Jak dużo wiesz o procesie-deplastyfikacji/wymiany-plastiku?
Ta technologia-deplastyfikacji/zastępowania plastiku-wywodzi się głównie z trendu „papier zamiast plastiku” i-przyjaznych środowisku opakowań. Tradycyjne opakowania papierowe często wymagają warstwy folii z tworzywa sztucznego, takiej jak powłoka PE lub laminowanie BOPP/PET, aby zapewnić estetykę, wodoodporność, odporność na olej i-zgrzewalność (np. opakowania do żywności). Jednakże folie te są trudne do oddzielenia, co utrudnia recykling.
Pojawienie się procesów de-plastyfikacji/wymiany tworzyw sztucznych-ma na celu rozwiązanie problemów związanych z możliwością recyklingu, biodegradowalnością i roztwarzaniem bez utraty funkcjonalności. Jego podstawowa wartość polega na zapewnieniu efektów ochronnych i dekoracyjnych podobnych do tradycyjnego laminowania tworzyw sztucznych (takich jak odporność na zużycie, wodoodporność, połysk/matowe wykończenie i specjalne tekstury), przy całkowitym unikaniu folii z tworzyw sztucznych. Znacząco zwiększa to-przyjazność dla środowiska materiałów drukowanych i jest kluczową technologią dla ekologicznej transformacji branży opakowań do druku.
Obecnie cztery główne sposoby de-plastyfikacji/zastępowania-plastików to: folie termotransferowe, folie PLA z kwasu polimlekowego, powłoki celulozowe i oleje-zamienne do tworzyw sztucznych.
Te cztery ścieżki różnią się zasadami procesu, postępem komercjalizacji, poziomami możliwości recyklingu i obowiązującymi scenariuszami. Przyjrzyjmy się im jeden po drugim w swobodnej atmosferze ---
1. Folie termotransferowe
Znane również jako de-folie plastikowe, de-plastikowe folie transferowe, plastikowe-zamienne folie transferowe, folie usuwające BOPP/PET, folie transferowe uwalniające, folie transferowe de-plastikowe,-przyjazne dla środowiska folie uwalniające itp.
Począwszy od Guangdong w 2020 r., niektórzy producenci materiałów rozpoczęli badania nad tym procesem i jako pierwsi wprowadzili go na rynek w latach 2023–2024. W procesie tym można bezpośrednio wykorzystać istniejące konwencjonalne maszyny do laminowania i klej, wystarczy dodać urządzenia do nawijania folii i został on już promowany w kręgu drukarskim w południowych Chinach.
Zasada procesu: Powierzchnia druku jest laminowana specjalną folią termotransferową. Proces końcowy jest-prasowany na gorąco, a folia nośna BOPP/PET jest całkowicie usuwana. Na powierzchni papieru pozostaje tylko ultracienka-funkcjonalna powłoka ochronna. Zadrukowany arkusz wykonany jest z czystego podłoża papierowego, a folia nośna wytworzona w procesie peelingu jest oddzielnie poddawana recyklingowi i utylizacji.
Ocena zdolności do recyklingu PPWR: ⭐⭐⭐⭐
Wady: Nadal wytwarza odpadową folię z tworzywa sztucznego
Proces ten jest technologią rozwijającą się w ostatnich latach w dziedzinie drukowania i pakowania, której brakuje dojrzałych źródeł zagranicznych. Jest to nowy proces, niezależny od krajowego sektora ochrony środowiska opakowań.
2.PLA
PLA oznacza kwas-polilaktyczny, a jego surowce są fermentowane ze źródeł skrobi z biomasy, takich jak kukurydza, maniok i trzcina cukrowa. Jest to dojrzały, biodegradowalny materiał filmowy-na bazie biologicznej, stosowany przemysłowo w sektorze zamienników tworzyw sztucznych do drukowania i opakowań. Cząsteczki PLA to tylko surowce; fabryki folii przetwarzają je fizycznie poprzez topienie w celu wytworzenia gotowych folii, które mogą kupić drukarnie. Proces ten nie wymaga reakcji chemicznych i jest formą fizycznego formowania. Maszyny do laminowania nie wymagają modyfikacji, lecz wymagają specjalistycznego kleju.
Od 2021 roku branża stopniowo go promuje.
Folia PLA stosowana w druku i pakowaniu dzieli się na kilka głównych procesów: 1. Dwuosiowo rozciągana folia polikwasu mlekowego BOPLA: w porównaniu z folią BOPP, wysoce przezroczysta, odpowiednia do druku kolorowego i folii okiennych; 2. Mieszana folia odlewnicza PLA + PBAT: poprawia elastyczność i odporność na niskie temperatury, stosowana głównie do produkcji toreb i elastycznych opakowań kompozytowych; 3. Papier laminowany PLA: papier + kompozyt PLA, zastępujący kubki i kartony z papieru laminowanego PE, stanowiący rozwiązanie-redukujące plastik, a nie całkowicie wolne- od plastiku.
