Раскрытие потенциала ПЭТ: путь к устойчивой упаковке из мономатериала

Редактор журнала Plastics Technology Magazine подчеркивает, что в устойчивой упаковке ключевым понятием является «мономатериал». Возникает мысль: упаковка из мономатериала, особенно изготовленная из перерабатываемых материалов, таких как ПЭТ, играет ключевую роль в обеспечении устойчивости в упаковочной отрасли, что соответствует глобальным целям круговой экономики.

Прорыв в интеграции мономатериала ПЭТ: крышки на основе ПЭТ для жесткой упаковки

В августе 2023 года мир увидел запуск первой в мире крышки для бутылки, изготовленной из переработанного ПЭТ (rPET). Этот прорыв, основанный на передовой технологии термоформования и разрезания и складывания, прокладывает путь к крупномасштабному производству крышек из ПЭТ с возможностью использования первичной смолы ПЭТ или ПЭТ на биологической основе.

После всесторонних испытаний эти крышки из ПЭТ доказали свою превосходную барьерную способность по кислороду и углекислому газу по сравнению с крышками из ПЭВП и ПП. Совместимые со стандартным покрытием горлышка PCO 1881 (сертифицированная по ISO спецификация), эти крышки могут похвастаться эффективностью производства, превышающей 98%. Это нововведение не только поможет брендам воды и газированных напитков достичь полностью ПЭТ-контейнеров, но и значительно повысит пригодность упаковки для вторичной переработки, способствуя круговой экономике.

Проблема: этикетки усложняют переработку бутылок из-под напитков

Но есть одна проблема, которую мы часто упускаем из виду: в жесткой ПЭТ-упаковке, хотя бутылки являются основным элементом дизайна, этикетка играет решающую роль, помогая потребителям различать бренды и функции, направляя их в выборе предпочитаемого напитка. Однако наличие этикеток усложняет процесс переработки.

Данные показывают, что около 70% этикеток для бутылок с напитками изготовлены из ПП (полипропилена) и ПВХ (поливинилхлорида), материалов, которые отличаются от ПЭТ-бутылок, что влияет на эффективность систем переработки. Это приводит к снижению показателей переработки пластиковых бутылок и увеличивает затраты на сортировку и обработку.

Чтобы решить эту проблему, Директива ЕС по пластиковой упаковке и Директива по одноразовому пластику продвигают дизайн упаковки из «мономатериалов», требуя, чтобы этикетки и бутылки были сделаны из одинаковых или совместимых материалов для повышения эффективности переработки и использования ресурсов. Такие страны, как Индия, Индонезия, Южная Африка и Нигерия, поощряют использование этикеток, совместимых с материалами пластиковых бутылок, для повышения пригодности пластиковой упаковки для вторичной переработки.

Возможна ли интеграция этикеток с ПЭТ-бутылками?

Учитывая проблемы, связанные с традиционными этикетками, может ли ПЭТ стать тем решением, в котором отрасль остро нуждается для их замены? 

Пластик ПЭТ, с его исключительной гибкостью и прозрачностью, предлагает убедительное преимущество в прямой печати и термопереносе. Эти свойства делают ПЭТ идеальным материалом для производства высококачественных, визуально привлекательных этикеток, которые легко интегрируются с упаковкой.

Благодаря гладкой, чистой и прозрачной поверхности ПЭТ идеально подходит для методов прямой печати. ​​Будь то УФ-печать или трафаретная печать, содержимое прочно прилипает, не снижая общей производительности ПЭТ. Кроме того, термотрансферная печать использует термостойкость ПЭТ и превосходное сохранение рисунка. Прозрачность ПЭТ в сочетании с печатным дизайном не только эффективно отображает информацию о продукте и повышает узнаваемость бренда, но и повышает визуальную привлекательность упаковки.

Одним из заметных преимуществ ПЭТ в этикетках является его совместимость с технологией 3D-печати. ​​Это позволяет печатать этикетки непосредственно на ПЭТ-бутылке, устраняя необходимость в традиционных материалах для этикеток, таких как бумага или пластиковая пленка. При печати этикеток непосредственно на бутылке нет необходимости в дополнительных клеях или слоях, которые часто усложняют процесс переработки.

