Hvor mye vet du om av-plastiserings-/plastisk-erstatningsprosessen?
Denne teknologien for av-plastisering/plast-erstatning stammer hovedsakelig fra trenden med «papir i stedet for plast» og miljøvennlig-emballasje. Tradisjonell papiremballasje krever ofte et lag med plastfilm som PE-belegg eller BOPP/PET-laminering for estetikk, vanntetting, oljebestandighet og varmeforsegling (som matemballasje). Imidlertid er disse filmene vanskelige å skille, noe som gjør resirkulering vanskelig.
Fremveksten av prosesser for av-plastisering/plast-erstatning har som mål å løse problemer med resirkulerbarhet, biologisk nedbrytbarhet og masseproduksjon uten å ofre funksjonalitet. Dens kjerneverdi ligger i å gi beskyttende og dekorative effekter som ligner på tradisjonell plastlaminering (som slitestyrke, vanntetting, glans/matt finish og spesielle teksturer), samtidig som man unngår plastfilmer. Dette øker øko-vennligheten til trykte materialer betraktelig og er en nøkkelteknologi for den grønne omstillingen til trykkemballasjeindustrien.
Foreløpig er de fire hovedrutene for av-plastisering/plast-erstatning: varmeoverføringsfilmer, PLA-polymelkesyrefilmer, cellulosebelegg og plast-erstatningsoljer.
Disse fire rutene er forskjellige i prosessprinsipper, kommersialiseringsfremgang, resirkulerbarhetsnivåer og aktuelle scenarier. La oss utforske dem en etter en med en uformell stemning ---
1. Hot Transfer-utgivelsesfilmer
Også kjent som de-plastfilmer, de-plastoverføringsfilmer,-erstatningsoverføringsfilmer i plast, BOPP/PET-fjerningsfilmer, utgivelsesoverføringsfilmer, de-plastiske utgivelsesfilmer, miljøvennlige-utgivelsesfilmer osv.
Fra og med Guangdong i 2020 begynte noen materialprodusenter å forske på denne prosessen og var de første som kommersialiserte den i 2023/24. Denne prosessen kan direkte bruke eksisterende konvensjonelle lamineringsmaskiner og lim, bare legge til filmviklingsenheter, og har allerede blitt promotert i utskriftskretsen i Sør-Kina.
Prosessprinsipp: Utskriftsoverflaten er laminert med en spesiell varmeoverføringsfilm. Backend-prosessen er varm-presset, og BOPP/PET-bærerfilmen fjernes fullstendig. Bare et ultra-tynt funksjonelt beskyttende belegg gjenstår på papiroverflaten. Det trykte arket er laget av rent papirsubstrat, og bærefilmen produsert ved peeling blir separat resirkulert og kastet.
PPWR resirkulerbarhetsvurdering: ⭐⭐⭐⭐
Ulemper: Produserer fortsatt avfallsplastfilm
Denne prosessen er en fremvoksende teknologi i trykkeri- og emballasjefeltet de siste årene, og mangler modne utenlandske kilder. Det er en ny prosess uavhengig gjentatt fra den innenlandske miljøvernsektoren for emballasje.
2. PLA
PLA står for Polylactic-Acid, og dets råmaterialer er fermentert fra biomassestivelseskilder som mais, kassava og sukkerrør. Det er et modent bio-basert biologisk nedbrytbart filmmateriale industrialisert i utskrifts- og emballasjeplasterstatningssektoren. PLA-partikler er bare råvarer; filmfabrikker behandler dem fysisk ved å smelte for å produsere ferdige filmer som trykkerier kan kjøpe. Prosessen involverer ingen kjemiske reaksjoner og er en form for fysisk støping. Lamineringsmaskiner krever ingen modifikasjon, men krever spesiallim.
Siden 2021 har industrien gradvis fremmet det.
