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경량화, 재활용성 및 PCR이 플라스틱 캡을 새로운 방향으로 밀고 있습니다 - Maypak

5월 26, 2023


경량화, 재활용성 및 소비자 사용 후 수지(PCR)의 조합은 업계 이해관계자들이 캡과 캡 수지를 보다 지속 가능하게 만들기 위해 지속적으로 노력함에 따라 세 가지 핵심 영역이 될 것입니다. 지속 가능성:PP 에어리스 펌프 병,플라스틱 펌프,플라스틱 병, 등.)



가벼워 보인다


지난 20년 동안 음료 포장의 무게는 점점 더 낮아지는 경향을 보였습니다. 부품 설계, 처리 및 재료의 발전으로 업계에서는 생산, 처리 및 운송해야 하는 원자재가 적어 환경에 미치는 영향이 적은 병 및 마개 솔루션을 개발할 수 있었습니다.


넥 마감, 즉 캡 적용 영역에 대한 디자인 기준 업데이트는 경량화 추세를 지원합니다. 예를 들어, 탄산 청량 음료에 사용되는 PCO 1810 마감에서 현재 표준 PCO 1881 디자인으로 전환하면 마개 무게가 25-35% 감소했으며 마감 마감 자체도 유사하게 감소했습니다. 최신 넥 마감 표준(26/22)의 채택은 향후 몇 년 동안 또 다른 주요 변화를 나타낼 것으로 예상됩니다.


가벼운 물병과 같은 응용 분야에서 일부 사람들은 무게를 줄일 수 있는 기회가 정지되었다고 생각합니다. 따라서 생산 능력을 높이는 것이 더 중요합니다. 이러한 경량 마개에 대한 성능 및 치수 공차가 엄격해짐에 따라 불과 10년 전에는 일반적이었던 특정 등급의 폴리에틸렌(PE) 수지가 더 이상 새로운 디자인의 처리 및 기능 요구 사항을 충족할 수 없는 경우가 많습니다.


상용 수지의 이러한 한계를 해결하기 위해 재료 공급업체는 캡과 클로저의 무게를 더욱 줄일 수 있는 향상된 기계적 특성을 가진 고성능 PE 수지를 개발했습니다.


이러한 특성은 바이모달 분자량 분포 및 기존 PE 수지에 비해 고유한 이점을 제공하는 옥텐 공단량체의 사용과 같은 수지 설계의 발전에서 비롯됩니다.


고성능 수지는 벽이 얇은 부품에 필요한 응력 균열 저항성을 추가하고 탄산 음료 또는 도징 음료에 필요한 크리프 및 차단 특성을 개선하며 한 번에 더 많은 부품을 만드는 더 큰 하이 캐비티 금형에 더 높은 흐름을 제공할 수 있습니다. 업계는 성능을 보장하기 위해 최신 고성능 PE 수지를 사용하여 더 얇고 가벼운 마개로 계속해서 발전할 것입니다.


  


재활용을 위한 디자인


순환성이 계속 추진력을 얻음에 따라 재활용 가능성에 대한 디자인은 가치 사슬에서 그 어느 때보다 큰 관심사가 되었습니다. 변조 방지 또는 밀봉 성능과 같은 요구 사항을 위해 한때 두 개 이상의 재료로 구성되었던 클로저는 이제 완전히 재활용 가능한 단일 재료 솔루션을 갖게 되었습니다.


비용과 생산 효율성은 여전히 ​​중요한 요소이지만, 새로운 재활용 지침 및 규정은 현대적인 마개를 형성하고 바인딩 및 재활용 가능한 장벽 수지와 같은 요소에 대한 관심을 증가시킬 것입니다.


과거에는 적절한 밀봉 성능을 보장하기 위해 저밀도 PE(LDPE) 또는 대체 라이너가 있는 폴리프로필렌(PP) 외부 쉘로 구성된 2피스 클로저가 표준이었습니다. 2피스 마개는 북미 일부 지역과 일부 음료 응용 분야에서 여전히 일반적이지만 대부분의 지역에서 2피스 마개는 감각적이고 안감이 없는 고밀도 PE(HPDE) 캡을 선호하여 단계적으로 폐지되고 있습니다. 이러한 일체형 마개는 공급망을 단순화하고 넥 왜곡을 줄이며 밀봉을 개선할 뿐만 아니라 단일 재료 마개 흐름의 채택을 용이하게 합니다.


재활용 가능한 마개 디자인이 고려되는 또 다른 영역은 유연한 식품 포장 시장입니다. 모든 PE 스탠드업 파우치(SUP)는 성능 요구 사항을 충족하는 데 도움이 되는 혼합 재료를 사용하는 기존 SUP를 대체하도록 설계되었습니다.


장벽 및 밀봉성과 같은 특성이 크게 향상된 고급 PE 수지의 개발로 점점 더 많은 응용 분야가 PE 기반 필름 구조로 대체되어 완전히 재활용 가능한 스탠드업 파우치를 만들 수 있습니다. 이러한 백 중 일부는 특히 이유식, 드레싱 및 소스와 같은 제품을 위해 PP 또는 PE로 만든 스파우트 및 부속품도 포함합니다. 전체 패키지를 재활용할 수 있도록 하기 위해 모든 PE 백, 피팅 및 클로저의 사용이 보다 보편화될 것으로 예상됩니다.