PPWR klasyfikuje go jako papierową-bioplastyczną strukturę kompozytową, sklasyfikowaną jako nadającą się do recyklingu ⭐⭐
Wady: 1. Słaba odporność na ciepło,-w długim okresie maksymalna temperatura wynosi około 55 stopni; 2. Wysoka kruchość w niskich temperaturach, podatność na pękanie folii w pozycjach złożonych; 3. Nieprawidłowy dobór kleju może spowodować złuszczanie się folii; 4. Wady barierowe: bariera dla pary wodnej jest słabsza niż folie PP i PE; 5. Znaczące wahania cen surowców; 6. Ulega rozkładowi wyłącznie w przemysłowych środowiskach kompostowania, a nie w naturalnym środowisku gospodarstwa domowego i nie jest uważany za opakowanie z czystego papieru nadającego się do recyklingu.
3. Powłoka celulozowa
Znana również jako nanoceluloza, celuloza regenerowana lub powłoki z celulozy-podstawionej tworzywem sztucznym.
Powłoka celulozowa jest obecnie jednym z najpopularniejszych-plastikowych rozwiązań barierowych dla opakowań papierowych-zastępujących powłoki PE, laminaty BOPP i powłoki olejoodporne-zawierające fluor-.
W latach 2016–2019 uniwersytety, takie jak South China University of Technology, Jiangnan University i Nanjing Forestry University, opublikowały liczne artykuły na temat nanocelulozowych powłok barierowych, a kilka nowych firm zajmujących się materiałami w Guangdong rozpoczęło inicjowanie projektów mających na celu opracowanie zastępczych powłok z tworzyw sztucznych modyfikowanych kompozytów celulozowych. Na tym etapie było bardzo niewiele przypadków wylądowania w terenie fabryk poligraficznych i pakujących; większość z nich to tylko próbki, bez zamówień zbiorczych.
Po roku 2020, wraz z wprowadzeniem krajowych ograniczeń w zakresie tworzyw sztucznych, uwydatniły się trudności w recyklingu powłok PE i laminowania BOPP; Powłoki zastępcze z tworzywa sztucznego na bazie modyfikowanej wody-celulozowej zaczęły być wprowadzane w małych partiach do zastosowań w branży poligraficznej, kubków papierowych i opakowań do żywności. Kilka firm poligraficznych w delcie Rzeki Perłowej rozpoczęło składanie zamówień próbnych na produkty papierowe-powlekane tworzywem sztucznym-celulozy, zaopatrując głównie klientów z handlu zagranicznego na eksport.
Nowe przepisy UE dotyczące PPWR i PFAS zakazujące stosowania fluoru w 2026 r. wymuszą, aby eksportowe opakowania papierowe były pojedynczym-materiałem nadającym się do recyklingu, a celulozowe powłoki barierowe szybko się wdrażają i stają się jedną z głównych alternatyw dla drukowania i pakowania.
Patrząc wstecz, celuloza towarzyszy przemysłowi poligraficznemu jako surowiec do produkcji papieru od ponad stulecia, jednak zastąpienie tworzyw sztucznych funkcjonalnymi powłokami barierowymi jest stosunkowo młodą drogą technologiczną. Zmodyfikowane surowce celulozowe, takie jak karboksymetyloceluloza i hydroksypropylometyloceluloza, były produkowane na skalę przemysłową już w zeszłym stuleciu i przez długi czas były stosowane jedynie jako dodatki do powłok papierniczych w celu poprawy wydajności drukowania papieru, bez opracowywania ich jako wodoodpornej lub olejoodpornej-warstwy barierowej. Wkraczając w XXI wiek, przełomowe badania naukowe nad materiałami nano-celulozowymi pokazały, że branża ma nadzieję, że powłoki na bazie roślin- zastąpią tworzywa sztuczne-na bazie ropy naftowej.
Zasada procesu: użycie celulozy wyekstrahowanej z miazgi drzewnej i włókien roślinnych (modyfikowanej celulozy, nanocelulozy) jako surowców podstawowych, zmieszanej z powłokami na bazie wody-, powlekanej na powierzchniach papieru i tektury w celu utworzenia gęstej warstwy funkcjonalnej, nadającej w ten sposób papierowi wodoodporność,-olejoodporność,-blokowanie-tlenu,-uszczelnianie termiczne i inne właściwości ochronne podobne do tworzyw sztucznych. Sama powłoka nie zawiera tworzyw sztucznych-na bazie ropy naftowej.
