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降解材料在胶带领域的应用现状如何?能替代传统胶带吗?

降解材料在胶带领域的应用现状如何?能替代传统胶带吗? 基烁新材料
2021-09-27
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导读:2020年颁布的新版“限塑令”要求在2025年底禁止使用不可降解的塑料胶带,国家政策的推动,加上部分国际业务

2020年颁布的新版“限塑令”要求在2025年底禁止使用不可降解的塑料胶带,国家政策的推动,加上部分国际业务对环保胶带封装的需求,可降解的环保胶带的研究开发一时成了热点。

可降解环保胶带现状

胶带,由基膜、粘合剂、底层处理剂、基层处理剂及隔离层五部分组成。根据基材,可将其划分为BOPP胶带、布基胶带、牛皮纸百胶带、美纹纸胶带、PET胶带PVC胶带、PE泡棉胶带等。目前行业内的环保胶带主要有牛皮纸胶带、美纹纸胶带、生物降解胶带、植物基胶带和纤维素胶带等。

牛皮纸胶带出现时间最早,但牛皮纸基材本身韧性差、拉断力不能满足标准要求,改性后合格的牛皮纸胶带价格较贵;

以聚乳酸为基材的生物降解胶带,目前原材料产量少、成本高,导致成本价格贵,且聚乳酸材质拉断力差,性能一般不能优于传统BOPP材质,需要对其进行改性研究;

植物基胶带基材原料使用源自树木的纤维素,原材料木浆纤维素多,强度高,但原材料价格贵,生产工艺过程复杂,导致成本比较高;纤维素胶带也是以纤维素为基材,生产过程简化,从而降低生产成本。

行业新型环保胶带特征性能对标分析

目前市面上使用大部分为传统BOPP胶带,环保胶带使用量较少。牛皮纸和聚乳酸胶带市面上有所应用,但应用比例极少。

植物基胶带和纤维素胶带是现阶段市面上新型的环保胶带,其中国外植物基(纤维素)胶带生产工艺均已成熟,在日本、韩国和欧盟等环保政策严格的国家已有所应用。


可降解环保胶带现阶段研究难点

环保胶带的涂胶工艺需改进

现阶段国内均为传统BOPP涂胶工艺,部分环保材质胶带,如纤维素胶带,它的纤维素基材与塑料基材不同,因此需要不断改进完善涂胶工艺,从而增强胶带的初粘、持粘等性能指标,保证被寄递物品的安全性。

环保胶带部分性能不达标

环保胶带材质虽具有绿色环保不产生污染特点,但其断裂伸长率值与普通胶带不能媲美。现阶段大部分环保胶带在这一性能指标方面均低于传统BOPP胶带。

以纤维素胶带(测试样品具有随机型)为例,受材质影响,断裂标称应变测试值为20多,与标准最低值80相差较远。除这一指标外,其他性能指标都能满足标准要求,因此预计这个指标将可能成为可降解胶带的一个研究焦点。

行业新型环保胶带材质力学性能对标分析

(注:普通胶带性能指标引自 YZ/T 0160.1-2017,生物降解胶带性能指标引自 YZ/T 0160.2-2017.)

环保胶带成本普遍高于传统胶带

受材质影响,环保胶带成本较高。现阶段可降解材质主要有PLA和纤维素两种。

在强大需求的带动下,聚乳酸用量大幅度提升,产生了规模经济效应,今年8月安徽丰原就对外宣布对其PLA系列产品下调6000元/吨,将PLA价格大幅降至了2.2-2.6万元。

以再生纤维素膜为基材的纤维素胶带则主要是国外进口产品,售价在11元/平方米左右。国内现阶段通过简化生产工艺流程等,降低了纤维素膜的生产成本,使其产品成本大幅降低,从而具有了显著的成本及价格优势,未来将会有极大潜力用于包装。

一种新型全生物降解塑料胶带的制备工艺

2020年9月4日,包括季君晖在内的中科院理化所研究员团队,以PLA和PBAT为原料,添加润滑剂和成核剂等助剂,通过成膜、涂覆和烘干等工艺制备了一种新型的全生物降解胶带,这种生物降解塑料胶带的主体部分-基材层主要组分就是PLA和PBAT,其中PBAT质量占比为50%-99%

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