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三方联动共“塑”绿色薄膜包装

2017/8/31 来源: 网络文摘
  【全球塑胶网2017年8月31日网讯】
从左至右分别为肖科达(陶氏包装与特种塑料业务食品和特殊产品包装亚太区市场营销总监),郭涛(福建凯达集团有限公司总经理),潘敬洪(广东德冠薄膜新材料股份有限公司副总裁),吴昶(陶氏包装与特种塑料业务亚太区技术总监)
多姿多彩的塑料软包装以其优良的综合性能不断取代其他包装,用于食品包装、化工产品包装、医药及医疗器械包装、机械电子产品包装等领域。看似薄薄的一层,其实包含了3层、5层甚至更多层薄膜的复合,而几乎所有的包装结构都需要使用到多种聚合物材料制成。然而,你有没有想过,从聚乙烯(PE)到双向拉伸聚丙烯(BOPP),再从PET到尼龙(PA),使用多种聚合物材料制成的包装会带来哪些问题?答案可能有很多:成本、工艺复杂度……但最引人关注的当属包装材料的回收难题。
对于多种聚合物材料复合而成的薄膜,目前主要的回收方式是填埋。试想一下,中国有13亿的人口,每年产生的包装薄膜废弃物可能数不胜数。有没有一种包装材料能满足所有包装性能的要求,从而改变传统的生产模式乃至回收方式?7月中旬的陶氏INNATETM双向拉伸聚乙烯材料(TF-BOPE)新品发布会为包装行业打开了一扇新的大门:采用陶氏最新研发的TF-BOPE材料,广东德冠薄膜新材料股份有限公司已经生产出TF-BOPE产品,并在福建凯达集团有限公司生产的日化液洗袋及宠物包装上成功实现了商业化应用。
德冠副总裁潘敬洪和凯达总经理郭涛联袂出席发布会,并分享了他们在使用这款TF-BOPE材料过程中的故事与心得。他们一致表示,“TF-BOPE材料的应用前景非常广泛,我们目前可能仅仅开发出了它的一小部分潜能,未来,我们希望和业界一起开发出更多的需求。”
薄膜生产商德冠:在BOPP设备上生产全新TF-BOPE膜
当用一种聚合物、一种加工工艺就可以生产整个包装结构,这对于薄膜生产厂家和品牌商都是非常有利的。过去30年,德冠一直在从事BOPP膜的生产,主要服务于食品包装、电子产品包装等领域。由于德冠的专业和专注,德冠命名的几款产品已经成为其下游客户以及行业的代名词,比如德冠用作环保标签的珍珠膜、用作标签保护层的水晶膜等。
优秀的企业永远在寻找更好的机会。虽然已经在BOPP膜领域积累了很高的声誉,德冠也从未放弃寻找其他材料,于是,德冠和陶氏不期而遇,陶氏的材料加上德冠的BOPP双向拉伸工艺和设备,能否成功创造出新的应用?
答案是肯定的。尽管如此,潘敬洪他们还是在生产中遭遇了几个方面的难题:一方面,德冠要保证产品的透明度更高,同时要实现更少晶点和杂质,普通的PE是无法做到的,所以需要克服的其中一个困难就是在PP和PE的交联不一样的时候,通过设备和工艺的调整,使晶点更少。另一方面,TF-BOPE在德冠的聚丙烯设备上熔融挤出时压力比较高,如何在这种情况下保证挤出量和产品生产的厚度稳定也是一个难题。德冠通过以博士、博士后为骨干的研发团队的努力,成功在BOPP膜的生产设备上实现了TF-BOPE膜的生产,同时得到了比较高的产品印刷性能和厚度均匀性。
潘敬洪还从薄膜生产商的角度分析了TF-BOPE产品未来应用的方向。“目前我们主要往两个方向考虑:第一就是TF-BOPE产品的单层应用,可以直接用作标签的面材和底材,也可以对TF-BOPE产品进行涂布加工。第二是用作多层结构。多层结构使用同一种聚合物,在回收的时候就非常方便,TF-BOPE产品的发布为未来实现统一的单一PE结构提供了可行性。”
潘敬洪很看好TF-BOPE产品的市场。他认为环保的大趋势会加速这种材料的应用:一方面,中国对于环保的诉求日益迫切,去年发布的“水十条”、“气十条”今年都要重新修订,加工商对环保材料的需求会进一步提升,TF-BOPE产品可以在这方面做出贡献。“我们希望同行能够共同把这个市场做大,让品牌商和最终的客户得到实惠。”
包装加工商凯达的探索:BOPE可以替代哪些应用?
