鑫瑞奇诺：APE膜来了，
不可小觑的蓝海市场！
时至2022年，以功能性保护为特点的软包装行业，PE//PE单一材质结构已成为业内人士关注的重点，而PP/PE的多烯烃结构由于只能降级回收增值作用不高，不利于催生不可或缺的回收处理环节，注定不能成为主流而沦为过渡性结构。
令人感叹的是，仅仅在短短二年之前的2020年，业内人士还在纠结于降解路线和可回收路线的选择，还在迷茫于发展进程的不可预期。一些意识极强的企业早在数年前就开始成功运用单材结构并因此受益，得以在当今产能过剩、竞争极度激烈的态势下促进企业的高速发展；而今越来越多的企业在积极进行对单材结构的技术验证和技术储备工作，正在共同形成单材结构的发展态势。
随着国家政策的推进、行业组织对相关标准的定型进程及行业各相关环节的技术发展，可以预见在三年之内会迎来单材结构运用的爆发点，并迅速进入井喷期。很难想象未做充分准备的公司能够在新一轮大规模的变革中获得足够的竞争优势。
汕头市鑫瑞奇诺包装材料有限公司是由汕头东风印刷股份有限公司旗下全资子公司广东鑫瑞新材料科技有限公司与江苏百瑞尔包装材料有限公司共同投资创办，成立于2020年，专业从事PVA高阻隔涂布薄膜研发、生产与销售。
秉承可持续发展、务实、严谨、服务社会的投资作风，东风印刷选择对符合国家产业政策、产业发展方向的产业进行投资，PVA涂布项目作为符合低碳发展、绿色环保，具有巨大市场潜力，具体而言因能够弥补PE单材结构的低阻氧缺陷、软包装工艺适应性强而又不影响其可回收的特点，成为东风印刷的投资选择。鑫瑞奇诺规划为五年分二期投资五千万元，目前已拥有高速涂布线一条，达成产能2.4亿平方米/年，至2022年年底新增的二条涂布上线，产能将达到7.2亿平方米。
PVA涂层可涂布各类基材，包括BOPA、BOPP、CPP、PET、PE等，涂布后成为ABOPA、ABOPP、ACPP、APET、APE等高阻隔薄膜。在这些A膜的生产中，生产难度最高的是APE，而鑫瑞奇诺最青睐最看好未来应用前景的也是APE！
近日，鑫瑞奇诺总经理杨伟宏先生接受了我刊专访，为我们详细介绍了APE的奥秘！
鑫瑞奇诺总经理杨伟宏（左四）
杨伟宏总经理接受我刊专访
包装的基本功能是对内容物的标识、保护和促销。达成软包装材料性能的灵魂是复合，通过复合的方式把同种或不同种材料集为一体，通过性能叠加满足对内容物的包装要求，如印刷、阻隔、热封、保护功能。扩展复合的概念，通过各种工艺手段完成功能的叠加，也可称之为复合。PE单一材质更离不开性能复合。
作为功能性包装材料，软包装膜材往往需要良好的阻隔性，如阻水、阻氧、阻光等。提高阻隔性能的基本途径有四条：
采用高阻隔基材，如铝箔、PVDC膜、尼龙膜、聚酯薄膜； 采用共挤的方式制膜，如EVOH共挤膜、尼龙共挤膜； 采用镀膜法，如镀铝、镀氧化铝、镀氧化硅； 采用涂布法，如涂布PVDC（聚偏二氯乙烯）即K膜，涂布PVA（聚乙烯醇）即A膜。无论工艺手段如何，其本质仍然是性能叠加，是功能复合。 镀膜法的特点： 在PET基材上镀铝、镀氧化铝、氧化硅，可以获得堪称完美的阻隔效果，兼具优异的阻水、阻氧能力，阻隔性仅次于铝箔，通常用于多层结构的中间层。透明镀层氧化铝、氧化硅由于质地脆硬，作为印刷基膜及复合第一放卷材料时因所经导辊多易被擦伤而严重破坏阻隔性，因而对设备、环境及操作要求很高。当在镀层上加涂保护层时，可以较好保护镀层，成本则相应升高。
