Bạn biết bao nhiêu về quy trình khử nhựa/thay thế nhựa-?

Bắt đầu ở Quảng Đông vào năm 2020, một số nhà sản xuất vật liệu bắt đầu nghiên cứu quy trình này và là những người đầu tiên thương mại hóa nó vào năm 2023/24. Quá trình này có thể trực tiếp sử dụng các máy cán và keo thông thường hiện có, chỉ cần thêm các thiết bị cuộn phim và đã được quảng bá trong giới in ở Nam Trung Quốc.



Nguyên lý quy trình: Bề mặt in được dán một lớp màng truyền nhiệt đặc biệt. Quá trình phụ trợ được-ép nóng và màng mang BOPP/PET bị loại bỏ hoàn toàn. Bề mặt giấy chỉ còn lại một lớp phủ bảo vệ chức năng siêu mỏng. Bản in được làm từ chất nền giấy nguyên chất và màng mang được tạo ra bằng cách bóc vỏ sẽ được tái chế và xử lý riêng.



Xếp hạng khả năng tái chế PPWR: ⭐⭐⭐⭐



Nhược điểm: Vẫn tạo màng nhựa thải



Quy trình này là công nghệ mới nổi trong lĩnh vực in ấn và đóng gói những năm gần đây, thiếu nguồn nguyên liệu từ nước ngoài. Đây là một quy trình mới được lặp lại độc lập với lĩnh vực bảo vệ môi trường bao bì trong nước.



2. PLA



PLA là viết tắt của Polylactic-Axit và nguyên liệu thô của nó được lên men từ các nguồn tinh bột sinh khối như ngô, sắn và mía. Đây là vật liệu màng phân hủy sinh học dựa trên sinh học hoàn thiện-được công nghiệp hóa trong lĩnh vực thay thế nhựa in ấn và đóng gói. Hạt PLA chỉ là nguyên liệu thô; các nhà máy sản xuất phim xử lý chúng một cách vật lý bằng cách nung chảy để tạo ra những bộ phim thành phẩm mà các nhà máy in có thể mua. Quá trình này không liên quan đến phản ứng hóa học và là một hình thức đúc vật lý. Máy cán không cần sửa đổi mà cần keo chuyên dụng.



Từ năm 2021, ngành dần dần phát huy nó.



Màng PLA dùng trong in ấn và đóng gói được chia thành nhiều quy trình chính: 1. Màng axit polylactic kéo dài hai trục BOPLA: Được so sánh với màng BOPP, có độ trong suốt cao, thích hợp cho in màu và màng cửa sổ; 2. Màng đúc hỗn hợp PLA + PBAT: cải thiện tính linh hoạt và khả năng chịu nhiệt độ thấp, chủ yếu được sử dụng để làm túi và đóng gói linh hoạt tổng hợp; 3. Giấy nhiều lớp PLA: giấy + hỗn hợp PLA, thay thế cho cốc và thùng giấy nhiều lớp PE, đại diện cho một giải pháp-khử nhựa thay vì hoàn toàn không có nhựa-.



PPWR phân loại nó là cấu trúc-nhựa sinh học bằng giấy, được phân loại là có thể tái chế ⭐⭐



Nhược điểm: 1. Khả năng chịu nhiệt kém,-nhiệt độ tối đa trong thời gian dài khoảng 55 độ ; 2. Độ giòn cao ở nhiệt độ thấp, dễ bị nứt màng ở các vị trí gấp; 3. Lựa chọn keo không chính xác có thể gây bong tróc màng; 4. Khiếm khuyết về rào cản: rào cản hơi nước yếu hơn màng PP và PE; 5. Giá nguyên liệu biến động mạnh; 6. Chỉ phân hủy được trong môi trường ủ phân công nghiệp, không phân hủy được trong môi trường tự nhiên trong gia đình và không được coi là bao bì giấy nguyên chất có thể tái chế.



3. Lớp phủ xenlulo



Còn được gọi là nanocellulose, xenlulo tái sinh hoặc lớp phủ xenlulo-được thay thế bằng nhựa.



Lớp phủ xenlulo hiện là một trong những giải pháp-không chứa nhựa chủ đạo cho bao bì làm từ giấy- nhằm thay thế lớp phủ PE, màng BOPP và lớp phủ chống dầu-có chứa flo-.



