获得中国化工学会2022年度技术发明奖一等奖的“新型双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜专用树脂分子结构调控及工业化”项目，为塑料减量与回收提供了一条新路径。使用该技术生产的高强度BOPE薄膜，可实现塑料包装减薄、减量超40%，还突破了常用复合包装材料无法回收再利用的行业难题。

近日，北化院塑料加工研究所所长高达利向记者展示了研发的新型BOPE薄膜及制成的包装材料样品。与普通聚乙烯薄膜相比，BOPE薄膜材料更加轻薄又不失强韧，已被应用于大米、零食、宠物粮等多种商品外包装。

据高达利介绍，自2009年起，北化院着手研发高强度BOPE薄膜专用料，历经10余年取得技术突破。“目前国内只有中石化的聚乙烯原料能满足6倍/秒的拉伸速度和超过50倍的综合拉伸比，用于生产新型BOPE薄膜。”高达利表示。

通过设计聚乙烯树脂的大分子链结构，并调控分子链及聚集态结构取向，北化院实现了聚乙烯树脂大分子链网络的形成和网络的高速重构，解决了现有聚乙烯树脂无法进行高速高倍率双向拉伸、生产高强度高性能聚乙烯薄膜的行业难题，并实现了工业化生产和应用。BOPE薄膜最大的亮点在于其强度显著提升使厚度可以大幅减薄，从而达到减少塑料用量的目的。

BOPE薄膜采用双向拉伸工艺加工，纵向拉伸倍数可达6倍，横向拉伸倍数可达9倍，综合拉伸比超过50倍。

因此，BOPE薄膜中的聚集态结构得到了充分的取向，凭借取向的分子链和聚集态结构，BOPE薄膜的拉伸强度、抗冲击性、抗穿刺性、耐低温性及光学性能都比现有聚乙烯薄膜大幅提升。他们还首次完成8.2～8.7米大幅宽双向拉伸生产线上的BOPE薄膜工业化连续生产，单位时间产能可达4.5吨/小时，与现有吹膜加工工艺相比，生产效率显著提高。

“这是我们中石化易捷自营品牌的大米，相比原来的塑料包装，现在的包装实现了减薄40%且强度提升。”高达利向记者展示了BOPE薄膜包装成品。他又拿起另一种柔软的日化品包装介绍说：“现有的枕式包装锯齿很尖，特别是母婴用品，容易让女性和婴儿被划伤。BOPE材料较软，手感更好，也更安全。”

高达利表示，BOPE薄膜目前主要应用于日化品、食品包装，同时也在农用和医用领域进行了尝试应用。他们利用BOPE薄膜的高强度、高透明性及抗穿刺抗冲击等优势来提高现有包装材料的性能，以达到减少破包、降低包装厚度、减少塑料用量的目的。

高达利表示，在食品包装领域，我国每年使用的聚乙烯薄膜约600万吨，如果有一半能用BOPE替代，实现减薄40%，那就是百万吨级的塑料减量。这降低了塑料薄膜垃圾的产生量，也相应减少了碳排放。

据高达利介绍，该技术采用齐格勒—纳塔催化剂，树脂加工性能好，薄膜双拉生产工艺窗口宽，生产线适应性强。“我们采用的通用催化剂比国外常用的茂金属催化剂具有显著成本优势。”高达利表示，今后随着生产规模扩大，BOPE薄膜的成本会进一步下降。

目前BOPE薄膜对于下游企业来说还是一种全新材料，各环节的打通较为艰难。“我们负责生产原料，然后薄膜生产企业负责生产薄膜，包装企业负责印刷制袋，最后再拿给终端用户，产业链流程非常长。”高达利提出，希望产业链各方能协助推广这种新产品。

高达利还表示，BOPE不是单个产品，而是具有不同结构、不同性能的系列树脂产品。未来他们将根据市场需求和技术发展，开发系列牌号，以满足BOPE在包装、医用、农用等不同领域的需求。此外，北化院还在探索双向拉伸聚乳酸(BOPLA)薄膜的开发，以及依托自主技术开发的PBST可降解树脂研制BOPBST薄膜，不断满足包装行业对可降解材料的需求。（作者：王鹏 杨艺  来源：中国化工报）