星期一, 5月 16

    多彩包装看创新塑料及工艺如何脱颖而出

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    ■资料来源:CPRJ 中国塑料橡胶

    前言

    随着人们对生活质量的要求趋向更方便,对日用品、食品、工业品包装都有了更高的要求。塑胶包装目前在包装行业中已经占有非常重要的地位,对人们日常生 活的安全及方便给予积极保障。塑胶包装行业装备水平不断进步,有的已经达到了国际的先进水平,涌现了一 批新产品、新技术、新材料,市场需求迅速增长,应用广泛,快速发展。

    塑胶包装迎来新机遇

    当今环境问题日显突出,资源、能源的紧张,使以石油 为原料的塑胶包装材料经受严重的挑战,但也迎来新的 机遇。塑胶包装材料除能满足市场包装质量和效益等要求外,还要求其能节省能源和资源,用后易回收利用或 易被环境分解为技术开发的出发点。为此,塑胶包装材料正向高性能、多功能性、环保、采用新型原材料、新工艺、新设备及拓宽应用领域等方向发展。同时,在满 足包装功能的条件下,尽量减少垃圾的产生量,包装薄 膜、容器、片材向减量化、薄壁化发展,其关键技术是 积极采用具有超韧性、能加工较薄、较易加工的新型原料,如双峰HDPE、茂金属聚乙烯、超薄聚丙烯注射专 用料等,这也给塑胶包装提供了更多的原料选择。特别 是新型聚乙烯、聚丙烯的开发,进一步赋予了塑胶包装 很多性能,如韧度、透明性、阻隔性、耐热性和抗穿刺 性能等,并可降低热封温度、改进加工性、提高包装生产线速度等。随着塑胶包装产品质量的进步,功能性增加及新品种的不断开发,其用途也进一步拓宽,特别是高阻隔塑胶包装材料由食品包装应用为主逐步拓宽到非食品包装领域,其中工业品包装、医药包装、 农副产品包装、建材包装、航海用品包装等都将会获得进一步发展。
    在传统的复合薄膜的制造中,粘合剂起到了相当重要 的作用。复合薄膜的粘合剂有单组份和双组份聚氨 酯、丙烯酸类粘合剂、无溶剂、醇溶剂粘合剂等。溶 剂型粘合剂的应用存在着溶剂排放污染环境的问题。 另外,在复合过程,有微量溶剂残留物,会在包装 物内产生异味,卫生性能差。而无溶剂复合技术可以 较好地解决此类问题,所以近年来无溶剂复合技术的 发展迅速适应了环境保护的要求,也符合行业发展需求。

    共挤包装薄膜生产工艺发展迅速

    共挤包装薄膜生产工艺,以其工艺设备投资省、成本低、适应性强、操作方便,其性能接近或达到了复合 薄膜的指标且无溶剂残留的弊病,在液体食品、牛奶、 鲜肉等食品包装及许多应用领域里代替了溶剂型复合 薄膜,发展也极为迅速。共挤包装薄膜的发展,将改 变多功能性薄膜的产品结构工艺构成。共挤技术的发展,除共挤包装薄膜外,同样应用在其他类型的产品 包装上。如多层共挤塑胶中空容器,更多地应用于生 产农药等化学品包装瓶方面。

     

