デュオ・パッケージングのグラフェン強化PEフィルム、QVCのリサイクル含有率を60%に引き上げ

デュオ・パッケージングは、グラフェン強化2DPEポリエチレンフィルムを開発段階からQVCのリバプール配送センターに移行した。そこでは自動袋詰めフィルムやeコマース用メーリングバッグに使用されている。バイヤーの要求は厳しく、自動包装設備に必要な強度、引き裂き抵抗、シール性を損なわずにリサイクル含有率を高めることだった。

QVCとマンチェスター大学グラフェン工学イノベーションセンター（GEIC）との試験で、包装ラインに重要な結果が出た。デュオは2DPEにより材料強度が最大35%向上し、QVCがリサイクル含有率を45%から60%に引き上げられたと報告している。これはすべての柔軟PE構造に通用するものではない。ある小売業者、あるフィルム用途、ある運用拠点での商業的実績である。

従来品はQVCの標準自動袋詰めフィルムだった。代替品は同じ配送プロセスで稼働しつつ、より多くのリサイクルポリエチレンを含む必要があった。デュオの配合はグラフェンでPEフィルムを補強し、厚みを増すかリサイクルグレードの性能を下げることなく、リサイクル含有率を高める余地を与えている。

QVCフィルム仕様

試験によりフィルム仕様の3つの関連部分が変わった。リサイクル含有率が45%から60%に上昇。厚みが30ミクロンから28ミクロンに低下。QVCはまた、標準フィルムより15℃低い温度でヒートシール可能になったと報告した。

厚み低減により新フィルムはQVCの従来品より約5%軽くなった。この変更はリサイクル含有率向上とは別である。薄型化は1袋あたりのポリエチレン使用量を減らし、リサイクル比率の向上は残存材料の組成を変える。両方を「グラフェンによる削減」と一括りにすると実際の仕様変更が曖昧になる。

デュオはQVCの切り替えにより年間約50トンのバージンプラスチックを回避できると推定している。また軽量化によりQVCのパッケージング拡大生産者責任手数料が年間約£21,150削減されると見積もっている。これらはリバプール展開に紐づく推定値であり、2DPEを使用するすべての小売業者に当てはまる実証済み削減ではない。

グラフェンが証明すべきこと

グラフェン添加の役割は、従来のサステナビリティ表現がしばしば省略する部分だった。リサイクル樹脂とダウンゲージングで消費される機械的余裕を守ること。QVCは実験室の試料を買ったわけではない。フィルムは自動設備で成形・充填・シールでき、eコマース運用で製品を保護する必要があった。

報告された35%の強度向上は中心的な技術的主張だが、その境界を保って読む必要がある。利用可能な結果はQVC試験と2DPEフィルムを特定するが、シール強度、突き刺し抵抗、落下試験、保管条件、臭気、移行、リサイクルシステム適合性にわたる完全な性能範囲を確立するものではない。これらは別の袋形状やライン速度へ配合を移す前にコンバーターやブランドオーナーが必要とする確認事項である。

シール温度の低下はより直接的に運用に関わる。15℃低減によりシール工程の熱負荷を減らし、包装ラインにより多くのプロセス余裕を与え得る。ただしそれ自体でプラント全体のエネルギー使用量低減を証明するものではない。その結論には、同じベースラインに対するラインエネルギー、サイクルタイム、不良率、スループットの測定が必要である。

業界全体の切り替えではなく商業利用

QVCは英国配送センターで2DPEを採用し、材料にベンチスケール実証を超える運用実績を与えた。デュオは当初、衣類、化粧品、家庭用品、玩具向けを含むeコマースメーリングバッグと自動袋詰めフィルムを対象とする。用途が狭いことは証拠の強みであり、フィルムには指名ユーザー、指名拠点、定義された従来品がある。

デュオはGEICと2DPEを開発し、材料をより高いポストコンシューマーリサイクル含有率と軽量化、加工効率の組み合わせとして提示している。同社のより広いリサイクルフィルム事業は英国のポリエチレン廃棄物を閉ループリサイクル施設で収集・再処理するが、その運用モデルはすべての2DPE袋が同等フィルムにリサイクルされる証明と混同すべきではない。

未解決の問題は仕様を超えた規模である。QVCの自動袋詰め設備で機能するフィルムでも、異なるシールジョー、袋寸法、リサイクル樹脂源、印刷システム、流通ハザードに対しては別途適合確認が必要である。2DPEの上市は述べられたQVC用途に対する信頼できる代替品を確立する。プロセッサーが新たな試験なしに適用できる普遍的なグラフェンプレミアムを確立するものではない。

コンバーターにとって有用な教訓は作業順序である。デュオはリサイクル含有率だけで先行しなかった。より高いリサイクル比率を補強、2ミクロンの厚み低減、シール温度低下と組み合わせ、それを実際の包装ラインに結びつけた。QAはそのパッケージを評価できる。リバプール仕様の外で同じ余裕が維持されるかどうかは未証明のままである。

それがQVC切り替えが重要であり、過大評価すべきでない理由である。材料はコンセプトグレードから1つの商業利用事例へ移行した。次の試験はグラフェンが強く聞こえるかどうかではない。2DPEが次の指名バイヤーのシール、引き裂き、取り扱い、スループット限界を満たしつつ60%リサイクル含有率の結果を再現できるかどうかである。