Anwendung von HDPE in Industrieverpackungen

HDPE (Polyethylen hoher Dichte), ein Zweig der Polyethylenfamilie mit hoher Kristallinität (70–85 %) und hoher Dichte (0,941–0,965 g/cm³), hat sich aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Festigkeit, chemischen Korrosionsbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit und Verarbeitungsflexibilität zu einem der bevorzugten Materialien im Bereich der Industrieverpackungen entwickelt. Seine Leistung erfüllt die Kernanforderungen an Industrieverpackungen hinsichtlich Tragfähigkeit und Druckfestigkeit, Auslaufschutz und Korrosionsschutz, Recycling und Wiederverwendung sowie kontrollierbarer Kosten und wird häufig in Lager- und Logistikverbindungen in zahlreichen Branchen eingesetzt, beispielsweise für chemische Rohstoffe, Baumaterialien, mechanische Komponenten, elektronische Komponenten usw. Mit der Transformation der Industrielogistik hin zu Intensivierung und Ökologisierung hat HDPE seine Kernposition in der Industrieverpackung durch Modifikation, Modernisierung und strukturelle Innovation weiter gefestigt.

1. Das Kernmerkmal von HDPE-angepassten Industrieverpackungen: präzise Abstimmung von Leistung und Szene

Industrielle Verpackungen müssen komplexe Herausforderungen bewältigen, wie z. B. die Korrosionsbeständigkeit der Rohstoffe, Stöße und Kollisionen beim Transport, Stapeldruck bei der Lagerung und extreme Umweltbedingungen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von HDPE ermöglichen präzise Lösungen und bieten weitaus mehr Vorteile als herkömmliche Verpackungsmaterialien aus Kunststoff, Metall und Holz.

1. Hervorragende mechanische Festigkeit: die Grundgarantie für Lagerung und Schutz

Die Hauptanforderung an Industrieverpackungen besteht darin, den Inhalt vor Beschädigungen zu schützen und die strukturelle Stabilität zu erhalten. Die mechanischen Eigenschaften von HDPE erfüllen die Festigkeitsanforderungen verschiedener Szenarien.

Hohe Schlagzähigkeit und Zugfestigkeit: HDPE hat eine Zugfestigkeit von bis zu 20–30 MPa, eine Kerbschlagzähigkeit (23 °C) von 20–50 kJ/m² und eine Tieftemperatur-Schlagzähigkeit (-40 °C) von 10–20 kJ/m² und übertrifft damit LDPE (Polyethylen niedriger Dichte) und PP (Polypropylen) bei weitem. Wenn der Verpackungsbehälter oder die Palette während des Transports Stößen oder Stürzen ausgesetzt ist (ohne Beschädigung durch einen Fall aus 1,5 m Höhe), kann es die Aufprallkraft wirksam abfedern und ein Auslaufen oder eine Beschädigung des Inhalts verhindern. Beim Stapeln und Lagern hält es einem Stapelgewicht von 5–8 Schichten stand (eine einzelne Schicht kann mehr als 500 kg tragen) und eignet sich für die Lagerung von Industrierohstoffen im großen Maßstab.

Ausgewogene Steifigkeit und Zähigkeit: HDPE vereint Steifigkeit und Zähigkeit und ist weder spröde wie PS (Polystyrol) noch verformt es sich so leicht wie Weich-PVC. Beispielsweise kann ein 20-Liter-HDPE-Chemikalienfass einem hängenden Gewicht von 30 kg am Griff standhalten, ohne zu brechen, wenn es mit Flüssigkeit gefüllt ist. HDPE-Paletten verformen sich selbst dann nicht dauerhaft, wenn die Kanten beim Anheben mit einem Gabelstapler zusammengedrückt werden, was ihre Wiederverwendbarkeit gewährleistet.

Hohe Verschleißfestigkeit: HDPE hat eine Shore-D-Härte von 60–70 und eine höhere Oberflächenverschleißfestigkeit als PP und Holzwerkstoffe. Die aus HDPE gefertigten Wendeboxen und Paletten werden bei häufiger Handhabung und Reibung nicht so leicht zerkratzt oder beschädigt. Ihre Lebensdauer kann bis zu 3–5 Jahre betragen (Holzpaletten nur 1–2 Jahre), wodurch die Kosten für Nachkäufe reduziert werden.

