¿Cuánto sabes sobre el proceso de des-plastificación/reemplazo de plástico-?

A partir de 2020 en Guangdong, algunos fabricantes de materiales comenzaron a investigar este proceso y fueron los primeros en comercializarlo en 2023/24. Este proceso puede utilizar directamente máquinas laminadoras convencionales y pegamento, simplemente agregar dispositivos de bobinado de película y ya ha sido promovido en el círculo de impresión del sur de China.



Principio del proceso: La superficie de impresión se lamina con una película especial de transferencia de calor. El proceso de backend se prensa en caliente-y la película portadora de BOPP/PET se retira por completo. Sólo queda una capa protectora funcional ultra-sobre la superficie del papel. La hoja impresa está hecha de sustrato de papel puro y la película portadora producida mediante despegado se recicla y desecha por separado.



Clasificación de reciclabilidad de PPWR: ⭐⭐⭐⭐



Desventajas: Todavía produce película plástica de desecho.



Este proceso es una tecnología emergente en el campo de la impresión y el embalaje en los últimos años, que carece de fuentes extranjeras maduras. Es un nuevo proceso iterado independientemente del sector de protección ambiental de envases nacionales.



2.PLA



PLA significa ácido-poliláctico y sus materias primas se fermentan a partir de fuentes de almidón de biomasa como el maíz, la mandioca y la caña de azúcar. Es un material cinematográfico maduro y biodegradable de base biológica-industrializado en el sector de sustitución del plástico de impresión y embalaje. Las partículas de PLA son sólo materias primas; Las fábricas de películas las procesan físicamente fundiéndolas para producir películas terminadas que las imprentas pueden comprar. El proceso no implica reacciones químicas y es una forma de moldeo físico. Las máquinas laminadoras no requieren modificaciones pero requieren pegamento especializado.



Desde 2021, la industria lo ha ido impulsando paulatinamente.



La película PLA utilizada en impresión y embalaje se divide en varios procesos principales: 1. Película de ácido poliláctico estirada biaxialmente BOPLA: comparada con la película BOPP, altamente transparente, adecuada para impresión en color y películas para ventanas; 2. Película de fundición mezclada de PLA+PBAT: mejora la flexibilidad y la resistencia a bajas temperaturas, se utiliza principalmente para la fabricación de bolsas y envases flexibles compuestos; 3. Papel laminado con PLA: compuesto de papel + PLA, que reemplaza los vasos y cartones de papel laminado con PE y representa una solución reductora de plástico-en lugar de estar completamente libre de plástico-.



PPWR lo clasifica como una estructura compuesta de papel-bioplástico, clasificada como reciclable ⭐⭐



Desventajas: 1. Mala resistencia al calor, con una temperatura máxima-a largo plazo de aproximadamente 55 grados; 2. Alta fragilidad a bajas temperaturas, propensa a agrietarse en las posiciones plegadas; 3. La selección incorrecta del pegamento puede provocar que la película se desprenda; 4. Defectos de la barrera: la barrera al vapor de agua es más débil que las películas de PP y PE; 5. Fluctuaciones significativas en los precios de las materias primas; 6. Sólo degradable en entornos de compostaje industrial, no en entornos domésticos naturales, y no se considera embalaje reciclable de papel puro.



3. Recubrimiento de celulosa



También conocidos como nanocelulosa, celulosa regenerada o revestimientos de celulosa sustituida con plástico-.



El recubrimiento de celulosa es actualmente una de las principales soluciones de barrera sin plástico-para envases de papel-que reemplazan los recubrimientos de PE, las laminaciones de BOPP y los recubrimientos resistentes al aceite-que contienen flúor-.



Entre 2016 y 2019, universidades como la Universidad Tecnológica del Sur de China, la Universidad de Jiangnan y la Universidad Forestal de Nanjing publicaron numerosos artículos sobre recubrimientos de barrera de nanocelulosa, y algunas empresas de nuevos materiales en Guangdong comenzaron a iniciar proyectos para desarrollar recubrimientos de reemplazo de plástico compuesto de celulosa modificada. En esta etapa, hubo muy pocos casos de fábricas de impresión y embalaje que aterrizaran en el campo; la mayoría eran sólo muestras sin pedidos al por mayor.



Después de 2020, con la implementación de órdenes nacionales de restricción de plástico, las dificultades para reciclar los recubrimientos de PE y la laminación de BOPP se hicieron prominentes; Los recubrimientos de reemplazo de plástico a base de agua-compuestos de celulosa modificada comenzaron a ingresar en pequeños lotes en los sectores de impresión, vasos de papel y envasado de alimentos. Algunas imprentas del delta del río Perla comenzaron a realizar pedidos de prueba de productos de papel-recubiertos de plástico-sin celulosa, principalmente para abastecer a clientes de comercio exterior de exportación.



