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PCR (Post-Consumer Recycled plastics) 包装指的是使用经过回收处理的塑料材料制造的包装产品。PCR(后消费回收)塑料来源于消费者使用后的塑料物品,这些塑料在被回收后经过一系列处理流程,如清洗、磨碎和重新加工,最终转化为可用的新塑料树脂。这个过程减少了对原生塑料的需求,从而减轻了环境负担。
这种塑料包装不仅有助于减少塑料垃圾,还能显著降低塑料生产过程中所需的能源和原料。此外,近年来,以欧美为主导的市场出台了一系列关于PCR材料的包装法规,此后世界多国都相继出台了针对本国市场的法规。因此,PCR包装成为了许多品牌实现可持续发展目标的重要选择,包括联合利华、宝洁、汉高、雅诗兰黛、可口可乐、百事可乐、三得利、麒麟、花王、欧莱雅、嘉宝等一系列品牌都制定了可持续发展目标,这一目标的实现都源于与上游材料企业的合作。由于大部分包装是软塑和低值废塑料,物理回收难以处理,化学回收由于涉及到化学反应,而且装置一般较大,有的还需要在高温高压下操作,因此化学回收的实践者一般都应该是大型石化企业,包括巴斯夫、埃克森美孚、陶氏、英力士、伊士曼、SK化学、法国CARBIOS、日本麒麟、浙江科茂环境、青岛惠城环保、河南银金达等。
化学回收包装案例
1. 巴斯夫
2020年,巴斯夫就与SABIC和SÜDPACK携手推出一款香肠包装,采用化学回收得来的再生塑料制成。巴斯夫提供再生聚酰胺材料,而SABIC提供再生聚乙烯材料,两种材料均来于化学回收。
2021年12月,挪威鲑鱼养殖商Bremnes Seashore,采用了巴斯夫提供的经化学回收后热解油制成的EPS板,用于其BÖMLO鲑鱼塑料包装。与传统的聚苯乙烯相比,回收EPS材料性能完全一致,但新型材料在生产过程中至少可以节省50%的二氧化碳。
2023年10月,巴斯夫发布了最新的生命周期评估(LCA)研究报告,与合作伙伴Südpack和Sphera一起研究了在多层马苏里拉奶酪软包装中使用不同可持续原料的情况,结果显示,不论是化学回收PA还是可再生原料生产的PA,都需要与PE混用,但碳排放都大大降低。
2. 埃克森美孚
埃克森美孚致力于开发单一材质聚乙烯包装解决方案,取代传统复合膜。如为助力回收而设计的各类包装袋,包括基于单向拉伸( MDO )流延膜的全聚乙烯自立袋;具有出色阻隔性能的、可脱墨全聚乙烯自立袋;以及具有优异挺度的单向拉伸 (MDO)聚乙烯薄膜复合( PE//PE )的单一材质自立袋。
2022年2月,埃克森美孚首次销售由Exxtend™技术生产的循环聚合物,买家为Berry Global,一家创新包装和工程产品的领先供应商。该公司将使用循环聚合物制造高性能食品级包装容器。
目前化学循环包装案例包括与希悦尔澳大利亚公司(SEE Australia,前身为 Sealed Air)合作,使用通过Exxtend™化学循环技术和ISCC PLUS 认证的循环聚合物所制成的聚丙烯食品包装;以及与安姆科公司合作,为品牌方吉百利澳大利亚生产的含有通过ISCC PLUS 认证的循环聚合物的薄膜包装。
3. 陶氏
陶氏化学(DOW)和宝洁公司 (P&G)正在联手为难以回收的塑料包装创建一种专门的溶解回收工艺。回收再生的聚乙烯将被制成宝洁产品的新包装。废弃物包括一系列塑料材料制成的消费后的硬质、柔性和复合材料包装,其中重点是聚乙烯。溶解技术过程是通过使用溶剂来分离复杂塑料材料中的聚合物和杂质。在这次合作中,计划分离的聚合物是聚乙烯,一旦分离,聚乙烯材料就可以被提取出来并回收到新的应用中。
4. 英力士
英力士与多个食品软包装合作伙伴联合推出了新型优质零食包装产品,其中含有 50% 的再生料,并符合严格的食品接触要求。一个典型案例就是,2023年百事欧洲正在与德国GreenDot合作,在爱尔兰推出Sunbites软包装由食品级薄膜,该薄膜使用来自塑料废弃物化学回收的热解油生产的再生聚丙烯树脂制成。
1. GreenDot公司负责消费后塑料包装废弃物的采购和供应,并利用塑料能源公司的技术将其转化为 TACOIL™(裂解油)。
2. 英力士烯烃及聚合物欧洲使用这种裂解油替代传统石化原料,先生产再生丙烯,然后在法国Lavera工厂将其转化为再生聚丙烯树脂纯料。
3. IRPLAST公司使用新型树脂将现有的塑料包装设计替换为新型包装薄膜,新型薄膜含有50%的消费后再生料,并符合食品接触性能要求。