在非极性聚烯烃薄膜如BOPP、CPP、PE上镀膜时，由于基膜抗张强度较低、耐温性差镀膜过程易产生足以破坏镀层的拉伸应力，致使达不到应有的阻隔性能。通常只能达到较好的阻水能力（透水2以内）和一般性的阻氧能力（透氧100左右），镀层附着力偏低且极易衰减，通过各种基膜界面极性改性方法可以提高附着力及阻隔能力，成本则相应增高。
辅以合适的涂层，镀膜法可以获得能够用于水煮、蒸煮的镀膜。
镀膜法可以获得最好的阻水、阻氧能力，最大的弱点是不耐摩擦、揉搓、拉伸破坏。
共挤高阻隔膜的特点： 可以通过调整阻隔树脂的种类和厚度来调节基膜的阻隔能力，而且特别适用于需要深度拉伸的应用场景。尤其当使用EVOH树脂时可以获得更高的阻氧能力，透氧可做到3以内。EVOH是乙烯-乙烯醇无规共聚物，起阻氧作用的是乙烯醇即PVA，由于被充分包覆于PE层或PP层之间，兼具良好的阻水和阻氧能力。 随着树脂材料的进步，50μ厚度的PE膜已可获得小于1的透水能力。 调整工艺，共挤阻隔膜即适用于单独使用，也适用于热封底膜，同样适用于用作面层材料。适合于大批量连续生产，频繁更换产品种类大大影响成本。 涂布法高阻隔膜的特点： 典型的高阻隔涂布是PVDC即聚偏二氯乙烯涂布，简称K膜，在中国已有30年以上的应用历史，工艺成熟度很高，具有优异的阻氧、耐湿功能。对含油量大、易氧化的内容物具有良好的保护功能，长期用于月饼、小蛋糕、小面包及坚果类的包装。保证足够的涂布干量，可以获得良好的阻隔能力，当涂布干量在2.5 ~ 3.0 g/m2时，通常透氧在12 ~ 20。为保证附着力，需要在基膜上先打底涂，再做K涂。
K膜性状透明、偏黄，长期存放加剧偏黄，涂层附着力衰减严重；K层影响回收造粒，导致K膜废料处理成本增高；PVDC含氯，燃烧时产生致癌的二噁英，随着国际社会环保意识日益加强，阻隔性优异的K膜完成了历史使命，将光荣的退出历史舞台。
PVA涂布膜（A）的特性： PVA即聚乙烯醇，是真正溶于水的树脂。由于含有海量的羟基而具有强极性，因此对非极性的氧气、氮气、二氧化碳具有极高的阻隔性；由于庞大数量的内外羟基形成的强烈氢键作用而具有优异的涂布结膜能力，利于形成连续、致密的涂层，因而极小的涂布干量，如0.5g/m2的涂布干量就具有优异的阻气能力。在非极性基材如BOPP、PE、CPP上涂布即可获得优异的阻隔性；在极性基材如PET、Ny上涂布则阻隔性更高。不同的检测方式结果差异很大，不具有可比性。例如压差法检测，ABOPP、APE透氧为1~3；APET、ANy透氧为1。而经天津包装材料科研测试中心等压法（库伦电量法）检测，APET、ANy透氧值小于0.005。在软包装极具应用价值。
由于PVA是水溶性树脂，尽管选用了90℃热水才可溶解的树脂构型，涂层直接处于高湿度（75%以上）环境下仍引起阻隔性能的急剧下降，因此PVA涂层面不可用作包装材料的外层，也不适于在涂层面上进行水墨印刷和水胶涂布，但由于良好的耐溶剂性，非常适合溶剂型干法复合和无溶剂复合，且复合后阻隔性进一步增加。