Такой плавный процесс интеграции этикеток непосредственно в ПЭТ-бутылки способствует достижению целей экономики замкнутого цикла и устойчивого развития, одновременно сводя к минимуму воздействие упаковки из нескольких материалов на окружающую среду.

Может ли гибкая ПЭТ-упаковка стать устойчивым мономатериалом?

ПЭТ-смола прочно обосновалась в секторе мягкой упаковки благодаря своим выдающимся физическим свойствам, таким как прозрачность, прочность на разрыв, термостойкость и газобарьерные свойства. Благодаря своим характеристикам устойчивости ПЭТ все чаще становится предпочтительным материалом в различных отраслях, включая упаковку продуктов питания и напитков, логистику холодовой цепи, фармацевтику и средства личной гигиены. Но вот еще один важный вопрос: действительно ли осуществима разработка мягкой упаковки из одного ПЭТ-материала?

Одной из остающихся проблем является повышение гибкости и удлинения материалов ПЭТ. По сравнению с обычно используемыми мягкими упаковочными материалами, такими как двуосно-ориентированный полипропилен (BoPP) и двуосно-ориентированный полиэтилен (BoPE), двуосно-ориентированный ПЭТ (BoPET) по-прежнему уступает в плане гибкости. Он более склонен к растрескиванию и деформации в процессе термоформования. В результате производители часто используют композитные или ламинированные структуры, комбинируя BoPET с другими материалами для повышения его гибкости и удлинения, тем самым удовлетворяя разнообразные требования различных упаковочных приложений.

Это поднимает критический вопрос: могут ли достижения в области материаловедения и производственных технологий преодолеть эти ограничения, позволяя ПЭТ превратиться в устойчивое решение из одного материала для мягкой упаковки? Потенциал ПЭТ как мономатериала в упаковке — это шаг к достижению большей устойчивости, но он требует постоянных инноваций и оптимизации.

Анализ осуществимости

Фактически, пленки ПЭТ превосходят многие ключевые области, такие как барьерные свойства, прочность на разрыв и термостойкость, по сравнению со многими другими мягкими упаковочными материалами. В частности, в приложениях с высокими требованиями к газобарьерным свойствам и механической прочности ПЭТ демонстрирует уникальные преимущества.

Чтобы повысить потенциал ПЭТ-пленок в мягкой упаковке, ключ лежит в выборе высокопроизводительных, адаптированных ПЭТ-смол. Это во многом зависит от технологических инноваций и исследовательских возможностей производителей ПЭТ-смол. В компании Wankai New Materials передовые методы модификации, такие как сополимеризация и наномодификация, значительно улучшили критические свойства ПЭТ, такие как термостойкость и устойчивость к УФ-излучению. 

С точки зрения улучшения применимости ПЭТ в гибкой упаковке, оптимизация процессов полимеризации и точный контроль молекулярной массы ПЭТ посредством уточненного выравнивания молекулярной цепи имеют решающее значение. Такой подход гарантирует, что при сохранении механической прочности гибкость и растяжимость ПЭТ могут быть значительно улучшены.

Кроме того, оптимизация процесса растяжения является еще одной важной стратегией. Регулировка толщины пленок ПЭТ может повысить их гибкость для определенных применений. Например, использование более тонких пленок ПЭТ может улучшить растяжимость, но необходимо соблюдать баланс с требованиями к газовому барьеру и прочности на разрыв. Процессы термообработки или отжига также могут улучшить внутреннюю структуру пленок ПЭТ, оптимизируя молекулярное выравнивание для лучшей гибкости и растяжимости в различных применениях.

Заключение

Интеграция материалов из смолы ПЭТ в упаковку, как жесткую, так и гибкую, открывает значительные перспективы для повышения устойчивости в упаковочной промышленности. Благодаря постоянному технологическому прогрессу ПЭТ готов играть центральную роль в сокращении отходов из нескольких материалов, повышении пригодности к вторичной переработке и поддержке устойчивости в различных упаковочных приложениях.

Ссылки

Источники ссылок: Технология производства пластмасс, всемирно известная онлайн-платформа и журнал для индустрии пластмасс:

<р>1. <р>В терминах устойчивой упаковки есть слово «мономатериал».

2. Объявлено о партнерстве по массовому производству всех ПЭТ-колпачков

3. Анонсирована крышка для бутылки из полиэстера