Cik daudz jūs zināt par de-plastifikācijas/plastmasas-aizvietošanas procesu?
Šī de-plastifikācijas/plastmasas-aizvietošanas tehnoloģija galvenokārt izriet no tendences “plastmasas vietā izmantot papīru” un videi draudzīgu iepakojumu. Tradicionālajam papīra iepakojumam bieži ir nepieciešams plastmasas plēves slānis, piemēram, PE pārklājums vai BOPP/PET laminēšana, lai nodrošinātu estētiku, hidroizolāciju, eļļas izturību un karstum{4}}blīvējumu (piemēram, pārtikas iepakojumam). Tomēr šīs plēves ir grūti atdalīt, tādējādi apgrūtinot pārstrādi.
De{0}}plastifikācijas/plastmasas-aizvietošanas procesu mērķis ir atrisināt otrreizējās pārstrādes, bioloģiskās noārdīšanās un celulozes veidošanās problēmas, nezaudējot funkcionalitāti. Tās galvenā vērtība ir tradicionālajai plastmasas laminēšanai līdzīgu aizsargājošu un dekoratīvu efektu nodrošināšanā (piemēram, nodilumizturība, hidroizolācija, spīdīga/matēta apdare un īpašas tekstūras), vienlaikus pilnībā izvairoties no plastmasas plēvēm. Tas ievērojami palielina drukāto materiālu videi-draudzīgumu un ir galvenā tehnoloģija drukas iepakojuma nozares videi draudzīgai pārejai.
Pašlaik četri galvenie de-plastifikācijas/plastmasas-aizvietošanas ceļi ir: karstās pārneses plēves, PLA polipienskābes plēves, celulozes pārklājumi un plastmasas-aizvietošanas eļļas.
Šie četri ceļi atšķiras pēc procesa principiem, komercializācijas progresa, otrreizējās pārstrādes līmeņiem un piemērojamiem scenārijiem. Izpētīsim tos pa vienam ar neformālu noskaņu ---
1. Hot Transfer Release Films
Zināmas arī kā de-plastmasas plēves, de-plastmasas pārneses plēves, plastmasas-aizvietojamās pārvietošanas plēves, BOPP/PET noņemšanas plēves, noņemamās plēves, de-plastmasas noņemamās plēves, videi-draudzīgās plēves utt.
Sākot no Guandunas 2020. gadā, daži materiālu ražotāji sāka pētīt šo procesu un bija pirmie, kas to komercializēja 2023./2024. gadā. Šajā procesā var tieši izmantot esošās parastās laminēšanas iekārtas un līmi, vienkārši pievienot plēves uztīšanas ierīces, un tas jau ir reklamēts Dienvidķīnas drukāšanas lokā.
Procesa princips: Drukas virsma ir laminēta ar speciālu siltuma pārneses plēvi. Aizmugursistēmas process ir karsti-nospiests, un BOPP/PET nesēja plēve tiek pilnībā noņemta. Uz papīra virsmas paliek tikai īpaši-plāns funkcionāls aizsargpārklājums. Apdrukātā loksne ir izgatavota no tīra papīra substrāta, un nolobītā nesējplēve tiek atsevišķi pārstrādāta un likvidēta.
PPWR pārstrādājamības vērtējums: ⭐⭐⭐⭐
Trūkumi: joprojām ražo plastmasas plēves atkritumus
Šis process pēdējos gados ir jauna tehnoloģija drukāšanas un iepakošanas jomā, kurai trūkst nobriedušu ārvalstu avotu. Tas ir jauns process neatkarīgi no vietējā iepakojuma vides aizsardzības sektora.
