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                    鑫瑞奇諾:APE膜來了,不可小覷的藍海市場?。ㄒ暯纭?16)
                    時間:2022-07-27   來源: 互聯網   閱讀:1950次

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                    鑫瑞奇諾:APE膜來了,

                    不可小覷的藍海市場!


                    至2022年,以功能性保護為特點的軟包裝行業,PE//PE單一材質結構已成為業內人士關注的重點,而PP/PE的多烯烴結構由于只能降級回收增值作用不高,不利于催生不可或缺的回收處理環節,注定不能成為主流而淪為過渡性結構。

                    令人感嘆的是,僅僅在短短二年之前的2020年,業內人士還在糾結于降解路線和可回收路線的選擇,還在迷茫于發展進程的不可預期。一些意識極強的企業早在數年前就開始成功運用單材結構并因此受益,得以在當今產能過剩、競爭極度激烈的態勢下促進企業的高速發展;而今越來越多的企業在積極進行對單材結構的技術驗證和技術儲備工作,正在共同形成單材結構的發展態勢。

                    隨著國家政策的推進、行業組織對相關標準的定型進程及行業各相關環節的技術發展,可以預見在三年之內會迎來單材結構運用的爆發點,并迅速進入井噴期。很難想象未做充分準備的公司能夠在新一輪大規模的變革中獲得足夠的競爭優勢。


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                    汕頭市鑫瑞奇諾包裝材料有限公司是由汕頭東風印刷股份有限公司旗下全資子公司廣東鑫瑞新材料科技有限公司與江蘇百瑞爾包裝材料有限公司共同投資創辦,成立于2020年,專業從事PVA高阻隔涂布薄膜研發、生產與銷售。

                    秉承可持續發展、務實、嚴謹、服務社會的投資作風,東風印刷選擇對符合國家產業政策、產業發展方向的產業進行投資,PVA涂布項目作為符合低碳發展、綠色環保,具有巨大市場潛力,具體而言因能夠彌補PE單材結構的低阻氧缺陷、軟包裝工藝適應性強而又不影響其可回收的特點,成為東風印刷的投資選擇。鑫瑞奇諾規劃為五年分二期投資五千萬元,目前已擁有高速涂布線一條,達成產能2.4億平方米/年,至2022年年底新增的二條涂布上線,產能將達到7.2億平方米。

                    PVA涂層可涂布各類基材,包括BOPA、BOPP、CPP、PET、PE等,涂布后成為ABOPA、ABOPP、ACPP、APET、APE等高阻隔薄膜。在這些A膜的生產中,生產難度最高的是APE,而鑫瑞奇諾最青睞最看好未來應用前景的也是APE!

                    近日,鑫瑞奇諾總經理楊偉宏先生接受了我刊專訪,為我們詳細介紹了APE的奧秘! 

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                    鑫瑞奇諾總經理楊偉宏(左四)

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                    楊偉宏總經理接受我刊專訪

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                    包裝的基本功能是對內容物的標識、保護和促銷。達成軟包裝材料性能的靈魂是復合,通過復合的方式把同種或不同種材料集為一體,通過性能疊加滿足對內容物的包裝要求,如印刷、阻隔、熱封、保護功能。擴展復合的概念,通過各種工藝手段完成功能的疊加,也可稱之為復合。PE單一材質更離不開性能復合。

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                    作為功能性包裝材料,軟包裝膜材往往需要良好的阻隔性,如阻水、阻氧、阻光等。提高阻隔性能的基本途徑有四條:

                    采用高阻隔基材,如鋁箔、PVDC膜、尼龍膜、聚酯薄膜;

                    采用共擠的方式制膜,如EVOH共擠膜、尼龍共擠膜;

                    采用鍍膜法,如鍍鋁、鍍氧化鋁、鍍氧化硅;

                    采用涂布法,如涂布PVDC(聚偏二氯乙烯)即K膜,涂布PVA(聚乙烯醇)即A膜。無論工藝手段如何,其本質仍然是性能疊加,是功能復合。


                    鍍膜法的特點:

