Колко знаете за процеса на де-пластифициране/пластмасова-замяна?

Започвайки в Гуангдонг през 2020 г., някои производители на материали започнаха да изследват този процес и бяха първите, които го комерсиализираха през 2023/24 г. Този процес може директно да използва съществуващите конвенционални машини за ламиниране и лепило, просто да добави устройства за навиване на фолио и вече е популяризиран в печатния кръг в Южен Китай.



Принцип на процеса: Повърхността за печат е ламинирана със специален топлопренасящ филм. Процесът на задната част е горещо-пресован и носещият филм BOPP/PET е напълно отстранен. Върху повърхността на хартията остава само ултра{3}}тънко функционално защитно покритие. Отпечатаният лист е направен от чиста хартиена основа, а носещият филм, получен чрез отлепване, се рециклира отделно и се изхвърля.



PPWR Оценка за рециклируемост: ⭐⭐⭐⭐



Недостатъци: Все още произвежда отпадъчно пластмасово фолио



Този процес е нововъзникваща технология в областта на печатането и опаковането през последните години, като липсват зрели чуждестранни източници. Това е нов процес, независимо повторен от сектора за опазване на околната среда за домашни опаковки.



2. PLA



PLA означава полимлечна-киселина, а нейните суровини са ферментирали от източници на нишесте от биомаса като царевица, маниока и захарна тръстика. Това е зрял био-базиран биоразградим филмов материал, индустриализиран в сектора за замяна на пластмаса за печат и опаковане. PLA частиците са само суровини; филмовите фабрики ги обработват физически чрез топене, за да произведат готови филми, които печатарските фабрики могат да закупят. Процесът не включва химически реакции и е форма на физическо формоване. Машините за ламиниране не изискват модификация, но изискват специализирано лепило.



От 2021 г. индустрията постепенно го популяризира.



PLA фолиото, използвано при печатане и опаковане, е разделено на няколко основни процеса: 1. BOPLA биаксиално разтегнато фолио от полимлечна киселина: Сравнява се с BOPP фолио, силно прозрачно, подходящо за цветен печат и фолио за прозорци; 2. PLA+PBAT смесено кастинг фолио: подобрява гъвкавостта и устойчивостта на ниски температури, използва се най-вече за производство на торби и композитни гъвкави опаковки; 3. PLA ламинирана хартия: хартия + PLA композит, заменяща PE ламинирани хартиени чаши и картонени опаковки, представляваща решение за-намаляване на пластмаса, а не напълно без-пластмаса.



PPWR го класифицира като хартиена-биопластична композитна структура, класифицирана като рециклируема ⭐⭐



Недостатъци: 1. Слаба топлоустойчивост, с дългосрочна-максимална температура от около 55 градуса; 2. Висока крехкост при ниски температури, склонност към напукване на филма при сгънати позиции; 3. Неправилният избор на лепило може да причини отлепване на филма; 4. Дефекти на бариерата: бариерата за водна пара е по-слаба от PP и PE филмите; 5. Значителни колебания в цените на суровините; 6. Разгражда се само в промишлена среда за компостиране, а не в естествена битова среда и не се счита за рециклируема опаковка от чиста хартия.



3. Целулозно покритие



Известни също като наноцелулоза, регенерирана целулоза или пластмасови-заместени целулозни покрития.



Целулозното покритие понастоящем е едно от основните решения без пластмаса-за бариери за хартиени-опаковки за замяна на PE покрития, BOPP ламинации и флуор{2}}съдържащи масло-устойчиви покрития.



Между 2016 и 2019 г. университети като Южнокитайския технологичен университет, Jiangnan University и Nanjing Forestry University публикуваха множество статии за наноцелулозни бариерни покрития, а няколко компании за нови материали в Гуангдонг започнаха да инициират проекти за разработване на модифицирани целулозни композитни пластмасови покрития. На този етап имаше много малко случаи на фабрики за печат и опаковане, които се приземиха на полето; повечето бяха само мостри без групови поръчки.



След 2020 г., с прилагането на вътрешни заповеди за ограничаване на пластмаса, трудностите при рециклирането на PE покрития и BOPP ламиниране станаха видни; Модифицираните целулозни композитни-пластмасови покрития на водна основа започнаха да навлизат в малки партиди в секторите за печат, хартиени чаши и опаковки за храни. Няколко печатарски компании в делтата на Перлената река започнаха пробни поръчки на хартиени продукти без-пластмаса-с покритие от целулоза, като основно доставяха на чуждестранни клиенти за износ.