PLA-film som brukes i trykking og pakking er delt inn i flere mainstream-prosesser: 1. BOPLA biaksialt strukket polymelkesyrefilm: Benchmarked mot BOPP-film, svært transparent, egnet for fargetrykk og vindusfilm; 2. PLA+PBAT blandet støpefilm: forbedrer fleksibilitet og lavtemperaturmotstand, mest brukt til posefremstilling og fleksibel komposittemballasje; 3. PLA-laminert papir: papir + PLA-kompositt, erstatter kopper og kartonger av PE-laminert papir, som representerer en -reduksjonsløsning i stedet for helt plastfri-.
PPWR klassifiserer det som en papir-bioplastkomposittstruktur, klassifisert som resirkulerbar ⭐⭐
Ulemper: 1. Dårlig varmebestandighet, med en lang-makstemperatur på ca. 55 grader; 2. Høy sprøhet ved lave temperaturer, utsatt for filmsprekker ved foldede posisjoner; 3. Feil limvalg kan forårsake filmavskalling; 4. Barrieredefekter: vanndampsperre er svakere enn PP- og PE-filmer; 5. Betydelige svingninger i råvarepriser; 6. Kun nedbrytbart i industrielle komposteringsmiljøer, ikke i naturlige husholdningsmiljøer, og regnes ikke som ren papirresirkulerbar emballasje.
3. Cellulosebelegg
Også kjent som nanocellulose, regenerert cellulose eller plast-substituert cellulosebelegg.
Cellulosebelegg er for tiden en av de vanlige plast-frie barriereløsningene for papir-basert emballasje for å erstatte PE-belegg, BOPP-lamineringer og fluorholdige-olje-bestandige belegg.
Mellom 2016 og 2019 publiserte universiteter som South China University of Technology, Jiangnan University og Nanjing Forestry University en rekke artikler om nanocellulosebarrierebelegg, og noen få nye materialselskaper i Guangdong begynte å sette i gang prosjekter for å utvikle modifiserte cellulosekomposittplasterstatningsbelegg. På dette stadiet var det svært få tilfeller av trykkeri- og pakkefabrikker som landet i felten; de fleste var bare prøver uten massebestillinger.
Etter 2020, med implementeringen av innenlandske plastrestriksjonsordrer, ble vanskelighetene med å resirkulere PE-belegg og BOPP-laminering fremtredende; Modifisert cellulosekompositt vann-baserte erstatningsbelegg av plast begynte å komme inn i små partier i trykking, papirkopper og matemballasje. Noen få trykkerier i Pearl River-deltaet begynte å prøvebestillinger av cellulose-belagt plast-frie papirprodukter, hovedsakelig for å forsyne eksportkunder med utenrikshandel.
EUs nye forskrifter om PPWR og PFAS som forbyr fluor i 2026 vil tvinge eksportpapiremballasje til å være enkelt-materiale resirkulerbart, og cellulosebarrierebelegg tar raskt i bruk og blir et av hovedalternativene for utskrift og emballasje.
Når vi ser tilbake, har cellulose fulgt trykkeriindustrien som råmateriale for papirproduksjon i over et århundre, men å oppnå plasterstatning med funksjonelle barrierebelegg er en relativt ung teknologisk vei. Modifiserte celluloseråmaterialer som karboksymetylcellulose og hydroksypropylmetylcellulose ble industrielt produsert så tidlig som i forrige århundre, og ble i lang tid bare brukt som tilsetningsstoffer i papirbelegg for å forbedre papirutskriftsytelsen, uten å være utviklet som et vanntett eller oljebestandig barrieresjikt. Ved å gå inn i det 21. århundre har gjennombrudd innen vitenskapelig forskning av nano-cellulosematerialer vist industriens håp om plantebaserte-belegg for å erstatte petroleumsbasert-plast.
Prosessprinsipp: Bruk av cellulose ekstrahert fra tremasse og plantefibre (modifisert cellulose, nanocellulose) som kjerneråmaterialer, blandet inn i vann-baserte belegg, belagt på overflatene av papir og papp for å danne en tett funksjonell film, og gir derved papiret vanntette, olje-bestandige, oksygenbeskyttende,{2},3}beskyttende, og blokkerende egenskaper. plast. Selve belegget inneholder ingen petroleumsbasert-plast.
