一、前言
可水洗脫標標籤(wash-off label)由標籤面材(facestock)與可水洗脫標膠材構成,是指貼在包裝材上,在包裝材回收清洗過程中可以不需要再施加其他外力,就能輕鬆脫標的自黏標籤產品。由於在包裝材回收的物流中,自黏標籤面材與膠材的存在常被視為不純物,必須被分離,若使用可水洗脫標標籤,將能簡化分離標籤與包裝品的過程,有利包裝材回收,促進循環經濟發展。
本文將說明國際上大型接著劑與自黏標籤廠商可水洗脫標接著劑產品的發展,以作為國內評估此技術發展與應用的參考資訊。
二、永續概念包裝標籤呈現較整體自黏標籤市場更高的成長率
根據Mordor Intelligence市場報告資料顯示,2022年全球自黏標籤的市場規模約452.6億美金,在2030年前將以約5.5%的年均複合成長率(compound annual growth rate, CAGR)提升至693.1億美金。其中具備永續概念的標籤產品在2022年至2030年間擁有較其他標籤產品更高的CAGR,達5.7%,預計在2030年全球具有永續概念的標籤市場規模將提升至243.1億美元,佔了全球整體標籤市場的35.1%。

資料來源:Mordor Intelligence Source: (2024/01)
圖1 2030年前永續概念的標籤具有較高的全球市場成長率
可水洗標籤也是一項具有永續概念的標籤產品,它的應用將有利於包裝材料朝向循環經濟發展。許多市場調查機構紛紛預測可水洗標籤在2030年前的全球市場規模的CAGR將超過6.0%,是自黏標籤產業內成長速度較快的產品,市場應用滲透率將持續推高。下文將說明近年國際可水洗標籤產品的水洗分離原理與發展應用案例。
三、可水脫標洗標籤可以在標籤面材或膠材導入水洗脫標機制
可水洗標籤是透過標籤面材和膠材的設計來進行脫標,目前產業上常見脫標設計大致可以分為面材脫標型和膠材脫標型兩類。下文將分別說明兩類可水洗標籤的脫標原理。
(一) 面材脫標型是利用塑膠面材受熱形變的力量脫標
在標籤面材的設計上,標籤生產者會選用與包裝材料的熱膨脹係數差異較大的面材,由於不同熱膨脹係數材質的材質泡在65-80℃的溫水中產生的熱形變差異較大,這將造成熱應力導致面材彎曲,彎曲的標籤面材產生了脫離包裝材的驅動力。可水洗標籤脫標的過程可以參考下圖2說明。
(a)
(b)
(c)
(d)
資料來源:Avery Dennison (2013/05)
圖2 (a)可水洗標籤面材PP與包裝材料PET塑膠具有差異較大的熱膨脹係數 (b)將PP/PET的黏合體泡在65-80℃的溫水中 (c)熱膨脹係數不同的PP與PET因受熱形變不同產生熱應力進而彎曲 (d)面材彎曲讓標籤脫離瓶身
面材脫標型可水洗脫標的膠材,在脫標的過程中,並不會產生化學性質上的變化。在膠材設計上,須具備可剝離、剝離不殘膠與膠材不污染清洗水源等特性,以符合易循環與低汙染的永續發展精神。
(二) 膠材脫標型是利用膠材失去黏性脫標
除了透過面材的設計,透過膠材配方設計(多為以丙烯酸樹脂為主體)導入失去黏性的機制(ex.遇到鹼性環境失去黏性),也是可以造成水洗脫標的方式。
由於膠材以導入失去黏性的分離機制,在面材的選擇上,就更有彈性。膠材脫標型的可水洗標籤,可以不考慮標籤面材與包材的熱膨脹係數差異,就具備脫標機制,在不改變溫度的常溫甚至低溫下進行脫標,提供了另一條水洗脫標產品的開發路徑。
另外,為了符合易循環與低汙染的永續發展精神,膠材脫標型的膠材也須具備撥離不殘膠與膠材不污染清洗水源等特性。
四、各大自黏標籤與接著劑廠商推出不同的可水洗標籤產品
在可水洗標籤的產品發展上,自黏標籤大廠CCL Label從2008年就開始和啤酒廠商Heineken等其他品牌合作開發可水洗標籤。在2015年發布「閉循環—循環經濟行動計畫」(Closing the loop - An EU action plan for the Circular Economy)政策,以及提出2018年「歐洲循環經濟塑膠戰略」(European Strategy for Plastics in a Circular Economy)後,歐洲與全球各地紛紛訂下包裝與塑膠產業回收再利用的目標,為配合包裝與塑膠產業回收再利用的目標,許多自黏標籤與膠材也推出自家的可水洗標籤產品。各廠推出的可水洗標籤與其特色彙整於下表1中。
表1 近年來全球自黏標籤與接著劑大廠陸續推出可水洗標籤產品與相關接著劑

