Kui palju te teate plastifikatsiooni/plasti{1}}asendamise protsessist?
See de-plastifitseerimise/plasti-asendamise tehnoloogia tuleneb peamiselt trendist „plasti asemel paber” ja keskkonnasõbralikud pakendid. Traditsiooniliste paberpakendite puhul on esteetika, veekindluse, õlikindluse ja kuumus{4}}suletavuse (nagu toidupakendid) jaoks sageli vaja plastkilekihti, nagu PE-kate või BOPP/PET-lamineerimine. Neid kilesid on aga raske eraldada, mis muudab ringlussevõtu keeruliseks.
De{0}}plastifitseerimise/plasti-asendamise protsesside eesmärk on lahendada ringlussevõetavuse, biolagunevuse ja paberimassi moodustumise probleemid ilma funktsionaalsust ohverdamata. Selle põhiväärtus seisneb traditsioonilise plastiklamineerimisega sarnaste kaitsvate ja dekoratiivsete efektide pakkumises (nagu kulumiskindlus, veekindlus, läige/matt viimistlus ja erilised tekstuurid), vältides samas täielikult plastkilesid. See suurendab märkimisväärselt trükimaterjalide{4}}ökosõbralikkust ja on trükipakendite tööstuse rohelise ülemineku võtmetehnoloogia.
Praegu on neli peamist de-plastifitseerimise/plasti-asendusviisi: kuumülekandekiled, polüpiimhappekiled PLA-st, tsellulooskatted ja plasti{2}}asendusõlid.
Need neli teed erinevad protsessi põhimõtete, turustamise edenemise, taaskasutatavuse taseme ja kohaldatavate stsenaariumide poolest. Avastame neid ükshaaval juhusliku õhkkonnaga ---
1. Hot Transfer Release Films
Tuntud ka kui de-plastkiled, de-plastikust ülekandekiled, plastist-asenduskiled, BOPP/PET-eemalduskiled, eralduskiled, de-plastist eralduskiled, keskkonnasõbralikud eralduskiled jne.
Alates 2020. aastal Guangdongist hakkasid mõned materjalitootjad seda protsessi uurima ja 2023/2024. aastal esimesena turule toodi. Selles protsessis saab otse kasutada olemasolevaid tavalisi lamineerimismasinaid ja liimi, lisada lihtsalt kile kerimisseadmeid ning seda on juba reklaamitud Lõuna-Hiina trükiringis.
Protsessi põhimõte: Trükipind lamineeritakse spetsiaalse soojusülekandekilega. Taustaprogrammi protsess on kuum-pressitud ja BOPP/PET-kandjakile eemaldatakse täielikult. Paberi pinnale jääb ainult üliõhuke funktsionaalne kaitsekate. Prinditud leht on valmistatud puhtast paberisubstraadist ning koorimisel toodetud kandekile võetakse eraldi ringlusse ja utiliseeritakse.
PPWR taaskasutatavuse reiting: ⭐⭐⭐⭐
Puudused: toodab endiselt plastkilejäätmeid
See protsess on viimastel aastatel trükkimise ja pakendamise valdkonnas esile kerkiv tehnoloogia, millel puuduvad küpsed välismaised allikad. See on uus protsess, mis on sõltumatult korduv kodumaiste pakendite keskkonnakaitse sektorist.
2. PLA
PLA tähistab polülakti{0}}hapet ja selle toorainet kääritatakse biomassist tärkliseallikatest, nagu mais, maniokk ja suhkruroog. See on küps bio-põhine biolagunev kilematerjal, mis on tööstuslikult toodetud trükkimise ja pakendamise plasti asendussektoris. PLA osakesed on vaid toorained; kiletehased töötlevad neid füüsiliselt sulatades, et toota valmiskilesid, mida trükitehased saavad osta. Protsess ei hõlma keemilisi reaktsioone ja on füüsilise vormimise vorm. Lamineerimismasinad ei vaja muutmist, kuid vajavad spetsiaalset liimi.
Alates 2021. aastast on tööstus seda järk-järgult edendanud.