PVA涂布膜简称A膜，PVA适用于几乎所有软包装常用的基材涂布，既适用于涂布面层材料，如BOPP、PET、Ny，也可以涂布热封层材料如PE、CPP等。相应的称为ABOPP、APET、ANy、APE、ACPP。
A涂层面必须复合于二种基材之间才能保证阻氧气性能，且以干物包装为最佳适用。经过长达二年的对多种常见实物验证，除高浓度酒精以外，对内容物都有足够的阻氧保护能力。有二个问题值得引起高度注意：
第一、仪器检测是在特定标准环境下对某种材料阻隔能力的测定结果，用于各种基材阻隔能力的对比，并非包装内容物的实际生产、储运、使用环境下阻隔能力的表现，对实物环境下阻隔能力的变化缺少足够的对应研究，对内容物的影响并非明确的对应关系；而且各种包装物的特点有很大不同，如充气、抽真空、常压包装完全是不同的气体流向方式，且各种气体的分压与测试标准环境下的分压完全不同，分压不同，透过率的变化曲线与标准曲线完全不同。
第二、大多数包装制品的阻隔标准数据对内容物实际保质期的影响程度研究不足，因此实物实际环境验证更有说服力。
A膜的主要特性是阻隔氧气，对阻水没有贡献。每种材料都有其独特的性能，而软包装的本质就是不同性能的复合，通过合理的结构设计、性能设计发挥材料的优势，规避材料的劣势。技术在进步，如今即使50μ的PE也可做到阻水在1以内，结合PVA的高阻氧，完全可以设计出完美的阻隔结构。
A涂层面适于进行溶剂型油墨印刷和溶剂型复合涂胶，当使用水性油墨印刷和水性胶复合时，可以选择使用A涂的热封层材料进行匹配。
A涂层具有良好的耐摩擦性和耐温性，短时间内耐温承受能力相当于PET，不影响制袋工艺；涂层本身具有相当的延展拉伸能力，耐揉搓性能极佳。
A膜附着力与K膜相当，且稳定性更高，不易衰减。
A膜适用于二层结构，可以通过结构设计对三层结构进行减层处理以降低成本
A膜的耐湿防护至关重要，在生产、储运环节要注意用阻水材料包覆防护，按Ny膜的防护一样进行。
A膜既可以用于传统结构中，在PE/PE的单材结构则更具优势。目前主要有四个市场应用方向：
一、K膜是替代，直接替代KOPP、KPET、KNy
二、替代EVOH共挤膜，极具成本优势
三、管材阻隔，如牙膏管材、芥辣管材
四、无菌奶铝箔替代
鑫瑞奇诺建厂设计重视运行高效化、专业化、服务化，定位为对单材结构性能的辅助支持，着眼于对单材结构的工艺研究，结合高效的运营能力强化对软包装企业的服务质量。
APE生产路线及生产难点
在所有A膜中，APE是生产难度最大的一种涂布膜，因为PE基材柔软，容易拉伸，耐高温性也较差，对涂布设备、工艺和材料性能都有特殊的要求。 生产难点具体表现在： 1、设备的制造难度：必须适应PE膜容易拉伸、收缩变形、耐高温性差等问题，张力控制精度和要求极高，烘箱的温度设定和涂布效果如何平衡都是难点。
2、基材配方：涉及到PE树脂、以及各种助剂的搭配，如何满足阻隔性、热封性等性能要求，上下游产业链都必须配合。
3、成本问题：材料如果按照吨价来算的话，行业内普遍使用的K膜售价约为17000元/吨，而涂布PVA的A膜要20000元/吨左右，A膜比K膜约贵20%，但是，按照涂布量来算的话，在相同的薄膜基材上，要达到同样的阻隔性，K膜需涂布2.5g/m2,而A膜仅需0.5g/m2，涂层很薄，因此相同重量的基材，A膜的涂布面积比K膜大很多，而且A膜的阻氧性能远超K膜，所以从综合成本和性能来看，A膜更有竞争优势。