                    在PET基材上鍍鋁、鍍氧化鋁、氧化硅,可以獲得堪稱完美的阻隔效果,兼具優異的阻水、阻氧能力,阻隔性僅次于鋁箔,通常用于多層結構的中間層。透明鍍層氧化鋁、氧化硅由于質地脆硬,作為印刷基膜及復合第一放卷材料時因所經導輥多易被擦傷而嚴重破壞阻隔性,因而對設備、環境及操作要求很高。當在鍍層上加涂保護層時,可以較好保護鍍層,成本則相應升高。

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                    在非極性聚烯烴薄膜如BOPP、CPP、PE上鍍膜時,由于基膜抗張強度較低、耐溫性差鍍膜過程易產生足以破壞鍍層的拉伸應力,致使達不到應有的阻隔性能。通常只能達到較好的阻水能力(透水2以內)和一般性的阻氧能力(透氧100左右),鍍層附著力偏低且極易衰減,通過各種基膜界面極性改性方法可以提高附著力及阻隔能力,成本則相應增高。

                    輔以合適的涂層,鍍膜法可以獲得能夠用于水煮、蒸煮的鍍膜。

                    鍍膜法可以獲得最好的阻水、阻氧能力,最大的弱點是不耐摩擦、揉搓、拉伸破壞。


                    共擠高阻隔膜的特點:

                    可以通過調整阻隔樹脂的種類和厚度來調節基膜的阻隔能力,而且特別適用于需要深度拉伸的應用場景。尤其當使用EVOH樹脂時可以獲得更高的阻氧能力,透氧可做到3以內。EVOH是乙烯-乙烯醇無規共聚物,起阻氧作用的是乙烯醇即PVA,由于被充分包覆于PE層或PP層之間,兼具良好的阻水和阻氧能力。

                    隨著樹脂材料的進步,50μ厚度的PE膜已可獲得小于1的透水能力。

                    調整工藝,共擠阻隔膜即適用于單獨使用,也適用于熱封底膜,同樣適用于用作面層材料。適合于大批量連續生產,頻繁更換產品種類大大影響成本。


                    涂布法高阻隔膜的特點:

                    典型的高阻隔涂布是PVDC即聚偏二氯乙烯涂布,簡稱K膜,在中國已有30年以上的應用歷史,工藝成熟度很高,具有優異的阻氧、耐濕功能。對含油量大、易氧化的內容物具有良好的保護功能,長期用于月餅、小蛋糕、小面包及堅果類的包裝。保證足夠的涂布干量,可以獲得良好的阻隔能力,當涂布干量在2.5 ~ 3.0 g/m2時,通常透氧在12 ~ 20。為保證附著力,需要在基膜上先打底涂,再做K涂。

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                    K膜性狀透明、偏黃,長期存放加劇偏黃,涂層附著力衰減嚴重;K層影響回收造粒,導致K膜廢料處理成本增高;PVDC含氯,燃燒時產生致癌的二噁英,隨著國際社會環保意識日益加強,阻隔性優異的K膜完成了歷史使命,將光榮的退出歷史舞臺。


                    PVA涂布膜(A)的特性:

                    PVA即聚乙烯醇,是真正溶于水的樹脂。由于含有海量的羥基而具有強極性,因此對非極性的氧氣、氮氣、二氧化碳具有極高的阻隔性;由于龐大數量的內外羥基形成的強烈氫鍵作用而具有優異的涂布結膜能力,利于形成連續、致密的涂層,因而極小的涂布干量,如0.5g/m2的涂布干量就具有優異的阻氣能力。在非極性基材如BOPP、PE、CPP上涂布即可獲得優異的阻隔性;在極性基材如PET、Ny上涂布則阻隔性更高。不同的檢測方式結果差異很大,不具有可比性。例如壓差法檢測,ABOPP、APE透氧為1~3;APET、ANy透氧為1。而經天津包裝材料科研測試中心等壓法(庫倫電量法)檢測,APET、ANy透氧值小于0.005。在軟包裝極具應用價值。

