Насколько хорошо вы знаете о процессе де-пластификации/замены пластика-?
Эта технология де-пластификации/замены пластика-в основном связана с тенденцией к использованию бумаги вместо пластика и экологичной-упаковки. Традиционная бумажная упаковка часто требует слоя пластиковой пленки, такой как полиэтиленовое покрытие или ламинирование БОПП/ПЭТ, для эстетики, водонепроницаемости, маслостойкости и термосвариваемости-(например, упаковка пищевых продуктов). Однако эти пленки трудно отделить, что затрудняет переработку.
Появление процессов де-пластификации/замены пластика- направлено на решение проблем пригодности к вторичной переработке, биоразлагаемости и целлюлозе без ущерба для функциональности. Его основная ценность заключается в обеспечении защитных и декоративных эффектов, аналогичных традиционному пластиковому ламинированию (таких как износостойкость, водонепроницаемость, глянцевая/матовая поверхность и специальные текстуры), при полном отказе от пластиковых пленок. Это значительно повышает экологическую-безопасность печатных материалов и является ключевой технологией для перехода к «зеленой» индустрии печатной упаковки.
В настоящее время существует четыре основных пути де-депластификации/замены-пластика: пленки горячего переноса, пленки PLA и полимолочной кислоты, целлюлозные покрытия и масла,-заменяющие пластик.
Эти четыре маршрута различаются принципами процесса, прогрессом коммерциализации, уровнем возможности вторичной переработки и применимыми сценариями. Давайте рассмотрим их один за другим в непринужденной обстановке---
1. Фильмы для горячего трансфера
Также известны как де-пленки, де-пленки для переноса пластика, пленки для замены пластика-, пленки для удаления БОПП/ПЭТ, пленки для переноса пленки, пленки для переноса де-пластика, экологически-пленки для снятия пленки и т. д.
Начиная с Гуандуна в 2020 году, некоторые производители материалов начали исследовать этот процесс и первыми начали его коммерциализировать в 2023/24 году. В этом процессе можно напрямую использовать существующие традиционные ламинаторы и клей, просто добавить устройства для намотки пленки, и он уже пропагандируется в типографиях Южного Китая.
Принцип процесса: поверхность печати ламинируется специальной термопередающей пленкой. На завершающей стадии процесса применяется горячее-прессование, при котором несущая пленка БОПП/ПЭТ полностью удаляется. На поверхности бумаги остается только ультра-тонкое функциональное защитное покрытие. Отпечатанный лист изготовлен из чистой бумажной основы, а пленка-носитель, полученная путем отделения, перерабатывается и утилизируется отдельно.
Рейтинг возможности вторичной переработки PPWR: ⭐⭐⭐⭐
Недостатки: До сих пор производит отходы пластиковой пленки.
Этот процесс представляет собой новую технологию в области печати и упаковки, появившуюся в последние годы и не имеющую зрелых зарубежных источников. Это новый процесс, разработанный независимо от отечественного сектора защиты окружающей среды от упаковки.
2. НОАК
PLA означает полимолочная-кислота, а ее сырье ферментируется из источников крахмала биомассы, таких как кукуруза, маниока и сахарный тростник. Это зрелый биоразлагаемый пленочный материал на био-основе, промышленно используемый в секторе замены пластика для печати и упаковки. Частицы PLA — это просто сырье; пленочные фабрики обрабатывают их физически путем плавления для производства готовых пленок, которые могут приобрести типографские фабрики. Этот процесс не требует химических реакций и представляет собой форму физического формования. Ламинаторы не требуют модификации, но требуют специального клея.
С 2021 года отрасль постепенно продвигает его.
