כמה אתה יודע על תהליך ההחלפה של-פלסטיזציה/פלסטיק-?

החל בגואנגדונג ב-2020, חלק מיצרני החומרים החלו לחקור את התהליך הזה והיו הראשונים למסחר אותו ב-2023/24. תהליך זה יכול להשתמש ישירות במכונות למינציה ודבק קונבנציונליות קיימות, פשוט להוסיף התקני סלילה של סרט, וכבר קודמו בחוג ההדפסה של דרום סין.



עקרון התהליך: משטח ההדפסה מצופה בסרט מיוחד להעברת חום. תהליך הקצה האחורי הוא חם-וסרט הספק BOPP/PET מופשט לחלוטין. נותר רק ציפוי מגן פונקציונלי דק במיוחד על משטח הנייר. הגיליון המודפס עשוי מצע נייר טהור, וסרט הנשא המיוצר בקילוף ממוחזר ונפטר בנפרד.



דירוג מיחזור PPWR: ⭐⭐⭐⭐



חסרונות: עדיין מייצר פסולת סרט פלסטיק



תהליך זה הוא טכנולוגיה מתפתחת בתחום הדפוס והאריזה בשנים האחרונות, חסרת מקורות זרים בוגרים. זהו תהליך חדש המוחזר באופן עצמאי ממגזר הגנת הסביבה של האריזה המקומית.



2. PLA



PLA ראשי תיבות של Polylactic-Acid, וחומרי הגלם שלה מותססים ממקורות עמילן ביומסה כגון תירס, קסאווה וקנה סוכר. זהו חומר סרט מתכלה מבוסס-ביולוגי בוגר המתועש במגזר החלפת פלסטיק הדפסה ואריזה. חלקיקי PLA הם רק חומרי גלם; מפעלי סרטים מעבדים אותם פיזית על ידי התכה לייצור סרטים מוגמרים שמפעלי דפוס יכולים לרכוש. התהליך אינו כרוך בתגובות כימיות והוא סוג של דפוס פיזי. מכונות למינציה אינן דורשות שינוי אך דורשות דבק מיוחד.



מאז 2021, התעשייה קידמה אותו בהדרגה.



סרט PLA המשמש בהדפסה ואריזה מחולק למספר תהליכים מיינסטרים: 1. סרט BOPLA מתוח חומצה פולילקטית דו-צירית: מודד כנגד סרט BOPP, שקוף ביותר, מתאים להדפסה צבעונית ולסרטי חלונות; 2. סרט יציקה מעורב PLA+PBAT: משפר גמישות ועמידות בטמפרטורה נמוכה, משמש בעיקר לייצור תיקים ואריזות גמישות מורכבות; 3. נייר למינציה PLA: נייר + PLA מרוכב, המחליף כוסות וקרטונים מנייר למינציה PE, המייצגים פתרון -מפחית פלסטיק ולא נטול פלסטיק לחלוטין-.



PPWR מסווגת אותו כמבנה מרוכב-ביו-פלסטיקי מנייר, המסווגת כניתנת למחזור ⭐⭐



חסרונות: 1. עמידות בחום ירודה, עם-טמפרטורה מקסימלית של כ-55 מעלות לטווח ארוך; 2. שבירות גבוהה בטמפרטורות נמוכות, נוטה להיסדק בסרט במצבים מקופלים; 3. בחירת דבק לא נכונה עלולה לגרום לקילוף הסרט; 4. פגמי מחסום: מחסום אדי מים חלש יותר מסרטי PP ו-PE; 5. תנודות משמעותיות במחירי חומרי הגלם; 6. מתכלה רק בסביבות קומפוסטציה תעשייתית, לא בסביבות ביתיות טבעיות, ואינה נחשבת לאריזה טהורה למחזור נייר.



3. ציפוי תאית



ידוע גם בשם ננו-צלולוזה, תאית מתחדשת או ציפויי תאית מוחלפים-מפלסטיק.



ציפוי תאית הוא כיום אחד מפתרונות החסימה הרגילים של-פלסטיק עבור אריזות מבוססות-נייר להחלפת ציפוי PE, למינציות BOPP וציפויים עמידים-שמן-פלואור.



