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单一材质复合膜进入全面发展阶段

单一材质复合膜进入全面发展阶段 功能膜涂布产业链
2024-07-10
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导读:随着全球环境问题的日益严峻,以及消费者对于环保节约的产品包装诉求的增强,塑料软包装行业正面临着转型升级的压力和机遇。
随着全球环境问题的日益严峻,以及消费者对于环保节约的产品包装诉求的增强,塑料软包装行业正面临着转型升级的压力和机遇。中国包装联合会发布的《中国包装工业发展规划》突出绿色低碳循环转型在产业深度转型和可持续发展中的引领性作用,要求发展绿色包装材料,研发推广塑料包装材料可回收、可复用等关键技术,重点推进高性能单一材质包装的研发、合成、加工、成型等工艺与技术的创新。


本期我们盘点一下单一材质软包装的技术难点以及近年来的技术发展。


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单一材质软包装薄膜迎来风口


通过将不同性质的薄膜结合起来,可以发挥各种材料的优点,如提升抗拉强度、耐热性、阻隔性等。在包装行业,为了更好地保护内容物不受水分、氧气及其他环境因素的影响,通常都会使用复合膜。然而这也带来了回收上的难题,如食品包装袋常用的BOPET/PE或PA6/PE,不同组成的薄膜难以有效分离,这大大限制了材料的回收利用。


近年来,单一材质包装薄膜迎来发展风口,它不仅可以减少塑料污染,还可以为经济发展提供重要的资源。概括来说,单一材质包装薄膜能在保障包装阻隔性、可印剧性等必要功能的同时,大大降低回收、再利用的流程复杂度,无需分离不同的塑料,有望实现100%回收。


据业内人士透露,目前的单一材质软包装用途涵盖了食品、饮料、医疗、个人护理、家居和工业产品等多个行业。


然而,这并非一个简单的材料代替问题。单一材质包装最大的技术难点在于耐热性和阻隔性,行业正在通过原材料树脂性能的改善、加工工艺的改良,解决单一材质包装制袋的耐热性和阻隔性问题。


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Mondi、联合利华、安姆科等各出奇招


为了使单一材质软包装在市场上更具竞争力,需要确保其加工性能与传统复合材料相当。这包括在高温和压力下的稳定性,以及在高速包装机械上的适用性。软包装和材料科学领导者ProAmpac曾推出聚乙烯基薄膜ProActive Recyclable® R-2000S,满足市场对可回收包装的需求,该包装可承受微波加热环境的要求。该产品是ProAmpac标志性的高性能可回收薄膜系列的最新版本,填补了脱脂蔬菜微波加热包装的市场空白,为脱脂蔬菜提供卓越的密封完整性以及热稳定性和尺寸稳定性来承受微波条件。


再如,全球先进的包装领域制造商Mondi曾推出RetretTouch可回收的单一材料蒸煮包装,应用于一系列食品和湿宠物食品。通常来说,潮湿或半潮湿的食品在蒸汽或热水蒸馏包装容器中进行热处理,以实现灭菌,因此这些食品需要蒸煮包装。这些包装使用铝箔作阻隔层较多,难以回收。Mondi开发了创新高阻隔薄膜替代铝箔,可在蒸馏过程中保持高温,并实现较短的处理时间。新的单一材料蒸煮包装是完全可回收的,为单一材料包装解决方案提供了特殊的保质期,减少了潜在的食品浪费。



为了替代传统的多层复合材料,单一材质软包装还需要具备足够的阻隔性能以保护产品。这通常通过在单一聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)材料中添加特殊的阻隔层来实现,如SiOx、AlOx、镀铝或EVOH


联合利华日本公司曾与Toppan(凸版印刷株式会社)共同开发了一款Lux Luminique香袋套装,这款小袋风格的包装设计使用了更易回收的单一材料PET薄膜,于2021年上半年在日本推出。这款单一材质PET软袋最大的特点在于使用PET级的GL薄膜,这是GL阻隔系列中的一种气相沉积的透明阻隔膜,可以将其与PET密封胶相结合。这种制造方法和材料保证了较强的氧气和水汽阻隔性能,具有较低的吸附能力,可防止香气和品质的损失,增加产品的保质期。



安姆科也开发了一系列可持续可回收的复合膜包装产品,可广泛应用于口服液体、口服固体(颗粒剂,粉剂,中药配方等)及保健品等大健康产业。该包装以单一或纯PO材质为基础,运用前沿材料科学使包装的阻隔性提升至可媲美铝箔复合膜的最终效果。相比于传统的含铝复合膜产品,该包装的碳排放可减少44%,水消耗减少70%,属于100%可持续可回收包装。同时,该包装也可满足部分口服液体需要进行后灭菌处理的要求。

