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【干货必看】风口上的BOPE薄膜,如何打造商业化生产及回收通路建设?
来源:雅式橡塑网    作者:章健玲    日期:2021.11.01

高价值回收的“单一材料”由于其正逐步取代部分多层复合材料而成为软包装行业最热门的话题之一。

 

为深入了解单一材料的技术及市场趋势,“雅式橡塑网(AdsaleCPRJ.com)”紧跟国内外单一材料创新应用,已陆续发布多篇相关应用案例,并通过对江门市蓬江区华龙包装材料有限公司、陶氏公司等相关企业的技术专家进行专访,分析材料性能、加工工序及应用端的痛难点。

 

今日,我们将通过与广东德冠薄膜新材料股份有限公司(以下简称“德冠”)轮值总裁罗轶健的专访,就双向拉伸聚乙烯薄膜((BOPE薄膜,单一材料制成)的加工、国内外应用、回收通路建设等方面进行深入探讨。

 罗轶健轮值总裁照片.JPG

广东德冠薄膜新材料股份有限公司(以下简称“德冠”)轮值总裁罗轶健


雅式橡塑网:从BOPE本身的优势来看,可在哪些领域替代多材质复合软包装材料?

 

罗轶健:双向拉伸聚乙烯薄膜(BOPE薄膜)由于加工技术的颠覆性改变,导致聚乙烯表观性能发生变化:既保留了聚乙烯的韧性,同时展现出良好的撕裂性能、挺度和抗冲击性能,是全球软包装领域的革命性技术创新。

 

德冠积极响应国家《中国制造2025》“加强绿色产品研发应用,推广轻量化、低功耗、易回收等技术工艺”的号召,以双向拉伸薄膜技术为基础,通过对特定聚乙烯材料配方设计,突破在双拉工艺下材料结晶和晶型取向控制技术,在双向拉伸设备上成功研发出轻量化、单一材质可回收利用的双向拉伸聚乙烯薄膜。2019年国家工信部将BOPE列入《重点新材料应用示范指导目录》。

 

总的来说,BOPE薄膜,作为一款从原材料工艺配方的创新,到共挤出双向拉伸加工技术的突破的塑料薄膜,无论是对于材料归属PE的层面,又或者是对于共挤出双向拉伸工艺,在薄膜的机械与物化特性上有了显著的变化。

 

双向拉伸聚乙烯薄膜与吹塑成型的聚乙烯薄膜相比,其大分子链和聚集态结构发生高度取向,它透明性好,BOPE薄膜雾度降低2-4倍,具有优异的机械性能,BOPE薄膜的拉伸强度提高2-8倍,杨氏模量提高2-5倍,落镖冲击强度提高2-5倍,在低温下仍能保持良好的韧性和机械强度,可实现对吹塑PE薄膜轻量化替代,减少约40%的使用量。

 

BOPE薄膜具备了替代其他塑料材料生产的塑料薄膜,通过材料替代实现更环保的应用潜力,同时,也为满足应用需要进行多层加工的产品,提供实现单一材质的更易回收再用解决方案。

 

例如,可用BOPE薄膜替代BOPA、BOPET薄膜,与吹塑PE复合,从而实现了软包装复合结构的全PE化,为产品使用后的单一材质回收利用带来切实可行的解决方案。此外,在软包装上,PE材料被广泛应用于热封层,在实现多材质复合软包装的“单一化”中,BOPE薄膜具有非常显著的优势,弥补了传统工艺技术PE薄膜作为表层与中间层的不足。

 

基于以上的特点,BOPE可广泛应用于海鲜肉类冷链包装、洗衣液自立袋、糖果扭结包装、蔬果包装、鲜花包装、离型底材和标签等。

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广东德冠薄膜新材料股份有限公司


雅式橡塑网:BOPE的商业化应用需要产业链的携手,可否举例说明,不同应用场景下BOPE应用对各环节——材料、工艺、印刷、热封等提出的新要求。

 