2. PLA
PLA nozīmē polilaktiskā{0} skābe, un tās izejvielas tiek raudzētas no biomasas cietes avotiem, piemēram, kukurūzas, maniokas un cukurniedrēm. Tas ir nobriedis bioloģiski-balstīts bioloģiski noārdāms plēves materiāls, kas rūpnieciski izmantots poligrāfijas un iepakojuma plastmasas aizstāšanas nozarē. PLA daļiņas ir tikai izejvielas; plēvju rūpnīcas tās fiziski apstrādā, kausējot, lai iegūtu gatavas plēves, ko poligrāfijas rūpnīcas var iegādāties. Process neietver ķīmiskas reakcijas un ir fiziskas formēšanas veids. Laminēšanas mašīnām nav nepieciešama pārveidošana, bet nepieciešama specializēta līme.
Kopš 2021. gada nozare to ir pakāpeniski veicinājusi.
PLA plēve, ko izmanto drukāšanā un iepakošanā, ir sadalīta vairākos galvenajos procesos: 1. BOPLA biaksiāli izstiepta polipienskābes plēve: salīdzināma ar BOPP plēvi, ļoti caurspīdīga, piemērota krāsu drukāšanai un logu plēvēm; 2. PLA + PBAT jaukta liešanas plēve: uzlabo elastību un zemas temperatūras izturību, galvenokārt izmanto maisu izgatavošanai un salikto elastīgo iepakojumu; 3. PLA laminēts papīrs: papīrs + PLA kompozīts, aizstājot PE laminētas papīra krūzes un kartona kārbas, kas ir plastmasu{5}}reducējošs risinājums, nevis pilnībā{6}}bez plastmasas.
PPWR to klasificē kā papīra{0}}bioplastmasas kompozītmateriālu struktūru, kas klasificēta kā pārstrādājama ⭐⭐
Trūkumi: 1. Slikta karstumizturība, ar ilgstošu maksimālo temperatūru aptuveni 55 grādi; 2. Augsts trauslums zemā temperatūrā, nosliece uz plēves plaisāšanu salocītās vietās; 3. Nepareiza līmes izvēle var izraisīt plēves lobīšanos; 4. Barjeras defekti: ūdens tvaika barjera ir vājāka par PP un PE plēvēm; 5. Būtiskas izejvielu cenu svārstības; 6. Noārdāms tikai rūpnieciskā kompostēšanas vidē, nevis dabiskā mājsaimniecības vidē un netiek uzskatīts par tīru papīra pārstrādājamu iepakojumu.
3. Celulozes pārklājums
Zināms arī kā nanoceluloze, reģenerēta celuloze vai plastmasas{0}}aizvietotas celulozes pārklājumi.
Celulozes pārklājums pašlaik ir viens no populārākajiem plastmasas -bezbarjeras risinājumiem papīra-iepakojumam, lai aizstātu PE pārklājumus, BOPP laminējumus un fluoru-saturošus eļļu-izturīgus pārklājumus.
No 2016. līdz 2019. gadam tādas universitātes kā Dienvidķīnas Tehnoloģiju universitāte, Dzjanjanas universitāte un Naņdzjinas Mežsaimniecības universitāte publicēja daudzus dokumentus par nanocelulozes barjerpārklājumiem, un daži jauni materiālu uzņēmumi Guandunas pilsētā sāka uzsākt projektus, lai izstrādātu modificētu celulozes kompozītmateriālu plastmasas aizstājējpārklājumus. Šajā posmā bija ļoti maz gadījumu, kad poligrāfijas un iepakošanas rūpnīcas nokļuva laukā; lielākā daļa bija tikai paraugi bez lielapjoma pasūtījumiem.
Pēc 2020. gada, ieviešot iekšzemes plastmasas ierobežojumu rīkojumus, pamanāmas kļuva grūtības ar PE pārklājumu pārstrādi un BOPP laminēšanu; Modificēti celulozes kompozītmateriāli uz ūdens{1}}bāzes plastmasas aizstājējpārklājumi sāka ienākt nelielās partijās drukāšanas, papīra glāzīšu un pārtikas iepakojuma nozarēs. Daži poligrāfijas uzņēmumi Pērļu upes deltā sāka izmēģinājuma pasūtījumus ar celulozes -pārklātu plastmasu-bez papīra izstrādājumiem, galvenokārt piegādājot eksporta ārējās tirdzniecības klientus.
