BOPE崭露头角

作者:本刊记者 Lilli Manolis Sherman 文章来源:PT塑料网 发布时间:2020-08-01
与多层BOPP或BOPET薄膜相比,Nova化学公司的新型双向拉伸HDPE被视为一种更容易回收的竞争材料。

在过去几年中,BOPE(双向拉伸聚乙烯)已在可回收利用包装领域中成长为一个主要的潜在竞争者。与全PE吹塑薄膜包装(如立式包装袋)的长期使用趋势一样,BOPE这种单一材料被选择的关键原因在于其自身的可持续性以及循环经济。Nova化学公司(以下简称Nova)是一家在BOPE开发领域拥有领先优势的企业。

在K 2019展会中,SABIC推出了一款适用于生产BOPE薄膜的新型LLDPE(线性低密度聚乙烯)。相关展品是采用该材料生产的BOPE自立袋。这款包装袋可用于糖果和零食,冷冻或新鲜的干果与蔬菜以及个人护理用品的包装。BOPE拥有非常高的力学性能、密封完整性以及良好的印刷适性。SABIC的新材料还为BOPE薄膜带来了可控的线性撕裂方向,使包装容易打开。

最近,Nova与整个供应链中的几家机构展开了合作以开发单材料BOPE包装。其瞄准的领域是拉幅机工艺(tenter-frame process),该领域对HD-BOPE(双向拉伸高密度聚乙烯)有强烈需求,以替代BOPP(双向拉伸聚丙烯)或BOPET(双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯)基的多材料包装。

Nova表示,HD-BOPE包装更易回收,可提高软包装的回收率,并帮助品牌所有者实现其循环经济的承诺。该公司高性能薄膜技术服务团队负责人Owen Lightbody表示,虽然BOPP在双向拉伸薄膜领域中已占据了数十年的领先地位,但HD-BOPE在未来几年内有可能成为可回收包装的行业标准。

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HD-BOPE有可能成为可回收包装的行业标准

优化的HDPE

Nova的专家解释说,用于双向拉伸薄膜的拉幅机工艺非常苛刻,目前使用的大多数设备都是围绕PP、PET和PA(尼龙)设计的。虽然LLDPE很容易拉伸,但其制成的薄膜缺乏大多数高性能应用所要求的刚度和耐热性,但HDPE可以实现这些性能,因此Nova公司认为它是更适合用于BOPE薄膜的材料,尽管传统的HDPE缺乏足够的弹性来拉伸。

现在,Nova开发出了专门用于双向拉伸薄膜工艺的HDPE牌号,改善了HD-BOPE薄膜的生产,该公司相信这将革命性地创造出适合循环经济的单材料包装。

现在,已经有两种薄膜设计引起了市场相当大的兴趣。第一种是100%HDPE打印卷筒料,第二种是密封膜。在包装生产线上使用时,这种密封膜的密封起始温度低且不会粘在拉幅机生产线中的滚筒上。

“我们看到HD-BOPE已在全球多个地区引起了浓厚的兴趣,我们预计这些薄膜将在包装领域中迅速发展。另外,由于取向的LLDPE薄膜比传统吹塑膜和流延膜更具性能优势,因此我们预计它也将在未来几年内保持增长。随着软包装行业追求单一材料的包装解决方案,LLD-BOPE将在许多应用中很好地替代PP、BOPET和BOPA(双向拉伸尼龙)。”Lightbody说道。

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HD-BOPE提供了一种替代多层BOPP或BOPET的单材料解决方案

加工挑战

虽然BOPE的知名度因品牌所有者作出的可持续发展承诺以及单一材料包装带来的更好的可回收性而得到了提高,但现实情况是,供应链中的设备主要是围绕PP的传统拉幅机生产线。因此,开发适合HDPE的工艺技术是主要的挑战。该技术需要一个合适的取向窗口,使材料能在现有的拉幅机上得到加工。

Nova与领先的拉幅机制造商Bruckner集团合作,优化了用于BOPE的HDPE树脂技术,并且加快了HD-BOPE薄膜的商业化进程。技术优化过程中的关注重点是挤出产量,以及在不破膜的情况下实现可靠的生产。通过结合新型的PE树脂结构以及设备的优化(如Brueckner的新型BOPP/BOPE混合拉幅机设计),有望实现生产率的持续提高。

Nova的专家表示,为了加工出无缺陷的薄膜,需要高度专业化的树脂,这样才能为拉幅机工艺提供量身订制的黏度曲线、极低的凝胶和批次间的一致性。

优于BOPET和BOPP

采用BOPP、BOPET和/或BOPA(双向拉伸尼龙)的各种应用其数量和复杂性都相当大,想要以BOPE完全替代它们是不现实的。但从性能和/或循环经济的角度来看,在许多包装应用中选择BOPE是十分有利的。与被替代的材料相比,BOPE的最大优势在于可回收性更高。一些地区(包括北美的大部分地区)缺乏回收流,因而PP通常较难回收,而且许多含有BOPP的结构和应用都是多材料的。与之相比,HD-BOPE的单材料解决方案优势显著,同时也为可回收包装的广泛采用提供了助力。

许多传统的软包装采用了混合材料层(如PET/PE)以获得所需的性能,如刚度、耐热性和密封性能。由于PE产品的密度范围宽泛,所以PE可以满足各种性能要求。较低密度的材料(如LLDPE)具有出色的密封性能,而较高密度的PE材料则拥有刚度和耐热性。HD-BOPE可以使薄膜更硬,从而有助于减薄;还能赋予薄膜低撕裂特性,使包装能轻松打开;同时,包装的光学性能也得到了增强,使其与标准HDPE包装相比,拥有更好的货架吸引力。现在,Nova已拥有多个LLD-BOPE牌号,能和加工商一起设计HD-BOPE/LLD-BOPE单材料层压薄膜。

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