在往单一材质软包装转型的路上,博斯特注定是浓墨重彩的一笔。据报道,瑞士包装设备及服务供应商博斯特(BOBST)在2021年下半年推出了其“第2.0代”高阻隔软包装解决方案,旨在用单一材质结构替代多材料包装结构,同时在加工性、阻隔性和光学性能方面满足多个应用的要求。“第2.0代”包括新型超高和高阻隔全聚丙烯层压袋,可使用透明AlOx(氧化铝)阻隔层,以及无溶剂阻隔粘合剂/面漆。全聚丙烯层压袋还可使用数字喷墨印刷的UV柔版印刷。此外,“第2.0代”还包括全低密度聚乙烯层压袋和MDO-PE层压袋。MDO-PE层压袋可使用高阻隔无溶剂粘合剂,实现优秀的阻隔性能。



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CHINAPLAS 2024展会上

单一材质软包装展示


盘点完单一材质软包装领域的一些经典案例,让我们来看看CHINAPLAS 2024展会上有哪些相关的软包装展示。


创立于2006年的佛山市彩龙镀膜包装材料有限公司一直专注于高科技真空镀膜、高阻隔包装材料的研发生产,据介绍,其近年来已经将单一材质、PCR和各种功能薄膜做了结合,如单一材质可回收BOPP镀铝膜。资料显示,该BOPP镀铝膜拥有优异的铝层附着力,大幅增加与其它材料的复合强度;替代VMPET或铝箔,用于三层结构的中间层,使复合材料同质化;此外,该产品还具有优异的阻氧、阻湿性能,延长保质期。综合以上特性,该产品非常适合用在干果、茶叶、咖啡、巧克力、脱水食品、香精香料、药品等包装领域。

图 佛山市彩龙镀膜包装材料有限公司推出的单一材质可回收BOPP镀铝膜(图源:CHINAPLAS官网)


单一材质可回收BOPE膜的发展也非常迅速。


佛山佛塑科技集团的单一材质可回收BOPE膜是一个重要的创新。资料显示,该公司生产的BOPE是一种具有优异性能的高分子材料,具有低温热封性好、高强度、高清晰度、耐磨损、耐化学腐蚀以及抗紫外线、良好的抗穿刺性和气味阻隔性等特点。可用于各种食品或日用品等领域的复合制袋,单层熔封制袋,涂布,复合PE膜等,最高可耐温度达150℃,具有超高透明度,雾度≤3.5%。


同样值得关注的还有广东德冠薄膜新材料股份有限公司。作为BOPE薄膜的生产商之一,德冠已经开发出多种不同用途的BOPE功能薄膜,并拥有大量稳定的客户和稳定的生产能力。德冠的BOPE产品设计顺应全球软包装环保的发展趋势,具有领先于传统PE的优异性能,使其在包装性能、印刷性能、环保性能、节省成本等方面具有综合优势。


温州市金田塑业有限公司的BOPE系列专为单一材质可回收包装而设计。和传统包装膜相比,金田塑业的BOPE系列具有更好的透明度、耐温性、抗穿刺性、套印精准性,比CPE或普通PE有更好的直线易撕性;可提供更薄、更挺的标签基材,为终端用户降低成本、达成减碳目标提供有力支持。其典型应用有:各类多层立式包装袋,食品、日用品、液体包装,日化产品标签等。


在雅式近日举办的包装交流会上,我们注意到了江门市华龙膜材股份有限公司通过MDO技术生产的环保PE膜,它完全满足印刷、复合、制袋要求,同时又实现了回收利用。据介绍,


MDOPE膜指单向拉伸PE膜,这种PE膜具有良好的刚性、透明性、耐穿刺性与耐热性,外观与BOPET相当接近,能够实现PE复合PE,做到软包装100%由聚乙烯材料构成,克服了传统多种材质复合软包装不具回收价值的最大障碍,是软包装技术的重大进展之一。目前华龙生产的MDOPE膜更平整、荡边更少,加上印刷、制袋工艺已趋成熟,过去大家认为比较难做的袋型如八边封、吸嘴袋、拉链袋等均已成功实现单一材质复合制袋,技术上已经成熟。

虽然目前单一材质的解决方案在整个软包装行业的占比还很小,但随着欧洲PPWR法规的实施,相信欧洲市场会很快迎来突破。得益于市场增长、环保趋势、消费者偏好、技术创新和政策支持等多方面因素,单一材质软包装有望成为包装行业的主流选择。



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