Tether는 쓰레기를 줄이는 데 도움을 주면서 용기와 함께 뚜껑을 수거하는 데 도움이 되는 북미 지역의 새로운 옵션입니다. 2024년에 일회용 플라스틱 지침의 일환으로 유럽 연합(EU)은 3리터 미만의 모든 용기에 플라스틱 마개를 부착/테더링 상태로 둘 것을 요구할 것입니다. 이 법안은 음료 산업에 큰 혼란을 초래했으며 새롭고 혁신적인 디자인을 요구했습니다.

EU에서와 같은 논리에 따라 북미와 다른 지역에서도 유사한 법안이 도입될 수 있습니다. 테더링은 또한 제품을 차별화할 수 있는 기회를 제공하며 다국적 기업이 글로벌 클로저 디자인을 통합하려고 함에 따라 북미에서 인기를 끌 수 있습니다. 수지 공급업체와 마개 설계자 간의 공동 개발은 이러한 새로운 설계를 용이하게 하고 테이프 및 힌지 테더 마개를 위한 더 높은 인장 강도 및 유동 특성을 가진 재료의 잠재력을 열어줄 것입니다.


  


PCR과 결합


수년 동안 가공업체는 스크랩/재연마 재료라고도 하는 산업 후 수지(PIR)를 특정 산업 분야의 성형 부품에 성공적으로 통합했습니다. 이전에 소비자 또는 산업용 최종 사용 응용 프로그램에서 사용했던 콘텐츠를 사용하여 PCR을 한 단계 더 발전시키십시오.


식품 접촉 및 비식품 접촉 응용 분야를 위해 PCR을 씰에 효과적으로 통합하려면 많은 요소를 고려해야 합니다. 앞으로 이러한 요소는 조직이 캡과 캡의 재활용 콘텐츠를 최대화하는 것을 목표로 하기 때문에 PCR이 버진 레진과 얼마나 혼합될 수 있는지 결정하는 데 더 큰 역할을 할 것입니다.


아마도 오늘날 PCR을 캡에 통합하는 가장 어려운 측면은 특히 식품 및 음료 포장에 적합한 PCR 공급 스트림의 제한된 가용성입니다. PE의 경우 블로우 밀크 및 저그에서 추출한 재활용 HDPE(rHDPE)는 현재 식품 접촉 용도로 승인된 유일한 주류 소재입니다.


원래 블로우 성형용으로 설계된 수지를 사용할 때의 문제 중 하나는 수지의 특성이 사출 성형(및 압축 성형, 그 정도는 적음)에 최적화되어 있지 않다는 것입니다. 이러한 생산 방법은 상당히 다르며 블로우 성형 수지의 높은 점도는 캡과 클로저에 일반적으로 사용되는 훨씬 낮은 점도의 수지를 사용하도록 설계된 라인을 처리하는 동안 문제가 됩니다. 기타 공급 고려 사항에는 품질, 일관성 및 신뢰성이 포함됩니다.


높은 수준에서 PCR 콘텐츠가 포함된 캡을 개발하기 위한 주요 기술 고려 사항은 재료, 처리, 적용 요구 사항 및 부품 설계입니다. PCR 특성은 원래 레진의 특성과 다릅니다. 기계적 특성, 유변학, 색상 및 광학, 감각과 같은 재료 특성은 재료가 주어진 응용 분야에 적합한지 여부를 결정합니다.


동시에 성형업체는 기존 성형 장비 및 처리량을 크게 변경하지 않고 부품을 생산할 수 있는지 또는 보관, 취급 및 합성과 관련된 추가 단계가 필요한지 여부를 결정해야 합니다.


대부분의 경우 PCR에 대한 재료 사양은 매우 광범위합니다. 현재 사용 가능한 PCR과 원래의 캡 및 클로저 수지 간의 고유한 특성 차이와 결합하면 크기 및 부품 성능에 추가 변동성이 있는 변경된 공정 창이 나타납니다. 성형기가 마개 생산 중에 이러한 차이를 완전히 이해하고 해결하지 못하면 병입 및 최종 사용 중에 다운스트림에서 더 많은 문제가 발생할 수 있습니다.


이 문제를 해결하려면 적용 요구 사항과 함께 팁의 디자인을 평가해야 합니다. 지속 가능성의 관점에서 어떤 접근 방식이 더 실행 가능하고 환경 영향과 관련하여 더 큰 이점을 가져오는지 확인하기 위해 경량화의 이점과 PCR의 이점을 비교하는 것이 중요합니다.


새로운 재활용 PE 공급 흐름을 도입하기 위해 더 많은 노력을 기울임에 따라 PCR용으로 맞춤화된 "PCR-ready" 처녀 수지는 더욱 보편화될 것입니다. 많은 경우, 경량화를 촉진하는 캡 수지의 동일한 개발은 향상된 기계적 및 유변학적 특성을 제공하여 가공업자와 브랜드 소유자가 캡과 식품 포장에 더 많은 재활용 콘텐츠를 사용할 수 있도록 합니다.


입법자와 소비자 요구가 새로운 상용 솔루션을 주도함에 따라 마개 및 마개 수지의 이러한 지속 가능성 기반 혁신은 향후 10년 동안 계속될 것으로 예상됩니다. 공급망 참여자(제작자, 도구 제작자, 브랜드 소유자 및 재료 공급업체) 간의 협력을 통해 이러한 노력이 해마다 발전할 것입니다.


금세기 말까지 폐쇄가 어떻게 달라질지 정확히 말할 수는 없지만 오늘날의 초기 지속 가능성 혁신을 확실히 통합할 것입니다.


  



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