탈-플라스틱화/플라스틱-교체 과정에 대해 얼마나 알고 계십니까?

2020년 광동을 시작으로 일부 소재 제조업체는 이 공정을 연구하기 시작했고 2023/24년에 최초로 상용화했습니다. 이 공정은 기존의 기존 라미네이팅 기계와 접착제를 직접 사용할 수 있으며 간단히 필름 감기 장치를 추가할 수 있으며 이미 중국 남부 인쇄계에서 홍보되었습니다.



공정 원리: 인쇄 표면은 특수 열전달 필름으로 적층됩니다. 백엔드 프로세스는 핫-압착되고 BOPP/PET 캐리어 필름이 완전히 벗겨집니다. 종이 표면에는 초-기능성 보호 코팅만 남습니다. 인쇄된 시트는 순수 종이 기재로 제작되었으며, 박리되어 생산된 캐리어 필름은 별도로 재활용 및 폐기됩니다.



PPWR 재활용성 등급: ⭐⭐⭐⭐



단점: 여전히 폐플라스틱 필름이 발생함



이 공정은 최근 인쇄 및 포장 분야에서 떠오르는 기술로 성숙한 외국 소스가 부족합니다. 이는 국내 포장 환경 보호 부문에서 독립적으로 반복되는 새로운 프로세스입니다.



2. PLA



PLA는 Polylactic{0}}Acid의 약자로 옥수수, 카사바, 사탕수수 등 바이오매스 전분을 원료로 하여 발효됩니다. 이는 인쇄 및 포장 플라스틱 대체 부문에서 산업화되는 성숙한 생체- 기반 생분해성 필름 소재입니다. PLA 입자는 단지 원료일 뿐입니다. 필름 공장에서는 이를 용해하여 물리적으로 가공하여 인쇄 공장에서 구매할 수 있는 완성된 필름을 생산합니다. 이 공정에는 화학 반응이 포함되지 않으며 물리적 성형의 한 형태입니다. 라미네이팅 기계는 개조가 필요하지 않지만 특수 접착제가 필요합니다.



2021년부터 업계에서는 이를 점진적으로 추진해 왔다.



인쇄 및 포장에 사용되는 PLA 필름은 여러 가지 주요 공정으로 구분됩니다. 1. BOPLA 이축 연신 폴리락트산 필름: BOPP 필름에 대한 벤치마킹으로 투명도가 높으며 컬러 인쇄 및 윈도우 필름에 적합합니다. 2. PLA+PBAT 혼합 캐스팅 필름: 유연성과 저온 저항성을 향상시키며 주로 가방 제조 및 복합 유연 포장에 사용됩니다. 3. PLA 적층지: 종이 + PLA 복합재로 PE 적층 종이컵과 상자를 대체하며, 플라스틱이 전혀 없는- 것이 아니라 플라스틱-을 줄이는 솔루션을 나타냅니다.



PPWR에서는 이를 종이-바이오플라스틱 복합 구조물로 분류하고 재활용 가능 ⭐⭐으로 분류합니다.



단점: 1. 내열성이 좋지 않고-장기 최대 온도가 약 55도입니다. 2. 저온에서 취성이 높으며 접힌 위치에서 필름 균열이 발생하기 쉽습니다. 3. 접착제를 잘못 선택하면 필름이 벗겨질 수 있습니다. 4. 배리어 결함: 수증기 배리어는 PP 및 PE 필름보다 약합니다. 5. 원자재 가격의 급격한 변동 6. 자연적인 가정 환경에서는 분해되지 않고 산업용 퇴비화 환경에서만 분해 가능하며 순수 종이 재활용 포장으로 간주되지 않습니다.



3. 셀룰로오스 코팅



나노셀룰로오스, 재생 셀룰로오스 또는 플라스틱-대체 셀룰로오스 코팅으로도 알려져 있습니다.



셀룰로오스 코팅은 현재 PE 코팅, BOPP 라미네이션 및 불소-함유 내유성 코팅을 대체하는 종이 기반 포장용 -플라스틱 프리 배리어 솔루션 중 하나입니다.-



2016년부터 2019년 사이에 남중국공과대학교, 강남대학교, 난징임업대학교 등의 대학에서는 나노셀룰로오스 차단 코팅에 관한 수많은 논문을 발표했으며, 광둥의 몇몇 신소재 회사는 변형된 셀룰로오스 복합 플라스틱 대체 코팅을 개발하기 위한 프로젝트를 시작했습니다. 이 단계에서는 인쇄 및 포장 공장이 현장에 상륙하는 사례가 거의 없었습니다. 대부분은 대량 주문이 없는 샘플일 뿐이었습니다.



2020년 이후 국내 플라스틱 제한 명령이 시행되면서 PE 코팅 및 BOPP 라미네이션 재활용의 어려움이 두드러졌습니다. 개질 셀룰로오스 복합 수성- 기반 플라스틱 대체 코팅이 인쇄, 종이컵 및 식품 포장 분야에서 소량으로 생산되기 시작했습니다. 주강 삼각주의 몇몇 인쇄 회사는 주로 수출 대외 무역 고객에게 공급하는 셀룰로오스-코팅 플라스틱-없는 종이 제품의 시험 주문을 시작했습니다.



