軟包裝行業的未來趨勢，及創新技術與創新材料！

從新冠疫情到可持續性，?？松梨诘膬晌粚＜摇垡蚁┤驊鹇誀I銷經理弗朗索瓦·尚邦和高級技術專家艾蒂安·勒努共同展望了軟包裝市場的未來。

包裝行業的增長目前受到兩大趨勢的推動：全球人口增長和不斷擴大的中產階級。與今天的75億人口相比，到2040年全球人口預計將達到92億。與此同時，全球中產階級預計在未來十年內增長66%，從30億增加到超過50億，人們的壽命更長，并追求更健康、更美好的生活。

生活水平的提高將導致人們更多地獲得汽車、電器和電子產品。在中國尤其如此，預計到2040年人均GDP將增加兩倍，達到40000美元以上，這將與2030年歐洲經合組織的購買力相似。

化學品需求增長展望

僅在未來十年，這些大趨勢將導致全球化學品需求估計增長近45%，即每年增長約4%。這一增長高于同期能源和GDP增長的預測。預計對塑料行業的影響包括：

消費者對塑料、化肥和其他化學品的需求將隨著收入的增加而增長

烯烴和芳烴是塑料和其他消費品的基本組成部分

制造商將塑料視為輕質、耐用的材料，可以提高產品性能，應用于從包裝到汽車零件再到醫療設備。

預計幾乎所有這些增長都將發生在發展中國家，其中三分之二在亞太地區。到2040年，印度和中國的中產階級人口預計將分別超過10億，這尤其會推動對包裝和聚乙烯 (PE) 的需求。


包裝趨勢


雖然全球人口和中產階級的增長推動了對化學品和塑料的需求，但其他趨勢同樣也在影響包裝格局。

抵制一次性塑料的壓力：預計包裝價值鏈參與者和公眾將推動減少一次性塑料垃圾。在新冠疫情爆發之前，一些零售商（尤其是歐洲）經歷了早期的對塑料取舍的選擇。一旦危機過去，隨著消費者的情緒轉變為健康和保護第一，人們可能會更加重視包裝安全。這可能會改變消費者對包裝的看法，使其更加注重衛生而，不是可持續性。

電商和便利性：電商的興起和對便利性的日益增長的需求，正在塑造新的B2B和B2C客戶期望。電商和送貨上門業務在疫情期間經歷了巨大的推動，但包裝需要更好的抗沖擊力和抗穿刺性，因為與傳統價值鏈相比，它們由更多的人進行物理處理。例如，由于尖銳物體、處理不慎或包裝材料選擇不當導致密封失效和刺破，鮮肉包裝泄漏是生鮮配送中遇到Z多的投訴。液體產品的包裝也從剛性包裝轉變為柔性包裝，因為電商購買需要增強完整性。

智能價值鏈：工業4.0和物聯網 (IoT) 正在改變工業生產并在PE價值鏈中創造新機遇。工業4.0有助于確保從包裝生產到Z終產品放置在零售貨架上的可追溯性，預計將在確?？筛櫚b成分方面發揮越來越重要的作用，尤其是在包含回收成分時。

可持續發展重點領域

包裝行業價值鏈創造更可持續解決方案的需求將繼續增長，重點關注使用PE的三個方面：

回收設計：可以提供高質量單一材料回收流的解決方案，然后可以將其納入各種下一步的PE結構。

升級回收流：使用增容劑提高已被外來不混溶聚合物（如EVOH 或聚酰胺 PA）污染的PE薄膜性能的解決方案。

增加回收含量：通過包括助推高性能PE聚合物來增加回收含量的解決方案，以保持Z終產品的機械性能。

就提高回收率同時保持性能而言，價值鏈合作勢在必行，因為包裝必須在功能上有效，所有這些都是為了實現歐盟委員會提出的到2025年每年使用1000萬噸再生塑料的目標。


回收設計


許多包裝結構傳統上使用復合結構，其通常包括用作密封層的PE薄膜，以及用作基材的聚酯或PA薄膜等定向薄膜。這些多材料結構在機械回收過程中很難回收。

近年來，人們創造了用更容易回收的PE薄膜代替這些基材的解決方案，并正在開發許多新的解決方案。特別關注的是定向PE，無論是單向 (MDOPE) 還是雙向 (BOPE)。這些PE/PE復合膜可以提高可回收性，并可能有助于循環經濟。

一個成功案例是全PE復合的自立袋 (SUP) 解決方案，以取代傳統的多材料結構。在存在收集和回收塑料薄膜的程序和設施的情況下，這些全PE SUP可以輕松回收。這是第1步。

第2步是回收內容的全PE自立袋（綠色 SUP）。它由使用100%原生PE的MDO薄膜制成，復合到密封膜上，該密封薄膜包含來自步驟1的全PE SUP的回收材料?；厥詹牧吓c原始Exceed? XP、Exceed?和Enable?高性能PE聚合物結合和Exact?塑性體產品，以保持Z終SUP的機械性能。整個結構結合了30%的回收成分PE薄膜和70%的原始PE。