Ocena zdolności do recyklingu PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ najwyższa
Wady: 1. Wysoki koszt materiałów; 2. Słaba bariera dla pary wodnej w środowiskach o wysokiej-wilgotności: celuloza zawiera dużą ilość grup hydroksylowych, a jej skuteczność w zakresie bariery dla pary wodnej w wilgotnym środowisku jest znacznie gorsza niż w przypadku powłoki z tworzywa sztucznego PE; W scenariuszach o wysokiej-wilgotności zazwyczaj wymagane są modyfikacje hydrofobowe lub dwuwarstwowe-powłoki kompozytowe; 3. Ograniczona-długotrwała odporność na zanurzenie w wodzie.
4. Plastikowy olej zastępczy
Znany również jako olej do zamienników powierzchniowych tworzyw sztucznych, olej do zamienników żywicy,-wodny olej do zamienników tworzyw sztucznych, błyszczący olej do zamienników tworzyw sztucznych na bazie wody-, olej-odporny na zarysowania itp.
Od 2022 roku branża stopniowo go promowała.
Zasada procesu: jest to przyjazna dla środowiska powłoka składająca się głównie z żywicy poliuretanowej-na bazie wody, nakładanej na powierzchnie opakowań-papierowych. Zapewnia funkcje ochronne podobne do folii z tworzyw sztucznych (wodoodporne,-odporne na olej,-odporne na zużycie itp.), zachowując jednocześnie możliwość recyklingu i degradacji podłoża.
Systemy żywic rdzeniowych: 1. Wodne dyspersje poliuretanowe (PUD) --- najbardziej popularne; 2. Wodne żywice akrylowe; 3. Systemy hybrydowo-mieszane poliuretanowo-akrylowe.
Dane techniczne: Wszystkie parametry nie są obowiązkowymi normami krajowymi i służą wyłącznie celom informacyjnym
Metoda tworzenia filmu: odparowanie wilgoci + stapianie cząstek żywicy + samo-utwardzanie sieciujące, klasyfikowane jako „chemiczne tworzenie filmu”; Grubość warstwy: zwykle 3–8 µm; Zawartość substancji stałych: 28–40%; Wartość pH: 7–9; Ilość mokrej powłoki: 4–12 g/㎡; Czas schnięcia powierzchni: około 50 sekund; Połysk (60 stopni): typ błyszczący 75–85 stopni, typ matowy 1–15 stopni; lepkość (4 kubki) 40–90 s / 25 stopni ; odporność na ścieranie: ponad 800 cykli przy obciążeniu 4 funtów; odporność na zginanie: brak zrzucania i rozwarstwiania proszku po więcej niż 10 cyklach w 360 stopniach; Odporność na zarysowania: wytrzymuje 30–40 przetarć alkoholem; Zapobieganie-lepkości: brak; Wartość Cobba: Brak; Poziom zestawu: Brak; Wartość WVTR: Brak; Wartość OTR: Brak.
Ocena zdolności do recyklingu PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ najwyższa
Wady: 1. Wysoki koszt: cena jednostkowa wyższa niż w przypadku tradycyjnego laminowania, produkcja wymaga dostosowania parametrów sprzętu drukującego (takich jak temperatura i prędkość suszenia), co potencjalnie zwiększa zużycie energii i czas debugowania; 2. Ograniczenia wydajności: nie jest to bariera absolutna; jego wodoodporność i odporność na wilgoć są raczej „wodoodporne” niż „wodoodporne”, co nie pozwala na osiągnięcie pełnego,-terminowego i-wytrzymałego efektu barierowego laminowania tworzyw sztucznych. Nie nadaje się do produktów wymagających{{5}długiego moczenia, ekstremalnie wysokiej wilgotności lub bardzo-długiego okresu przydatności do spożycia; Brak zabezpieczenia krawędzi; jak wszystkie powłoki powierzchniowe, krawędzie tnące papieru są odsłonięte, a ciecz może przedostać się przez krawędzie; 3. Wyższy próg przetwarzania i zastosowania: bardziej precyzyjne wymagania procesu, z pewnymi wymaganiami dotyczącymi wytrzymałości powierzchni papieru i absorpcji wody, ilość powłoki i stopień suszenia muszą być precyzyjnie kontrolowane, aby uniknąć wpływu na wyniki; Drukarnie muszą się uczyć i dostosowywać, aby opanować najlepszy proces; Drukarnie muszą wybrać odpowiedni model w oparciu o konkretną zawartość opakowania (na bazie wody,-na bazie oleju,-na bazie oleju, pH), ponieważ niewłaściwy wybór może łatwo doprowadzić do awarii funkcjonalnej; 4. Wyzwania rynkowe i związane ze świadomością: Niewystarczająca-świadomość konsumentów końcowych: wygląd produktu może nie być tak „jasny” jak folia laminowana, a konsumenci mogą błędnie uważać go za produkt „z niższej półki” lub nieświadomi jego wartości dla środowiska. Nieporozumienia dotyczące wydajności: w przypadku niewłaściwego użycia jako materiału w pełni wodoodpornego opakowanie może zawieść i spowodować skargi klientów.