Trükkimisel ja pakkimisel kasutatav PLA-kile jaguneb mitmeks peavooluprotsessiks: 1. BOPLA kaheteljeliselt venitatud polüpiimhappekile: BOPP-kile võrdlusuuringuga, väga läbipaistev, sobib värvitrükiks ja aknakiledeks; 2. PLA + PBAT segatud valukile: parandab paindlikkust ja vastupidavust madalale temperatuurile, kasutatakse enamasti kottide valmistamiseks ja painduvate komposiitpakendite jaoks; 3. PLA-lamineeritud paber: paber + PLA-komposiit, mis asendab PE-lamineeritud paberitopse ja -karpe, esindades pigem plasti-vähendavat lahendust kui täielikult plastivaba-.
PPWR liigitab selle paber{0}}bioplasti komposiitstruktuuriks, mis on klassifitseeritud taaskasutatavateks ⭐⭐
Puudused: 1. halb kuumakindlus, pikaajaline maksimaalne temperatuur umbes 55 kraadi; 2. Kõrge rabedus madalatel temperatuuridel, kalduvus volditud kohtades kile pragunemisele; 3. Vale liimivalik võib põhjustada kile koorumist; 4. Barjääri defektid: veeaurutõke on nõrgem kui PP- ja PE-kile; 5. Toorainehindade olulised kõikumised; 6. Laguneb ainult tööstuslikus kompostimiskeskkonnas, mitte loomulikus majapidamiskeskkonnas ja seda ei peeta puhtast paberist taaskasutatavaks pakendiks.
3. Tselluloosist kate
Tuntud ka kui nanotselluloos, regenereeritud tselluloos või plast{0}}asendatud tsellulooskatted.
Tsellulooskate on praegu üks peamisi plast{0}}vaba barjäärilahendusi paber-põhistele pakenditele, millega asendatakse PE-katted, BOPP-lamineeringud ja fluori-sisaldavad õli-kindlad katted.
Aastatel 2016–2019 avaldasid ülikoolid, nagu Lõuna-Hiina Tehnikaülikool, Jiangnani Ülikool ja Nanjingi Metsandusülikool, arvukalt artikleid nanotselluloosi barjäärkatete kohta ning mõned Guangdongi uued materjalifirmad alustasid projekte modifitseeritud tselluloosist komposiitplastist asenduskatete väljatöötamiseks. Selles etapis oli väga vähe juhtumeid, kus trüki- ja pakendamistehased maandusid põllule; enamik olid lihtsalt näidised ilma hulgitellimusteta.
Pärast 2020. aastat muutusid kodumaiste plastipiirangute korralduste rakendamisega silmatorkavaks raskused PE-katete ja BOPP-lamineerimisel; Modifitseeritud tselluloos-komposiitvee{1}}põhised asenduskatted hakkasid väikestes partiides jõudma trükkimise, pabertopside ja toiduainete pakendamise sektorisse. Mõned Pearl Riveri delta trükiettevõtted alustasid tselluloosi-kattega plastist-vabade paberitoodete proovitellimusi, varustades peamiselt eksportivaid väliskaubanduskliente.
ELi uued eeskirjad PPWR-i ja PFAS-i kohta, mis keelavad 2026. aastal fluori, sunnivad eksporditud paberpakendeid olema ühest materjalist ringlussevõetavad ning tselluloosist barjäärkatted on kiiresti kasutusele võtmas ja muutumas üheks peamiseks alternatiiviks trükkimisel ja pakendamisel.
Tagantjärele vaadates on tselluloos paberitootmise toorainena trükitööstust saatnud juba üle sajandi, kuid plasti asendamine funktsionaalsete tõkkekatetega on suhteliselt noor tehnoloogiline tee. Modifitseeritud tselluloosi toormaterjale, nagu karboksümetüültselluloos ja hüdroksüpropüülmetüültselluloos, toodeti tööstuslikult juba eelmisel sajandil ning neid kasutati pikka aega ainult paberikatte lisandina, et parandada paberi trükkimist, ilma vee- või õlikindla tõkkekihina välja töötamata. 21. sajandisse jõudes on nano-tselluloosmaterjalide teaduslike uuringute läbimurded näidanud, et tööstus loodab taimsete-kattematerjalidega naftapõhiste plastide asemele.
Protsessi põhimõte: puidumassist ja taimsetest kiududest (modifitseeritud tselluloos, nanotselluloos) ekstraheeritud tselluloosi kasutamine põhitoormaterjalina, mis segatakse veepõhisteks kateteks, kaetakse paberi ja papi pinnad, et moodustada tihe funktsionaalne kile, andes paberile veekindla, õlikindla, samalaadse hapnikku {2}tõkestamise, plastmassi blokeerivad ja kaitsvad omadused. Kate ise ei sisalda nafta{5}}põhiseid plastmassi.