בין השנים 2016 ל-2019, אוניברסיטאות כמו אוניברסיטת דרום סין לטכנולוגיה, אוניברסיטת ג'יאנגן ואוניברסיטת נאנג'ינג ליערות פרסמו מאמרים רבים על ציפוי מחסום ננו-צלולוזה, וכמה חברות חומרים חדשים בגואנגדונג החלו ליזום פרויקטים לפיתוח ציפויים מרוכבים של תאית שונה. בשלב זה היו מעט מאוד מקרים של נחיתת מפעלי דפוס ואריזה בשטח; רובן היו רק דוגמאות ללא הזמנות בכמות גדולה.



לאחר 2020, עם יישום צווי הגבלת פלסטיק מקומיים, הקשיים במיחזור ציפוי PE ולמינציה BOPP הפכו לבולטים; ציפויי פלסטיק חלופיים על בסיס מים מרוכבים תאית שונה- החלו להיכנס למנות קטנות במגזרי הדפסה, כוסות נייר ואריזות מזון. כמה חברות דפוס בדלתא של נהר הפנינה החלו בהזמנות נסיון של מוצרי נייר-מצופה פלסטיק-ללא תאית, בעיקר לספק ללקוחות סחר חוץ יצוא.



התקנות החדשות של האיחוד האירופי בנושא PPWR ו-PFAS האוסרות על פלואור ב-2026 יאלצו אריזות נייר לייצוא להיות ניתנות למחזור-חומר יחיד, וציפוי מחסום תאית מאמצים במהירות והופכים לאחת החלופות המרכזיות להדפסה ואריזה.



במבט לאחור, תאית מלווה את תעשיית הדפוס כחומר גלם לייצור נייר כבר למעלה ממאה שנה, אך השגת החלפת פלסטיק עם ציפוי מחסום פונקציונלי היא דרך טכנולוגית צעירה יחסית. חומרי גלם של תאית שעברה שינוי כגון תאית קרבוקסימטיל ומתיל תאית הידרוקסיפרופיל יוצרו באופן תעשייתי כבר במאה הקודמת, ובמשך זמן רב שימשו רק כתוספים בציפויים לייצור נייר כדי לשפר את ביצועי הדפסת הנייר, מבלי שפותחו כשכבת מחסום עמידה למים- או שמן. כשנכנסו למאה ה-21, פריצות דרך במחקר מדעי של חומרי ננו-תאית הראו את התקווה בתעשייה לציפויים מבוססי-צמחים שיחליפו פלסטיק מבוסס נפט-.



עיקרון התהליך: שימוש בתאית המופקת מעיסת עץ ומסיבי צמחים (תאית שונה, ננוצלולוזה) כחומרי גלם ליבה, המשולבים בציפויים על בסיס מים-, מצופים על משטחי נייר וקרטון ליצירת סרט פונקציונלי צפוף, ובכך מעניק לנייר תכונות עמיד למים,-שמן, תכונות דומות לחמצן, חום, חוסמות{2}, חסימות אחרות. פלסטיק. הציפוי עצמו אינו מכיל פלסטיק על בסיס-נפט.



דירוג מיחזור PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ הגבוה ביותר



חסרונות: 1. עלות חומר גבוהה; 2. מחסום אדי מים חלש בסביבות לחות- גבוהה: תאית מכילה כמות גדולה של קבוצות הידרוקסיל, וביצועי מחסום אדי המים שלו בסביבות לחות נחותים בהרבה מציפוי פלסטיק PE; בתרחישי לחות- גבוהה, נדרש בדרך כלל שינוי הידרופובי או ציפוי מרוכב כפול-שכבתי; 3. עמידות מוגבלת לטבילה במים-לטווח ארוך.



4. שמן חלופי מפלסטיק



ידוע גם כשמן חלופי פלסטיק משטח, שמן חלופי שרף, שמן חלופי פלסטיק על בסיס-מים, שמן פלסטיק מבריק על בסיס מים-, שמן עמיד בפני שריטות- וכו'.