2. Ausgezeichnete chemische Stabilität: geeignet für korrosive Industrierohstoffe

Mehr als 30 % der industriellen Rohstoffe sind sauer, alkalisch, ölig oder ätzend und die chemische Inertheit von HDPE ermöglicht eine sichere Verpackung:

Säure- und Laugenkorrosionsbeständigkeit: HDPE weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Säure- und Laugenlösungen mit Konzentrationen unter 50 % auf, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, und Konzentrationen unter 30 %, wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, ohne Auflösung, Quellung oder Zersetzung. Beispielsweise weist ein 25-Liter-HDPE-Fass mit Salzsäure nach 12-monatiger Lagerung bei Raumtemperatur keine Undichtigkeiten oder Verformungen des Fasskörpers auf und weist eine Gewichtsverlustrate von weniger als 0,5 % auf.

Ölbeständigkeit und Lösungsmittelstabilität: HDPE weist eine äußerst geringe Durchlässigkeit gegenüber gängigen industriellen Lösungsmitteln wie Mineralöl, Pflanzenöl, Ethanol, Aceton usw. auf. Wenn Benzin, Diesel und andere Kraftstoffe in HDPE-Behältern gelagert werden, beträgt die Durchlässigkeit ≤ 0,1 g/(m² · 24 h) und ist damit viel niedriger als die 1,5 g/(m² · 24 h) von LDPE. Dadurch können Lösungsmittelverdunstung oder Verschmutzung durch Leckagen wirksam verhindert werden.

Chemische Adsorptionsbeständigkeit: HDPE weist eine geringe Oberflächenporosität auf, was die Adsorption chemischer Substanzen aus Rohstoffen erschwert. Beim Verpacken, Recycling und Reinigen lassen sich Rückstände leicht entfernen, was die Wiederverwendung erleichtert und die Einhaltung von Vorschriften ermöglicht. Es eignet sich besonders für Verpackungsmaterialien wie Beschichtungen und Tinten, die zur Adsorption neigen.

3. Hohe Beständigkeit gegen Umweltalterung: geeignet für komplexe Lager- und Transportbedingungen

In der Industrielogistik kommt es häufig zu Stapelung im Freien, Langstreckentransporten sowie extremen Temperaturen und Feuchtigkeitsbedingungen. Die Witterungsbeständigkeit von HDPE gewährleistet die Stabilität der Verpackung:

Hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit: HDPE kann in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 60 °C verwendet werden und hält kurzfristig hohen Temperaturen von bis zu 80 °C stand. Bei Lagerung im Freien im nördlichen Winter (-30 °C) wird die Verpackung nicht spröde oder rissig. Beim Transport im südlichen Sommer (50 °C) wird sie nicht weich oder verformt und eignet sich für die landesweite überregionale Logistik.

Anti-UV-Alterung: Durch die Zugabe von Modifikatoren wie Ruß und UV-Absorbern kann die Anti-UV-Alterungsleistung von HDPE um das 5- bis 10-fache verbessert werden. Nach 12 Monaten im Freien beträgt die Reißfestigkeit immer noch ≥ 80 %, sodass es sich für die Verpackung von Rohstoffen wie Baubeschichtungen und Chemikalien für den Außenbereich eignet, die eine langfristige Lagerung im Freien erfordern.

Wasserbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit: Die Wasseraufnahmerate von HDPE beträgt nur 0,01 % -0,02 %, es nimmt also fast kein Wasser auf. Die Verpackungsbehälter oder Folien aus HDPE können Wasserdampf effektiv blockieren und verhindern, dass feuchtigkeitsabsorbierende Materialien wie Zement, Gipspulver, elektronische Bauteile usw. durch Feuchtigkeit beeinträchtigt werden, verklumpen oder durch Kurzschlüsse beschädigt werden.

