“雙向拉伸”打造可回收薄膜,廣東德冠BOPE持續(xù)穩(wěn)定量產
已有人閱讀此文 - -近日,佛山印發(fā)了《佛山市關于進一步加強塑料污染治理的實施方案》,提出佛山“禁塑令”目標:到2020年底,全市部分領域禁止、限制部分塑料制品的生產、銷售和使用;到2022年底,一次性塑料制品禁限范圍進一步擴大。
不止佛山,今年以來,全國各地密集出臺新版“限塑令”。
限塑,是一場關于生態(tài)環(huán)境的全民行動。這其中,不僅商家和普通市民需要減少塑料用品的使用量。對于塑料產業(yè)界而言,這將是一場曠日持久的戰(zhàn)役。其中面臨的挑戰(zhàn)包括:如何研發(fā)生產可降解的替代材料,如何通過輕量化處理實現(xiàn)塑料用量的減少,如何通過材料創(chuàng)新實現(xiàn)塑料的可回收再用等。
在這場產業(yè)戰(zhàn)役中,有人已經奮戰(zhàn)十年,并且取得了階段性的成果。
位于佛山順德的廣東德冠薄膜新材料股份有限公司(下稱“德冠”),是國內薄膜領域的龍頭企業(yè),同時也是目前薄膜行業(yè)內極少數(shù)能夠實現(xiàn)BOPE薄膜量產及穩(wěn)定交付的企業(yè)。其生產的BOPE薄膜具有輕量化、可回收利用的特點,已經開始逐步應用在化妝品、日用品等包裝上,取代原來不可回收的復合型薄膜。
這是德冠十年如一日堅持聚乙烯雙向拉伸技術研發(fā)的成果,也是塑料薄膜產業(yè)鏈上企業(yè)攜手攻克新型薄膜生產的戰(zhàn)果。
三方合力推動材料革命
根據(jù)中國包裝聯(lián)合會的數(shù)據(jù),2019年塑料薄膜產量達到1594.62萬噸。2007年底,國務院發(fā)布《關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知》。一紙“限塑令”,引起全民對“白色污染”的關注,也引發(fā)塑料行業(yè)研發(fā)環(huán)保材料的熱潮。
“我們從2010年開始著手研發(fā)聚乙烯雙向拉伸技術,聚乙烯是最常用的薄膜材料之一,本身具有可重復利用次數(shù)多的特點。我們的目標是通過生產工藝的改進,實現(xiàn)薄膜的輕量化及可回收利用。”德冠輪值總裁何文俊說。
但何文俊也指出,BOPE的生產和應用并非是一家企業(yè)就能實現(xiàn)的事情,需要依托產業(yè)鏈前中后端的共同努力。
首先,生產塑料原材料的企業(yè)需研發(fā)出可用于雙向拉伸的聚乙烯粒料;接著,以德冠為代表的薄膜生產企業(yè)要通過配料和設備、工藝改進,生產出雙向拉伸聚乙烯薄膜;最后,包裝印刷企業(yè)要將其打造成食品、日用品所需的包裝袋。幾乎是整個產業(yè)鏈共同發(fā)力,在2017年,雙向拉伸聚乙烯薄膜的研發(fā)應用取得了突破性進展。
當年,在上海國際加工包裝展覽會上,世界500強企業(yè)——陶氏化學公司,聯(lián)合德冠和包裝印刷企業(yè)舉辦了一場發(fā)布會,三方分別攻克了雙向拉伸聚乙烯原料的研制、雙向拉伸聚乙烯薄膜(BOPE)的研發(fā)、生產及BOPE薄膜的應用拓展方面難題。
隨著技術的成熟和穩(wěn)定的量產,這一革命性的材料創(chuàng)新逐漸應用于越來越多的日常產品。今年以來,洗護品牌立白、化妝品牌雪花秀的部分袋裝產品悄然換上了新裝。新包裝正是采用德冠生產的雙向拉伸聚乙烯薄膜(BOPE)制作的可回收塑料袋。
“雙向拉伸”打造可回收薄膜
BOPE諸多優(yōu)異的性能,是在薄膜生產環(huán)節(jié)的“雙向拉伸”工藝中產生的,這也是德冠十年磨一劍掌握的關鍵核心技術。
在德冠杏壇生產基地內,偌大的廠房內擺放著接近150米長、9米寬的雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)生產線,聚丙烯原料被生產線上的擠出機加熱熔融擠出,經模頭成型為厚片,再經過縱向拉伸設備與橫向拉伸設備進行一定倍數(shù)的拉伸,最后經過冷卻及后續(xù)處理制成薄膜。
何文俊把雙向拉伸過程形容為“拉面”,面經過多次拉伸后會變得更加“筋道”,而薄膜經過雙向拉伸后,機械強度會明顯提高,抗刺穿、印刷性、挺度等性能也得到改善,用途大大拓寬。
雙向拉伸工藝很早就應用于聚丙烯等材料。聚乙烯與聚丙烯均是常見的塑料薄膜材料,且聚乙烯在耐低溫性、熱封性和柔韌性等性能上優(yōu)于聚丙烯,聚乙烯薄膜的可重復利用次數(shù)也多于聚丙烯薄膜。
但是受限于原料特性,聚乙烯過去一直是通過吹塑、流延的方式成膜,無法實現(xiàn)雙向拉伸。這也限制了聚乙烯薄膜的應用。
經過雙向拉伸的聚乙烯薄膜,在抗刺穿性能、低溫耐受性和透明度上大大提升。更重要的是,相比吹塑、流延工藝生產的聚乙烯薄膜,BOPE能以更薄的厚度實現(xiàn)更優(yōu)的物理性能。“
輕量化”是BOPE的優(yōu)勢之一。以米袋為例,使用流延工藝生產的聚乙烯薄膜,需要70μ厚度才能保證米袋足夠牢固,但是用BOPE,只需要一半的厚度就可以了,也就是說,塑料用量直接減少了一半,并且強度更高,上架后的破袋率更低。
另一個更顯著優(yōu)勢是,使用BOPE可使包裝袋實現(xiàn)單一材質結構,實現(xiàn)百分百可回收利用。以往包裝袋由兩到三層不同材料構成,比如聚乙烯+尼龍,這類復合材料,使用過后難以回收。但使用BOPE可以實現(xiàn)單一材料構成,從而實現(xiàn)可回收利用。
“我們從2019年開始量產BOPE,今年比去年產量翻了一倍,歐洲市場得到了很好的拓展。”何文俊透露,由于環(huán)保、抗刺穿、耐低溫等特性,BOPE在歐美地區(qū)也廣受歡迎,出口量可觀。
同時,德冠繼續(xù)加大研發(fā)投入。今年初,德冠將公司兩處聯(lián)排的舊廠房改造為實驗室用地,高端實驗室增至7個,增設了3個產品中試車間。何文俊表示,不管是BOPE,還是無膠復合膜,隨著對綠色環(huán)保和品質生活要求的提升,兩者的市場前景都非常廣闊,這也正是德冠科研創(chuàng)新的重要方向。