החל משנת 2022, התעשייה קידמה אותו בהדרגה.



עקרון התהליך: זהו ציפוי ידידותי לסביבה המורכב בעיקר משרף פוליאוריטן על בסיס-מים, המיושם על משטחי אריזה על בסיס נייר-. הוא מספק פונקציות הגנה הדומות לסרטי פלסטיק (עמיד למים,-עמיד בשמן, עמיד בפני בלאי- וכו'), תוך שמירה על יכולת המיחזור והתכלות של המצע.



מערכות שרף ליבה: 1. פיזור פוליאוריטן (PUD) --- המיינסטרים ביותר; 2. שרפים אקריליים הנישאים במים; 3. מערכות היברידיות/מעורבות פוליאוריטן-אקריליק.



מפרט טכני: כל הפרמטרים אינם תקנים לאומיים מחייבים והם לעיון בלבד



שיטת היווצרות סרט: אידוי לחות + היתוך חלקיקי שרף + ריפוי עצמי-צלוב, מסווג כ"יצירת סרט כימי"; עובי היווצרות הסרט: בדרך כלל 3-8 מיקרומטר; תכולת מוצק: 28-40%; ערך pH: 7-9; כמות ציפוי רטוב: 4-12 גרם/㎡; זמן ייבוש פני השטח: כ-50 שניות; ברק (60 מעלות): סוג מבריק 75-85 מעלות, סוג מט 1-15 מעלות; צמיגות (4 כוסות) 40-90 שניות / 25 מעלות; עמידות בפני שחיקה: מעל 800 מחזורים ב-4 פאונד; עמידות לקפלים: אין נשירת אבקה או דה למינציה לאחר יותר מ-10 מחזורים ב-360 מעלות; עמידות לשריטות: יכול לעמוד 30 ~ 40 מגבונים עם אלכוהול; נגד-דביקות: אין; ערך Cobb: אין; רמת ערכה: אין; ערך WVTR: אין; ערך OTR: אין.



דירוג מיחזור PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ הגבוה ביותר



חסרונות: 1. עלות גבוהה: מחיר יחידה גבוה יותר מאשר למינציה מסורתית, הייצור דורש התאמה של פרמטרים של ציוד הדפסה (כגון טמפרטורת ייבוש ומהירות), עלולה להגדיל את צריכת האנרגיה וזמן איתור הבאגים; 2. מגבלות ביצועים: לא מחסום מוחלט; האיטום שלו ועמידות הלחות הם "עמידים למים" ולא "עמידים למים", אינם מסוגלים להשיג השפעות מחסום מלאות,-לטווח ארוך,-גבוהות של למינציה פלסטית. לא מתאים למוצרים הדורשים השרייה-לטווח ארוך, לחות גבוהה במיוחד או חיי מדף ארוכים במיוחד; אין הגנת קצה; כמו כל ציפוי פני השטח, קצוות חיתוך נייר חשופים, ונוזל עלול לחלחל דרך הקצוות; 3. סף עיבוד ויישום גבוה יותר: דרישות תהליך מדויקות יותר, עם דרישות מסוימות לחוזק משטח הנייר וספיגת מים, כמות הציפוי ומידת הייבוש חייבות להיות מבוקרות במדויק כדי למנוע השפעה על התוצאות; מפעלי דפוס צריכים ללמוד ולהסתגל כדי לשלוט בתהליך הטוב ביותר; מפעלי דפוס צריכים לבחור את הדגם המתאים בהתבסס על תכולת האריזה הספציפית (על בסיס מים-, על בסיס שמן-, על בסיס pH, שכן בחירה לא נכונה עלולה להוביל בקלות לכשל תפקודי; 4. אתגרי שוק ומודעות: לא מספיק מודעות לצרכן-: ייתכן שמראה המוצר לא יהיה "בהיר" כמו סרט למינציה, וצרכנים עשויים לחשוב בטעות שהוא "נמוך" או לא מודעים לערך הסביבתי שלו. אי הבנות בביצועים: אם נעשה שימוש לרעה כחומר עמיד למים לחלוטין, האריזה עלולה להיכשל ולעורר תלונות של לקוחות.



