來(lái)源:中國(guó)合成樹(shù)脂網(wǎng) 2022-04-18 09:58:40
根據(jù)歐洲化學(xué)工業(yè)委員會(huì)(CEFIC)數(shù)據(jù),目前歐盟收集的塑料廢棄物中,只有15%重新回到歐盟市場(chǎng)。
由于缺少工藝和出于食品安全考慮,大多數(shù)非PET塑料食品包裝無(wú)法回收再生用于新的食品包裝。因此,它通常應(yīng)用于食品包裝以外,如建筑業(yè)和農(nóng)業(yè)。
目前,只有10%的再生聚合物達(dá)到食品級(jí),其中大多數(shù)是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯材料(PET)(Leardini et al 2021)。塑料回收主要通過(guò)物理回收進(jìn)行:經(jīng)過(guò)清洗和分類(lèi)的塑料廢棄物被重新熔化并加工成新的食品包裝。然而,物理回收過(guò)程中,可能存在受污染的再生原料進(jìn)入再生塑料,進(jìn)而污染食品的風(fēng)險(xiǎn)因素。為防止此類(lèi)包裝材料進(jìn)入市場(chǎng),歐盟和美國(guó)制定了好幾項(xiàng)關(guān)于食品接觸材料(FCMs)的法律,包括塑料和再生塑料(De Tandt et al. 2021)。與食品接觸的材料和物品,當(dāng)全部或部分由再生塑料制成時(shí),必須經(jīng)過(guò)歐洲食品安全管理局(EFSA)的安全評(píng)估和歐盟委員會(huì)(European Commission)授權(quán)。rPET樹(shù)脂被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于食品接觸,而中國(guó)則不允許在食品包裝中使用再生塑料。
目前市場(chǎng)上除了主流的食品級(jí)再生PET外,少量經(jīng)化學(xué)回收工藝再生的rPP (Packaging Europe 2021, SABIC 2020)也正進(jìn)入歐洲市場(chǎng)。在美國(guó),美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)也在20多年里,逐項(xiàng)批準(zhǔn)用于食品接觸的再生HDPE (Custom-Pack 2018)。同樣,在英國(guó),從牛奶瓶中回收的HDPE也可用于生產(chǎn)新的牛奶瓶(Ellis 2019)。
01 用于食品包裝的再生聚丙烯
瑞士乳制品公司Emmi正與Borealis和Greiner Packaging合作,生產(chǎn)由化學(xué)回收聚丙烯制成的Emmi咖啡杯。 而再生聚丙烯技術(shù)目前仍處起步階段,故經(jīng)化學(xué)回收的聚丙烯產(chǎn)量有限。 Emmi通過(guò)與開(kāi)發(fā)公司的早期協(xié)議,獲得了一部分再生聚丙烯。 未來(lái),根據(jù)合適材料的產(chǎn)量,Emmi的拿鐵咖啡杯中的再生塑料含量將進(jìn)一步增加。
Emmi拿鐵咖啡杯使用的經(jīng)化學(xué)回收的材料,在質(zhì)量平衡基礎(chǔ)上,完全符合ISCC(國(guó)際可持續(xù)發(fā)展和碳認(rèn)證)標(biāo)準(zhǔn),由于再生聚丙烯由化學(xué)回收工藝再生制成,可用作食品接觸材料。
瑪氏食品與沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)之間建立了類(lèi)似構(gòu)架的合作關(guān)系,為瑪氏的寵物食品包裝提供經(jīng)化學(xué)回收的再生聚丙烯,其中PP薄膜結(jié)構(gòu)由Huhtamaki普樂(lè)提供。
目前,由不同塑料聚合物或不同材料組合成的多層食品包裝幾乎沒(méi)有被回收,因?yàn)檫@些層次難以分離。至于紙基復(fù)合包裝,只有紙板部分,可在現(xiàn)有回收工藝中被回收再生,但根據(jù)規(guī)定,回收的紙纖維不能與食品接觸(Geuke 2021)。涂有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的阻隔材料 (Virtanen 2022) 的再生紙板可用于食品包裝。
目前,用于紙板和紙質(zhì)食品包裝中的塑料和鋁箔的新的淋膜工藝,以及適用于混合塑料化學(xué)回收工藝,正在開(kāi)發(fā)之中。這樣,當(dāng)材料完全解聚時(shí),化學(xué)回收的聚合物可作為食品接觸材料(European Commission 2021)。
02 消費(fèi)使用后包裝的分類(lèi)和回收
使用后的包裝,通常是受到污染的廢棄物,包含不同種類(lèi)。它包括各種材料類(lèi)型(如多層包裝、混合物和復(fù)合材料),形狀、顏色和尺寸差異很大。為保證質(zhì)量一致,再生處理中心為其原料設(shè)定了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并通常配備分揀線,從廢棄物原料中分揀出雜質(zhì)。隨著數(shù)字化和自動(dòng)化發(fā)展,分揀技術(shù)過(guò)去十年中取得了顯著進(jìn)步,其識(shí)別能力和分揀速度都有提高。隨著包裝設(shè)計(jì)的改變(如添加光學(xué)追蹤標(biāo)記、避免多重材料和深色材料)和新型傳感器的應(yīng)用,自動(dòng)分揀線能更好地區(qū)分不同的聚合物。目前,分類(lèi)通常采用近紅外(NIR)技術(shù)完成,而新的技術(shù)創(chuàng)新,如高光譜相機(jī),可識(shí)別分類(lèi)各種顏色的塑料。在包裝設(shè)計(jì)方面,數(shù)字水印正快速發(fā)展。
HolyGrail 2.0項(xiàng)目是一個(gè)廣為人知的發(fā)展項(xiàng)目,在丹麥哥本哈根的一個(gè)材料回收設(shè)施中,該項(xiàng)目已進(jìn)入示范階段。覆蓋在消費(fèi)品包裝表面的水印包含了多種信息,如包裝類(lèi)型、材料和用途。在分揀線上使用高分辨率攝像機(jī)掃描消費(fèi)使用后的包裝,便可解碼數(shù)字水?。⊿taub 2021)。
Digimarc的數(shù)字水印技術(shù)
近年來(lái),隨著廢塑料對(duì)環(huán)境的危害影響越來(lái)越大,人們意識(shí)到塑料包裝的可持續(xù)性越來(lái)越重要,可回收、可重復(fù)使用、PCR等可持續(xù)發(fā)展成為包裝生產(chǎn)商的創(chuàng)新方向。