ES jaunie noteikumi par PPWR un PFAS, kas aizliedz fluoru 2026. gadā, liks eksportētajam papīra iepakojumam būt otrreiz pārstrādājamam-viena materiāla, un celulozes barjerpārklājumi strauji tiek pieņemti un kļūst par vienu no galvenajām drukāšanas un iepakošanas alternatīvām.
Atskatoties uz pagātni, celuloze kā papīra ražošanas izejviela ir pavadījusi poligrāfijas nozari vairāk nekā gadsimtu, bet plastmasas aizstāšana ar funkcionāliem barjerpārklājumiem ir salīdzinoši jauns tehnoloģiskais ceļš. Modificētās celulozes izejvielas, piemēram, karboksimetilceluloze un hidroksipropilmetilceluloze, tika rūpnieciski ražotas jau pagājušajā gadsimtā, un ilgu laiku tās izmantoja tikai kā piedevas papīra ražošanas pārklājumos, lai uzlabotu papīra drukāšanas veiktspēju, neveidojot tās kā ūdensnecaurlaidīgu vai eļļas{1}}izturīgu barjerslāni. Ieejot 21. gadsimtā, sasniegumi nano-celulozes materiālu zinātniskajā izpētē ir parādījuši, ka nozare cer uz augu{5}}pārklājumiem, lai aizstātu plastmasu, kuru pamatā ir nafta{6}}.
Procesa princips: celulozes izmantošana, kas ekstrahēta no koksnes celulozes un augu šķiedrām (modificēta celuloze, nanoceluloze), kā galvenās izejvielas, sajaukta ūdens{0}pārklājumos, pārklāta ar papīra un kartona virsmām, veidojot blīvu funkcionālu plēvi, tādējādi piešķirot papīram ūdensizturīgu, eļļas{1}}izturīgu, skābekli necaurlaidīgu, plastmasu bloķējošu un aizsargājošu, siltumizolējošu, bloķējošu, plastmasu bloķējošu, aizsargājošu, plēvi. Pats pārklājums nesatur naftas{5}}plastmasu.
PPWR pārstrādājamības vērtējums: ⭐⭐⭐⭐⭐ augstākais
Trūkumi: 1. Augstas materiālu izmaksas; 2. Vāja ūdens tvaika barjera vidē ar augstu -mitruma līmeni: celuloze satur lielu daudzumu hidroksilgrupu, un tās ūdens tvaika barjeras veiktspēja mitrā vidē ir daudz zemāka par PE plastmasas pārklājumu; Augsta-mitruma scenārijos parasti ir nepieciešama hidrofobiska modifikācija vai divslāņu kompozītmateriālu pārklājumi; 3. Ierobežota ilgtermiņa -izturība pret iegremdēšanu ūdenī.
4. Plastmasas rezerves eļļa
Zināms arī kā virsmas plastmasas rezerves eļļa, sveķu rezerves eļļa, ūdens{0}}plastmasas rezerves eļļa, ūdens-plastmasas rezerves spīduma eļļa, skrāpējumiem-izturīga eļļa utt.
Sākot ar 2022. gadu, nozare to pakāpeniski veicināja.
Procesa princips: šis ir videi draudzīgs pārklājums, kas galvenokārt sastāv no poliuretāna sveķiem uz ūdens bāzes un tiek uzklāts uz papīra iepakojuma virsmām. Tas nodrošina aizsargfunkcijas, kas līdzīgas plastmasas plēvēm (ūdensizturīgas, eļļas -izturīgas, nodilumizturīgas- utt.), vienlaikus saglabājot pamatnes pārstrādājamību un spēju noārdīties.
Galvenās sveķu sistēmas: 1. Ūdens bāzes poliuretāna dispersijas (PUD) - — visizplatītākā; 2. ūdens bāzes akrila sveķi; 3. Poliuretāna-akrila hibrīda/jauktās sistēmas.