    图 1:塑料包装迎来新机遇                                                图 2:共挤包装薄膜生产工艺发展迅速

    新材料、新工艺颠覆传统薄膜行业

    单一塑胶薄膜材料的优势与劣势都非常明显,但伴随复合技术及新型催化剂的应用,越来越多的新材料及 不同复合材料形成多层塑胶薄膜材料及制造工艺得以 开发出来并广泛应用,这也极大的改变了传统塑胶薄膜行业的发展。如无溶剂复合、不同性能的包装功能 性专用料以及可分解塑胶制造等一大批高新技术在塑 料包装行业得到了推广,有力地促进了塑胶包装工业 生产技术水平的提高和产品的更新换代。而在技术装 备方面,通过引进和消化吸收国外包装印刷、塑胶薄膜等领域中先进的技术设备,塑胶原料的合成 及包装机械设备制造水平已经逐步达到或接近发达国家同期先进水平。工业塑胶包装主要以其优良的可多 次循环利用的特性,不断的取代原有工业体系中的包 装材料,也催生了新的循环包装的使用。塑胶包装重量轻,占用货架空间少,运输成本低,且具有良好的 阻隔性及拉伸强度,加入阻燃剂的塑胶包装在阻燃性 能上也有一定的优势。因此,塑胶材质在部分领域对 玻璃、金属、纸板等材料形成替代趋势,特别是在硬 质容器和软包装中的应用领域不断扩大。在硬质容器
    方面,如塑胶浅盘和塑胶桶,由于可重复使用,长期 成本低于纤维板桶。在软包装方面,塑胶制品中的袋 和薄膜,作为干货食品、零售食品的主要包装容器, 大有用武之地。而随着塑胶产业研发工作的深入,新 材料、新技术、新设备将会不断涌现,塑胶材料的各 项性能将会得到进一步改善,其应用领域也将持续扩 大。塑胶包装的减量化 随着塑胶包装产品质量的进步,功能性增加及新品种 的不断开发,其用途也进一步拓宽。光分解塑胶、生物分解塑胶、水溶性塑胶等新型分解塑胶包装材料已 经成为国内外包装材料研发的热点。笔者以为,分解塑胶包装材料在科学研究上进展较大,但是在实际应 用上还有较多的问题需要解决,如分解塑胶的实验室 分解速率与实际应用时的分解速率相距较大;分解最终产物是否为小分子还是微小的塑胶碎片;生物基降 解塑胶的成本偏高、其理化指标较之传统塑胶还有一 些差距等等。故笔者认为,在研究分解塑胶的同时, 更应该从政策和技术上搞好塑胶包装的减量化以及 回收再利用。塑胶包装的减量化可以保证塑胶包装材 料的制造加工更加可持续性与环保,减少对环境的危 害。但这不仅仅是减少塑胶包装材料用量这一简单做 法,而是需要从制造源头就开始节能省耗、采用清洁生产、加大产品循环使用力度、完善回收处理机制等 整个体系的建立。减量化就是在保证塑胶包装性能以 及使用效果等前提下,尽可能采用更加少的塑胶材料,使得塑胶包装产品重量减少。新材料品种以及高 机能、多功能性材料的研发,使得减量化变得可行。 塑胶制品加工制造的精益化,如最近BOPE生产工艺 及实际应用的研发就是从制造源头来满足塑胶制品的 清洁生产、便于回收,减少垃圾生产三个要求。减量 化可以以更少的材料生产包装,对包装进行减重。减 轻包装重量,有利于保护环境和降低成本。当一种塑 料包装被成功地实施减量化之后,在产品成型的工艺 环节使用的树脂材料减少,不仅有效节省资源、降低 成本,同时由于包装使用后的废弃物的减少,也有效 地保护环境。
     

    图 3:塑料包装的减量化                                                          图4: 可降解塑料袋

    智能化和功能化发展趋势

    包装智能化和功能化也是现代包装技术的一个新趋 势。智能包装技术充分地将高新技术应用在了包装领 域中。它不仅能反映包装物的质量信息和商品流通信 息,而且给物流管理和消费者带来了很多方便,尤其 是在食品包装领域够能监测被包装物的质量,警示食 品等包装产品的保质保鲜程度,从而保证食品卫生安 全。食品智能包装的主要作用是可以警示食品的保鲜
    程度,指示食品是否变质,保证食品的食用安全,从 而更好地保证食品的安全和原有风味。如自我调整包 装技术就是模拟食品所需的环境参数,而自动调节食 品在储藏与运输中的保护条件,使包装的保护功能能 够最大限度地满足食品的储藏与保质要求。再例如可 跟踪性运输包装能够做到在运输和物流中对包装物品 及容器全程跟踪,以便管理者及时完成对其流通管道 和运输路径的优化调整。这种包装技术是在容器或托 盘上装有电子芯片,可以追踪记录包装物在物流过程 的各种信息,并能够在任何时间和地点被读出。以便 于及时发现异常并解决。