它具有出色的包裝完整性、抗穿刺和光學特性，非常適合非食品應用，例如洗滌劑和洗碗機標簽。SUP的創造利用了與Hosokawa Alpine（薄膜擠出和MDO設備）、Erema（回收機械）和漢高的合作，后者開發了用于機械回收的優化粘合劑，提高了再擠出過程中的可加工性，并減少了對回收物的氣味和變色的影響材料。

MDO抗拉伸

MDO工藝顯著提高了機器方向的抗拉伸性，使PE薄膜在印刷和復合時更加堅固，是SUP成功的關鍵。下圖的薄膜結構顯示了為MDO和復合開發的5層PE薄膜。由于當今的許多包裝機設計用于處理高耐熱復合材料，因此必須在配方中添加大量高密度PE (HDPE) 以避免或Z大限度地減少密封過程中的熱變形。

為確保MDO后的卓越光學性能，在每個表層中都放置了中等密度的Enable? 4002和 Enable? 4009（0.940 密度）高性能聚乙烯。與其他解決方案（例如在表層中使用HDPE的解決方案）相比，它們還以更低的拉伸比賦予出色的薄膜光學性能。僅4.6次拉伸仍可以獲得非常好的光學性能，而HDPE樹脂通常需要大約6次。加工商可以更少地拉伸薄膜，從而Z大限度地降低不利于生產效率的分裂風險。

為增強機械性能和落袋性能，在芯層中添加了Exceed? XP高性能聚乙烯。如果需要更高的耐熱性，也可以將一些HDPE添加到芯層中。這種復合到PE密封薄膜上的MDO薄膜具有與OPA/PE復合材料相似的落袋性能。至于進一步的發展，?？松梨谀壳罢谘芯繉怏w阻隔性融入MDOPE/PE復合材料的解決方案，同時保持性能和回收機會。

去除聚酰胺

含有PA的多層共擠結構可能是回收利用的一個重要問題。這些結構通常用于熱成型應用，含有30%- 50%的PA。PA用途廣泛，具有貼合性、抗穿刺性、耐磨性、易熱成型和阻隔性等特性。

從這些多層結構中去除PA是提高可回收性的關鍵目標。Exceed? XP 6026和6056高性能聚乙烯可用于提高抗穿刺性，同時可以減少PA層的厚度。PA可降低30%，同時增強抗穿刺性。目前正在進行開發工作，以進一步減少或去除這些多層薄膜中的PA，就像關于PE熱成型薄膜或至少聚烯烴熱成型薄膜的開發工作一樣，可以很容易地回收利用。

升級回收流

在可預見的未來，難以回收的混合聚合物流將繼續成為該行業的挑戰。正在開發可以將聚烯烴與不相容的聚合物結合，同時Z大限度地減少性能損失的增容劑。

增容劑對PE + PA混合物的影響顯示在兩張圖片中。如果沒有增容劑，PA就不能很好地分散到PE基材中，從而降低PE的性能。添加有效的增容劑有助于將PA分散成更小的夾雜物并將其與PE結合。

增容劑對性能的影響可能是巨大的。該圖表突出顯示了基于MAH接枝威達美? 高性能聚合物的增容劑在含有PE、聚丙烯 (PP)、PA和EVOH的工業后循環流中的性能?；疑幱皡^域所代表的結構由100%回收成分制成，性能較差。添加增容劑可顯著提高機械性能，如抗飛鏢、抗撕裂和抗穿刺性，如藍色輪廓所示。

增加回收含量

與增加配方中的回收成分相關的一個問題是它對Z終產品的性能產生不利影響。添加 Exceed? XP 等高性能聚合物可以提高性能。

圖表中的灰色陰影區域代表基本薄膜結構，由70% LLDPE和30% LDPE 制成。如紫色虛線所示，在表層中引入75% Exceed? XP 8656高性能聚乙烯允許在芯層中使用高達100%的再生樹脂，同時適合用途的薄膜特性，類似于參考薄膜由原始聚合物制成，得到維護。

考慮高性能PE聚合物對整個薄膜的影響的另一種方法是，使用38%的Exceed? XP 允許引入高達50%的回收材料。使用類似的概念，法國領先的PE薄膜加工商和回收商The Barbier Group與?？松梨谥g的合作已導致制造包含50%消費后回收成分和Enable? 4002高性能聚合物的整理收縮薄膜作為性能助推器。破損風險Z小的包裝不會降低機械性能，而光學性能（例如光澤度和透明度）使品牌所有者能夠有效地推廣產品。


結論


隨著時間的推移，開發可持續解決方案有助于循環經濟。價值鏈在利用這三個技術重點領域的力量方面的協作努力將在創新解決方案的開發中發揮關鍵作用，這些解決方案提供可持續發展的好處，滿足不斷變化的品牌所有者承諾、消費者期望和監管變化。