近期，Avantium和Plastipak正式签署一份承购协议，双方旨在将PEF应用于饮料和食品包装。协议显示，Plastipak将从Avantium的FDCA旗舰工厂购买100%基于植物的可回收聚合物PEF，以供美国消费者使用和享受。
据了解，PEF是一种100%植物性高性能聚合物，可以在现有的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）回收流程中回收。不久前，Avantium 旗下的 PEF被美国食品药品监督管理局（FDA）方面正式授予食品接触通知（FCN），该通知批准在食品接触用品中使用Avantium的PEF(聚呋喃甲酸乙二醇酯)，通知自2024年10月5日起生效。这意味着，在美国，无论什么储存条件下，Avantium的食品接触级PEF均可作为所有食品类型的包装材料。
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近几年，随着越来越多诸如PEF此类的应用前景更好的新型环保缓冲材料被研制成功，不难看出，科技的进步为包装材料的绿色发展提供了技术支持，新型环保材料的研发和应用，使绿色包装的性能得到了显著提升。
01
符合循环发展理念，发泡材料为包装回收和高值转化提供更多有效途径
随着全球环保政策的深入执行和社会环保意识的增强，消费者和制造商在回收利用方面都取得了一定的进步，即逐步转向可以收集并重新塑造成新包装的包装。
公开资料显示，2009年至2020年间，欧盟产生的包装垃圾总量增长了20%。包装和包装废弃物部门（PPWD指令94/62/EC）制定了防止此类废弃物的措施，以鼓励此类包装的再利用。
为了减少包装废物、促进全面循环经济，2023年10月，欧洲议会环境、公共卫生和食品安全委员会（ENVI）通过了一项提案。提案规定包装应含至少35%的从消费后来源回收的内容，到2040年10月，这一比例应升至65%。
针对这些举措，被誉为注塑成型中的主要物理发泡解决方案的美国Trexel一直在使用其MuCell商标技术准备一系列技术选择。据了解，由于该技术允许沿着流动路径形成从薄到厚的泡沫，因此可以重新设计模具以减轻更多重量。这些物理发泡系统可以作为全球市场上大多数注塑OEMS的选项购买。Trexel还销售一种获得专利的化学发泡解决方案，该解决方案拥有卓越的表面外观，主要是消除下沉痕迹和翘曲。
在进入消费包装的发泡领域后，Trexel提供的解决方案可用于对2层或更多层的瓶子进行发泡，以在与具有相应类似物的固体瓶类似的厚度下将该部件的总重量减少高达25%；最高载荷、冲击强度和ESCR性能。
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随着越来越多企业投身可持续发展、环保事业，以及客户对生态责任标准的意识与高要求，遵循回收、减少垃圾、更有效地使用包装产品和减少碳印记等趋势已然明了。
在此背景下，希悦尔推出了BubbleWrap® 95%高回料环保气枕，其原材料（高密度聚乙烯HDPE）中55%为消费后回收料（PCR），40%为工业后回收料（PIR），该配方在维持原有产品性能的基础上还兼顾了环保性，充分利用了废弃物资源，从而大幅降低对不可再生资源的依赖度，有利于实现可持续发展。
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据了解，该产品在经过反复的测试验证后，证明其各项指标完全符合要求，总体性能与全新料相当。不仅如此，由于该材料薄膜厚度只有20um，使用时充气作为缓冲或填充材料，相较于传统瓦楞纸、EPS等材料，该方案的材料重量和使用量均能显著降低。
该材料使用符合ISO4040的第三方产品生命周期评价（LCA）软件科学计算，与全新料相比，该产品的碳排放减少大约20%，化石能源和水资源消耗减少大约40%，节约了宝贵的自然资源，对实现3060碳目标会产生积极的作用。此外，该产品在不充气的状态下进行运输和储存，可以有效降低运营成本。放气后体积只有充气时的0.7%，便于压缩体积及回收再利用。