2026년 불소를 금지하는 PPWR 및 PFAS에 대한 EU의 새로운 규정으로 인해 수출용 종이 포장은 단일-재활용이 가능해야 하며, 셀룰로오스 차단 코팅은 빠르게 채택되어 인쇄 및 포장의 주류 대안 중 하나로 자리잡고 있습니다.



돌이켜보면 셀룰로오스는 제지용 원료로서 인쇄 산업과 함께 100년 넘게 함께해왔지만 기능성 차단 코팅으로 플라스틱을 대체하는 것은 상대적으로 젊은 기술 경로입니다. 카르복시메틸 셀룰로오스 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스와 같은 변성 셀룰로오스 원료는 지난 세기 초에 산업적으로 생산되었으며 오랫동안 방수 또는 내유성 차단층으로 개발되지 않고 종이 인쇄 성능을 향상시키기 위해 제지 코팅의 첨가제로만 사용되었습니다. 21세기에 들어서면서 나노-셀룰로오스 소재에 대한 과학적 연구의 획기적인 발전으로 석유-기반 플라스틱을 대체할 식물성-코팅에 대한 업계의 희망이 나타났습니다.



공정 원리: 목재 펄프 및 식물 섬유(개질 셀룰로오스, 나노셀룰로오스)에서 추출한 셀룰로오스를 핵심 원료로 사용하여 수성- 기반 코팅에 혼합하고 종이와 판지의 표면에 코팅하여 조밀한 기능성 필름을 형성함으로써 종이에 방수, 내유, 산소-차단, 열{3}}접착 및 플라스틱과 유사한 기타 보호 특성을 부여합니다. 코팅 자체에는 석유{5}}기반 플라스틱이 포함되어 있지 않습니다.



PPWR 재활용성 등급: ⭐⭐⭐⭐⭐ 최고



단점: 1. 높은 재료비; 2. 습도가 높은 환경에서 약한 수증기 장벽: 셀룰로오스는 다량의 수산기를 함유하고 있으며 습한 환경에서 수증기 장벽 성능은 PE 플라스틱 코팅보다 훨씬 낮습니다. 습도가 높은- 시나리오에서는 일반적으로 소수성 개질 또는 이중{4}}층 복합 코팅이 필요합니다. 3. 제한된 장기-수침수 저항성.



4. 플라스틱 교체 오일



표면 플라스틱 교체 오일, 수지 교체 오일, 수성-기반 플라스틱 교체 오일, 수성-기반 플라스틱 교체 광택 오일, 스크래치{2}}저항성 오일 등으로도 알려져 있습니다.

2022년부터 업계에서는 이를 점진적으로 추진했다.



공정 원리: 주로 수성-폴리우레탄 수지로 구성된 환경 친화적인 코팅으로 종이-기반 포장 표면에 적용됩니다. 기재의 재활용성과 분해성을 유지하면서 플라스틱 필름과 유사한 보호 기능(방수, 내유{3}}, 내마모{4}} 등)을 제공합니다.



핵심 수지 시스템: 1. 수성 폴리우레탄 분산액(PUD) --- 가장 주류; 2. 수성 아크릴 수지; 3. 폴리우레탄-아크릴 하이브리드/혼합 시스템.



기술 사양: 모든 매개변수는 필수 국가 표준이 아니며 참조용으로만 사용됩니다.



필름 형성 방법: 수분 증발 + 수지 입자 융합 + 자가-가교 경화, "화학 필름 형성"으로 분류됨; 필름 형성 두께: 일반적으로 3~8μm; 고체 함량: 28~40%; pH 값: 7-9; 습식 코팅량: 4~12g/㎡; 표면 건조 시간: 약 50초; 광택(60도): 광택 유형 75~85도, 무광택 유형 1~15도; 점도(4컵) 40-90초 / 25도; 내마모성: 4파운드에서 800사이클 이상; 접힘 저항성: 360도에서 10회 이상 사이클 후에도 분말이 떨어지거나 박리되지 않습니다. 긁힘 방지: 알코올로 30~40번 닦아도 견딜 수 있습니다. 안티-끈적임: 없음; 콥 값: 없음; 키트 수준: 없음; WVTR 값: 없음; OTR 값: 없음.



