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6月4日,Avantium与荷兰鲜榨冷压果汁领先生产商Hoogesteger签署有条件承购协议,Hoogesteger将采购Avantium的100%植物基、可回收聚合物PEF(聚呋喃二甲酸乙二醇酯),用于包装鲜榨果汁。这一合作标志着PEF在可持续包装领域迈出重要一步,而Avantium在近一个月内,更是在纤维瓶、制药包装等领域接连布局,引发行业对PEF应用前景的广泛关注。
一、PEF——开启包装“绿色革命”的新钥匙?
PEF,这种以植物糖为原料,经独特YXY®技术催化转化而成的生物基聚酯,正凭借其卓越性能,成为传统塑料的有力替代者。以Avantium的PEF品牌releaf®为例,其碳足迹显著低于传统塑料如PET、玻璃或铝,为包装行业的可持续转型提供了关键路径。
在与Hoogesteger的合作中,releaf®将为鲜榨冷压果汁提供包装解决方案。PEF瓶一旦在Albert Heijn超市上架,将成为该超市第三个基于PEF的应用。此前,Albert Heijn已与Royal Vezet合作沙拉碗,与Refresco合作果汁瓶,这一系列动作显示出PEF在零售包装领域的快速渗透。
PEF的优势不仅体现在环保层面,其氧气阻隔性比PET好10倍,能够有效延长产品保质期,保持果汁的新鲜度和口感,这对鲜榨果汁这类对保鲜要求极高的产品而言,无疑是一大福音。
二、5月新合作:拓展PEF应用边界
(一)纤维瓶领域:与Bottle Collective携手
5月19日,Avantium与瑞典纤维瓶联盟Bottle Collective达成技术合作,为其干法模塑纤维(DMF)技术工艺提供PEF注塑内衬解决方案。纤维瓶作为一种新兴的环保包装形式,本身具有节水减碳的优势,而PEF的加入,更是锦上添花。
从环境效益来看,PEF的100%植物基属性与纤维瓶的可再生材料理念高度契合,进一步降低了包装的整体碳足迹。在阻隔性能方面,PEF能够有效保护瓶装饮料的口感,尤其适用于气泡水等含气饮品,延长其保质期。其较高的机械强度,还能减少生产过程中所需的材料量,降低成本的同时,提升包装的耐用性。
(二)制药包装领域:与BIOVOX达成产能预留协议
5月21日,Avantium与瑞士医疗塑料企业BIOVOX达成产能预留协议,未来工业级PEF将优先供应后者用于制药包装开发。这一合作是基于PEF在制药领域的独特优势。
PEF作为100%植物基高性能聚合物,碳足迹远低于传统PET材料,且可在现有的PET回收流中回收,满足了制药行业对可持续解决方案日益增长的需求。在药品保护方面,PEF卓越的阻隔性能和耐化学性,能够有效防止药品变质,确保药品质量安全。其良好的机械性能,也保证了包装在长期储存和运输过程中的完整性。
三、PEF的广泛应用版图
在食品饮料包装领域,PEF的应用潜力巨大。由生物基FDCA和EG制成的PEF,是100%可再生聚酯,其空气阻隔性能显著优于传统PET,氧气渗透系数仅为PET的十分之一。
目前,PEF已在多个细分领域展现出优势。在饮料瓶方面,其对氧气和二氧化碳的卓越阻隔性能,可大幅度提升饮料的新鲜程度和货架期。例如,开发的PEF共聚物玻璃化转变温度为84℃,CO₂阻隔性能及O₂阻隔性能显著高于PET,主要性能指标满足塑料啤酒瓶的技术要求,有望实现塑料啤酒瓶的大规模制造。
在食品包装方面,PEF未来有望实现对罐头、果酱等食品的塑料包装,凭借其优异的阻隔性,大幅度降低食品防腐剂的添加量,甚至实现无防腐剂包装,为消费者提供更健康、更天然的食品选择。
在纺织品领域,PEF同样表现出色。PEF与PFT相比,力学性能指标如拉伸模量和拉伸强度等相近,可用于制备各类纤维及纺织品,涵盖服装、家用纺织品及产业用纺织品。
PEF纤维结构独特、强度较高,具有良好的弹性恢复性和卷曲持久性,特别适合制作T恤、内衣等贴身衣物。其强度高、耐用性好、不易燃、抗紫外线等优点,也使其在家用及产业用纺织产品领域大显身手,如制作窗帘、沙发套、工业用帆布等。
除了包装和纺织领域,PEF还在电子产品、汽车零部件、农业和园艺用品等领域展现出应用潜力。
在电子产品方面,PEF材料良好的电气性能和热性能,使其能够在高温环境下稳定工作,且具有良好的耐候性和机械性能,可用于制造电子产品的外壳、零部件等。
在汽车零部件制造中,PEF可用于制造轻量化部件,如座椅、仪表盘等,降低车身重量,提升燃油效率,符合汽车行业节能减排的发展趋势。
在农业和园艺领域,PEF材料可用于制造温室覆盖物、农用薄膜和种植容器,其耐用性和稳定性能够满足农业生产的需求,同时减少传统塑料对土壤和环境的污染。
四、PEF大规模应用的挑战与突破
尽管PEF前景广阔,但目前大规模应用仍面临一些挑战。色泽方面,PEF通常色泽较深,不及PET清澈纯净,光学通透性较低,影响了其在对外观要求较高的包装领域的应用。为改善这一问题,科研人员正通过改进催化剂体系、进行开环聚合、添加稳定剂等措施,提升PEF的色泽。
在柔韧性上,PEF的断裂伸长率较低,柔韧性不足。此外,作为生物基聚酯,PEF虽然原料绿色环保,但目前无法分解,存在潜在的环境污染风险。将PEF与长脂肪族二元醇或可降解材料共混,虽能提升其降解能力,但会对机械性能和热学性能产生不利影响,如何平衡降解性能与其他性能,成为科研攻关的重点。
Avantium目前正在荷兰代尔夫宰尔启动世界上第一家年产5000吨FDCA的商业工厂,预计2025年下半年开始销售。此后,releaf®的生产预计将通过技术许可扩大到1万吨及以上规模的工厂,实现FDCA和releaf®的大规模生产,为解决成本问题提供了可能。随着技术的不断进步和产业链的逐步完善,PEF有望克服当前面临的挑战,从实验室走向更广阔的市场,真正实现对传统塑料的大规模替代,推动各行业向可持续发展的方向大步迈进。