02
逐步减少资源利用率，生物基泡沫或成解决发泡材料回收难题的里程碑
在社会可持续发展目标和消费者环保主义的双重推动下，可持续包装市场也随之不断拓展。数据显示，2022年全球可持续（绿色）包装市场规模达16935.19亿元，另据贝哲斯咨询预测，2028年全球可持续（绿色）包装市场规模预计将达到21459.36亿元。在预测期内，全球可持续（绿色）包装市场年均复合增长率将达4.03%。不难看出，可持续包装在未来有着巨大的发展潜力。
对此，不少品牌跃跃欲试，以期借此市场促进自身的可持续发展，并通过迎合社会环保趋势创造新增长。在可持续发展环保概念的推动下，生物基愈发成为全球不可阻挡的一股浪潮，而玉米发泡填充颗粒作为一种创新的包装材料，逐渐走进人们视野的同时也为快递包装带来新的变革。
玉米发泡填充颗粒是一种环保型的包装材料，将玉米作为原材料，减少对不可再生资源的依赖。生产过程中，其能耗相对较低，对环境的影响较小。使用过后，玉米发泡填充颗粒能够在自然环境中较快地降解，同时，其易于清理和回收更能减少造成长期环境污染的可能性。
此外，玉米发泡填充颗粒具有出色的缓冲性能，可有效减轻外界冲击对物品造成的损害。且由于具备独特的结构和材质，使其在受到压力时能够迅速分散力量，从而最大限度地保护包裹内的物品。
在可持续包装领域的研发方面，江苏越升科技股份有限公司（以下简称“越升科技”）通过使用生物基、可生物降解的发泡产品，为企业和消费者提供了低碳环保的塑料包装选择。其推出的发泡聚乳酸，Expanded Polylactide（EPLA）是从玉米、甘蔗、秸秆等生物资源中提取的淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸，再将聚乳酸发泡制成。
值得注意的是，越升科技自主开发的聚乳酸发泡珠粒产品已于近期获得DIN CERTCO工业可堆肥降解认证，意味着越升科技生产的EPLA发泡材料已在化学物质限制、生物降解性能、崩解性能、生态毒理性能等方面都通过了欧盟严苛的可堆肥降解塑料标准。
据悉，该产品的发泡原理是将干燥后的PLA原料和助剂分别喂入上阶挤出机。当原料完成塑化，且挤出系统建立足够的背压后，将二氧化碳注入机筒与熔融的物料进行混合。此时二氧化碳变成超临界状态，可与熔融物料充分混合和溶解。
混合后的物料进入下阶挤出机，下阶挤出机通过精准的温控将物料温度降至适合发泡的温度，然后物料通过模版流出。由于模版内外的巨大反差，含有超临界二氧化碳的物料会迅速发泡。最后，发泡的物料经过切粒机切成发泡珠粒。
图：越升科技EPLA珠粒生产线
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目前，越升科技已拥有该技术的多项专利，包括珠粒生产线、原料配方以及蒸汽模压成型工艺，可成功制备出密度20-200g/L的EPLA，为客户提供可降解塑料泡沫包装材料的整体解决方案，用于家电、食品、电子以及奢侈品等包装细分领域。
此外，越升科技的EPLA发泡产品可以根据客户的使用场景进行定制，以适应各种形状和尺寸。也可以通过对密度的调整以满足不同的力学性能要求，如食品包装、3C电子产品、家电和酒业包装等。
图：酒托
03
有效提升产品品质与用户体验，发泡技术为包装增添更多卖点与竞争力
目前，发泡材料在包装行业中的市场前景表现出显著的增长潜力和技术进步趋势，其凭借优异的减震和抗压缩形变性能，不仅能有效保护物品在运输途中免受颠簸、挤压、磕碰的损伤，而且闭孔发泡材料的低导热系数还可以在一定程度上起到保温性能，适用于需要保温的物品。
根据率捷咨询统计，2023年我国包装领域的发泡材料消耗量约500万吨，其中PS、PP、PE等烯烃类材料由于价格便宜、缓冲性能较好，广泛应用于各种物品的包装防护，占总消耗量的90%以上。
发泡材料在不同物品的包装中虽然对性能要求有所差异，但可以总结为以下五点：