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                    由于PVA是水溶性樹脂,盡管選用了90℃熱水才可溶解的樹脂構型,涂層直接處于高濕度(75%以上)環境下仍引起阻隔性能的急劇下降,因此PVA涂層面不可用作包裝材料的外層,也不適于在涂層面上進行水墨印刷和水膠涂布,但由于良好的耐溶劑性,非常適合溶劑型干法復合和無溶劑復合,且復合后阻隔性進一步增加。

                    PVA涂布膜簡稱A膜,PVA適用于幾乎所有軟包裝常用的基材涂布,既適用于涂布面層材料,如BOPP、PET、Ny,也可以涂布熱封層材料如PE、CPP等。相應的稱為ABOPP、APET、ANy、APE、ACPP。

                    A涂層面必須復合于二種基材之間才能保證阻氧氣性能,且以干物包裝為最佳適用。經過長達二年的對多種常見實物驗證,除高濃度酒精以外,對內容物都有足夠的阻氧保護能力。有二個問題值得引起高度注意:

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                    第一、儀器檢測是在特定標準環境下對某種材料阻隔能力的測定結果,用于各種基材阻隔能力的對比,并非包裝內容物的實際生產、儲運、使用環境下阻隔能力的表現,對實物環境下阻隔能力的變化缺少足夠的對應研究,對內容物的影響并非明確的對應關系;而且各種包裝物的特點有很大不同,如充氣、抽真空、常壓包裝完全是不同的氣體流向方式,且各種氣體的分壓與測試標準環境下的分壓完全不同,分壓不同,透過率的變化曲線與標準曲線完全不同。

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                    第二、大多數包裝制品的阻隔標準數據對內容物實際保質期的影響程度研究不足,因此實物實際環境驗證更有說服力。

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                    A涂層面適于進行溶劑型油墨印刷和溶劑型復合涂膠,當使用水性油墨印刷和水性膠復合時,可以選擇使用A涂的熱封層材料進行匹配。

                    A涂層具有良好的耐摩擦性和耐溫性,短時間內耐溫承受能力相當于PET,不影響制袋工藝;涂層本身具有相當的延展拉伸能力,耐揉搓性能極佳。

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                    A膜附著力與K膜相當,且穩定性更高,不易衰減。

                    A膜適用于二層結構,可以通過結構設計對三層結構進行減層處理以降低成本

                    A膜的耐濕防護至關重要,在生產、儲運環節要注意用阻水材料包覆防護,按Ny膜的防護一樣進行。

                    A膜既可以用于傳統結構中,在PE/PE的單材結構則更具優勢。目前主要有四個市場應用方向:

                    一、K膜是替代,直接替代KOPP、KPET、KNy

                    二、替代EVOH共擠膜,極具成本優勢

                    三、管材阻隔,如牙膏管材、芥辣管材

                    四、無菌奶鋁箔替代

                    鑫瑞奇諾建廠設計重視運行高效化、專業化、服務化,定位為對單材結構性能的輔助支持,著眼于對單材結構的工藝研究,結合高效的運營能力強化對軟包裝企業的服務質量。

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                    APE生產路線及生產難點

                    在所有A膜中,APE是生產難度最大的一種涂布膜,因為PE基材柔軟,容易拉伸,耐高溫性也較差,對涂布設備、工藝和材料性能都有特殊的要求。

                    生產難點具體表現在:

                    1、設備的制造難度:必須適應PE膜容易拉伸、收縮變形、耐高溫性差等問題,張力控制精度和要求極高,烘箱的溫度設定和涂布效果如何平衡都是難點。

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                    2、基材配方:涉及到PE樹脂、以及各種助劑的搭配,如何滿足阻隔性、熱封性等性能要求,上下游產業鏈都必須配合。

                    3、成本問題:材料如果按照噸價來算的話,行業內普遍使用的K膜售價約為17000元/噸,而涂布PVA的A膜要20000元/噸左右,A膜比K膜約貴20%,但是,按照涂布量來算的話,在相同的薄膜基材上,要達到同樣的阻隔性,K膜需涂布2.5g/m2,而A膜僅需0.5g/m2,涂層很薄,因此相同重量的基材,A膜的涂布面積比K膜大很多,而且A膜的阻氧性能遠超K膜,所以從綜合成本和性能來看,A膜更有競爭優勢。

