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伊芬科技
——减震保温环保材料改造的革命
摘要:在软包装领域中,发泡聚乙烯材料(PE)如珍珠棉(EPE)的年消耗量不断递增,但其产生的“白色污染”已不容忽视,同时还存在生产、存储风险,给环境和安全造成了不小的负担。本文综述了减震保温环保新材料伊芬棉的开发现状和各种回收方法,并分析了优缺点;研究了伊芬棉的制造工艺,及如何将回收的EPE、伊芬棉加工成颗粒,并加入膨胀珍珠岩(EP)、二次纤维(RCF)和黏合剂(EVA)等来制备新型包装材料,得到了制备伊芬棉包装材料的方法与工艺;伊芬棉包装材料不但可以解决EPE带来的环境污染问题,而且还可以节约生产成本、人力资源等,实现了从包装材料到包装材料的循环经济,具有良好的社会与经济效益。[1]
关键词:物流包装新材料;伊芬棉
一、物流包装新材料
电商行业的快速发展对包装和运输提出了新的要求。随着运输产品数量的暴增,电商包装运输的时间更长、范围更大、距离更远的特点日益凸显。跨境物流网络运输产品的数量日益增加,但损坏产品和包装的风险也接踵而至。据数据调查分析,电商的包装问题处置频率是商店包装问题处置频率的20倍。一份来自全球知名物流集团DeutschePostDHL的调查报告显示,如若消费者拿到产品时包装已损坏,约40%以上的电商消费者将不再购买电商产品。没有保护性包装解决方案的产品品牌无异于正在失去电商向他们提供的时机。因此,减震坚固且具备保护性的包装就成了电商和零售商对于产品运输的基本要求。[2]
在新式环保理念的作用下,电商包装追求精湛简单的设计。更青睐于采用环保型材料,例如可降解、天然高分子聚合物等材料,减少废弃包装材料因掩埋或焚烧而引起环境污染。新式环保包装需更加强大的自我降解能力,才能达到短时间被掩埋在土壤中可被有效分解,避免对环境造成的污染。
宁波伊芬新材料科技有限公司通过对发泡聚乙烯材料做改性处理,研发出一种减震保温环保的新材料——伊芬棉。研制了配套的智能制造流水线,创新出新的造型工艺方法和参数,开发了复合材料一次成型模具,从而提高包装材料的延展率、保温性和降解效率,符合国家包装标准、具有定型记忆功能、性柔质轻且具弹性。经过多道工序独立发泡而成,抗拉性能更高,弹性更强,相比同类型产品减震抗压能力得到大大提升,作为包装材料能更好的保护产品,将电商产品完整送至消费者手中。
二、伊芬棉的竞争优势
公司设计研发的减震保温环保物流包装新材料——伊芬棉。从包装的材料、发泡技术、造型技术等生产工艺角度入手,设计研发针对性强的改进工艺,如:新型双峰聚乙烯混料制备技术、冷凝挤出发泡技术、模塑造型技术等,生产效率提高,各种成本降低,充分发挥LLDPE、LDPE材料的优势。
(一)原材料改进
在传统包装材料优势基础上,团队首创性的对原材料缺点进行改进升级。在易燃问题上,伊芬棉在原材料中加入阻燃剂和彩色防静电剂,不仅外观美观,还能阻绝静电,防止着火。在结构易分解导致的寿命短问题上,伊芬棉在生产的过程中添加抗缩助剂分子蒸馏单甘酯,使其内部化学性质稳定不易分解且无毒无气味,从而在受阳光照射时不易引发收缩变软等问题。伊芬棉是由线性低密度聚乙烯(LLDPE)树脂加交联剂和发泡剂在高温下不停独立发泡,使其备更高的抗拉强度和更细的泡孔,并且弹性更好。
(二)性能优良
伊芬棉作为包装材料,具备出色的减震机能,能有效减少产品在物流运送过程中遭到的影响。除此之外伊芬棉还具有良好的耐热性能,可以在-40℃至90℃环境下持续工作,而且它可以做到不吸水的耐酸、碱、油等各种化学溶剂,在循环使用过程中也几乎不降低性能。由于伊芬棉分子间有紧密的空隙,在长期的暴晒后接触水便会产生碎裂的现象,其制造材料为无机物不受微生物分解的影响,但可通过不断的碎裂最终变成细小的颗粒,与泥土、沙石混合后回归自然。在完全不使用且无承重的情况下,经受暴晒、风吹、雨打等自然环境影响下,在10-12个月内就可完成分解,在正常使用过程中不受影响,是真正环保的泡沫塑料。
公司研发的减震保温新材料创新型的发泡聚乙烯——伊芬棉,通过材料改性、制造工艺改进升级,融合第一、二代的优点并摒弃缺陷,使之可以通过模塑造型塑造各种形状,生产成本降低最少20%,是性价比较高的减震保温材料,且降解时间短,可以广泛应用在物流包装,智能家居,养殖种植、游乐设施等需要减震、保温的领域。
三、伊芬棉生产技术优势
(一)新型双峰聚乙烯混料制备技术
该技术通过串联旧机器和新型双峰机器,同时熔融LLDPE及其混料节约熔融时间50%,比较同性能的串联反应器其投资和生产成本节省了至少30%。
(二)冷凝挤出发泡技术
研发配套喷雾式蒸发冷凝器,不仅将单线最大生产能力从传统的224kt/a提高到现有的445kt/a以上,还减少了操作、投资费用,操作过程中稳定性也大幅提升。其最大优势在于无需对反应器进行改造,仅需增设预分布器,产线升级成本极低,单线生产力至少提高一倍。
(三)化学降解再生技术
该工艺使用机械降解机和热降解机来完成降解。该方法的优势如下:其一,分解后的伊芬棉回到低分子状态的高价值化工产品,可达到再次投入市场使用的品质,实现了产品的再资源化;其二,该方法对发泡型物流包装材料具有极大的处理潜能,能够有效缓解废弃发泡材料所引发的环境污染,此处理办法具备的经济效益和社会效益极高,顺应社会的发展趋势。
(四)独立数控系统
1.节省能源。温控系统可以通过按键设置温度范围从而控制加热温度,防止温度过高或过低,从而节省能源,节约电费。
2.安全可靠。温控系统采用先进的技术,具有高精度的温度控制功能,可以有效防止温度过高或过低,从而保证温度的稳定性,从而起到安全防范的作用,可以长期可靠地工作。
3.自动控制,操作方便。温控体系采取先进的科学技术,可以自主检测温度,自主调理温度,使温度保持在设定的范围内;自动变化灯光、数码管显示温度和蜂鸣器警报,便于使用者观察温度变化和加热情况。
参考文献:
[1]EPEPS缓冲包装材料制备技术的研究[D]. 刘淑婧.北京印刷学院, 2010.
[2]提升DHL的竞争优势和顾客价值[D]. 吴晨.上海交通大学,2009.
国家级大学生创新创业训练计划项目《伊芬棉—减震保温环保新材料制备技术研发及产业化》;项目编号:202313001026。