“双向拉伸”打造可回收薄膜,广东德冠BOPE持续稳定量产
已有人阅读此文 - -近日,佛山印发了《佛山市关于进一步加强塑料污染治理的实施方案》,提出佛山“禁塑令”目标:到2020年底,全市部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用;到2022年底,一次性塑料制品禁限范围进一步扩大。
不止佛山,今年以来,全国各地密集出台新版“限塑令”。
限塑,是一场关于生态环境的全民行动。这其中,不仅商家和普通市民需要减少塑料用品的使用量。对于塑料产业界而言,这将是一场旷日持久的战役。其中面临的挑战包括:如何研发生产可降解的替代材料,如何通过轻量化处理实现塑料用量的减少,如何通过材料创新实现塑料的可回收再用等。
在这场产业战役中,有人已经奋战十年,并且取得了阶段性的成果。
位于佛山顺德的广东德冠薄膜新材料股份有限公司(下称“德冠”),是国内薄膜领域的龙头企业,同时也是目前薄膜行业内极少数能够实现BOPE薄膜量产及稳定交付的企业。其生产的BOPE薄膜具有轻量化、可回收利用的特点,已经开始逐步应用在化妆品、日用品等包装上,取代原来不可回收的复合型薄膜。
这是德冠十年如一日坚持聚乙烯双向拉伸技术研发的成果,也是塑料薄膜产业链上企业携手攻克新型薄膜生产的战果。
三方合力推动材料革命
根据中国包装联合会的数据,2019年塑料薄膜产量达到1594.62万吨。2007年底,国务院发布《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》。一纸“限塑令”,引起全民对“白色污染”的关注,也引发塑料行业研发环保材料的热潮。
“我们从2010年开始着手研发聚乙烯双向拉伸技术,聚乙烯是最常用的薄膜材料之一,本身具有可重复利用次数多的特点。我们的目标是通过生产工艺的改进,实现薄膜的轻量化及可回收利用。”德冠轮值总裁何文俊说。
但何文俊也指出,BOPE的生产和应用并非是一家企业就能实现的事情,需要依托产业链前中后端的共同努力。
首先,生产塑料原材料的企业需研发出可用于双向拉伸的聚乙烯粒料;接着,以德冠为代表的薄膜生产企业要通过配料和设备、工艺改进,生产出双向拉伸聚乙烯薄膜;最后,包装印刷企业要将其打造成食品、日用品所需的包装袋。几乎是整个产业链共同发力,在2017年,双向拉伸聚乙烯薄膜的研发应用取得了突破性进展。
当年,在上海国际加工包装展览会上,世界500强企业——陶氏化学公司,联合德冠和包装印刷企业举办了一场发布会,三方分别攻克了双向拉伸聚乙烯原料的研制、双向拉伸聚乙烯薄膜(BOPE)的研发、生产及BOPE薄膜的应用拓展方面难题。
随着技术的成熟和稳定的量产,这一革命性的材料创新逐渐应用于越来越多的日常产品。今年以来,洗护品牌立白、化妆品牌雪花秀的部分袋装产品悄然换上了新装。新包装正是采用德冠生产的双向拉伸聚乙烯薄膜(BOPE)制作的可回收塑料袋。
“双向拉伸”打造可回收薄膜
BOPE诸多优异的性能,是在薄膜生产环节的“双向拉伸”工艺中产生的,这也是德冠十年磨一剑掌握的关键核心技术。
在德冠杏坛生产基地内,偌大的厂房内摆放着接近150米长、9米宽的双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)生产线,聚丙烯原料被生产线上的挤出机加热熔融挤出,经模头成型为厚片,再经过纵向拉伸设备与横向拉伸设备进行一定倍数的拉伸,最后经过冷却及后续处理制成薄膜。
何文俊把双向拉伸过程形容为“拉面”,面经过多次拉伸后会变得更加“筋道”,而薄膜经过双向拉伸后,机械强度会明显提高,抗刺穿、印刷性、挺度等性能也得到改善,用途大大拓宽。
双向拉伸工艺很早就应用于聚丙烯等材料。聚乙烯与聚丙烯均是常见的塑料薄膜材料,且聚乙烯在耐低温性、热封性和柔韧性等性能上优于聚丙烯,聚乙烯薄膜的可重复利用次数也多于聚丙烯薄膜。
但是受限于原料特性,聚乙烯过去一直是通过吹塑、流延的方式成膜,无法实现双向拉伸。这也限制了聚乙烯薄膜的应用。
经过双向拉伸的聚乙烯薄膜,在抗刺穿性能、低温耐受性和透明度上大大提升。更重要的是,相比吹塑、流延工艺生产的聚乙烯薄膜,BOPE能以更薄的厚度实现更优的物理性能。“
轻量化”是BOPE的优势之一。以米袋为例,使用流延工艺生产的聚乙烯薄膜,需要70μ厚度才能保证米袋足够牢固,但是用BOPE,只需要一半的厚度就可以了,也就是说,塑料用量直接减少了一半,并且强度更高,上架后的破袋率更低。
另一个更显著优势是,使用BOPE可使包装袋实现单一材质结构,实现百分百可回收利用。以往包装袋由两到三层不同材料构成,比如聚乙烯+尼龙,这类复合材料,使用过后难以回收。但使用BOPE可以实现单一材料构成,从而实现可回收利用。
“我们从2019年开始量产BOPE,今年比去年产量翻了一倍,欧洲市场得到了很好的拓展。”何文俊透露,由于环保、抗刺穿、耐低温等特性,BOPE在欧美地区也广受欢迎,出口量可观。
同时,德冠继续加大研发投入。今年初,德冠将公司两处联排的旧厂房改造为实验室用地,高端实验室增至7个,增设了3个产品中试车间。何文俊表示,不管是BOPE,还是无胶复合膜,随着对绿色环保和品质生活要求的提升,两者的市场前景都非常广阔,这也正是德冠科研创新的重要方向。