4. Verarbeitungs- und Kostenvorteile: Unterstützung großindustrieller Anwendungen

Die Nachfrage nach Industrieverpackungen ist hoch und die Spezifikationen vielfältig. Die Verarbeitungsflexibilität und die Kostenvorteile von HDPE erfüllen die Anforderungen der Großproduktion

Umfangreiches Formverfahren: HDPE kann durch Verfahren wie Blasformen, Spritzgießen, Extrusion und Rotationsformen zu verschiedenen Verpackungsprodukten verarbeitet werden. Im Blasformverfahren werden Kunststofffässer und -kanister mit einem Volumen von 1 bis 200 Litern hergestellt. Im Spritzgussverfahren werden Paletten und Stülpkartons hergestellt. Im Extrusionsverfahren werden Folien, Rohre und gewebte Säcke hergestellt. Im Rollformverfahren werden große Lagertanks (über 500 Liter) hergestellt, die nahezu alle Anforderungen industrieller Verpackungen abdecken.

Kosten und Energieverbrauch sind kontrollierbar: Die Rohstoffkosten von HDPE sind 30 % niedriger als bei PET und 80 % niedriger als bei Edelstahl, und der Energieverbrauch bei der Verarbeitung ist gering (Formtemperatur 130–135 °C, niedriger als bei PP 160–170 °C); Gleichzeitig beträgt das Gewicht von HDPE-Verpackungen nur 1/5 einer Metallverpackung und 1/3 einer Holzverpackung mit der gleichen Kapazität, wodurch der Energieverbrauch beim Transport um 20–30 % gesenkt und die Gesamtkosten der Unternehmen deutlich kontrolliert werden können.

Hohe Recyclingfähigkeit: HDPE gehört zur Kategorie der recycelbaren Kunststoffe (Recycling-Label "Nr. 2"). Nach dem Recycling kann es physikalisch zu recyceltem HDPE (rHDPE) regeneriert werden, das für Verpackungen oder Paletten verwendet wird, die nicht in direkten Kontakt mit korrosiven Rohstoffen kommen. Die Recyclingquote kann über 85 % erreichen, im Einklang mit der politischen Ausrichtung der "Reduzierung von Kohlenstoff und Abfall" im industriellen Bereich.

2. Kernanwendungsszenario von HDPE in Industrieverpackungen: Schutzsystem für alle Kategorien von Industriematerialien

Der Einsatz von HDPE in Industrieverpackungen macht über 40 % aus. Je nach Verpackungsform und Inhaltseigenschaften kann es in drei Unterkategorien unterteilt werden: Behälter, Folie und Gewebe sowie Palette und Umschlag. Jede Anwendung ist auf die Lager- und Transportanforderungen industrieller Materialien optimiert.

1. Behälterverpackungen: der Hauptträger flüssiger und pulverförmiger Industrierohstoffe

Behälterverpackungen sind mit über 50 % die häufigste Anwendungsform von HDPE in der Industrieverpackung. Je nach Kapazität und Verfahren kann es in kleine Fässer, mittelgroße Behälter und große Lagertanks unterteilt werden, die für unterschiedliche Mengen industrieller Rohstoffe geeignet sind:

Kleine Eimer (1–25 l): Hergestellt im Blasformverfahren, hauptsächlich für kleine und mittlere Chargen flüssiger Rohstoffe wie Lacke, Tinten, Klebstoffe, Reinigungsmittel, Pestizide usw. Die Hauptvorteile dieses Behältertyps sind: Erstens die gute Dichtigkeit durch Schraubverschluss und Silikondichtring mit einer Leckrate von weniger als 0,01 %, wodurch das Verdunsten oder Auslaufen flüchtiger Rohstoffe verhindert wird; Zweitens die einfache Handhabung durch Anti-Rutsch-Muster und Griffe am Fasskörper. Das Gewicht eines einzelnen Fasses (einschließlich Inhalt) liegt unter 25 kg, was die manuelle Handhabung erleichtert; Drittens ist die Beschriftung übersichtlich, und der Fasskörper kann gemäß den Arbeitsschutznormen direkt mit Informationen wie Rohstoffnamen, Spezifikationen und Gefahrstoffetiketten bedruckt werden. Beispielsweise bestehen 10-Liter-Farbeimer für Innenwände von Farbmarken wie Nippon Paint und Dulux aus HDPE, das lösungsmittelbeständig und sehr auslaufsicher ist.