罗轶健:单一材质应用及回收方案不只是薄膜生产厂家的追求,而且是整个产业链的共同目标。因此,它需要产业链上各个环节都加入研发中来。

 

比如说,为了达到单一材料的目的,软包装加工厂需要调整他们的填充与包装设备的工艺及相关参数。以单一材质复合结构BOPE// LLDPE软包应用为例,BOPE薄膜和LLDPE薄膜虽同为PE材质,但其生产工艺的差异导致其耐热性有较大差异。

 

为避免收缩问题产生,在使用BOPE作印刷表层过程中,一般建议里层LLDPE薄膜选择低起始热封温度材料产品,或对热封设备进行升级(如无接触式紫外线加热热封等方式)。

 

2017年,德冠联合世界500强企业陶氏化学面向全球数百家石油化工、新材料、包装应用企业和媒体,以“重新定义聚乙烯材料”为主题,隆重举办了“双向拉伸聚乙烯(BOPE)”全球新品发布会,并一直与产业链各个环节携手合作,去开发强有力的软包解决方案。

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德冠新引进的基材薄膜生产线。


目前已在聚烯烃原材料、薄膜生产工艺、印刷、复合、制袋、包装等产业链节点上与各参与方客户进行了深入的共同开发与应用拓展,成功为国内外不同应用的品牌商提供了商业化解决方案,如:国内洗衣凝珠全PE结构外包装解决方案、泰国洗洁精补充装替代PE瓶硬包装的全PE结构软包装易回收解决方案、韩国化妆品替代陶瓷包装的全PE结构软包装一体化解决方案等。

 

雅式橡塑网:目前国内外BOPE单一材质软包装应用情况如何?

 

罗轶健:近年来,全球对塑料环保问题日益重视。2015年,欧盟委员会已经提出,到2025年,欧盟至少有55%的塑料包装物应该被回收利用,欧盟立法要求到2030全部塑料包装可重复使用或可回收利用;中国“限塑令”、“禁塑令”对一次性购物袋等塑料应用进行了限制。

 

在艾伦•麦克阿瑟基金会(Ellen MacArthur Foundation)等组织的推动,世界经济要向循环经济转型的理念,逐步成为各国的共识与行动。因此,单一材质可回收包装将越来越受到青睐。

 

双向拉伸聚乙烯薄膜可实现软包装领域的单一聚乙烯材质应用结构,为包装设计提供更多可能性,为实现塑料可回收利用提供了切实可行的解决方案。BOPE薄膜主要由于其轻量化复合包装中可减薄取代普通吹塑PE薄膜,作为可循环回收利用复合结构取代传统的多种材质不可回收结构,广泛应用于海鲜肉类冷链包装、洗衣液自立袋、糖果扭结包装、蔬果包装、鲜花包装、离型底材和标签等。

 

德冠的BOPE薄膜充分展示了“可减量、全PE结构、可循环回收使用”的综合优势。BOPE薄膜凭借其高强度的性能,对原吹塑成型的薄膜进行替代,并实现使用量减少约50%。

 

欧洲地区使用BOPE薄膜作为包装材料,已实现了可循环回收使用。比如,在欧洲,知名超市品牌已经成功推出BOPE替代过往BOPP//CPP复合结构的产品,用单一材料实现了产品包装升级,简化产品加工体系降低二氧化碳排放的同时,也为超市品牌树立了回收环保社会形象;又比如,国内知名的洗涤用品品牌、国外知名的化妆品品牌也已经成功地应用了BOPE单一材质包装在其液态洗护和化妆产品上,而且产品已经成功上架并且实现销售。

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立白洗衣凝珠外包装采用单一材料制成。


雅式橡塑网:国内外对单一材质是否存在不同的定义与理解?

