據Grand view research市場報告，2023年全球塑料包裝市場規模預計3692.1億美元。
長久以來，硬包裝在塑料包裝市場占據主導地位，現今可持續發展呼聲高漲，可回收、回收再生使用、輕量化硬包裝解決方案愈發受到行業關注。
軟包裝方面，因單一材質具有良好的回收價值，被業界稱為軟包裝行業可持續發展的“助推器”。單一材料無疑成為塑料包裝行業“風口”。然而，設計、配方、工藝、生產線效率、后端場景應用、成本、回收等諸多難點一一擺在單一材質軟包裝面前，有待突破！
南方包裝集團有限公司（以下簡稱“南方包裝”）首席運營官李勇華在今年“第四屆CHINAPLAS x CPRJ 塑料回收再生與循環經濟論壇暨展示會”上從設計原則、常見問題、解決方案等多維度分享公司在單一材質軟包裝以及硬包裝再生塑料應用的可持續之路。
“安全風險評估應是設計單一材質軟包的首要原則”，李勇華在演講時表示。尤其在食品、藥品行業，塑料包裝常被用于運輸和保存內容物，若這些包裝不符合標準，釋放出有毒有害物質，將會污染食品和藥品。
對于單一材質軟包設計安全風險的評估，他認為主要從三方面進行考量。首先在單一材質軟包裝開發的過程中，包裝制造商可能會在不同應用領域上使用一些新材料，這些新材料須滿足國家相關標準和法規，且需要在制造工藝和包裝設計等方面進行某些改進。其次是改性劑或添加劑的使用。一些非有意添加物，包括生產或儲運過程產生的化學、物理、生物等異物同樣對內容物安全性產生影響。
值得注意的是，相較于常見的多種材料復合的軟包裝，單一材質軟包裝在功能性方面有更多的限制條件。因此，包裝制造商在設計單一材質軟包時評估功能風險同樣非常重要。這也是南方包裝在開發設計和驗證產品過程中花費時間最多的環節。
三大常見替代場景：外袋、內包、透明高阻隔包裝
近幾年，不少包裝制造商紛紛推出單一材質復合結構替代解決方案，并在部分應用上實現了對多種不同材質復合的替代。南方包裝提出常用材料的單一材質結構替代方案，并在食品、家庭和個人護理等領域得到應用。
從食品應用的外袋、內包及透明高阻隔包裝，南方包裝均有全聚烯烴結構替代方案。
外袋
從傳統PET/PE結構轉換成BOPP（ALOxBOPP）/PE全聚烯烴結構，這種結構避免了BOPP/CPP的脆性破裂，可實現高阻隔（ALOxBOPP可實現雙0.5的高阻隔）。
內包
大多數傳統的內包以PER/AL/PE和PET/MPET/PE復合結構為主，南方包裝提出多種全聚烯烴新結構解決方案，便于包裝消費后回收再利用，包括：
OPP/VMOPP
OPP/VMPE
OPP/VMOPP/CPP
OPP/VMOPP/OPP
OPP/VMOPP/PE
透明高阻隔包裝
此外，高透明度、高阻隔性也是食品包裝兩個重要的性能指標。李勇華表示，目前常見的多種材料復合結構是K涂透明結構和ALOx—PET/PE結構，南方包裝對此進行結構和配方的優化升級，采用OPP/CPP替代PET/PE結構。
瓶頸：阻隔性、耐熱性不足
（圖片來源：南方包裝集團官網）
阻隔性
傳統的軟包裝多采用2-5層不等的結構組合的復合袋/膜，為了實現阻隔性、蔽光性、保鮮性、強度等特性，中間層通常使用鋁箔、鍍鋁膜、聚酯、尼龍等。
在進行單一材質結構替代過程中，部分制造商會在阻隔層上使用VMBOPP、VMCPP、VMCPE環保材質，但相比起鋁箔阻隔性通常在雙0.1以下，VMBOPP可達到雙0.2，但是仍然難以直接替代鋁箔。
耐熱性
除了阻隔性能限制之外，熱封過程耐熱性不足也是單一材質包裝制造過程的難點之一。BOPP在120攝氏度附近開始收縮變形，超過170攝氏度發生熔爛，在高速包裝機中容易出現熱封不良或熔斷。
BOPE、MDOPE熔點同樣低，不足130攝氏度過烘箱變形、熱封燙皺或熱封不良。此外，力學性能不足、表面能低、PP類耐寒性差也是單一材質結構包裝面臨的痛點。
生產工藝調整
李勇華表示，目前軟包裝行業常使用多寬幅高速包裝機制造多種材料復合結構的包裝，單一材質結構需要在生產工藝調整，這是較大的挑戰，熱封溫度、壓力及包裝速度都需要做出對應的參數調整。
再生料硬包工藝探索：從單層到三層模頭
除了在有回收價值的單一材質軟包裝技術鉆研外，南方包裝還積極開展硬包裝使用消費后回收再生料的技術工作，利用一步法注拉吹成型工藝，通過材料研究、產品設計、設備升級和工藝優化，開發出使用100%PET和PE再生料的包裝。
李勇華對硬包裝再生料成型工藝優劣勢進行分析：
“從顏色、雜質、氣味、性能及遷移測試方面來看，采用單層模頭對純PCR材料或PCR與新料共混進行生產可能與新料存在差距，但設備較簡單，投資成本也較低。若采用三層模頭，內層及外層采用新料，中間層是PCR，性能方面會更接近新料，但設備成本較高。”
去年8月，佛山市南方包裝有限公司聯合金發科技股份有限公司、廣州海關技術中心、暨南大學成立可持續塑料包裝聯合創新中心，此舉將加快南方包裝研發可持續塑料包裝創新技術的步伐，實現創新技術產業化應用。