在定位涂布基材时，杨总也曾经考虑过涂布在PET上：因为APET比APE生产工艺更简单，PET 挺度、刚性、耐高温性、阻隔性、平滑度、抗拉伸强度都比PE更好，APE是所有基材中加工难度最大，最具挑战性的基材，但从长远的减碳意义来看，APE更有发展前景，就拿纸/AL/PE无菌奶包装为例，用APE替代AL,不仅可以解决后续的回收问题，还可以直接减碳41.8%，非常符合当下中国政府的碳减排目标。因此，鑫瑞奇诺坚定了走APE涂布膜发展之路。并按专业生产、研发APE涂布膜来设计生产线，即以最高标准和工艺要求来配置涂布设备，如果能攻克难度系数最高的APE，那其他APET、APA、AOPP自然不在话下！
从立项开始，杨总就将自己积累了20多年的涂布技术经验全部倾注到这个项目中，反复和涂布设备供应商沟通，就PVA涂层、PE基材性能，以及设备的张力控制、生产工艺、烘箱设计等各方面进行深入的技术探讨和测试，历经1年多的苦心钻研和反复测试，终于做出了一台适合APE的定制化涂布机。
Coating machine
涂布设备
涂布设备
超长烘箱设在二楼
目前，APE的应用还属于萌芽类市场，但它的可回收性、阻隔性都很优越，能满足单一PE材质包装的印刷适应性、阻隔性、热封制袋等多个性能要求，随着材料和工艺的不断发展，估计会在未来3~5年迎来井喷式爆发。届时，厚积薄发的鑫瑞奇诺已有成熟的APE生产经验，其产品、产能可以全方位满足市场的需求。
APE使用注意事项和应用问题
PVA高阻隔涂布膜属于行业新材料，杨总认为在应用方面肯定会遇到很多新的问题。 1、对材料剥离强度、阻隔性等要求需要重新限定 尤其是单一材质结构，以APE//PE为例，它的强度与PE//PE相比，肯定发生了变化。那么，APE//PE在满足包装储运要求的基础上，它的剥离强度、阻隔性以及热收缩性需达到多少才能视为合格达标呢？它的耐跌落性如何定义呢？ 2、检测工具、检测方法需要更新 目前东风集团已与加拿大某研究院达成合作，希望在检测工具和技术方面有所突破，也希望行业能出台相应的标准，以便更好地为生产保驾护航！ 结语 APE膜来了，并且已深受国内某奶业巨头青睐，完美地用于无菌奶包装上。因为涂层薄，且阻氧性非常优异，为单一PE材质可回收包装应用领域的拓宽提供了强有力的技术支撑！杨总对APE膜未来的市场应用前景充满信心，目前唯一困扰他的最大问题是，适合PVA涂布的PE膜基材供应不足。但是随着市场应用的扩大以及材料、工艺技术的不断完善，相信这种困局很快就会被打破。 难度最大的APE涂布膜，在设备、材料供应商以及鑫瑞奇诺20多人技术团队的共同努力下，已被杨伟宏总经理率先研发成功，这是填补国内空白的创新环保材料，即使在国际市场也是一项领先技术。它凝聚了杨总20多年涂布技术的研究心血，所有的付出和努力终于收获了丰硕的成果，这让杨总倍感骄傲和欣慰。 同时，鑫瑞奇诺正和杭州数创共同研发智能化设备，降低员工工作强度,进一步提高生产效率。 市场从不辜负好产品！APE，值得关注；而企业领头者杨伟宏总经理作为一个无惧困难、勇于挑战、擅于思考、坚韧不拔的技术控，一个有理想就去努力拼搏、不懈奋斗的先行者，在他的带领下，鑫瑞奇诺必将迎来更辉煌灿烂的明天！