Tehniskās specifikācijas: Visi parametri nav obligāti valsts standarti un ir paredzēti tikai atsaucei
Plēves veidošanas metode: mitruma iztvaikošana + sveķu daļiņu saplūšana + paš-šķērssacietēšana, klasificēta kā "ķīmiskā plēves veidošana"; Plēves veidošanās biezums: parasti 3–8 μm; Cietvielu saturs: 28–40%; pH vērtība: 7–9; Mitrā pārklājuma daudzums: 4–12 g/㎡; Virsmas žūšanas laiks: apmēram 50 sekundes; Spīdums (60 grādi): glancēts veids 75–85 grādi, matēts tips 1–15 grādi; viskozitāte (4 tases) 40–90 s / 25 grādi ; nodilumizturība: vairāk nekā 800 ciklu pie 4 mārciņām; izturība pret locīšanu: nav pulvera izliešanas vai atslāņošanās pēc vairāk nekā 10 cikliem 360 grādos; Izturība pret skrāpējumiem: var izturēt 30 ~ 40 salvetes ar spirtu; Pret-lipīgums: nav; Cobb vērtība: nav; Komplekta līmenis: nav; WVTR vērtība: nav; OTR vērtība: nav.
PPWR pārstrādājamības vērtējums: ⭐⭐⭐⭐⭐ augstākais
Trūkumi: 1. Augstas izmaksas: vienības cena augstāka par tradicionālo laminēšanu, ražošanā ir jāpielāgo drukas iekārtas parametri (piemēram, žāvēšanas temperatūra un ātrums), potenciāli palielinot enerģijas patēriņu un atkļūdošanas laiku; 2. Veiktspējas ierobežojumi: nav absolūta barjera; tā hidroizolācija un mitruma izturība ir "ūdensnecaurlaidīga", nevis "ūdensnecaurlaidīga", nespējot panākt pilnīgu, -ilgtermiņa, augstas{3}}izturības barjeras efektu, izmantojot plastmasas laminēšanu. Nav piemērots izstrādājumiem, kuriem nepieciešama ilgstoša-mērcēšana, ļoti augsts mitrums vai īpaši -ilgs glabāšanas laiks; Nav malu aizsardzības; tāpat kā visi virsmas pārklājumi, papīra griešanas malas ir atklātas, un šķidrums var izsūkties cauri malām; 3. Augstāks apstrādes un lietošanas slieksnis: precīzākas procesa prasības ar noteiktām prasībām attiecībā uz papīra virsmas izturību un ūdens absorbciju, pārklājuma daudzumu un žāvēšanas pakāpi ir precīzi jākontrolē, lai izvairītos no rezultātu ietekmēšanas; Poligrāfijas rūpnīcām ir jāmācās un jāpielāgojas, lai apgūtu vislabāko procesu; Poligrāfijas rūpnīcām ir jāizvēlas atbilstošais modelis, pamatojoties uz konkrēto iepakojuma saturu (ūdens{8}}bāze, eļļas-bāze, pH), jo nepareiza izvēle var viegli izraisīt funkcionālus traucējumus; 4. Tirgus un izpratnes problēmas: nepietiekama galapatērētāju informētība: produkta izskats var nebūt tik "spilgts" kā laminētā plēve, un patērētāji var maldīgi uzskatīt, ka tas ir "zemas kvalitātes" vai neapzinās tā vides vērtību. Veiktspējas pārpratumi: ja to nepareizi izmanto kā pilnībā ūdensnecaurlaidīgu materiālu, iepakojums var neizdoties un izraisīt klientu sūdzības.
Īsāk sakot, to var uzskatīt par papīra "slaukšanu" ar neredzamu "šķidras plastmasas plēves" slāni, nodrošinot papīram gan aizsargājošas īpašības, kas līdzīgas laminēšanai, gan tiešu pārstrādājamību, nenoņemot plastmasas plēvi. Tās galvenā iezīme ir ūdens izmantošana kā dispersijas vide ar ārkārtīgi zemu GOS (gaistošo organisko savienojumu) saturu, padarot to par alternatīvu tradicionālajiem nesadalāmās plastmasas laminēšanas procesiem.