凯达的业务范围涵盖了塑料软包装制造、薄膜制造、注塑、智能制盖和金属制盖等业务。作为整个包装价值链中的一个环节,凯达将TF-BOPE薄膜应用于包装,为品牌商带来更高效益的优化方案。
据了解,凯达目前已经与陶氏和德冠合作,开展了不同领域的开发和应用,其中最成熟的应用是替代尼龙用作日化液洗袋包装的中间层。传统的液洗袋结构一般是PET、尼龙和PE三层结构,用TF-BOPE产品替代尼龙中间层后,凯达进行了很多相关的测试,比如在渗透性方面,新包装通过4公斤渗透液没有问题;抗压方面,新包装可以承受320公斤一分钟的抗压;常温跌落测试、冷藏跌落单包试验之后,新包装没有出现任何的破包或泄露现象。经过系统的测试和验证,凯达放心地将新包装推广给很多终端的品牌商,并取得了大批量的应用。
“令我们倍感自豪的是,客户在使用半年之后都给出了比较好的评价。”总经理郭涛分享道,“目前,在很多应用上我们都在尝试用TF-BOPE替代尼龙。因为尼龙在包装领域最大的特点是韧性好、耐刺穿性能好,而TF-BOPE材料本身就具备这些性能。”
除了在液洗袋方面的应用创新,凯达也尝试了宠物包装或重物包装的PE替代。在这两个领域,很多产品结构都是用复合PE,即两层PE的复合。如果用于凹印,普通PE作为印刷材料而言存在很多的缺陷,包括印刷性能、套印精度等。使用TF-BOPE作为印刷层以后,印出来的透明度非常好,色彩会更鲜艳。此外,由于TF-BOPE的机械性能很好,厚薄均匀度也很高,所以印刷出来的尺寸稳定性非常好,而且还可以将印刷机效率提升30-50%,同时降低损耗。从环保的角度来讲,TF-BOPE还可以有效降低整个结构的薄度,以更薄的材料达到同样的性能。

陶氏发布的创新型双向拉伸聚乙烯材料 (TF-BOPE)
在其他应用领域,目前凯达和十多家品牌商的研发部门和技术部门一起,开展了很多的测试和推广,比如用TF-BOPE复合PE取代传统的BOPP复合PE或PET复PE。显然,一种单一材料对环保和回收更有利。另外,凯达也做了很多抗刺穿性能方面的测试。之前人们一般用尼龙复合PE来包装一些尖锐的产品,如果改为尼龙复合TF-BOPE的结构,漏包率或者冷藏性能都可以得到良好的提升,未来也许会在大米和生冷海鲜包装领域有所革新。“目前我们只是做了相关应用领域的测试,我们也欢迎包装行业的同仁找到更多、更好、更宽广的应用领域范围。”郭涛呼吁道。
产业链联动 加快BOPE的商业化进程
据陶氏包装与特种塑料业务亚太区技术总监吴昶介绍:“相对普通PE,新型TF-BOPE在性能方面得到了极大提升:首先,TF-BOPE膜的雾度只有传统PE膜的五分之一,光泽度也在普通PE膜的基础上提升了50%,从而在高透、高亮等应用场景上为产品带来更好的货架展示效果和吸引力。其次,在强度方面,新产品能提供两倍以上的冲击强度的改善,2.5倍的穿刺力改善。最后,在柔软方面,TF-BOPE的挺度远远大于传统PE两倍以上,由于良好的挺度和抗拉伸性能,它的套色性能远远优于传统的PE材料,可以直接作为印刷材料实现高质量、高鲜艳度的印刷。除此之外,TF-BOPE在使用的时候还有非常好的双向易撕性能。通过这样不同的特性,TF-BOPE材料可以应用在不同的层面,比如增韧层、印刷层、热粘层,都会带来不同性能和使用效果的提升。”
出于固有性能的局限,普通PE膜几乎不会用在包装外层,相比以前将不同种类聚合物(PET、BOPP、尼龙等)和普通PE进行复合的做法,显然TF-BOPE 取代这些材料用作包装外层更具吸引力:由于只使用了一种聚合物,这些包装膜可以很轻易进行回收。
陶氏包装与特种塑料业务食品和特殊产品包装亚太区市场营销总监肖科达告诉我们:“任何一款新的产品,从产品研发到真正实现商业化的案例都离不开产品链上的伙伴,需要大家的共同努力推动市场的发展。”首先是陶氏作为材料供应商开发出高性能的TF-BOPE,然后德冠作为薄膜生产商,成功在传统的BOPP生产线上行生产出TF-BOPE薄膜,最后凯达作为业界领先的制袋商和复合厂商,能够把TF-BOPE薄膜做成符合产业链需要的一些应用、袋型。通过三方的强强合作,TF-BOPE正在产业推进的道路上不断加速,驶向一个更环保、更绿色的未来包装世界。
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