Новите разпоредби на ЕС относно PPWR и PFAS, забраняващи флуора през 2026 г., ще принудят експортните хартиени опаковки да бъдат рециклируеми от един-материал, а целулозните бариерни покрития бързо се приемат и се превръщат в една от основните алтернативи за печат и опаковане.



Поглеждайки назад, целулозата съпътства печатарската индустрия като суровина за производството на хартия повече от век, но постигането на заместване на пластмаса с функционални бариерни покрития е сравнително млад технологичен път. Модифицирани целулозни суровини, като карбоксиметил целулоза и хидроксипропил метилцелулоза, са били промишлено произведени още през миналия век и дълго време са били използвани само като добавки в покритията за производство на хартия за подобряване на производителността при печат на хартия, без да бъдат разработени като водоустойчив или масло{1}}устойчив бариерен слой. Навлизайки в 21-ви век, пробивите в научните изследвания на нано-целулозни материали показаха надеждата на индустрията за растителни-покрития, които да заменят петролните-пластмаси.



Принцип на процеса: Използване на целулоза, извлечена от дървесна маса и растителни влакна (модифицирана целулоза, наноцелулоза) като основни суровини, смесени в покрития на-водна основа, покрити върху повърхностите на хартия и картон за образуване на плътен функционален филм, като по този начин придават на хартията водоустойчиво, масло-устойчиво,-кислородно-блокиране, топлинно-запечатване, и други защитни свойства, подобни на пластмасите. Самото покритие не съдържа пластмаси-на петролна основа.



PPWR Оценка за рециклируемост: ⭐⭐⭐⭐⭐ Най-висока



Недостатъци: 1. Висока цена на материала; 2. Слаба бариера срещу водна пара в среди с висока -влажност: целулозата съдържа голямо количество хидроксилни групи и нейните характеристики като бариера срещу водна пара във влажна среда са далеч по-ниски от PE пластмасовото покритие; При сценарии с висока-влажност обикновено се изискват хидрофобни модификации или двуслойни-композитни покрития; 3. Ограничена дългосрочна -устойчивост на потапяне във вода.



4. Резервно масло за пластмаса



Известно също като повърхностно заместващо масло за пластмаса, заместващо масло за смола, резервно масло за пластмаса-на водна основа, гланцово масло за заместване на пластмаса-на водна основа, масло, устойчиво-на надраскване и др.

От 2022 г. индустрията постепенно го популяризира.



Принцип на процеса: Това е екологично покритие, съставено главно от полиуретанова смола-на водна основа, нанесена върху повърхности на опаковки-на основа хартия. Той осигурява защитни функции, подобни на пластмасовите фолиа (водоустойчив, масло-устойчив,-устойчив на износване и т.н.), като същевременно запазва рециклируемостта и разградимостта на субстрата.



Основни смолни системи: 1. Полиуретанови дисперсии на водна основа (PUD) --- най-често срещаните; 2. Акрилни смоли на водна основа; 3. Полиуретан-акрилни хибридни/смесени системи.



Технически спецификации: Всички параметри не са задължителни национални стандарти и са само за справка



Метод за образуване на филм: изпаряване на влага + сливане на частици от смола + само-втвърдяване чрез омрежване, класифицирано като „образуване на химически филм“; Дебелина на образувания филм: обикновено 3–8 μm; Съдържание на твърдо вещество: 28–40%; pH стойност: 7–9; Количество мокро покритие: 4–12 g/㎡; Време за съхнене на повърхността: около 50 секунди; Гланц (60 градуса): лъскав тип 75–85 градуса, матов тип 1–15 градуса; вискозитет (4 чаши) 40–90 s / 25 градуса; устойчивост на абразия: над 800 цикъла при 4 паунда; Устойчивост на сгъване: няма отделяне на прах или разслояване след повече от 10 цикъла на 360 градуса; Устойчивост на надраскване: Издържа на 30~40 бърсания с алкохол; Анти{27}}залепване: Няма; Стойност на Cobb: Няма; Ниво на комплекта: Няма; WVTR стойност: Няма; OTR стойност: Няма.



