Глобалният пазар на пластмасово фолио продължава да се разширява. Според доклада на индустрията размерът на световния пазар на пластмасово фолио ще надхвърли 100 милиарда щатски долара през 2023 г. при общ годишен темп на растеж от 5,2%. Полипропилен (PP) и полиетилен PE (полиетилен) филми заемат централна позиция в опаковките, селското стопанство и промишлеността поради тяхната ниска цена и стабилни свойства. Въпреки това, огромните разлики във физичните свойства, химическата стабилност и технологията на обработка често водят компаниите до дилеми при избора на материал: необходим ли е полипропилен за приложения при високи -температури? PE ли е единственият вариант за криогенни приложения? Различната стойност на полипропиленовите (PP) и полиетиленовите (PE) филми ще бъде систематично анализирана от три аспекта: сравнение на производителността, адаптиране на сценария на приложение и бъдещи тенденции на развитие.
Основни физични свойства: Играта на твърдост, температурна устойчивост и прозрачност
Твърдост и гъвкавост: Балансиране на устойчивостта на пробиване и гъвкавостта
Полипропиленовото фолио има по-висока кристалност от полиетиленовото фолио и неговата износоустойчивост може да достигне 20 пъти тази на чистия полипропилен (след смесване и заздравяване). Обикновено се използва в сценарии, които изискват висока товароносимост, като логистични работни резервоари и промишлени тръбопроводи. Въпреки това, полипропиленовото фолио е предразположено към бели петна, когато е сгънато (явление, наблюдавано при тестове за разкъсване), което ограничава приложението му, което изисква многократно огъване. Вместо това полиетиленовите фолиа имат превъзходна гъвкавост: (полиетилен с висока - плътност HDPE) има степен на удължение повече от 30%, (полиетилен с ниска - плътност LDPE) може да издържи хиляди огъвания, без да се счупи, и е предпочитаната опция за торби за ориз, опаковки от слама и други подобни приложения. Например, въвеждането на HDPE фолио в маркови торби за ориз доведе до 40% намаляване на счупването и удължаване на експлоатационния живот до повече от 3 години.
Устойчивост на топлина: най-голямото предизвикателство на високи и ниски температури
Полипропиленовите (PP) фолиа имат отлична температурна устойчивост, могат да издържат на 120 градуса в дългосрочен план и 140 градуса в краткосрочен план и се използват широко в ретортни опаковки (като само-нагряващо се фондю), опаковане на храни с нагряване в микровълнова-фурна и приложения за медицинска стерилизация (121 градуса стерилизация с пара). От друга страна, полиетиленовите фолиа се представят изключително добре при нискотемпературни приложения: HDPE остава гъвкав при -40 градуса, а LDPE доминира на пазара за опаковки за замразени храни с ниска{10}}температурна точка на крехкост до -70 градуса C. Например въвеждането на палети от PE фолио от компания за студена верига доведе до 60 60% в степен на счупване на стоки, обработвани в хладилно съхранение -25 градуса. Прозрачност срещу гланц: компромисът между ясния дисплей Матова защита
Полипропиленовите филми са полупрозрачни и млечнобели, но биаксиално ориентираните полипропиленови филми могат да постигнат повече от 90% пропускливост на светлина и притежават високи бариерни свойства, често използвани в опаковки за храни от висок клас, като например торбички за картофен чипс. В полиетиленовите фолиа LDPE има висока степен на прозрачност и е подходящ за ситуации, при които се изисква видимо съдържание (консервиране на зеленчуци); HDPE е матово полупрозрачно фолио поради по-високата си кристалност и е по-подходящо за ситуации, в които се изисква защита от светлина (напр. фармацевтични опаковки).
Химическа стабилност и безопасност: Варианти за излагане на храна и медицински сценарии
Устойчивост на химическа корозия: Силни киселини, алкали и органични разтворители
Полипропиленовото фолио има силна киселинно{0}}устойчивост на корозия и може да бъде изложено на корозивни вещества като солна киселина и натриев хидроксид за дълго време. Полиетиленовите филми, въпреки че са устойчиви на слаби киселини и основи, са склонни да се разширяват и деформират, когато са изложени на ароматни въглеводороди (напр. бензен) или хлорирани въглеводороди (напр. въглероден тетрахлорид), което ограничава тяхното приложение в химическата промишленост. Експерименталните данни показват, че скоростта на миграция на полипропиленовата мембрана в контакт с хранително масло е 0,5-2 пъти по-висока от тази на полипропиленовата мембрана, което допълнително подчертава предимството на химическата стабилност на полипропиленовата мембрана.