Krótko mówiąc, można o nim myśleć jako o „szczotkowaniu” papieru niewidoczną warstwą „płynnej folii z tworzywa sztucznego”, co nadaje papierowi zarówno właściwości ochronne podobne do laminowania, jak i możliwość bezpośredniego recyklingu bez usuwania folii z tworzywa sztucznego. Jego podstawową cechą jest wykorzystanie wody jako ośrodka dyspersyjnego o wyjątkowo niskiej zawartości LZO (lotnych związków organicznych), co czyni go alternatywą dla tradycyjnych-procesów laminowania tworzyw sztucznych, które nie ulegają rozkładowi.
Scenariusze zastosowania:
1. Sektor opakowań do żywności (największy rynek zastosowań)
Papierowe pudełka/kubki/miski na drugie śniadanie: takie jak pudełka na drugie śniadanie na wynos, miski na makaron instant, kubki papierowe (kubki na zimne/gorące napoje), papierowe talerze itp. z powłokami skutecznie odpornymi na olej, wodę i wycieki oraz spełniające normy bezpieczeństwa w kontakcie z żywnością.
Opakowania do fast foodów: papier do burgerów, torebki do frytek, pudełka na ciasta itp., zapewniające krótkotrwałą-odporność na olej i wodę.
Torby papierowe na żywność: takie jak torby na chleb, torby na przekąski itp.
2. Pakowanie produktów chemicznych codziennego użytku
Pudełka kosmetyczne kolorowe: zastępują tradycyjne opakowania laminowane z tworzyw sztucznych, poprawiając wizerunek środowiska przy jednoczesnym zachowaniu estetyki i łagodnej wodoodporności.
Opakowania z chusteczkami/ chusteczkami na mokro: Zwiększa odporność opakowania na wilgoć.
Etykiety na detergenty: używane do etykiet na butelki, odporne na wodę- i ścieranie-.
3. Opakowania produktów elektronicznych i-ekskluzywnych prezentów
Produkty 3C (takie jak telefony komórkowe i pudełka do pakowania słuchawek): zapewniają delikatną odporność na dotyk i zużycie, co jest zgodne z filozofią marki dotyczącą ochrony środowiska.
Pudełka na prezenty/opakowania luksusowe: zastępują laminowanie tworzyw sztucznych, uzyskując matowe/błyszczące efekty wizualne i nadają się do recyklingu.
4. Zabezpieczenie powierzchni wyrobów papierowych
Okładki/albumy do książek: wodoodporne i-odporne na plamy, wydłużające żywotność.
Etykiety/plakaty: takie jak etykiety na wino i plakaty zewnętrzne, które muszą być odporne na wilgoć.
Torby kartonowe/papierowe: zwiększają wytrzymałość i wodoodporność.
5. Papier przemysłowy i specjalistyczny
Papier-odporny na wilgoć do materiałów budowlanych: tymczasowa ochrona przed wodą.
Rolniczy papier do sadzonek: biodegradowalny i-wodoodporny.
Specjalny papier etykietowy: np. etykiety na beczki po oleju, odporny na olej- i środki chemiczne-.
6. Opakowanie biodegradowalnej zastawy stołowej
W połączeniu z degradowalnymi materiałami, takimi jak PLA (kwas polimlekowy), stosowanymi w ekologicznych-posiłkach.
Ogólnie rzecz biorąc, proces deplastyfikacji/wymiany-plastiku ewoluuje wzdłuż ścieżki „redukcja plastiku → wymiana plastiku →-bez plastiku”. Folie termotransferowe i PLA należą do roztworów fazy „redukcji plastiku”, podczas gdy powłoki celulozowe i oleje-zastępujące tworzywa sztuczne wskazują ostateczny kierunek „wolny od plastiku- i nadający się do recyklingu”.
Przedsiębiorstwa powinny kompleksowo wybierać produkty na podstawie rynku docelowego (np. eksportu do UE), wymagań funkcjonalnych produktu (wskaźnik wodoodporności, wymagania dotyczące okresu przydatności do spożycia), warunków linii produkcyjnej i budżetu kosztów.