Пленка PLA, используемая в печати и упаковке, делится на несколько основных процессов: 1. Пленка BOPLA из полимолочной кислоты, растянутая по двум осям: соответствует качеству пленки BOPP, обладает высокой прозрачностью, подходит для цветной печати и оконных пленок; 2. Смешанная литейная пленка PLA+PBAT: повышает гибкость и устойчивость к низким температурам, в основном используется для изготовления пакетов и композитной гибкой упаковки; 3. Бумага, ламинированная PLA: бумага + композит PLA, заменяющая бумажные стаканы и коробки из ламинированного полиэтилена, что представляет собой решение,-сокращающее количество пластика, а не полное-отсутствие пластика.
PPWR классифицирует его как бумажную-композитную структуру из биопластика, подлежащую вторичной переработке ⭐⭐
Недостатки: 1. Плохая термостойкость, максимальная -длительная максимальная температура составляет около 55 градусов; 2. Высокая хрупкость при низких температурах, склонность к растрескиванию пленки в сложенных положениях; 3. Неправильный выбор клея может привести к отслаиванию пленки; 4. Дефекты барьера: паронепроницаемость слабее, чем у пленок ПП и ПЭ; 5. Значительные колебания цен на сырье; 6. Разлагается только в промышленных средах компостирования, а не в естественных бытовых условиях, и не считается упаковкой из чистой бумаги, подлежащей вторичной переработке.
3. Целлюлозное покрытие
Также известно как покрытия из наноцеллюлозы, регенерированной целлюлозы или покрытий из-замещенной целлюлозы.
Целлюлозное покрытие в настоящее время является одним из основных-небарьерных решений из пластика для бумажной-упаковки, заменяющим полиэтиленовые покрытия, ламинированные БОПП и фторсодержащие масло-стойкие покрытия.
В период с 2016 по 2019 год такие университеты, как Южно-Китайский технологический университет, Цзяннаньский университет и Нанкинский университет лесного хозяйства, опубликовали множество статей о барьерных покрытиях из наноцеллюлозы, а несколько компаний, занимающихся новыми материалами в Гуандуне, начали инициировать проекты по разработке композитных покрытий из модифицированной целлюлозы, заменяющих пластик. На этом этапе случаев высадки типографских и упаковочных фабрик на местах было очень мало; большинство из них были просто образцами без оптовых заказов.
После 2020 года, с введением внутренних приказов об ограничении использования пластика, трудности с переработкой полиэтиленовых покрытий и ламинирования БОПП стали заметными; Композитные покрытия на основе модифицированной целлюлозы-, заменяющие пластик на водной основе, начали поступать небольшими партиями в сектора полиграфии, производства бумажных стаканов и упаковки пищевых продуктов. Несколько полиграфических компаний в дельте Жемчужной реки начали пробные заказы на бумажную продукцию, не содержащую целлюлозу-покрытую пластиком-, в основном для экспортных внешнеторговых клиентов.
Новые правила ЕС по PPWR и PFAS, запрещающие фтор в 2026 году, заставят экспортную бумажную упаковку состоять из одного-материала, подлежащего вторичной переработке, а целлюлозные барьерные покрытия быстро внедряются и становятся одной из основных альтернатив для печати и упаковки.
Оглядываясь назад, можно сказать, что целлюлоза сопровождала полиграфическую промышленность в качестве сырья для производства бумаги уже более столетия, но замена пластика функциональными барьерными покрытиями является относительно молодым технологическим путем. Модифицированное целлюлозное сырье, такое как карбоксиметилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза, промышленно производилось еще в прошлом веке и долгое время использовалось только в качестве добавок в покрытиях для изготовления бумаги для улучшения характеристик печати на бумаге, не разрабатываясь в качестве водонепроницаемого или маслостойкого барьерного слоя. Вступая в XXI век, прорывы в научных исследованиях нано-целлюлозных материалов показали, что промышленность надеется на то, что покрытия на растительной-основе заменят пластмассы на основе нефти-.
Принцип процесса: использование целлюлозы, извлеченной из древесной массы и растительных волокон (модифицированная целлюлоза, наноцеллюлоза) в качестве основного сырья, смешанного с покрытиями на водной-основе, наносимого на поверхности бумаги и картона с образованием плотной функциональной пленки, тем самым придающей бумаге водонепроницаемость, масло-стойкость, кислород-блокирование, термосваривание-и другие защитные свойства, аналогичные пластику. Само покрытие не содержит пластмасс-на основе нефти.