PPWR taaskasutatavuse reiting: ⭐⭐⭐⭐⭐ kõrgeim
Puudused: 1. Kõrge materjalikulu; 2. Nõrk veeaurutõke kõrge -niiskusega keskkondades: tselluloos sisaldab suures koguses hüdroksüülrühmi ja selle veeaurutõke on niiskes keskkonnas palju halvem kui PE-plastkattel; Kõrge-niiskusega stsenaariumide korral on üldiselt nõutav hüdrofoobne modifikatsioon või kahe-kihiga komposiitkatted; 3. Piiratud pikaajaline -vastupidavus vees sukeldumisele.
4. Plastikust asendusõli
Tuntud ka kui pinnaplasti asendusõli, vaigu asendusõli, vee-põhine plastikasendusõli, vee-põhine plastikasendusläikeõli, kriimustus-kindel õli jne.
Alates 2022. aastast edendas tööstus seda järk-järgult.
Protsessi põhimõte: see on keskkonnasõbralik kate, mis koosneb peamiselt veepõhisest -polüuretaanvaigust ja kantakse paber{1}}põhistele pakendipindadele. Sellel on plastkiledele sarnased kaitsefunktsioonid (veekindel, õli{3}}kindel, kulumiskindel- jne), säilitades samal ajal aluspinna taaskasutatavuse ja lagundatavuse.
Põhivaigusüsteemid: 1. Veepõhised polüuretaandispersioonid (PUD) -- kõige levinumad; 2. veepõhised akrüülvaigud; 3. Polüuretaan-akrüül hübriid-/segasüsteemid.
Tehnilised andmed: kõik parameetrid ei ole kohustuslikud riiklikud standardid ja on mõeldud ainult viitamiseks
Kile moodustamise meetod: niiskuse aurustamine + vaiguosakeste liitmine + ise-ristsidumine kõvenemine, klassifitseeritud kui "keemiline kile moodustamine"; Kile moodustumise paksus: tavaliselt 3–8 μm; Tahke aine sisaldus: 28–40%; pH väärtus: 7–9; Märgkatte kogus: 4–12 g/㎡; Pinna kuivamisaeg: umbes 50 sekundit; Läige (60 kraadi): läikiv tüüp 75–85 kraadi, matt tüüp 1–15 kraadi; viskoossus (4 tassi) 40–90 s / 25 kraadi ; kulumiskindlus: üle 800 tsükli 4 naela juures; voltimiskindlus: pärast rohkem kui 10 tsüklit 360 kraadi juures ei eraldu pulber ega delaminatsioon; Kriimustuskindlus: talub 30–40 alkoholiga puhastuslappi; Anti-kleepumus: puudub; Cobbi väärtus: puudub; Komplekti tase: puudub; WVTR väärtus: puudub; OTR väärtus: puudub.
PPWR taaskasutatavuse reiting: ⭐⭐⭐⭐⭐ kõrgeim
Puudused: 1. Kõrge hind: ühikuhind kõrgem kui traditsioonilisel lamineerimisel, tootmine nõuab trükiseadmete parameetrite (nt kuivatustemperatuuri ja kiiruse) kohandamist, mis võib suurendada energiatarbimist ja silumisaega; 2. Jõudluspiirangud: ei ole absoluutne barjäär; selle veekindlus ja niiskuskindlus on pigem "veekindel" kui "veekindel", mis ei suuda saavutada plastlamineerimisel täielikku, -pikaajalist ja tugevat-barjääriefekti. Ei sobi toodetele, mis nõuavad pikaajalist-leotamist, väga kõrget niiskust või ülipikka säilivusaega; servakaitse puudub; nagu kõik pinnakatted, on ka paberi lõikeservad paljastatud ja vedelik võib läbi servade imbuda; 3. Kõrgem töötlemis- ja pealekandmislävi: täpsemad protsessinõuded, teatud nõuded paberi pinnatugevusele ja veeimavusele, kattekogusele ja kuivatusastmele tuleb täpselt kontrollida, et vältida tulemuste mõjutamist; Trükitehased peavad õppima ja kohanema, et saada parimat protsessi; Trükitehased peavad valima vastava mudeli konkreetse pakendi sisu põhjal (vee{8}}baasil, õli-põhine, pH), kuna vale valik võib kergesti põhjustada talitlushäireid; 4. Turu ja teadlikkusega seotud väljakutsed: lõpptarbija ebapiisav teadlikkus: toote välimus ei pruugi olla nii "särav" kui lamineeritud kile ja tarbijad võivad ekslikult arvata, et see on "madala kvaliteediga" või ei tea oma keskkonnaväärtusest. Arusaamatused jõudluses: täielikult veekindla materjalina väärkasutamisel võib pakend ebaõnnestuda ja põhjustada klientide kaebusi.