Từ năm 2016 đến 2019, các trường đại học như Đại học Công nghệ Nam Trung Quốc, Đại học Giang Nam và Đại học Lâm nghiệp Nam Kinh đã xuất bản nhiều bài báo về lớp phủ rào cản nanocellulose và một số công ty vật liệu mới ở Quảng Đông đã bắt đầu khởi động các dự án phát triển lớp phủ thay thế nhựa composite cellulose biến tính. Ở giai đoạn này, rất ít trường hợp nhà máy in, đóng gói đổ bộ vào thực địa; hầu hết chỉ là hàng mẫu không có đơn đặt hàng số lượng lớn.



Sau năm 2020, với việc thực hiện các lệnh hạn chế nhựa trong nước, khó khăn trong việc tái chế lớp phủ PE và cán màng BOPP trở nên nổi bật; Lớp phủ thay thế bằng nhựa tổng hợp cellulose biến tính-đã bắt đầu được đưa vào sản xuất theo lô nhỏ trong lĩnh vực in ấn, cốc giấy và bao bì thực phẩm. Một số công ty in ở Đồng bằng sông Châu Giang đã bắt đầu đặt hàng thử nghiệm các sản phẩm giấy không chứa-nhựa phủ-cellulose, chủ yếu cung cấp cho khách hàng xuất khẩu ngoại thương.



Các quy định mới của Liên minh Châu Âu về việc cấm flo trong PPWR và PFAS vào năm 2026 sẽ buộc bao bì giấy xuất khẩu phải là-nguyên liệu có thể tái chế được và lớp phủ rào cản xenlulo đang nhanh chóng được áp dụng và trở thành một trong những giải pháp thay thế chủ đạo cho in ấn và đóng gói.



Nhìn lại, cellulose đã đồng hành cùng ngành công nghiệp in ấn như một nguyên liệu thô để sản xuất giấy trong hơn một thế kỷ, nhưng việc thay thế nhựa bằng lớp phủ rào cản chức năng là một lộ trình công nghệ tương đối trẻ. Nguyên liệu thô cellulose biến đổi như carboxymethyl cellulose và hydroxypropyl methylcellulose đã được sản xuất công nghiệp ngay từ thế kỷ trước và trong một thời gian dài chỉ được sử dụng làm chất phụ gia trong lớp phủ sản xuất giấy để cải thiện hiệu suất in giấy mà không được phát triển thành lớp rào cản chống thấm nước hoặc chống dầu-. Bước sang thế kỷ 21, những đột phá trong nghiên cứu khoa học về vật liệu nano{4}}cellulose đã cho thấy niềm hy vọng của ngành về lớp phủ-làm từ thực vật để thay thế nhựa làm từ dầu mỏ-.



Nguyên tắc quy trình: Sử dụng cellulose chiết xuất từ ​​bột gỗ và sợi thực vật (cellulose biến tính, nanocellulose) làm nguyên liệu thô, được trộn vào các lớp phủ-nước, phủ lên bề mặt giấy và bìa cứng để tạo thành một màng chức năng dày đặc, từ đó mang lại cho giấy khả năng chống thấm nước,{1}}chống dầu, chặn oxy-, bịt kín nhiệt- và các đặc tính bảo vệ khác tương tự như nhựa. Bản thân lớp phủ không chứa nhựa-dầu mỏ.



Xếp hạng khả năng tái chế PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ Cao nhất



Nhược điểm: 1. Giá thành vật liệu cao; 2. Khả năng ngăn hơi nước yếu trong môi trường có độ ẩm-cao: cellulose chứa một lượng lớn nhóm hydroxyl và hiệu suất ngăn hơi nước của nó trong môi trường ẩm ướt kém hơn nhiều so với lớp phủ nhựa PE; Trong các trường hợp có-độ ẩm cao, thường cần phải điều chỉnh kỵ nước hoặc phủ hỗn hợp hai lớp-; 3. Khả năng chống ngâm nước lâu dài-có giới hạn.



4. Dầu thay thế nhựa



Còn được gọi là dầu thay thế nhựa bề mặt, dầu thay thế nhựa, dầu thay thế nhựa gốc nước, dầu bóng thay thế nhựa gốc nước, dầu chống trầy xước, v.v.