PPWR resirkulerbarhetsvurdering: ⭐⭐⭐⭐⭐ Høyest
Ulemper: 1. Høye materialkostnader; 2. Svak vanndampbarriere i miljøer med høy-fuktighet: cellulose inneholder en stor mengde hydroksylgrupper, og dens vanndampbarriereytelse i fuktige miljøer er langt dårligere enn PE-plastbelegg; I scenarier med høy-fuktighet er det vanligvis nødvendig med hydrofob modifikasjon eller to--komposittbelegg; 3. Begrenset lang-motstand mot vannnedsenkning.
4. Erstatningsolje av plast
Også kjent som overflateplasterstatningsolje, harpikserstatningsolje, vann-basert plasterstatningsolje, vann-basert plasterstatningsglansolje, ripebestandig-olje osv.
Fra og med 2022 promoterte industrien det gradvis.
Prosessprinsipp: Dette er et miljøvennlig belegg som hovedsakelig består av vann-basert polyuretanharpiks, påført papir-baserte emballasjeoverflater. Den gir beskyttelsesfunksjoner som ligner på plastfilmer (vanntett, olje-bestandig, slitasjebestandig- osv.), samtidig som den opprettholder resirkulerbarheten og nedbrytbarheten til underlaget.
Kjerneharpikssystemer: 1. Vannbårne polyuretandispersjoner (PUD) --- de mest vanlige; 2. Vannbårne akrylharpikser; 3. Polyuretan-akryl hybrid/blandet systemer.
Tekniske spesifikasjoner: Alle parametere er ikke obligatoriske nasjonale standarder og er kun for referanse
Filmdannelsesmetode: fuktighetsfordampning + harpikspartikkelfusjon + selv-tverrbindende herding, klassifisert som "kjemisk filmdannelse"; Tykkelse av filmdannelse: vanligvis 3–8 μm; Faststoffinnhold: 28–40 %; pH-verdi: 7–9; Mengde vått belegg: 4–12 g/㎡; Overflatetørketid: ca. 50 sekunder; Glans (60 grader): blank type 75–85 grader, matt type 1–15 grader; viskositet (4 kopper) 40–90 s / 25 grader ; slitestyrke: over 800 sykluser ved 4 pund; foldemotstand: ingen pulveravgivelse eller delaminering etter mer enn 10 sykluser ved 360 grader; Ripemotstand: Tåler 30~40 kluter med alkohol; Anti-klebrighet: Ingen; Cobb-verdi: Ingen; Settnivå: Ingen; WVTR-verdi: Ingen; OTR-verdi: Ingen.
PPWR resirkulerbarhetsvurdering: ⭐⭐⭐⭐⭐ Høyest
Ulemper: 1. Høye kostnader: enhetspris høyere enn tradisjonell laminering, produksjon krever justering av utskriftsutstyrsparametere (som tørketemperatur og hastighet), potensielt økende energiforbruk og feilsøkingstid; 2. Ytelsesbegrensninger: ikke absolutt barriere; dens vanntetthet og fuktmotstand er "vanntett" i stedet for "vanntett", ute av stand til å oppnå fullstendige, langsiktige,-barriereeffekter av plastlaminering. Ikke egnet for produkter som krever lang-bløtlegging, ekstrem høy luftfuktighet eller ultra-holdbarhet; Ingen kantbeskyttelse; som alle overflatebelegg, er papirskjærekanter utsatt, og væske kan sive gjennom kantene; 3. Høyere behandlings- og påføringsterskel: mer presise prosesskrav, med visse krav til papiroverflatestyrke og vannabsorpsjon, beleggmengde og tørkegrad må kontrolleres nøyaktig for å unngå å påvirke resultatene; Trykkerier må lære og tilpasse seg for å mestre den beste prosessen; Trykkerier må velge den tilsvarende modellen basert på det spesifikke emballasjeinnholdet (vann-basert, olje-basert, pH), siden feil valg lett kan føre til funksjonssvikt; 4. Markeds- og bevissthetsutfordringer: Utilstrekkelig bevissthet hos sluttbrukere: Produktets utseende er kanskje ikke like "lyst" som laminert film, og forbrukere kan feilaktig tro at det er "lavt-" eller uvitende om dets miljøverdi. Ytelsesmisforståelser: Hvis det misbrukes som et fullstendig vanntett materiale, kan emballasjen svikte og utløse kundeklager.