Lühidalt võib seda mõelda kui paberi "harjamist" nähtamatu "vedela plastkile" kihiga, mis annab paberile nii lamineerimisega sarnased kaitseomadused kui ka otsese taaskasutatavuse ilma plastkilet eemaldamata. Selle põhiomaduseks on vee kasutamine dispersioonikeskkonnana, mille lenduvate orgaaniliste ühendite (LOÜ) sisaldus on äärmiselt madal, muutes selle alternatiiviks traditsioonilistele mittelagunevate plastide lamineerimisprotsessidele.
Rakenduse stsenaariumid:
1. Toidu pakendamise sektor (suurim kasutusturg)
Paberist lõunakarbid/tassid/kausid: näiteks kaasavõetavad lõunakarbid, kiirnuudlikausid, pabertopsid (külma/kuuma joogitopsid), pabertaldrikud jne, millel on tõhusalt õli-, vee- ja lekkimiskindel ning toiduga kokkupuutel kehtivatele ohutusstandarditele vastav kate.
Kiirtoidu pakend: burgeripaber, praekotid, kondiitrikarbid jne, mis tagavad lühiajalise-õli- ja veekindluse.
Toidupaberist kotid: näiteks leivakotid, suupistekotid jne.
2. Igapäevaste keemiatoodete pakendamine
Kosmeetilised värvikarbid: asendage traditsioonilised plastikust lamineeritud pakendid, parandades keskkonnapilti, säilitades samas esteetika ja pehme veekindluse.
Koe/niiske salvrätiku pakend: suurendab pakendi niiskuskindlust.
Pesuainesildid: kasutatakse pudelite etikettide jaoks, vee{0}}- ja hõõrdumise-kindlad.
3. Elektroonikatoodete ja kvaliteetsete kingituste{1}pakendamine
3C-tooted (nagu mobiiltelefonid ja kõrvaklappide pakendikarbid): pakuvad õrna puudutust ja kulumiskindlust, mis on kooskõlas kaubamärgi keskkonnakaitsefilosoofiaga.
Kinkekarbid/luksuspakendid: plastiklamineerimise asendamine, mattide/läikivate visuaalsete efektide saavutamine ja taaskasutatavus.
4. Pabertoodete pinnakaitse
Raamatukaaned/albumid: vee- ja määrdumiskindlad-, mis pikendab kasutusiga.
Sildid/plakatid: näiteks veinisildid ja väliplakatid, mis peavad taluma niiskuskeskkonda.
Papp-/paberkotid: suurendab tugevust ja veekindlust.
5. Tööstuslik ja eripaber
Niiskuskindel-paber ehitusmaterjalidele: ajutine veekindel kaitse.
Põllumajanduslik istikupaber: biolagunev ja veekindel{0}.
Spetsiaalne etiketipaber: näiteks õlitrumli sildid, õli{0}} ja kemikaali-kindel.
6. Biolagunevate lauanõude pakk
Kombineeritud lagunevate materjalidega, nagu PLA (polüimhape), mida kasutatakse keskkonnasõbralike toitude valmistamisel.
Üldiselt areneb deplastifikatsiooni/plasti{0}}asendamise protsess järgmiselt: "plasti redutseerimine → plasti asendamine → plast-vaba". Soojusülekandega koorimiskiled ja PLA kuuluvad "plasti redutseerimise" faasi lahenduste hulka, samas kui tsellulooskatted ja plastikut{3}}asendavad õlid osutavad ülima suunas, mis on "plastivaba ja taaskasutatav".
Ettevõtted peaksid valima tooteid igakülgselt, lähtudes nende sihtturust (nt kas eksporditakse ELi), toote funktsionaalsetele nõuetele (veekindlus, säilivusaja nõuded), tootmisliini tingimustest ja kulueelarvest.