PPWR Оценка за рециклируемост: ⭐⭐⭐⭐⭐ Най-висока



Недостатъци: 1. Висока цена: единичната цена е по-висока от традиционното ламиниране, производството изисква настройка на параметрите на печатащото оборудване (като температура и скорост на сушене), потенциално увеличаване на потреблението на енергия и времето за отстраняване на грешки; 2. Ограничения на производителността: не е абсолютна бариера; неговата хидроизолация и устойчивост на влага са по-скоро „водоустойчиви“, отколкото „водоустойчиви“, не могат да постигнат пълни, дългосрочни-трайни,-силни бариерни ефекти на пластмасовото ламиниране. Не е подходящ за продукти, изискващи дълго-накисване, екстремно висока влажност или ултра-дълъг срок на годност; Без защита на ръбовете; като всички повърхностни покрития, режещите ръбове на хартията са изложени и течността може да проникне през ръбовете; 3. По-висок праг на обработка и нанасяне: по-прецизни изисквания за процеса, с определени изисквания към здравината на повърхността на хартията и водопоглъщането, количеството на покритието и степента на изсъхване трябва да бъдат прецизно контролирани, за да се избегне повлияване на резултатите; Печатарските фабрики трябва да се научат и адаптират, за да овладеят най-добрия процес; Печатарските фабрики трябва да изберат съответния модел въз основа на конкретното съдържание на опаковката (на водна-базирана, на маслена-базирана, pH), тъй като неправилният избор може лесно да доведе до функционална повреда; 4. Предизвикателства на пазара и осведомеността: Недостатъчна осведоменост на крайния-потребител: Външният вид на продукта може да не е толкова „ярък“ като ламинираното фолио и потребителите може погрешно да го смятат за „нисък-клас“ или да не знаят неговата екологична стойност. Недоразумения относно производителността: Ако се използва неправилно като напълно водоустойчив материал, опаковката може да се провали и да предизвика оплаквания на клиентите.



Накратко, можете да мислите за това като за "почистване" на хартия с невидим слой от "течен пластмасов филм", придавайки на хартията както защитни свойства, подобни на ламинирането, така и възможност за директно рециклиране, без да премахвате пластмасовия филм. Основната му характеристика е използването на вода като дисперсионна среда с изключително ниско съдържание на VOC (летливи органични съединения), което го прави алтернатива на традиционните процеси за ламиниране на не-разградима пластмаса.



Сценарии на приложение:



1. Сектор за опаковане на храни (най-големият пазар на приложения)



Хартиени кутии/чаши/купи за обяд: като кутии за храна за вкъщи, купи за юфка за бързо приготвяне, хартиени чаши (чаши за студени/горещи напитки), хартиени чинии и т.н., с покрития, които ефективно устояват на масло, вода и течове и отговарят на стандартите за безопасност при контакт с храни.

Опаковки за бързо хранене: хартия за бургери, торбички за пържени картофи, кутии за сладкиши и др., осигуряващи краткотрайна-устойчивост на масло и вода.

Хартиени торбички за храна: като торбички за хляб, торбички за закуски и др.



2. Опаковане на ежедневни химически продукти



Козметични цветни кутии: заменете традиционните пластмасови ламинирани опаковки, подобрявайки екологичния имидж, като същевременно поддържате естетика и лека водоустойчивост.

Опаковка за кърпички/мокри кърпички: Подобрява устойчивостта на влага на опаковката.

Етикети за почистващи препарати: използвани за етикети на бутилки, устойчиви на вода- и триене-.



3. Опаковки за електронни продукти и-подаръци от висок клас



3C продукти (като мобилни телефони и кутии за опаковане на слушалки): предлагат деликатно докосване и устойчивост на износване, в съответствие с философията на марката за опазване на околната среда.

Кутии за подаръци/луксозни опаковки: замяна на пластмасово ламиниране, постигане на матови/гланцови визуални ефекти и възможност за рециклиране.



4. Повърхностна защита на хартиени изделия



Корици/албуми за книги: водоустойчиви и{0}}устойчиви на петна, удължаващи експлоатационния живот.

Етикети/плакати: като етикети за вино и външни плакати, които трябва да издържат на влага.

Картонени/хартиени торби за носене: Повишава здравината и водоустойчивостта.



5. Индустриална и специална хартия

Влагоустойчива{0}}хартия за строителни материали: временна водоустойчива защита.

Хартия за селскостопански разсад: биоразградима и водо{0}}устойчива.

Специална хартия за етикети: като етикети за варели с масло, устойчива на масло- и химикали-.



6. Опаковка за биоразградими съдове



В комбинация с разградими материали като PLA (полимлечна киселина), използвани в екологично чисти ястия.



Като цяло процесът на депластификация/подмяна-на пластмаса се развива по пътя на „намаляване на пластмасата → заместване на пластмаса → без-пластмаса“. Топлопреносните пилинг филми и PLA принадлежат към фазовите решения за „намаляване на пластмасата“, докато целулозните покрития и маслата,-заменящи пластмаса, сочат към крайната посока на „без-пластмаса и рециклируеми“.



Предприятията трябва да избират продукти цялостно въз основа на техния целеви пазар (като например дали изнасят за ЕС), функционални изисквания на продукта (оценка на водоустойчивост, изисквания за срок на годност), условия на производствена линия и бюджет на разходите.