                    在定位涂布基材時,楊總也曾經考慮過涂布在PET上:因為APET比APE生產工藝更簡單,PET 挺度、剛性、耐高溫性、阻隔性、平滑度、抗拉伸強度都比PE更好,APE是所有基材中加工難度最大,最具挑戰性的基材,但從長遠的減碳意義來看,APE更有發展前景,就拿紙/AL/PE無菌奶包裝為例,用APE替代AL,不僅可以解決后續的回收問題,還可以直接減碳41.8%,非常符合當下中國政府的碳減排目標。因此,鑫瑞奇諾堅定了走APE涂布膜發展之路。并按專業生產、研發APE涂布膜來設計生產線,即以最高標準和工藝要求來配置涂布設備,如果能攻克難度系數最高的APE,那其他APET、APA、AOPP自然不在話下!

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                    從立項開始,楊總就將自己積累了20多年的涂布技術經驗全部傾注到這個項目中,反復和涂布設備供應商溝通,就PVA涂層、PE基材性能,以及設備的張力控制、生產工藝、烘箱設計等各方面進行深入的技術探討和測試,歷經1年多的苦心鉆研和反復測試,終于做出了一臺適合APE的定制化涂布機。

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                    Coating machine

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                    超長烘箱設在二樓 

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                    目前,APE的應用還屬于萌芽類市場,但它的可回收性、阻隔性都很優越,能滿足單一PE材質包裝的印刷適應性、阻隔性、熱封制袋等多個性能要求,隨著材料和工藝的不斷發展,估計會在未來3~5年迎來井噴式爆發。屆時,厚積薄發的鑫瑞奇諾已有成熟的APE生產經驗,其產品、產能可以全方位滿足市場的需求。

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                    APE使用注意事項和應用問題

                    PVA高阻隔涂布膜屬于行業新材料,楊總認為在應用方面肯定會遇到很多新的問題。

                    1、對材料剝離強度、阻隔性等要求需要重新限定

                    尤其是單一材質結構,以APE//PE為例,它的強度與PE//PE相比,肯定發生了變化。那么,APE//PE在滿足包裝儲運要求的基礎上,它的剝離強度、阻隔性以及熱收縮性需達到多少才能視為合格達標呢?它的耐跌落性如何定義呢?

                    2、檢測工具、檢測方法需要更新

                    目前東風集團已與加拿大某研究院達成合作,希望在檢測工具和技術方面有所突破,也希望行業能出臺相應的標準,以便更好地為生產保駕護航!


                    結語

                    APE膜來了,并且已深受國內某奶業巨頭青睞,完美地用于無菌奶包裝上。因為涂層薄,且阻氧性非常優異,為單一PE材質可回收包裝應用領域的拓寬提供了強有力的技術支撐!楊總對APE膜未來的市場應用前景充滿信心,目前唯一困擾他的最大問題是,適合PVA涂布的PE膜基材供應不足。但是隨著市場應用的擴大以及材料、工藝技術的不斷完善,相信這種困局很快就會被打破。

                    難度最大的APE涂布膜,在設備、材料供應商以及鑫瑞奇諾20多人技術團隊的共同努力下,已被楊偉宏總經理率先研發成功,這是填補國內空白的創新環保材料,即使在國際市場也是一項領先技術。它凝聚了楊總20多年涂布技術的研究心血,所有的付出和努力終于收獲了豐碩的成果,這讓楊總倍感驕傲和欣慰。

                    同時,鑫瑞奇諾正和杭州數創共同研發智能化設備,降低員工工作強度,進一步提高生產效率。

                    市場從不辜負好產品!APE,值得關注;而企業領頭者楊偉宏總經理作為一個無懼困難、勇于挑戰、擅于思考、堅韌不拔的技術控,一個有理想就去努力拼搏、不懈奮斗的先行者,在他的帶領下,鑫瑞奇諾必將迎來更輝煌燦爛的明天!




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