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防震：快递运输过程中，包裹经常经受到颠簸和挤压，发泡材料具有较好的抗震性能，可以缓解物品受到的冲击力；
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防挤压：物品在运输途中容易受到挤压，发泡材料可以通过压缩形变缓解压力来保护物品；
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缓冲：发泡材料的疏松多孔结构可以起到一定的缓冲作用，减少物品在运输途中的摩擦和磕碰；
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防水防潮：粒子发泡后内部会充满空气，不易被水浸泡和潮湿；
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保温：发泡材料的低导热系数在一定程度上可以保持物品的温度，适用于需要保温的物品。
在Interfoam China 2024的众多展商中，不乏许多深耕于探索发泡材料在包装领域的应用与解决方案优质企业。
宁波致微新材料科技有限公司创立于2017年，拥有自主知识产权以及领先的聚合物超临界微孔发泡技术。依托于华东理工大学和宁波大学研究团队的技术支撑，被认证为宁波市创新性初创企业。公司产品有微孔发泡材料（MPP/TPU）、高性能高分子复合材料（NPE/TPO）、可降解材料（PBAT）等，产品广泛应用于高端包装等众多领域。
上海菁石塑料制品有限公司自成立之初，始终致力于节能减排为目的的聚烯烃环保高分子材料的轻量化发泡技术研究及应用开发。
公司主推的Lowcell是采用二氧化碳超临界流体物理发泡技术（SCF），连续挤出一次成型。在高分子树脂内部形成均匀分布的独立气泡单元，并在其中封闭高隔热性的微米级泡孔。可发挥极高隔热性、隔音性、缓冲性和阻燃性，能量吸收性强，尺寸稳定性高。轻量化密度可达到0.1-0.6g/cm3。
刚性方面，弯曲模量达到未发泡前50%，韧性方面，材料经改性后，在保持高分子本身的耐高温性能的基础上，能大幅提高耐冲击强度和耐低温性。同时具备表面光滑手感柔和，防水抗菌防霉，耐紫外线抗老化，耐酸碱腐蚀，介电常数低，适合针车、热定型、超音波焊接和模压吸塑等加工及无溶剂涂布复合。由于没有交联， 可完全回收循环再利用。
上海畅坤智能科技有限公司是一家专业从事智能切割及智能设备研发、制造、销售和服务为一体的国家高新技术企业公司，以广告包装等十多个行业提供材料切割解决方案为己任。公司拥有 5000 多平的生产基地及专业的生产设备，从 2009 年开始，公司不断运用自身的专业技术和创新能力，用心确保设备达到各行 业客户材料的切割需求，树立智能切割设备行业标杆品牌。
Interfoam China 2024同期会议“重新定义发泡材料”第四届发泡材料及应用高峰论坛期间，联合国际安全运输协会中国委员会（ISTA中国）组织召开了包装用发泡材料的物流供应链降本与回收再利用论坛。
顺丰集团以《顺丰包装循环回收创新探索》为题，介绍顺丰在包装循环回收方面的经验与实践；希悦尔（中国）有限公司以《保护包装的绿色可持续探讨》为题，讲述保护包装例如充气包装材料绿色化减量化新品发布，寄递包装的全生命周期报告分享，传统运输保护包装材料聚乙烯Ethafoam和聚氨酯Instapak的绿色转型；上海睿斯科环保技术有限公司以《不同包装废弃物的回收模式对发泡材料的启示》为题，从其他不同类型的包装废弃物回收模式给予一些启示。
未来，随着越来越多的国家将目光聚焦在各个行业的减排措施上，在相关政策指引和人们健康环保理念不断提高的情况下，传统的可回收性较差、污染程度较高的发泡材料市场占有率将逐渐降低，新型绿色环保、可回收性较强的发泡材料市场份额逐渐扩大，包装中发泡材料行业将迎来适应环境可持续性发展的新阶段。
此外，消费品厂商也将积极主动的研发和寻找可生物降解材料，通过实际行动推动包装发泡行业的可持续发展，带动消费者环保理念的提升。