Mittelgroße Behälter (25–200 l): Hergestellt im Hohlblas- oder Rotationsformverfahren, geeignet für mittlere und große Chargen von Materialien wie chemischen Rohstoffen, Schmiermitteln, Lebensmittelzusätzen usw. Das 200-l-HDPE-Fass ist ein typisches Beispiel. Es hat eine Wandstärke von 3–5 mm, ist mit verzinkten Stahlreifen und Flanschdeckeln ausgestattet, hält einem Innendruck von 0,1 MPa stand und ist für die Aufnahme flüssiger chemischer Rohstoffe geeignet. Einige große Fässer sind mit auslaufsicheren Innenlinern ausgestattet, die mit einem Fassdeckel und einem Innenlinerdeckel doppelt versiegelt sind, um die Auslaufsicherheit weiter zu erhöhen. Sie werden zum Verpacken hochgiftiger oder hochwertiger Rohstoffe verwendet. Darüber hinaus haben sich 50-l-HDPE-Vierkantfässer aufgrund ihrer platzsparenden Lagerfähigkeit (bis zu 8-lagig stapelbar) als gängige Verpackung für Bauklebstoffe, Latexfarben und andere Rohstoffe durchgesetzt.

Große Lagertanks (über 500 l): Hergestellt im Rotationsgussverfahren mit einem Fassungsvermögen von 10–50 m³, werden sie zur Lagerung von Rohstoffen in Fabriken oder zur Abwasserbehandlung verwendet. Die Vorteile großer Lagertanks aus HDPE sind: Erstens sind sie stark korrosionsbeständig und können hochkorrosive Lösungen wie Schwefelsäure, Salpetersäure und Natriumhydroxid ohne zusätzliche Korrosionsschutzbeschichtungen lagern. Zweitens sind sie stoßfest und halten Stößen von außen oder Flüssigkeiten von innen stand, ohne zu zerbrechen. Drittens sind sie leicht zu installieren, wiegen nur ein Zehntel eines Edelstahl-Lagertanks gleicher Kapazität und können vor Ort als Ganzes zusammengebaut oder angehoben werden. Beispielsweise verwenden kleine Chemiewerke üblicherweise 10 m³ fassende HDPE-Lagertanks zur Lagerung von Salzsäure. Diese haben eine Lebensdauer von über 10 Jahren und kosten nur ein Drittel der Kosten von Edelstahl-Lagertanks.

2. Folien- und Gewebeverpackungen: Schutzbarrieren für Feststoffe und Schüttgüter

HDPE wird durch Extrusionstechnologie zu dünnen Folien oder gewebten Materialien verarbeitet, die für feuchtigkeits- und staubdichte Verpackungen sowie Behälterverpackungen von festen Materialien verwendet werden, hauptsächlich für dünne Folien, gewebte Beutel und Verbundverpackungen:

HDPE-Folienverpackung: Unterteilt in Einschichtfolie und Verbundfolie. Einschichtfolie (Dicke 0,05–0,2 mm) wird zum feuchtigkeitsdichten Verpacken von mechanischen und elektronischen Bauteilen verwendet. Durch Heißsiegeln entsteht ein versiegelter Beutel, der Wasserdampf und Staub abhält. Die Verbundfolie (HDPE/LLDPE-Mischfolie) hat eine Dicke von 0,1–0,3 mm und eine Reißfestigkeit von bis zu 50 N/mm. Sie wird zum Verpacken von Schüttgütern wie Zement und Gipspulver verwendet und zu einem Innenfolienbeutel verarbeitet, der mit einem äußeren Gewebebeutel verwendet wird. Seine Feuchtigkeitsbeständigkeit ist besser als die von herkömmlichen Einschichtgewebebeuteln. Beispielsweise besteht das 50-kg-Produkt von Conch Cement aus einer HDPE-Innenmembran und einem PP-Gewebebeutel, wodurch Zement effektiv vor Feuchtigkeitsaufnahme und Verklumpen geschützt wird.