Bắt đầu từ năm 2022, ngành dần dần phát huy nó.



Nguyên tắc quy trình: Đây là lớp phủ thân thiện với môi trường, chủ yếu bao gồm nhựa polyurethane-gốc nước, được áp dụng cho các bề mặt bao bì làm từ giấy-. Nó cung cấp các chức năng bảo vệ tương tự như màng nhựa (không thấm nước,-chống dầu, chống mài mòn-, v.v.), đồng thời duy trì khả năng tái chế và phân hủy của chất nền.



Hệ thống nhựa lõi: 1. Chất phân tán polyurethane gốc nước (PUD) --- phổ biến nhất; 2. Nhựa acrylic gốc nước; 3. Hệ thống hỗn hợp/hỗn hợp polyurethane-acrylic.



Thông số kỹ thuật: Tất cả các thông số không phải là tiêu chuẩn quốc gia bắt buộc và chỉ mang tính tham khảo



Phương pháp tạo màng: bay hơi ẩm + phản ứng tổng hợp hạt nhựa + tự đóng rắn-liên kết ngang, được phân loại là "tạo màng hóa học"; Độ dày hình thành màng: thường là 3–8 μm; Hàm lượng chất rắn: 28–40%; Giá trị pH: 7–9; Lượng sơn ướt: 4–12 g/㎡; Thời gian khô bề mặt: khoảng 50 giây; Độ bóng (60 độ): loại bóng 75–85 độ, loại mờ 1–15 độ; độ nhớt (4 cốc) 40–90 s / 25 độ ; khả năng chống mài mòn: hơn 800 chu kỳ ở mức 4 pound; khả năng chống nếp gấp: không đổ bột hoặc phân tách sau hơn 10 chu kỳ ở 360 độ; Chống trầy xước: Có thể chịu được 30 ~ 40 lần lau bằng cồn; Chống{27}}dính: Không; Giá trị Cobb: Không có; Cấp độ bộ: Không có; Giá trị WVTR: Không có; Giá trị OTR: Không có.



Xếp hạng khả năng tái chế PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ Cao nhất



Nhược điểm: 1. Giá thành cao: đơn giá cao hơn so với cán truyền thống, sản xuất đòi hỏi phải điều chỉnh các thông số của thiết bị in (như nhiệt độ và tốc độ sấy), có khả năng làm tăng mức tiêu thụ năng lượng và thời gian gỡ lỗi; 2. Hạn chế về hiệu suất: không phải là rào cản tuyệt đối; khả năng chống thấm nước và chống ẩm của nó là "không thấm nước" chứ không phải "không thấm nước", không thể đạt được hiệu ứng rào cản độ bền-cao,-toàn diện, lâu dài của việc cán nhựa. Không phù hợp với các sản phẩm cần ngâm lâu dài, độ ẩm cực cao hoặc thời hạn sử dụng cực kỳ dài; Không có bảo vệ cạnh; giống như tất cả các lớp phủ bề mặt, các cạnh cắt giấy bị lộ ra ngoài và chất lỏng có thể thấm qua các cạnh; 3. Ngưỡng ứng dụng và xử lý cao hơn: yêu cầu quy trình chính xác hơn, với những yêu cầu nhất định về độ bền bề mặt giấy và khả năng hấp thụ nước, lượng lớp phủ và mức độ khô phải được kiểm soát chính xác để tránh ảnh hưởng đến kết quả; Các nhà máy in cần học hỏi, thích nghi để làm chủ quy trình tốt nhất; Các nhà máy in cần chọn mẫu tương ứng dựa trên thành phần đóng gói cụ thể (gốc-nước, dầu-, pH), vì việc lựa chọn không đúng có thể dễ dẫn đến hỏng chức năng; 4. Thách thức về thị trường và nhận thức: Nhận thức của người tiêu dùng cuối-cuối chưa đủ: Hình thức bên ngoài của sản phẩm có thể không "sáng sủa" như phim nhiều lớp và người tiêu dùng có thể nhầm tưởng đó là "cấp thấp" hoặc không biết về giá trị môi trường của nó. Hiểu lầm về hiệu suất: Nếu sử dụng sai mục đích làm vật liệu chống thấm hoàn toàn, bao bì có thể bị hỏng và gây ra khiếu nại của khách hàng.