Рейтинг пригодности к вторичной переработке PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ Высший
Недостатки: 1. Высокая стоимость материала; 2. Слабая паронепроницаемость в средах с высокой-влажностью: целлюлоза содержит большое количество гидроксильных групп, и ее пароизоляционные свойства во влажной среде значительно уступают полиэтиленовому пластиковому покрытию; В условиях высокой-влажности обычно требуется гидрофобная модификация или двух-композиционное покрытие; 3. Ограниченная долговременная-стойкость к погружению в воду.
4. Масло для замены пластика
Также известно как масло для замены поверхностного пластика, масло для замены смолы, масло для замены пластика на водной-основе, масло для замены глянцевого пластика на водной-основе, масло,-стойкое к царапинам и т. д.
Начиная с 2022 года отрасль постепенно продвигала его.
Принцип процесса: это экологически безопасное покрытие, состоящее в основном из полиуретановой смолы на водной-основе, наносимое на упаковочные поверхности-на бумажной основе. Он обеспечивает защитные функции, аналогичные пластиковым пленкам (водостойкие, масло-стойкие, износостойкие-и т. д.), сохраняя при этом возможность вторичной переработки и разлагаемость основы.
Системы основных смол: 1. Водные полиуретановые дисперсии (ПУД) - – наиболее распространенные; 2. Акриловые смолы на водной основе; 3. Полиуретан-акриловые гибридные/смешанные системы.
Технические характеристики: Все параметры не являются обязательными национальными стандартами и предназначены только для справки.
Метод формирования пленки: испарение влаги + сплавление частиц смолы + само-отверждение сшивкой, классифицируемое как «химическое пленкообразование»; Толщина пленкообразования: обычно 3–8 мкм; Содержание твердых веществ: 28–40%; Значение pH: 7–9; Количество влажного покрытия: 4–12 г/м2; Время высыхания поверхности: около 50 секунд; Блеск (60 градусов): глянцевый тип 75–85 градусов, матовый тип 1–15 градусов; вязкость (4 стакана) 40–90 с/25 град.; устойчивость к истиранию: более 800 циклов при весе 4 фунта; устойчивость к складыванию: отсутствие осыпания или расслоения порошка после более чем 10 циклов на 360 градусов; Устойчивость к царапинам: выдерживает 30-40 протираний спиртом; Анти-липкость: нет; Значение Кобба: Нет; Уровень комплекта: Нет; Значение WVTR: Нет; Значение OTR: нет.
Рейтинг пригодности к вторичной переработке PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ Высший
Недостатки: 1. Высокая стоимость: цена за единицу продукции выше, чем при традиционном ламинировании, производство требует корректировки параметров печатного оборудования (таких как температура и скорость сушки), что потенциально увеличивает энергопотребление и время отладки; 2. Ограничения производительности: не абсолютный барьер; его гидроизоляция и влагостойкость являются скорее «водонепроницаемыми», чем «водонепроницаемыми», и не позволяют достичь полного, долгосрочного-высоко-барьерного эффекта пластикового ламинирования. Не подходит для продуктов, требующих длительного-замачивания, очень высокой влажности или сверх-длительного срока хранения; Нет защиты кромок; как и у всех поверхностных покрытий, режущие кромки бумаги открыты, и через края может просачиваться жидкость; 3. Более высокий порог обработки и применения: более точные требования к процессу с определенными требованиями к прочности поверхности бумаги и водопоглощению, необходимо точно контролировать количество покрытия и степень высыхания, чтобы не повлиять на результаты; Полиграфическим фабрикам необходимо учиться и адаптироваться, чтобы освоить лучший процесс; Типографиям необходимо выбирать соответствующую модель с учетом конкретного содержимого упаковки (на водной-основе, на масляной-основе, pH), поскольку неправильный выбор может легко привести к функциональному сбою; 4. Проблемы рынка и осведомленности: недостаточная осведомленность конечных-потребителей. Внешний вид продукта может быть не таким «ярким», как у ламинированной пленки, и потребители могут ошибочно думать, что он «бюджетный»-класс, или не подозревать о его экологической ценности. Недоразумения в отношении производительности: при неправильном использовании в качестве полностью водонепроницаемого материала упаковка может выйти из строя и вызвать жалобы клиентов.