PPWR 재활용성 등급: ⭐⭐⭐⭐⭐ 최고



단점: 1. 높은 비용: 기존 라미네이션보다 단가가 높으며, 생산하려면 인쇄 장비 매개변수(예: 건조 온도 및 속도)를 조정해야 하므로 잠재적으로 에너지 소비 및 디버깅 시간이 증가합니다. 2. 성능 제한: 절대적인 장벽은 아닙니다. 방수 및 습기 저항은 "방수"가 아니라 "방수"이므로 플라스틱 라미네이션의 완전하고-장기적인 고강도 차단 효과를 달성할 수 없습니다. 장기간 담가야 하는-제품, 극도로 높은 습도 또는 매우 긴-유통 수명이 필요한 제품에는 적합하지 않습니다. 가장자리 보호 없음; 모든 표면 코팅과 마찬가지로 종이 절단 모서리가 노출되어 액체가 모서리를 통해 스며들 수 있습니다. 3. 더 높은 가공 및 적용 임계값: 종이 표면 강도 및 수분 흡수에 대한 특정 요구 사항과 함께 보다 정확한 공정 요구 사항, 코팅량 및 건조 정도를 정밀하게 제어하여 결과에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다. 인쇄 공장은 최고의 프로세스를 익히기 위해 학습하고 적응해야 합니다. 인쇄 공장에서는 특정 포장 내용물(수성-계, 유성-계, pH)을 기준으로 해당 모델을 선택해야 합니다. 부적절한 선택은 쉽게 기능 장애를 초래할 수 있습니다. 4. 시장 및 인식 문제: 불충분한 최종-소비자 인식: 제품의 외관이 라미네이트 필름만큼 "밝지" 않을 수 있으며, 소비자는 제품이 "저급"이라고 잘못 생각하거나-환경적 가치를 인식하지 못할 수 있습니다. 성능에 대한 오해: 완전 방수 소재로 오용할 경우 포장이 실패하여 고객 불만을 유발할 수 있습니다.



간단히 말해서, 눈에 보이지 않는 "액상 플라스틱 필름" 층으로 종이를 "브러싱"하는 것으로 생각하면 종이에 라미네이션과 유사한 보호 특성과 플라스틱 필름을 제거하지 않고도 직접 재활용성을 모두 부여할 수 있습니다. 핵심 기능은 VOC(휘발성 유기 화합물) 함량이 매우 낮은 물을 분산 매체로 사용하여 기존의 비분해성 플라스틱 라미네이션 공정을 대체할 수 있다는 것입니다.-



애플리케이션 시나리오:



1. 식품포장 부문(가장 큰 응용시장)



종이 도시락/컵/그릇: 테이크아웃 도시락, 라면그릇, 종이컵(냉/온 음료 컵), 종이 접시 등 기름, 물, 누출을 효과적으로 방지하고 식품 접촉 안전 기준을 충족하는 코팅이 되어 있습니다.

패스트 푸드 포장: 버거 종이, 프렌치 프라이 백, 패스트리 상자 등은 단기-내유성 및 내수성을 제공합니다.

식품 종이 봉투: 빵 봉지, 스낵 봉지 등



2. 생활화학제품의 포장



화장품 색상 상자: 기존 플라스틱 라미네이트 포장을 대체하여 미적 특성과 가벼운 방수 기능을 유지하면서 환경 이미지를 강화합니다.

티슈/물티슈 포장: 포장의 내습성을 강화합니다.

세제 라벨: 병 라벨에 사용되며 방수- 및 마찰 방지- 기능이 있습니다.



3. 전자 제품 및 고급-선물용 포장



3C 제품(예: 휴대폰, 헤드폰 포장 상자): 브랜드의 환경 보호 철학에 맞춰 섬세한 터치와 내마모성을 제공합니다.

선물 상자/고급 포장: 플라스틱 라미네이션을 대체하고 무광택/광택 시각 효과를 구현하며 재활용이 가능합니다.



4. 종이제품의 표면보호



책 표지/앨범: 방수 및 얼룩 방지-, 수명 연장.

라벨/포스터: 와인 라벨, 옥외 포스터 등 습기 환경을 견뎌야 합니다.

판지/휴대용 종이 봉투: 강도와 방수 기능을 강화합니다.



5. 산업용 및 특수용지

건축 자재용 방습지{0}}: 임시 방수 보호.

농업용 묘목 종이: 생분해성 및 방수-.

특수 라벨 용지: 오일 드럼 라벨, 내유성- 및 내화학성-과 같은 라벨 용지입니다.



6. 생분해성 식기 패키지



친환경 식사에 사용되는 PLA(폴리락트산)와 같은 분해성 재료와 결합됩니다.-



전반적으로 탈가소화/플라스틱{0}}교체 과정은 '플라스틱 감소 → 플라스틱 대체 → 플라스틱-Free'의 경로를 따라 진화하고 있습니다. 열전달 박리 필름과 PLA는 "플라스틱 감소" 단계 솔루션에 속하며, 셀룰로오스 코팅과 플라스틱{3}} 대체 오일은 "플라스틱이 없고 재활용이 가능한" 궁극적인 방향을 지향합니다.



기업은 목표 시장(예: EU로의 수출 여부), 제품 기능 요구 사항(방수 등급, 유통기한 요구 사항), 생산 라인 조건 및 비용 예산을 기반으로 종합적으로 제품을 선택해야 합니다.