    快递包装规模庞大 

    面临两大难题 中国塑胶包装的一个爆发性应用的领域是网购快递包装。近年来,我国的网购市场交易规模呈飞速发展。 资料显示,2016年中国网购交易规模达到5.15万亿 元人民币,网购的迅猛发展,带来大量的快递包装, 而废弃的快递包装造成环境污染的日益严重。据统 计,2016年全国电商物流包装箱使用量为141亿个, 消耗塑料袋117亿个,消耗塑胶编织袋37亿条,使用 的塑胶胶带的总长度超过230亿米。快递包装废弃物 也随着快递业务量的高速增长而越来越多,电商企业装存在的问题主要包括以下几个方面。
    一、回收难度大:网购发展导致快递包装箱越来越多,但是回收 的难度非常大,对快递员来说,一般不回收快递包装 箱,因为公司会提供免费的新箱。
    快递员的收入与派件的多少有关,他们关注的是派件 的效率。如果增加回收环节,派件时间会增加,派件 的数量就会减少,影响收入。对消费者来说,许多消 费者有回收包装物的意识,但面临的问题是现场立即 回收还是积累一定数量后统一回收的问题,现场回收 会面临一些隐私的问题,统一回收的话须将这些包装 物堆积在家中,多数消费者觉得麻烦还不如直接丢弃。综合快递公司、快递员以及消费者的做法可以发 现快递包装的回收难度还是比较大。

    二、过度包装: 在对商品进行包装的时候快递企业应先科学地进行评 估物流环境和产品脆值,然后再根据相关原则进行科学设计。但事实上很多电商和快递企业都没有遵守上述原则,为了让快递在整个运输过程中不受损坏,通常都是将产品一层层包起来,然后一圈圈地缠胶带, 以应对运输中的野蛮装卸;快递企业深知若产品损失 自身需要进行赔偿,利益驱使为避免承担破损的赔偿责任,宁愿浪费材料进行过度包装,致使由此造成的塑胶包装垃圾越来越多,污染环境。

    塑胶材质在硬质容器和软包装中的应用领域不断扩大。要解决包装废弃物对环境的破坏和对资源的浪费越来越严重的问题,需要生产者和消费者树立绿色包装的营销观念和消费理念,增强环保意识和社会责任 感。但是,最主要的还是制定包装管理法规。没有政 府和法规的强制要求,难以取得理想的效果。凡不符合规定包装的商品,都要受到限制甚至处罚。同时包 装材料供应商、电商企业(平台)、快递企业应从源 头上实现快递包装的减量化。在选择材料及进行包装设计时应尽量做到再利用或循环使用。部分电商公司 已经开始尝试通过建立包装回收体系,通过积分奖励 组织回收,取得了巨大成效。此外也有部分消费者把 电商快递包装箱做废物利用,当做家庭收纳使用,或 者通过废品回收系统实现回收再利用。我国相关行业 组织联合大的电商平台成立了绿色物流联盟,并正在 制定“电子商务物流绿色包装认定技术规范”在绿色 包装方面都做了很多工作,推出可重复使用的安全塑 料材质的环保箱,逐步替代快递纸箱。买家签收取货 后,快递员把箱子收回,按链路流程回到发货仓库。 塑胶包装材料与其他传统包装材料如纸、玻璃、金属 等比较,从产品整个生命周期评价分析,在节省能量、 节约资源、总体碳排放等方面有较大的优势,环境负 荷也较轻,因此在目前形势上仍占据重要地位和发挥 重要作用。但塑胶包装材料相当多的应用为一次性消 费品,用后如不注意回收而抛弃在自然,在自然环境中较难分解,对环境造成较大破坏这一点也不可忽视,必须加以解决。
    要点总结
    塑胶包装材料正向高性能、多功能性、环保、采用新 型原材料,新工艺、新设备及拓宽应用领域等方向发展;共挤包装薄膜的发展,将改变多功能性薄膜的产 品结构工艺构成;塑胶包装的减量化可以保证塑胶包装材料的制造加工更加可持续性与环保,减少对环境的危害;包装智能化和功能化也是现代包装技术的一 个新趋势;要解决包装废弃物对环境的破坏和对资源的浪费越来越严重的问题,最主要的是制定包装管理法规。■

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