Uno dei percorsi dello sviluppo ecologico degli imballaggi in plastica: utilizzare materiali ad alte prestazioni per superare i colli di bottiglia tecnici

Tra i molti materiali di imballaggio, gli imballaggi in plastica rappresentano la percentuale più alta. Vale la pena notare che gli imballaggi in plastica abbandonati si decompongono in particelle fini, che possono eventualmente entrare nel corpo umano attraverso varie forme. Ma gli imballaggi in plastica sono essenziali per i beni, nel caso in cui non possano essere sostituiti, come eliminare il loro danno? Questo documento propone un terzo approccio: l'uso di materiali ad alte prestazioni.

L'impiego su larga scala di imballaggi realizzati con materiali ad alte prestazioni presenta due grandi difficoltà.

Innanzitutto, il prezzo è generalmente alto.L'uso di materiali ad alte prestazioni per sostituire le normali plastiche è più favorevole alla protezione ambientale. Ad esempio, l'uso di inchiostro a base d'acqua per la stampa di imballaggi, riducendo i costi di pulizia post-imballaggio e trattamento delle acque reflue. L'uso di involucri pesanti FFS (stampaggio, carica, sigillatura a caldo) al posto di sacchetti intrecciati spazzolati è favorevole alla riduzione dell'inquinamento da particelle dopo la rottura della plastica e anche l'involucro pesante FFS si sta gradualmente assottigliando. L'uso di PETG (polietilene tereftalato -1, 4-cicloesano dimetil estere) per sostituire l'imballaggio in PVC alogenato (cloruro di polivinile) è favorevole al recupero fisico e chimico. La pellicola termoretraibile PETG è una pellicola termoretraibile ad alte prestazioni, con un tasso di restringimento finale superiore all'80%, può essere utilizzata per confezionare contenitori di forma complessa, con elevata forza blister, elevata trasparenza, elevata lucentezza, bassa formazione di condensa, facile da stampare, non si stacca facilmente, basso tasso di restringimento naturale durante lo stoccaggio, utilizzato in bottiglie per bevande, imballaggi termoretraibili per alimenti e cosmetici e prodotti elettronici come etichette termoretraibili. 

Nel 2022, la domanda di PETG in Cina supererà le 100.000 tonnellate, sostituendo principalmente il PVC per le etichette delle bevande. EVOH (copolimero di etilene-vinil alcol) è stato utilizzato come materiale di imballaggio ad alta barriera. EVOH è un materiale atossico ed ecologico, che non produrrà sostanze tossiche e nocive nello specifico collegamento di lavorazione ed è uno dei materiali ad alte prestazioni di barriera supportati dalla politica cinese. EVOH ha eccellenti proprietà di barriera e la sua proprietà di barriera all'ossigeno è 10000 volte quella di PP (polipropilene) e PE (polietilene). Buona resistenza all'olio, adatta per l'imballaggio di liquidi oleosi, prodotti tossici e volatili, come solventi industriali, pesticidi, pesticidi, ecc. Buona trasparenza e lucentezza, può essere utilizzata come imballaggio trasparente di alta qualità, per garantire l'aspetto dei prodotti confezionati; Presenta una buona resistenza chimica e forti proprietà antistatiche, è facile da lavorare, può essere estruso e coestruso mediante le tradizionali apparecchiature di lavorazione delle poliolefine ed è ampiamente utilizzato nello strato barriera intermedio di film compositi, applicato a prodotti lattiero-caseari, carne, lattine di succhi e imballaggi di condimenti nell'industria alimentare, nonché a solventi, prodotti chimici, parti strutturali di impianti di condizionamento dell'aria, rivestimenti di fusti di benzina, imballaggi di componenti elettronici e così via.

In secondo luogo, il livello tecnologico della produzione cinese di materiali di imballaggio ad alte prestazioni è basso. Prendendo come esempio COC (copolimero di cicloolefina) e COP (copolimero di epossi-polipropilene), COC/COP è un nuovo tipo di plastica ingegneristica termoplastica amorfa realizzata tramite copolimerizzazione di olefina e cicloolefina o monomero di cicloolefina. Presenta elevata trasparenza, bassa birifrangenza, bassa igroscopicità, basso restringimento e bassa costante dielettrica. E una serie di eccellenti proprietà come buona resistenza al calore, resistenza chimica, resistenza alla luce, ecc., sono ampiamente utilizzate nei settori dell'imballaggio, dell'ottica e della medicina. Il processo di produzione di COC/COP è complesso e la sintesi del monomero di cicloolefina è difficile. Attualmente, solo la tecnologia e il processo di produzione di Japan Rayon Company, Japan Baoli Plastics, Japan Synthetic rubber e Japan Mitsui Chemical enterprises possono raggiungere una produzione su larga scala nel mondo. 

Attualmente, la capacità produttiva globale di COC/COP è di circa 83.000 tonnellate/anno e il Giappone è il principale fornitore di COC/COP. Nel 2021, il consumo di COC/COP della Cina è di circa 21.000 tonnellate, che è il principale mercato di consumo di COC/COP nel mondo, utilizzato principalmente nei settori ottico, dell'imballaggio e medico. Giappone, Europa e Stati Uniti hanno fatto apparire materiali COC/COP al posto delle bottiglie di vetro borosilicato come materiali di imballaggio pre-sigillanti. La domanda annuale di COC/COP nel campo dell'imballaggio medico in Cina è di circa 5.000 tonnellate. A causa del monopolio tecnico del prodotto, l'intera catena industriale dalla materia prima monomero norbornene al catalizzatore non è stata completamente industrializzata e la maggior parte dei prodotti COC/COP nel nostro mercato proviene dalle importazioni. Si prevede che entro il 2025 il consumo annuale di COC/COP della Cina aumenterà a 29.000 tonnellate.

Inoltre, l'EAA (copolimero di etilene-acido acrilico) può legare efficacemente metalli e materie plastiche, carta e materie plastiche e altre sostanze, durevolezza, trasparenza, eccellente legame, ampiamente utilizzato in alimenti e farmaci e altri campi di imballaggio flessibile. L'EAA può anche essere utilizzato per realizzare elettrodi e diaframmi per batterie di veicoli elettrici, che possono migliorare la stabilità della batteria; migliore tenuta e durata se utilizzato nel fotovoltaico. L'EAA può anche essere utilizzato per il confezionamento sottovuoto di carne, ecc., per estendere il tempo di conservazione degli alimenti. Le imprese nazionali non hanno ancora padroneggiato la tecnologia di produzione indipendente dell'EAA, tutte le EAA fanno affidamento sulle importazioni, importazioni annuali da 20.000 a 30.000 tonnellate. A giugno 2023, il progetto sino-coreano Kerui EAA costruito congiuntamente da Satellite Petrochemical e SK Zhixin ha avviato la costruzione a Lianyungang, il che allevierà la pressione sulle importazioni di questo prodotto in Cina dopo il completamento.

Sebbene lo sviluppo ecologico degli imballaggi in plastica in Cina stia incontrando varie difficoltà, la determinazione della Cina nel proteggere l'ambiente non ha mai vacillato e queste difficoltà rappresentano esattamente la direzione del nostro miglioramento. Credo che la Cina supererà varie difficoltà, coglierà l'opportunità di sviluppo e intraprenderà un percorso di sviluppo ecologico degli imballaggi in plastica.