בקיצור, אתה יכול לחשוב על זה כמו "מברשת" נייר עם שכבה בלתי נראית של "נייר פלסטיק נוזלי", המעניק לנייר גם תכונות הגנה הדומות למינציה וגם יכולת מיחזור ישירה מבלי להסיר את סרט הפלסטיק. התכונה המרכזית שלו היא שימוש במים כמדיום הפיזור, עם תכולת VOC נמוכה במיוחד (תרכובות אורגניות נדיפות), מה שהופך אותו לאלטרנטיבה לתהליכי למינציה פלסטיים מסורתיים שאינם -מתכלים.



תרחישי יישום:



1. מגזר אריזות מזון (שוק היישומים הגדול ביותר)



קופסאות אוכל/כוסות/קערות נייר: כגון קופסאות אוכל לקחת, קערות אטריות אינסטנט, כוסות נייר (כוסות שתייה קרה/חמה), צלחות נייר וכו', עם ציפויים העמידים ביעילות בשמן, מים ונזילות ועומדים בתקני בטיחות במגע עם מזון.

אריזות מזון מהיר: נייר המבורגר, שקיות טיגון, קופסאות מאפים וכו', המספקות עמידות-לטווח קצר לשמן ולמים.

שקיות נייר מזון: כגון שקיות לחם, שקיות חטיפים וכו'.



2. אריזת מוצרים כימיים יומיומיים



קופסאות צבע קוסמטיות: החלפת אריזות למינציה מפלסטיק מסורתיות, שיפור התדמית הסביבתית תוך שמירה על אסתטיקה ואיטום עדין.

אריזת רקמות/מגבון לח: משפרת את עמידות הלחות של האריזה.

תוויות חומרי ניקוי: משמשות לתוויות בקבוקים, עמידות במים- ושפשוף-.



3. אריזות למוצרים אלקטרוניים ומתנות-יוקרתיות



מוצרי 3C (כגון טלפונים ניידים וקופסאות אריזה לאוזניות): מציעים מגע עדין ועמידות בפני שחיקה, תוך התאמה לפילוסופיית הגנת הסביבה של המותג.

קופסאות מתנה/אריזה יוקרתית: החלפת למינציה מפלסטיק, השגת אפקטים חזותיים מט/מבריקים והיותה ניתנת למיחזור.



4. הגנה על פני השטח של מוצרי נייר



כריכות/אלבומים של ספרים: עמיד למים ועמיד בפני כתמים-, מאריך את חיי השירות.

תוויות/פוסטרים: כגון תוויות יין ופוסטרים חיצוניים, שחייבים לעמוד בסביבות לחות.

שקיות קרטון/נייר נשיאה: משפר חוזק ועמידות למים.



5. נייר תעשייתי ומיוחד

נייר חסין-לחות לחומרי בניין: הגנה זמנית עמידה למים.

נייר שתיל חקלאי: מתכלה ועמיד- במים.

נייר תווית מיוחד: כגון תוויות תוף שמן, עמיד בשמן- וכימיקלים.



6. חבילת כלי אוכל מתכלים



בשילוב עם חומרים מתכלים כגון PLA (חומצה פולילקטית), המשמשת בארוחות ידידותיות לסביבה-.



בסך הכל, תהליך הסרת הפלסטיק/החלפת הפלסטיק-מתפתח בדרך של "הפחתת פלסטיק → החלפת פלסטיק → פלסטיק-ללא". סרטי קליפה להעברת חום ו-PLA שייכים לפתרונות השלב של "הפחתת פלסטיק", בעוד שציפויים תאית ושמנים-מחליפים מפלסטיק מצביעים לכיוון האולטימטיבי של "פלסטיק-ללא מחזור וניתן למחזור."



ארגונים צריכים לבחור מוצרים באופן מקיף על סמך שוק היעד שלהם (כגון יצוא לאיחוד האירופי), דרישות פונקציונליות המוצר (דירוג עמיד למים, דרישות חיי מדף), תנאי קו הייצור ותקציב העלויות.