Nói tóm lại, bạn có thể coi nó như giấy được "đánh bóng" bằng một lớp "màng nhựa lỏng" vô hình, mang lại cho giấy cả đặc tính bảo vệ tương tự như cán màng và có thể tái chế trực tiếp mà không cần loại bỏ màng nhựa. Tính năng cốt lõi của nó là sử dụng nước làm môi trường phân tán, có hàm lượng VOC (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) cực thấp, khiến nó trở thành một giải pháp thay thế cho các quy trình cán nhựa truyền thống không{1}}phân hủy.



Kịch bản ứng dụng:



1. Lĩnh vực Bao bì Thực phẩm (Thị trường ứng dụng lớn nhất)



Hộp/cốc/bát đựng đồ ăn trưa bằng giấy: như hộp cơm mang đi, tô mì ăn liền, cốc giấy (cốc uống nước nóng/lạnh), đĩa giấy, v.v., có lớp phủ chống dầu, nước, rò rỉ hiệu quả và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm.

Bao bì thức ăn nhanh: giấy đựng bánh mì kẹp thịt, túi chiên kiểu Pháp, hộp đựng bánh ngọt, v.v., có khả năng chống thấm nước và dầu-trong thời gian ngắn.

Túi giấy thực phẩm: như túi bánh mì, túi đựng đồ ăn nhẹ, v.v.



2. Đóng gói sản phẩm hóa chất hàng ngày



Hộp màu mỹ phẩm: thay thế bao bì nhựa truyền thống, nâng cao hình ảnh môi trường mà vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ và chống thấm nhẹ.

Bao bì khăn giấy/khăn ướt: Tăng cường khả năng chống ẩm của bao bì.

Nhãn chất tẩy rửa: dùng cho nhãn chai, chống thấm nước- và chà xát-.



3. Bao bì cho sản phẩm điện tử và quà tặng cao cấp-



Các sản phẩm 3C (như điện thoại di động và hộp đóng gói tai nghe): mang lại cảm giác chạm tinh tế và khả năng chống mài mòn, phù hợp với triết lý bảo vệ môi trường của thương hiệu.

Hộp quà tặng/bao bì sang trọng: thay thế màng nhựa, đạt hiệu ứng hình ảnh mờ/bóng và có thể tái chế.



4. Bảo vệ bề mặt sản phẩm giấy



Bìa sách/album: chống thấm nước và chống vết bẩn-, kéo dài thời gian sử dụng.

Nhãn/Áp phích: Chẳng hạn như nhãn rượu và áp phích ngoài trời, phải chịu được môi trường ẩm ướt.

Túi giấy/Túi đựng giấy: Tăng cường độ bền và khả năng chống nước.



5. Giấy công nghiệp, chuyên dụng

Giấy chống ẩm-cho vật liệu xây dựng: bảo vệ chống thấm nước tạm thời.

Giấy cây giống nông nghiệp: có khả năng phân hủy sinh học và chống thấm-.

Giấy nhãn đặc biệt: chẳng hạn như nhãn trống dầu, chống dầu- và hóa chất-.



6. Gói bộ đồ ăn có thể phân hủy sinh học



Kết hợp với các vật liệu có khả năng phân hủy như PLA (axit polylactic), được sử dụng trong các bữa ăn{0}thân thiện với môi trường.



Nhìn chung, quá trình khử nhựa/thay thế nhựa-đang phát triển theo hướng "giảm nhựa → thay thế nhựa → không có nhựa". Màng vỏ truyền nhiệt và PLA thuộc các giải pháp pha "khử nhựa", trong khi lớp phủ cellulose và dầu thay thế nhựa-hướng tới hướng cuối cùng là "không có nhựa và có thể tái chế".



Doanh nghiệp nên lựa chọn sản phẩm một cách toàn diện dựa trên thị trường mục tiêu của mình (chẳng hạn như có xuất khẩu sang EU hay không), yêu cầu về chức năng của sản phẩm (xếp hạng chống thấm nước, yêu cầu về thời hạn sử dụng), điều kiện dây chuyền sản xuất và ngân sách chi phí.