Kort sagt kan du tenke på det som å "børste" papir med et usynlig lag av "flytende plastfilm", som gir papiret både beskyttende egenskaper som ligner på laminering og direkte resirkulerbarhet uten å fjerne plastfilmen. Dens kjernefunksjon er å bruke vann som dispersjonsmedium, med ekstremt lavt innhold av VOC (flyktige organiske forbindelser), noe som gjør det til et alternativ til tradisjonelle ikke-nedbrytbare plastlamineringsprosesser.
Applikasjonsscenarier:
1. Matemballasjesektor (det største applikasjonsmarkedet)
Papirmatbokser/kopper/skåler: for eksempel takeaway-matbokser, instant-nuddelskåler, papirkopper (kalde/varmdrikkekopper), papirtallerkener osv., med belegg som effektivt motstår olje, vann og lekkasje, og oppfyller sikkerhetsstandarder for matkontakt.
Hurtigmatemballasje: burgerpapir, pommes fritesposer, konditorbokser osv. som gir kortsiktig- olje- og vannbestandighet.
Matpapirposer: som brødposer, snacksposer, etc.
2. Pakking av daglige kjemiske produkter
Kosmetiske fargebokser: Erstatt tradisjonell plastlaminert emballasje, forbedre miljøbildet samtidig som estetikken og mild vanntetting opprettholdes.
Vev/våtserviettemballasje: Forbedrer emballasjens fuktmotstand.
Vaskemiddeletiketter: brukes til flaskeetiketter, vann- og gnid-bestandig.
3. Emballasje for elektroniske produkter og eksklusive-gaver
3C-produkter (som mobiltelefoner og emballasjebokser for hodetelefoner): tilbyr en delikat berøring og slitestyrke, i tråd med merkevarens miljøvernfilosofi.
Gaveesker/luksusemballasje: erstatte plastlaminering, oppnå matte/blanke visuelle effekter og være resirkulerbar.
4. Overflatebeskyttelse av papirprodukter
Bokomslag/album: vanntett og flekkbestandig-, forlenger levetiden.
Etiketter/Plakater: Som for eksempel vinetiketter og utendørsplakater, som skal tåle fuktighetsmiljøer.
Papp-/bærepapirposer: Forbedrer styrke og vannmotstand.
5. Industri- og spesialpapir
Fuktsikkert-papir for byggematerialer: midlertidig vanntett beskyttelse.
Landbruksfrøplantepapir: biologisk nedbrytbart og vannbestandig-.
Spesialetikettpapir: som oljetrommeletiketter, olje- og kjemikaliebestandig-.
6. Biologisk nedbrytbar servisepakke
Kombinert med nedbrytbare materialer som PLA (polymelkesyre), brukt i miljøvennlige-måltider.
Totalt sett utvikler deplastiserings-/{0}plasterstatningsprosessen seg langs veien mot "plastreduksjon → plasterstatning → plast-fri." Varmeoverføringsfilmer og PLA tilhører faseløsningene "plastreduksjon", mens cellulosebelegg og plast-erstattende oljer peker mot den ultimate retningen "plast-fri og resirkulerbar."
Bedrifter bør velge produkter omfattende basert på deres målmarked (for eksempel om de eksporterer til EU), produktfunksjonelle krav (vanntett vurdering, krav til holdbarhet), produksjonslinjeforhold og kostnadsbudsjett.