber årligen.

Samhälleliga förutsättningar

De legala förutsättningarna är snåriga, särskilt inom EU, med kvarvarande nationella lagar och motstridiga och ibland svårtolkade överstatliga dito. Biofiberbaserade material är på frammarsch inom många områden med möjlig omställning från plast. Plast har på många sätt unika egenskaper. Många funktionskrav ställs slentrianmässigt på biobaserade material som är svåruppfyllda och som vid noggrann analys ofta visar sig sakna grund för praktiska funktioner. Fossilbaserade råvaror finns tillgängliga till en kostnadsnivå som biofibermaterial kan ha svårt att konkurrera med om hänsyn tas till enbart direkt kostnad.

Extern synlighet

Vid Europas största förpackningsmässa, Interpack, visades papperskorken som producerats inom projektet upp i två montrar med information om att korken utvecklats stöd inom Vinnova-Bioinnovation. Samma information fanns i PM släppta av alla medverkande partners; Blue Ocean Closures, Stora Enso och AISA.

Nästa steg

För kommersialisering av tubapplikationer lyfte varumärkesägare fram behovet av en systemlösning helt i pappersfiber och efterfrågar en tubnacke i pappersfiber för att erbjuda en tublösning som är återvinningsbar i sin helhet. Inom projektets slutskede gjordes en första design av en sådan produkt utan gängor. I de olika nätverken söks samarbetspartner för ett fortsättningsprojekt avseende utveckling av skuldra nacke med gängor.