資料來源:工研院產科國際所(2024/07)
由國際大廠近年所推出的可水洗標籤新品功能來看,可以承受包裝材外部的溼氣、耐冰凍低溫不改變黏性以及水洗後不變色等功能導入,都是大廠配合客戶需求,所進行的客製化新設計。另外由於可水洗標籤多應用在食品包裝上,通過FDA的認證,也有許多產品推出時會強調的特色。
除了國際大廠投入可水洗標籤與膠材的開發外,臺灣的膠材開發業者德淵也因應循環經濟的發展趨勢,投入可水洗標籤與膠材的開發,目前已有應用於玻璃與塑膠包材的可水洗產品。
五、Dow、Herma與Sorema合作建立循環PET貼瓶迴圈
為了加速可水洗標籤在PET包裝瓶產品的應用,水性接著劑大廠Dow和自黏標籤大廠 Herma合作,應用Dow的INVISU™ 7007水性標籤接著劑,搭配聚烯烴(PE或PP)面材,推出通過包裝回收認證機構CYCLO-HTP認證的可水洗標籤產品。
可水洗標籤產品再透過與PET包裝瓶回收業者Sorema合作測試與改良,在2023年9月三方證實所開發的可水洗標籤,可以很容易在PET水洗回收的過程中,與PET瓶剝離,而且在PET瓶上沒有殘膠產生,接著在分離流程中,透過PET瓶標籤面材的密度差異,透過浮選篩分,將兩者分離。這將有利於回收PET瓶(rPET瓶)再利用。

資料來源:Dow (2023/09)
圖3 透過密度差將PET瓶與標籤材分成兩股回收物流
除了PET瓶可以回收再利用外,剝離後的自黏標籤也可以收集回收再利用,減少廢棄物的產生,提升循環流程的經濟價值。
另外,Dow的INVISU™ 7007水性標籤接著劑也已通過美國塑膠回收業者協會(Association of Plastic Recyclers, APR)的認證,符合APR Design® Recognition for Critical Guidance的要求,這是關於回收帶有薄膜標籤和封口的透明PET製品的最嚴格認證。
六、總結-大型品牌業者承諾循環經濟轉型為可水洗標籤帶來使用機會
可水洗標籤發展歷史較短,其價格仍高於傳統的自黏標籤,是目前產業鏈內推動可水洗標籤取代有非可水洗自黏標籤所遇到的一項挑戰。由於可水洗標籤尚未被大量採用,接著劑與標籤廠商並未大量生產可水洗標籤,是導致其售價較高的原因之一。如何協助可水洗標籤廣泛被採用,提高產量以壓低產品售價,是有關當局在規劃包材循環經濟發展時可以思考的方向。
隨著企業社會責任的概念成為企業永續發展的要素,在各地循環減廢規範的推動下,大型品牌業者紛紛承諾材料回收目標以朝向循環經濟轉型,以展現其實現企業社會責任的決心。大型品牌業者對於包裝成本微幅提升來實現其企業社會責任多抱持正面的態度,這將有利於價格較高的可水洗標籤導入大型品牌產品包裝中。根據接著劑與標籤產業界所回饋的結果,大型品牌業者其產品包裝採用可水洗標籤的意願呈現提升,如前文所提到的啤酒商Heineken便是一例。這些大型品牌業者將是導入可水洗標籤於其產品包裝的先驅。
在非大型品牌的產品包裝應用可水洗標籤上,由於成本仍是業者選用材料的重要考量因素若有關當局在包裝產品回收規範中,設計獎勵機制,協助業者降低使用可水洗標籤的成本,鼓勵包裝產業鏈與包裝回收業者結盟,投入可水洗標籤的發展,將有利產業朝向循環經濟轉型,並帶動可水洗標籤應用提升。