HDPE-Gewebesäcke: Aus HDPE-Flachdraht gewebt, mit hoher Festigkeit und Verschleißfestigkeit, sind sie die Kernverpackung für industrielle Schüttgüter (mit einem Anteil von über 60 % am Markt für Gewebesäcke). Je nach Tragfähigkeitsanforderungen können sie in gewöhnliche Gewebesäcke (Tragfähigkeit 25–50 kg) und Containersäcke (Tragfähigkeit 500–2000 kg) unterteilt werden: Gewöhnliche Gewebesäcke werden zum Verpacken von Kunststoffpartikeln, Düngemitteln, Futtermitteln usw. verwendet und können mit feuchtigkeitsabweisenden, Sonnenschutz- und anderen Warnhinweisen bedruckt werden. Containersäcke (auch Tonnensäcke genannt) bestehen aus einer Grundgewebe-Schlingenstruktur mit einer Schlingenfestigkeit von bis zu 5000 N. In Verbindung mit Gabelstaplern oder Kränen eignen sie sich für den Umgang mit Schüttgütern wie Mineralpulver und Kunststoffscheiben in Häfen und Docks.

Verbundgewebeverpackungen: HDPE-Gewebe wird mit Folie und Aluminiumfolie zu Strukturen wie Gewebe/PE-Folie und Gewebe/Aluminiumfolie/PE-Folie kombiniert, die sowohl Festigkeit als auch Barriereeigenschaften aufweisen. Der Verbundbeutel aus Gewebe/PE-Folie dient zur Verpackung leicht hygroskopischer Pulver wie Beschichtungspulver und Farbstoffe und weist eine 3- bis 5-mal höhere Feuchtigkeitsbeständigkeit als herkömmliche Gewebebeutel auf. Der Verbundbeutel aus Gewebe/Aluminiumfolie/PE-Folie dient zur Verpackung von Rohstoffen, die eine hohe Licht- und Sauerstoffbeständigkeit erfordern (wie bestimmte chemische Katalysatoren). Die Aluminiumfolienschicht kann mehr als 99 % der UV-Strahlung und des Sauerstoffs blockieren und so die Haltbarkeit der Rohstoffe verlängern.

3. Paletten und Umschlagverpackungen: der tragende Kern des Logistiktransports

HDPE-Paletten und -Umschlagboxen sind die mobilen Plattformen der Industrielogistik und machen 30 % des Industriepalettenmarktes aus. Sie ersetzen traditionelle Holzpaletten durch Langlebigkeit und Wiederverwendbarkeit.

HDPE-Kunststoffpaletten: Hergestellt im Spritzguss- oder Blasformverfahren, gibt es doppelseitige, einseitige, Gitter- und Flachpaletten, die für unterschiedliche Materialien und Handhabungsgeräte geeignet sind. Doppelseitige Paletten tragen bis zu 1500 kg und sind für Zweiwegestapler und mehrlagige Stapelung geeignet. Gitterpaletten sind gut atmungsaktiv und werden zum Verpacken von feuchten Materialien (wie nasschemischen Zwischenprodukten) verwendet. Flachpaletten haben eine glatte Oberfläche und eignen sich zum Ablegen von elektronischen Bauteilen, Präzisionsteilen und anderen kratzempfindlichen Produkten. Die Hauptvorteile von HDPE-Paletten sind ihre lange Lebensdauer (3–5 Jahre, Holzpaletten nur 1 Jahr), ihre einfache Reinigung (abwaschbar oder dampfdesinfizierbar) und ihr hoher Recyclingwert. Sie eignen sich besonders für Branchen mit hohen Hygieneanforderungen wie die Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Beispielsweise werden die Siruprohstoffe von Coca-Cola auf HDPE-Gitterpaletten transportiert, die über 200 Mal wiederverwendet werden können.

HDPE-Umschlagboxen: Spritzguss, erhältlich in Ausführungen mit Deckel, ohne Deckel und mit Trennwänden. Sie werden für den internen Rohstoffumschlag und die Komponentenlagerung in Fabriken verwendet. Die Umschlagboxen sind stoßfest und brechen nicht, wenn sie aus einer Höhe von 1,2 m fallen. Daher eignen sie sich für den häufigen Einsatz am Fließband. Manche Umschlagboxen sind mit Schlössern oder Stapelvorrichtungen ausgestattet, um ein Herabfallen des Deckels oder ein Umkippen der Box während des Transports zu verhindern. In Umschlagboxen mit Trennwänden können Komponenten unterschiedlicher Spezifikationen (wie Schrauben und Muttern) in verschiedenen Zonen gelagert werden, um eine Vermischung zu vermeiden. Beispielsweise verwenden Autoteilefabriken häufig HDPE-Umschlagboxen mit Trennwänden zur Lagerung von Stanzteilen. Die Trennwände können je nach Größe der Teile angepasst werden, um diese vor Kollisionsschäden zu schützen.