Безопасност при излагане на храна: границата между безопасност при висока температура и ограничения при ниска-температура
Процентът на продуктите от полипропиленово фолио FDA Drug Administration 92%, което отговаря на китайския стандарт GB4806.1-2016 и се е превърнало в основен материал в продукти за бебета като бебешки бутилки, прибори за хранене и др. Неговата устойчивост на топлина позволява безопасна употреба при 120 градуса, докато PE фолиата могат да отделят вредни вещества над 80 градуса, ограничавайки употребата им до хладилни приложения като хранително фолио. Например, когато бебешките бутилки на дадена марка са направени от PP материал, техният пазарен дял се е увеличил до 35% и доверието на потребителите значително се е увеличило.
Медицински приложения: разлики в стандартите за стерилизация и химическа съвместимост
Полипропиленовото фолио се използва широко в опаковането на медицински изделия като спринцовки и торбички за инфузия поради устойчивостта си на стерилизация при висока температура. Полипропиленовото фолио също се използва широко в опаковането на медицински устройства като бутилки за хапчета (като бутилки за перорално приложение) и инфузионни тръби (като инфузионни тръби) поради своята устойчивост на химическа корозия. Болничната статистика показва, че 99,8% от полипропиленовите опаковки медицински изделия са стерилизирани, което е значително повече от 95% от полипропиленовите опаковки.
ВЪВЕДЕНИЕ Ефективност на процеса и устойчивост: Триъгълникът на разходите, ефективността и опазването на околната среда
Сравнение на процеси
Обработката на полипропиленово фолио изисква висока температура (170-280 градуса) и шприцване под високо налягане със степен на свиване от 1,8-2,5%. За да се предотврати деформация, е необходим прецизен прецизен контрол на температурата, за да се увеличат разходите за оборудване (например налягането на машината за леене под налягане изисква 1,5 пъти налягането на PE). PE филмите имат по-ниска температура на обработка (105-230 градуса), по-добра течливост и по-висока ефективност на формоване чрез раздуване (напр. филм и бутилка). Сешоарът използва 30% по-малко енергия от PP. Сравнение от компания за опаковане установи, че производството на полиетиленово фолио е с 25% по-високо за единица време от полипропиленово, но полипропиленовото фолио има отлична стабилност на размерите.
Балансиране на технологията за модификация и разходите:
Полипропиленът може да подобри устойчивостта на корозия с 40%% чрез смесване (напр. . 70%% полипропилен + 30% HDPE), като същевременно поддържа 85% якост на удар, но това увеличава разходите с 10-15%. Полиетиленът може да увеличи устойчивостта на удар с 30% чрез добавяне на LLDPE (линеен полиетилен с ниска плътност), но това увеличава разходите с 15-20%. Например, въвеждането на модифицирани PP оборотни кутии от логистична компания доведе до 28% намаление на годишните разходи за използване и 50% намаление на процента на счупване.
Оценка на устойчивостта: предизвикателството на циклите на разграждане и системите за възстановяване
PP има естествен цикъл на разграждане от 7-10 години, а PE има цикъл на разграждане от повече от 200 години. Рециклирането на полипропилен обаче може да намали страничните продукти с 37% и има степен на повторно използване от 20%. Технологията за биоразграждане на PE е скъпа (3 до 5 пъти по-скъпа от традиционната PE) и повечето станции за рециклиране отказват да приемат меки опаковки като домакинско фолио. Директивата на ЕС за пластмаси за еднократна употреба изрично ограничава използването на полиетиленово фолио и насърчава системи за рециклиране на полипропилен (като проекта NextLooPP, който използва системи за сортиране с изкуствен интелект, за да увеличи степента на рециклиране на полипропилен до 85%).
