Finlands tekniske forskningscenter VTT har i samarbejde med Aalto Universitet og finske industripartnere udviklet en ny teknologi til at forme pap i en unik kontinuerlig proces for at skabe origami-inspirerede strukturer til fiberbaserede emballagematerialer.
Denne origami-foldning har kapacitet til at give helt nye egenskaber til pap. Strukturernes lave vægt og holdbarhed giver et fremragende og visuelt tiltalende alternativ til beskyttende emballagematerialer som plast og ekspanderet polystyren. Materialets æstetik har også tiltrukket sig designeres interesse.
Projekterne FOLD og FOLD2 involverer 13 forskellige virksomheder, organisationer og universiteter på forskellige stadier og er hjørnestene i bestræbelserne på at innovere og udvide den måde, pap bruges som emballagemateriale. Det tofasede projekt begyndte med at designe en maskine til at folde origami-kartonen, hvor den næste fase af projektet begyndte at teste andre materialer. Resultatet har været en stor succes, hvilket har ført til nye anvendelser af pap til fremstilling af emballagematerialer, der er fleksible, holdbare, alsidige og mere bæredygtige.
– FOLDS-teknologien er helt unik. Origami-foldning forvandler pap til et fleksibelt, beskyttende og visuelt tiltalende materiale i modsætning til noget, der tidligere var tilgængeligt til produktion i hele industrien. Den teknologi, vi har udviklet, har også kapacitet til at producere foldbare materialer af genbrugsvarer, fastslår Jarmo Kouko, skaberen af FOLD-projektet og forskningsteamleder hos VTT.
Kouko hentede oprindeligt inspiration til projektet, mens han deltog i en emballageindustrikonference om forskellige foldeteknikker. Traditionelt er origami håndlavet, med dets indviklede og komplekse folder, der ofte tager flere timer at konstruere i hånden. Denne intensive proces ville normalt være en begrænsning for kommerciel emballage, men Kouko var inspireret af ideen om mekanisk foldning, der kunne forfine materialer til beskyttende, lette og visuelt slående former.
Løsningen replikerer mekanisk håndfoldningsprocessen, hvilket giver fordelen ved ensartet præcision og kvalitet, som ville være vanskelig at opnå i hånden. Da teknologien kan anvendes på en række kommercielt tilgængelige papkvaliteter, kræver den ingen ændringer i de anvendte materialer.
– Det japanske Miura origami-mønster, vi har valgt, er relativt enkelt, hvilket gør det potentielt velegnet til at folde mange andre materialer. Vi har undersøgt mulighederne for at udvikle teknikker og modeller, hvor filt eller film fremstillet af PET, der er meget brugt i plastemballage, kunne formes til Miura-formen Kouko.
Branchesamarbejde for hurtigere kommercialisering
Otte industrivirksomheder var involveret i FOLD-projektet og deltog i både udvikling og finansiering. Den nuværende fase, kendt som FOLD2, begyndte i marts 2024 med fortsat støtte fra et konsortium af virksomheder. Målet for fremtiden er at udvide den anvendelige brug af teknologien til andre materialer og finde partnere på tværs af Europa til pilotprojekter, samt globale partnere til kommercialiseringsfasen efter færdiggørelsen af FOLD2.
– Emballagebranchen er meget interesseret i FOLD og tæt samarbejde med forskellige virksomheder gør os i stand til hurtigt at komme fra innovationsfasen til praktisk anvendelse. Vi kan se origami-pap på markedet inden for tre til fem år, hvis projektet forløber som planlagt, siger Jari Räsänen, R&D-chef hos Stora Enso, en af de virksomheder, der er involveret i projektet.
Smukke materialer inspirerer designere
Ud over dets alsidighed og miljøvenlige egenskaber inspirerer FOLD-materialet også designere. Demopakker lavet af origami-pap er allerede blevet vist på Design Weeks 2023 i Finland og Holland, hvor materialet blev mødt med entusiasme.
For eksempel i luksusvareapplikationer, såsom i kosmetikindustrien, er emballageæstetik en vigtig del af kundeoplevelsen. FOLD tilbyder forbrugerne en mere premium unboxing-oplevelse, der også er mere miljøbevidst sammenlignet med traditionelt anvendte løsninger som bobleplast og ekspanderet polystyren.
– Takket være dets interessante visuelle udseende og fornyelige materiale fungerer origami godt i forbrugerprodukter, siger Essi Arola fra det nordiske hudpleje- og kosmetikfirma Lumene.
– Denne teknologi åbner helt nye muligheder for os, når vi udvikler fiberbaseret emballage til for eksempel fødevareindustrien. Hos vores nye japanske ejer er origamifoldninger et særligt interessant emne, siger Annika Sundell fra emballagefirmaet Walki Group.
Materialet skaber også ny forskning og praktiske løsninger inden for flere discipliner. Løsning af foldningsrelaterede problemer kræver ikke kun en forståelse af matematikkens ideelle geometriske strukturer, men også viden om materialer og modellering gennem design og ingeniørvidenskab.