Logistikhilfsverpackungen: HDPE wird auch zur Herstellung von Polstermaterialien, Anti-Rutsch-Pads, Umreifungsbändern usw. für die Logistik verwendet. HDPE-Pufferblöcke werden durch Aufschäumen mit einer Dichte von 0,1–0,3 g/cm³ hergestellt und werden zum Verpacken von Präzisionsmaschinen (z. B. Werkzeugmaschinenkomponenten) verwendet, um Aufprallkräfte abzufedern. Die Oberfläche der HDPE-Anti-Rutsch-Pads weist Anti-Rutsch-Muster auf, die ein Verrutschen der Waren auf Paletten verhindern. Die Zugfestigkeit von HDPE-Umreifungsbändern kann bis zu 15 MPa erreichen und ersetzt herkömmliche Stahlbänder. Sie sind leicht und rosten nicht so schnell. Sie werden zum Bündeln und Fixieren von Containergütern verwendet.

3. Modifikation, Aufrüstung und innovative Anwendung von HDPE in Industrieverpackungen

Mit der steigenden Nachfrage nach Funktionalisierung, Gewichtsreduzierung und Ökologisierung von Verpackungen in der Industrielogistik erweitert HDPE seine Anwendungsgrenzen kontinuierlich durch Modifikationstechnologie und strukturelle Innovation und entwickelt charakteristische Produkte, die für High-End-Industrieszenarien geeignet sind.

1. Modifiziertes HDPE: erfüllt spezielle industrielle Anforderungen

Durch die Zugabe funktioneller Füllstoffe oder Mischungsmodifikationen kann HDPE besondere Eigenschaften erreichen und sich an anspruchsvolle Industrieszenarien anpassen:

Verstärktes und gehärtetes HDPE: Durch Zugabe von Glasfasern (Gehalt 10–30 %) wird verstärktes HDPE hergestellt. Die Zugfestigkeit wird auf 40–50 MPa und die Biegefestigkeit auf 60 MPa erhöht. Es wird zur Herstellung großer Paletten oder Lagertanks mit hohen Tragfähigkeitsanforderungen verwendet, z. B. Hochleistungs-HDPE-Paletten mit einer Tragfähigkeit von 2000 kg. Durch Zugabe von EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk) wird gehärtetes HDPE hergestellt. Die Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen (-40 °C) wird auf über 30 kJ/m² erhöht. Es wird für Außenverpackungen in kalten nördlichen Regionen verwendet, z. B. für den Transport von Fässern für chemische Rohstoffe im Winter.

Antibakterielles HDPE: Die durch Zugabe antibakterieller Wirkstoffe wie Silberionen und Zinkoxid hergestellte Wendebox oder -schale kann das Wachstum von Mikroorganismen wie Escherichia coli und Staphylococcus aureus hemmen. Sie wird zum Verpacken von Rohstoffen mit hohen Hygieneanforderungen wie Lebensmittelzusatzstoffen und pharmazeutischen Zwischenprodukten verwendet und reduziert das Risiko einer mikrobiellen Kontamination. Beispielsweise werden die Rohstoffwendeboxen in Pharmafabriken aus antibakteriellem HDPE hergestellt, was die Reinigungs- und Desinfektionshäufigkeit reduzieren und die Produktionseffizienz verbessern kann.

Antistatisches HDPE: Durch Zugabe von Ruß, Antistatika usw. wird der Oberflächenwiderstand von HDPE auf 10⁶ -10⁹ Ω reduziert. Wird zum Verpacken elektronischer Komponenten (wie Chips, Leiterplatten) verwendet, um Schäden durch statische Aufladung zu vermeiden. Antistatische HDPE-Schalen können statische Elektrizität effektiv ableiten und präzise elektronische Komponenten im Logistikprozess von Elektronikfabriken schützen.