Lietojuma scenāriji:
1. Pārtikas iepakošanas nozare (lielākais pielietojuma tirgus)
Papīra pusdienu kastes/krūzes/bļodas: piemēram, pusdienu kastītes līdzņemšanai, ātri pagatavojamo nūdeļu bļodas, papīra krūzes (auksto/karsto dzērienu krūzes), papīra šķīvji utt., ar pārklājumiem, kas efektīvi iztur eļļas, ūdens un noplūdes, un atbilst pārtikas saskares drošības standartiem.
Ātrās ēdināšanas iepakojums: burgeru papīrs, frī cepšanas maisiņi, konditorejas kastes utt., kas nodrošina īslaicīgu eļļas un ūdens noturību-.
Pārtikas papīra maisiņi: piemēram, maizes maisiņi, uzkodu maisiņi utt.
2. Ikdienas ķīmisko produktu iepakošana
Kosmētikas krāsu kastes: nomainiet tradicionālo plastmasas laminēto iepakojumu, uzlabojot vides tēlu, vienlaikus saglabājot estētiku un maigu hidroizolāciju.
Audu/mitrās salvetes iepakojums: uzlabo iepakojuma mitruma izturību.
Mazgāšanas līdzekļu etiķetes: izmanto pudeļu etiķetēm, ūdens{0}} un berzes-izturīgas.
3. Elektronisko izstrādājumu un augstākās klases dāvanu{1}iepakojums
3C produkti (piemēram, mobilie tālruņi un austiņu iepakojuma kastes): piedāvā smalku pieskārienu un nodilumizturību, kas atbilst zīmola vides aizsardzības filozofijai.
Dāvanu kastes/luksusa iepakojums: plastmasas laminēšanas nomaiņa, matētu/glancētu vizuālo efektu iegūšana un pārstrādājams.
4. Papīra izstrādājumu virsmas aizsardzība
Grāmatu vāki/albumi: ūdensnecaurlaidīgi un traipu-izturīgi, pagarinot kalpošanas laiku.
Etiķetes/plakāti: piemēram, vīna etiķetes un āra plakāti, kuriem ir jāiztur mitrums.
Kartona/pārnēsāšanas papīra maisiņi: uzlabo izturību un ūdensizturību.
5. Rūpnieciskais un speciālais papīrs
Mitrumizturīgs-papīrs būvmateriāliem: īslaicīga ūdensnecaurlaidīga aizsardzība.
Lauksaimniecības sējeņu papīrs: bioloģiski noārdāms un{0}}ūdensizturīgs.
Īpašs uzlīmju papīrs: piemēram, eļļas mucu etiķetes, eļļas{0}} un ķīmiski{1}}izturīgs.
6. Bioloģiski noārdāmu trauku iepakojums
Apvienojumā ar noārdāmiem materiāliem, piemēram, PLA (polipienskābi), ko izmanto videi draudzīgos ēdienos.
Kopumā deplastifikācijas/plastmasas{0}}aizvietošanas process attīstās šādi: "plastmasas samazināšana → plastmasas nomaiņa → plastmasa-bez plastmasas". Siltuma pārneses nolobāmās plēves un PLA pieder pie "plastmasas reducēšanas" fāzes risinājumiem, savukārt celulozes pārklājumi un plastmasas-aizstājeļļas norāda uz galīgo virzienu "bez plastmasas- un to var pārstrādāt".
Uzņēmumiem rūpīgi jāizvēlas produkti, pamatojoties uz to mērķa tirgu (piemēram, vai eksports uz ES), produkta funkcionālajām prasībām (ūdensizturības pakāpe, glabāšanas laika prasības), ražošanas līnijas apstākļiem un izmaksu budžetam.