 

罗轶健:根据CEFLEX(“软包装循环经济组织”,由160多家欧洲企业、协会和组织达成的对软包装循环经济的目标、实现路径、计划和承诺)中的目标要求,单一材质主要是指单一的聚烯烃材质,一般指结构中单一PP或者单一PE的材料比例超过90%。目前这一目标得到全球大部分软包装产业链相关企业的认同。

 

中国“限塑令”亦明确要求推行绿色设计,提升塑料制品的安全性和回收利用性能。积极采用新型绿色环保功能材料,增加使用符合质量控制标准和用途管制要求的再生塑料,加强可循环、易回收、可降解替代材料和产品研发,降低应用成本,有效增加绿色产品供给。

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雅式橡塑网:从回收来看,BOPE单一材质软包装的回收需要配套哪些政策与规范,如标识,回收通路,回收技术等?

 

罗轶健:近年来,中国开始禁止“洋垃圾”,2019年海南省通过了《海南经济特区禁止一次性不可降解塑料制品规定》,2020年国家发展改革委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。欧盟通过立法施加压力,要求提高欧盟塑料回收利用率到50%以上,到2030年之前实现所有塑料包装的可重复使用或可回收利用。英国将这一目标的实现提前到了2025年。国内外市场对塑料薄膜减量使用、可循环回收的需求凸显。

 应用案例3.jpg

采用德冠单一材料薄膜制成的日化包装。


目前欧洲单一材质软包装的回收主要是参照“软包装循环经济组织”CEFLEX规范指引进行操作,该指引上明确说明可回收包装下各材料成本比例、密度、厚度、阻隔性、尺寸、复合胶水材料成分、油墨成分、标签标示等。

 

软包装循环经济组织CEFLEX从生产、消费、废物管理和再生包装方面打造软包装循环经济,以下相关的措施可进行借鉴:

 

(1)   要实现所有软包装的可回收性,需要在包装设计和后处理技术上进行再设计和再创新。

(2)   鼓励分类和回收新技术,并且推动其在整个欧洲废物管理基建系统的应用,前提条件是所有柔性包装得到正确的收集。

(3)   软包行业要支持促进包装业循环经济的监管措施, 并为此推动基础设施的发展,同时,密切跟进欧洲软包装可回收性能的进展。

 

对于中国而言,在“双碳”目标明确后,需要进一步汇聚各级专业协会、标准制定机构以及检验机关的资源,制定符合国家十四五规划以及“双碳”目标,对标甚至更具前瞻性的标准,统一对于单一材质的判定标准、规范各参与方在全产品周期管理上对于单一材质产品的管理,如统一标识、规范分类管理、完善循环再生的全加工流通等,引导全产业链参与方发挥各自的优势,在统一的标准与规范下,根据各相关产业发展的情况,积极参与、主动对接,形成贯穿从材料到产品,产品回到材料,材料再使用的循环经济模式。

 

雅式橡塑网: 您期待国家或行业层面有怎样的引导与支持?

 

罗轶健:BOPE薄膜属于“限塑令”中新型绿色环保功能材料,是可循环、易回收的替代材料,随着“限塑令”等环保政策的逐步推广、配套机制日趋成熟,BOPE薄膜在国内将有广阔的市场前景。德冠积极响应国家《中国制造2025》“加强绿色产品研发应用,推广轻量化、低功耗、易回收等技术工艺”的号召,推动塑料制品的生产和使用向绿色环保、可循环易回收方向转变,符合循环经济的发展趋势。

 

在国家和行业层面,一方面从源头上继续鼓励企业进行塑料薄膜产品的研发创新,并加大对塑料回收处理技术研发的支持;一方面可建议参照CEFLEX明确就包装行业可回收等进行明确化、数据化、系列化定义,指引企业进行规范操作,并结合国情研究制定抑制废塑料污染的税收政策、支持鼓励塑料回收综合利用产业的发展。

 

德冠将继续优化BOPE薄膜全球领先的先进工艺,进行设备的功能化改造,实现薄膜性能的进一步提升,在中国禁止洋垃圾进口、发达国家面临巨大环保压力的大背景下,以BOPE薄膜“可减量、全PE结构、可循环回收使用”的综合优势,满足持续增长的客户需求,不断扩大产品在全球软包装市场上的应用。


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