2. Strukturinnovation: Verbesserung der Verpackungsleistung und -effizienz

Durch die Optimierung des Verpackungsstrukturdesigns können HDPE-Verpackungen verbesserten Schutz, bequeme Nutzung und optimierten Platz bieten:

Mehrschicht-Coextrusionsbehälter: Beim "HDPE/EVOH/HDPE"-Mehrschicht-Coextrusionsverfahren wird EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer) als Zwischenbarriereschicht verwendet. Die Sauerstoffbarriere ist 10- bis 20-mal höher als bei einschichtigem HDPE. Es wird zum Verpacken sauerstoffempfindlicher chemischer Rohstoffe (wie bestimmter Polymermonomere) verwendet und verlängert die Lagerfähigkeit. Beispielsweise wurde die Haltbarkeit von Acrylmonomeren, verpackt in 25-Liter-Mehrschicht-Coextrusionsfässern aus HDPE, von 6 auf 12 Monate verlängert.

Faltbare Wendebox: HDPE-Faltboxen lassen sich im leeren Zustand auf ein Drittel ihres ursprünglichen Volumens falten. Das spart erheblich Lager- und Transportraum (reduziert die Transportkosten für leere Boxen um 60 %) und eignet sich für Branchen wie E-Commerce und Expressversand, in denen leere Boxen häufig recycelt werden müssen. Das Scharnierteil der Faltbox besteht aus verstärktem HDPE mit einer Lebensdauer von über 500 Faltvorgängen und ausgezeichneter Ermüdungsbeständigkeit.

Integriertes Verpackungssystem: HDPE-Behälter, -Tabletts und -Polstermaterialien bilden eine integrierte Verpackung, beispielsweise die Kombination aus 200-Liter-HDPE-Fässern, HDPE-Tabletts und HDPE-Befestigungsbändern. Fasskörper und Tablett sind durch Kartenschlitze fixiert, um ein Umkippen des Fasskörpers während des Transports zu verhindern. Das befestigte Band kann wiederverwendet werden, ersetzt Einweg-Bündelbänder und reduziert so die Entstehung von Verpackungsmüll.

3. Grüne Anwendung: Reaktion auf die Nachfrage nach "dual Carbon"-Richtlinien

Im Rahmen der Förderung der "Kohlenstoffspitzen- und Kohlenstoffneutralität"-Politik entwickeln sich HDPE-Verpackungen in Richtung "Recycling, Biobasis und biologischer Abbaubarkeit":

Industrielle Anwendung von recyceltem HDPE (rHDPE): Durch das Sortier-, Reinigungs-, Schmelz- und Filtrationsverfahren kann aus recycelter HDPE-Verpackung rHDPE hergestellt werden, das zur Herstellung von Schalen, Stülpschachteln und Umverpackungsfässern für nicht direkt mit korrosiven Rohstoffen in Berührung kommende Produkte verwendet wird. Beispielsweise können aus recycelten HDPE-Beschichtungsfässern nach der Reinigung industrielle Stülpschachteln hergestellt werden, deren mechanische Eigenschaften über 80 % von denen von nativem HDPE liegen und die Kosten um 30 % gesenkt werden. Derzeit liegt der Anteil von rHDPE in Industrieverpackungen in Europa bei 40 % und wird auch in China zunehmend gefördert.

Forschung und Anwendung von biobasiertem HDPE: Biobasiertes HDPE aus Biomasse wie Zuckerrohr und Mais hat einen um 40–60 % geringeren CO2-Fußabdruck als herkömmliches HDPE und weist im Wesentlichen die gleiche Leistung auf. Es kann zur Herstellung industriell gewebter Taschen, Schalen usw. verwendet werden. Beispielsweise wurde das von Braskem in Brasilien produzierte biobasierte HDPE in industriellen Verpackungsfässern für Coca-Cola verwendet, wodurch fossile Rohstoffe ersetzt wurden.

Erforschung biologisch abbaubarer HDPE: Durch die Zugabe von PBAT (Polybutylenadipat-terephthalat), Stärke und anderen abbaubaren Komponenten zu HDPE kann die resultierende Verpackung unter industriellen Kompostierungsbedingungen 6–12 Monate lang abgebaut werden und wird für Einweg-Industrieverpackungen (z. B. Polsterverpackungen für kleine Komponenten) verwendet, um die Plastikverschmutzung zu reduzieren.