Короче говоря, вы можете думать об этом как о «чистке» бумаги невидимым слоем «жидкой пластиковой пленки», придающей бумаге как защитные свойства, аналогичные ламинированию, так и возможность прямой переработки без удаления пластиковой пленки. Его основной особенностью является использование воды в качестве дисперсионной среды с чрезвычайно низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС), что делает его альтернативой традиционным процессам ламинирования не-разлагаемых пластиков.
Сценарии применения:
1. Сектор упаковки пищевых продуктов (крупнейший рынок приложений)
Бумажные ланч-боксы/чашки/миски: например, ланч-боксы на вынос, миски для лапши быстрого приготовления, бумажные стаканчики (стаканчики для холодных/горячих напитков), бумажные тарелки и т. д., с покрытиями, которые эффективно противостоят маслу, воде и утечкам и соответствуют стандартам безопасности при контакте с пищевыми продуктами.
Упаковка для фаст-фуда: бумага для гамбургеров, пакеты для картофеля фри, коробки для выпечки и т. д., обеспечивающая кратковременную-масло- и водостойкость.
Пищевые бумажные пакеты: например, пакеты для хлеба, пакеты для закусок и т. д.
2. Упаковка бытовой химии.
Цветные косметические коробки: заменяют традиционную пластиковую ламинированную упаковку, улучшая экологический имидж, сохраняя при этом эстетику и мягкую водонепроницаемость.
Упаковка из салфеток/влажных салфеток: повышает влагостойкость упаковки.
Этикетки для моющих средств: используются для этикеток бутылок, устойчивы к воде- и истиранию-.
3. Упаковка электронных товаров и элитных-подарков.
Продукты 3C (такие как мобильные телефоны и упаковочные коробки для наушников): отличаются деликатным внешним видом и износостойкостью, что соответствует философии бренда по защите окружающей среды.
Подарочные коробки/роскошная упаковка: замена пластиковой ламинации, достижение матового/глянцевого визуального эффекта и возможность вторичной переработки.
4. Защита поверхности бумажной продукции.
Обложки книг/альбомы: водонепроницаемы и устойчивы к загрязнениям,-продлевают срок службы.
Этикетки/плакаты: например, этикетки для вина и уличные плакаты, которые должны выдерживать воздействие влаги.
Картонные/бумажные пакеты для переноски: повышает прочность и водостойкость.
5. Промышленная и специальная бумага.
Влагостойкая-бумага для строительных материалов: временная водонепроницаемая защита.
Бумага для сельскохозяйственной рассады: биоразлагаемая и водо-стойкая.
Специальная этикеточная бумага: например, этикетки для бочек с маслом, масло- и химическая-стойкая.
6. Биоразлагаемая упаковка посуды.
В сочетании с разлагаемыми материалами, такими как PLA (полимолочная кислота), используется в-экологичных блюдах.
В целом процесс депластификации/замены-пластика развивается по пути «сокращение количества пластика → замена пластика → отсутствие пластика-». Теплопередающие отслаивающие пленки и PLA относятся к фазе «восстановления пластика», тогда как целлюлозные покрытия и масла,-заменяющие пластик, указывают на конечное направление «без пластика-и пригодности для вторичной переработки».
Предприятия должны выбирать продукты всесторонне, исходя из их целевого рынка (например, экспорта в ЕС), функциональных требований к продукту (класс водонепроницаемости, требования к сроку годности), состояния производственной линии и бюджета затрат.