Las nuevas regulaciones de la UE sobre PPWR y PFAS que prohibirán el flúor en 2026 obligarán a que los embalajes de papel de exportación sean de un solo-material reciclable, y los recubrimientos de barrera de celulosa se están adoptando rápidamente y se están convirtiendo en una de las principales alternativas para la impresión y el embalaje.



Mirando hacia atrás, la celulosa ha acompañado a la industria de la impresión como materia prima para la fabricación de papel durante más de un siglo, pero lograr el reemplazo del plástico con recubrimientos de barrera funcionales es una ruta tecnológica relativamente joven. Las materias primas de celulosa modificada, como la carboximetilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa, se produjeron industrialmente ya en el siglo pasado y durante mucho tiempo solo se utilizaron como aditivos en revestimientos de fabricación de papel para mejorar el rendimiento de la impresión del papel, sin desarrollarse como una capa barrera impermeable o resistente al aceite-. Al entrar en el siglo XXI, los avances en la investigación científica de los materiales de nano-celulosa han mostrado la esperanza de la industria de que los recubrimientos a base de plantas-sustituyan a los plásticos a base de petróleo-.



Principio del proceso: utilizar celulosa extraída de pulpa de madera y fibras vegetales (celulosa modificada, nanocelulosa) como materia prima principal, mezclada con recubrimientos a base de agua-, recubierta sobre las superficies de papel y cartón para formar una película funcional densa, dotando así al papel de propiedades impermeables, a prueba de aceite-, de bloqueo de oxígeno-, de termosellado- y otras propiedades protectoras similares a las de los plásticos. El revestimiento en sí no contiene plásticos-a base de petróleo.



Clasificación de reciclabilidad de PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ Más alta



Desventajas: 1. Alto costo de material; 2. Barrera débil al vapor de agua en ambientes de alta-humedad: la celulosa contiene una gran cantidad de grupos hidroxilo y su rendimiento de barrera al vapor de agua en ambientes húmedos es muy inferior al del revestimiento de plástico PE; En escenarios de alta-humedad, generalmente se requieren modificaciones hidrofóbicas o recubrimientos compuestos de doble-capa; 3. Resistencia limitada a la inmersión en agua-a largo plazo.



4. Aceite de reemplazo de plástico



También conocido como aceite de reemplazo de plástico para superficies, aceite de reemplazo de resina, aceite de reemplazo de plástico a base de agua-, aceite de reemplazo de plástico a base de agua-aceite brillante, aceite-resistente a rayones, etc.

A partir de 2022, la industria lo impulsó paulatinamente.



Principio del proceso: se trata de un revestimiento respetuoso con el medio ambiente compuesto principalmente de resina de poliuretano a base de agua-, que se aplica a superficies de embalaje a base de papel-. Proporciona funciones protectoras similares a las películas plásticas (impermeables, resistentes al aceite-, al desgaste-, etc.), manteniendo al mismo tiempo la reciclabilidad y degradabilidad del sustrato.



Sistemas de resina central: 1. Dispersiones de poliuretano a base de agua (PUD) -: las más comunes; 2. Resinas acrílicas al agua; 3. Sistemas híbridos/mezclados de poliuretano-acrílico.



Especificaciones técnicas: Todos los parámetros no son estándares nacionales obligatorios y son solo de referencia.



Método de formación de película: evaporación de humedad + fusión de partículas de resina + curado auto-, clasificado como "formación de película química"; Espesor de formación de película: generalmente de 3 a 8 μm; Contenido de sólidos: 28–40%; Valor de pH: 7–9; Cantidad de recubrimiento húmedo: 4–12 g/㎡; Tiempo de secado de la superficie: unos 50 segundos; Brillo (60 grados): tipo brillante de 75 a 85 grados, tipo mate de 1 a 15 grados; viscosidad (4 tazas) 40–90 s / 25 grados; resistencia a la abrasión: más de 800 ciclos a 4 libras; resistencia al pliegue: sin desprendimiento de polvo ni delaminación después de más de 10 ciclos a 360 grados; Resistencia a los arañazos: puede soportar de 30 a 40 toallitas con alcohol; Anti-pegajosidad: Ninguna; Valor Cobb: Ninguno; Nivel de kit: Ninguno; Valor WVTR: Ninguno; Valor OTR: Ninguno.



Clasificación de reciclabilidad de PPWR: ⭐⭐⭐⭐⭐ Más alta



Desventajas: 1. Alto costo: precio unitario más alto que la laminación tradicional, la producción requiere el ajuste de los parámetros del equipo de impresión (como la temperatura y la velocidad de secado), lo que potencialmente aumenta el consumo de energía y el tiempo de depuración; 2. Limitaciones de desempeño: no es una barrera absoluta; su impermeabilidad y resistencia a la humedad son "impermeables" en lugar de "impermeables", incapaces de lograr efectos de barrera completos, a largo plazo-y de alta-resistencia de la laminación plástica. No apto para productos que requieran remojo-durante mucho tiempo, humedad extremadamente alta o vida útil ultra-larga; Sin protección de bordes; como todos los revestimientos de superficies, los bordes cortantes del papel quedan expuestos y el líquido puede filtrarse a través de los bordes; 3. Umbral de procesamiento y aplicación más alto: requisitos de proceso más precisos, con ciertas demandas sobre la resistencia de la superficie del papel y la absorción de agua, la cantidad de recubrimiento y el grado de secado deben controlarse con precisión para evitar afectar los resultados; Las imprentas necesitan aprender y adaptarse para dominar el mejor proceso; Las imprentas deben seleccionar el modelo correspondiente en función del contenido específico del embalaje (a base de agua-, a base de aceite-, pH), ya que una selección inadecuada puede provocar fácilmente fallos funcionales; 4. Desafíos del mercado y de la concientización: Conciencia insuficiente del consumidor final-: la apariencia del producto puede no ser tan "brillante" como la película laminada, y los consumidores pueden pensar erróneamente que es de "gama-baja" o desconocer su valor ambiental. Malentendidos sobre el rendimiento: si se utiliza incorrectamente como material totalmente impermeable, el embalaje puede fallar y generar quejas de los clientes.



En resumen, se puede considerar como "cepillar" papel con una capa invisible de "película plástica líquida", lo que le otorga al papel propiedades protectoras similares a la laminación y reciclabilidad directa sin quitar la película plástica. Su característica principal es utilizar agua como medio de dispersión, con un contenido extremadamente bajo de VOC (compuestos orgánicos volátiles), lo que lo convierte en una alternativa a los procesos tradicionales de laminación de plástico no-degradable.



Escenarios de aplicación:



1. Sector de envasado de alimentos (mayor mercado de aplicaciones)



Fiambreras/vasos/tazones de papel: como loncheras para llevar, tazones de fideos instantáneos, vasos de papel (vasos para bebidas frías/calientes), platos de papel, etc., con revestimientos que resisten eficazmente el aceite, el agua y las fugas, y cumplen con los estándares de seguridad en contacto con alimentos.

Envases de comida rápida: papel para hamburguesas, bolsas para patatas fritas, cajas de pastelería, etc., que proporcionan resistencia al agua y al aceite a corto plazo-.

Bolsas de papel para alimentos: como bolsas de pan, bolsas de snacks, etc.



2. Envases de productos químicos de uso diario



Cajas de colores para cosmética: sustituyen a los tradicionales envases plásticos laminados, potenciando la imagen medioambiental manteniendo la estética y una suave impermeabilización.

Embalaje de pañuelos/toallitas húmedas: mejora la resistencia a la humedad del embalaje.

Etiquetas de detergente: utilizadas para etiquetas de botellas, resistentes al agua- y al frote-.



3. Embalajes para productos electrónicos y regalos-de alta gama



Productos 3C (como teléfonos móviles y cajas de embalaje de auriculares): ofrecen un tacto delicado y resistencia al desgaste, alineándose con la filosofía de protección ambiental de la marca.

Cajas de regalo/embalajes de lujo: sustituyendo la laminación plástica, consiguiendo efectos visuales mate/brillantes y siendo reciclables.



4. Protección superficial de productos de papel.



Cubiertas de libros/álbumes: resistentes al agua y a las manchas-, lo que prolonga la vida útil.

Etiquetas/Carteles: Como etiquetas de vino y carteles exteriores, que deben resistir ambientes húmedos.

Bolsas de cartón/papel para transporte: Mejora la resistencia y la resistencia al agua.



5. Papel industrial y especial

Papel-resistente a la humedad para materiales de construcción: protección temporal a prueba de agua.

Papel para plántulas agrícolas: biodegradable y resistente al agua-.

Papel de etiquetas especial: como etiquetas de bidones de petróleo, resistentes al aceite- y a los productos químicos-.



6. Paquete de vajilla biodegradable



Combinado con materiales degradables como el PLA (ácido poliláctico), utilizado en comidas eco-amigables.



En general, el proceso de desplastificación/reemplazo de plástico-está evolucionando a lo largo del camino de "reducción de plástico → reemplazo de plástico → plástico-libre". Las películas despegables por transferencia de calor y el PLA pertenecen a las soluciones de la fase de "reducción de plástico", mientras que los recubrimientos de celulosa y los aceites que reemplazan el plástico-apuntan hacia la dirección final de "libre de plástico-y reciclable".



Las empresas deben seleccionar productos de manera integral en función de su mercado objetivo (por ejemplo, si exportan a la UE), los requisitos funcionales del producto (clasificación de impermeabilidad, requisitos de vida útil), las condiciones de la línea de producción y el presupuesto de costos.