4. Amcor公司则将这些薄膜制成印刷包装,为百事公司提供同等性能的包装产品。
5. 伊士曼
2024年5月,Pact Collective和伊士曼宣布,突破性推进了在美容包装废弃物回收方面的合作,他们已经将来自Pact 成员和消费者的清洁、多色PET废弃物作为伊士曼甲醇分解技术(伊士曼称为分子回收技术)的原料。该工艺解决了在多色PET的回收困难的难题。
6. SABIC
SABIC、联合利华和plastic energy联合推出了梦龙冰激凌包装盒,这是世界上第一个上市的食品级塑料化学循环案例。Plastic Energy用化学回收的方式提供塑料油,SABIC的化工厂以塑料油生产PCR PP,联合利华以此原料做了梦龙冰激凌的盒子。虽然体量还不大,但具有划时代意义。
7. SK化学
2024年7月,SK化学和韩国知名米酒公司Kooksoundang宣布签署合作协议,开发基于循环再生材料的白酒容器。这一合作标志着首次将化学回收技术衍生的再生PET(CR-PET)用于生产传统白酒容器。SK化学s将提供生产这些容器所需的SKYPET®CR材料。
8. 法国CARBIOS
2024年9月,法国酶法回收公司CARBIOS和葡萄牙特种共聚酯供应商Selenis签约,为化妆品和保健品包装市场开发由PET废料制成的PETG,这种材料具有出色的透明度、耐用性、机械和耐化学性。在医疗和制药行业,PETG的性能对于保证包装性能、无菌性、透明度和光学亮度也至关重要,通常是复杂医疗器械包装、药品泡罩和其他诊断设备包装的理想选择。
2024年5月,CARBIOS宣布,与化妆品品牌欧舒丹(L'Occitane en Provence)合作,推出一款完全由酶解回收制成的PET瓶,用于Amande系列的沐浴油。
值得一提的是,其生物循环示范工厂自2021年起投入运营,与Indorama Ventures合作的第一家工业工厂目前正在建设中。该公司得到了欧莱雅、雀巢、百事可乐和三得利饮料食品欧洲公司的支持。
9. 日本麒麟
2024年初,日本的麒麟公司宣布,麒麟股份下属的麒麟中央研究学院发布了一种更方便的,速度更短的PET瓶回收技术。主要是将PET、一种碱性物质和酒精通过一定比例混合,塑料废弃物可以在35-55摄氏度条件下,在15分钟左右就可以被分解。该技术将用于麒麟公司和日本朝日软饮的饮料包装。
10. 浙江科茂环境
2024年4月,科茂、京博石化和京博聚烯烃合作完成了中国首个废塑料化学循环闭环项目,项目由资生堂中国赞助。
具体来说,资生堂中国提供消费后回收的化妆品塑料包装,科茂通过化学回收装置将废塑料转化为热裂解油(COMY Oil),京博石化通过催化裂化装置将热裂解油加工成为丙烯单体,京博聚烯烃再将丙烯单体聚合成为原生品质PCR(消费后回收)聚丙烯树脂,再由包装成型企业加工成全新的化妆品容器,从而完成“塑料包装废弃物到食品级新塑料包装”原级回收产业链闭环。
11. 青岛惠城环保
10月22日,青岛惠城环保科技集团股份有限公司与安姆科包装(上海)有限公司签署合作备忘录,双方将围绕混合废塑料深度裂解制化工原料项目展开战略合作,就原料供应、产品应用、政策推动、技术研发等多方面达成共识,以实现化学循环聚合物在软包装领域的应用,推动中国塑料循环经济发展。
12. 河南银金达
2021年,该公司依托由其牵头组建的河南省先进膜材料产业研究院,成功开发了含30%再生聚酯瓶片的rPETG聚酯原料,为北京冬奥会饮料产品独家赞助商可口可乐公司供应了由rPETG制作的再生标签。
2024年7月,总投资30亿元的河南卫辉市循环经济产业园项目开建,主要打造塑料包装产业循环应用国家示范和国内领先的具有行业标杆效应的碳中和智慧工业园区。
2024年9月,河南银金达集团源宏高分子新材料有限公司成功实现塑料包装废弃物化学回收再利用,废弃物回收后主要用于生产功能性聚酯薄膜,进一步被印上定制的图案或文字,用在可口可乐、娃哈哈、蒙牛等品牌产品上。
低碳可持续时代的材料行业下一条增长曲线在哪?
随着国内外政策的持续推进,未来会有越来越多的包装品牌方参与到废塑料包装循环的大潮之中。科茂环境曾推测,未来很有可能还有这样一个方案,也即瓶子的瓶身是PET,盖子是PP,标签是PE,都可以通过化学回收的方式实现100%的PCR。
国际化工巨头和化学回收企业LCA报告显示,废塑料化学回收相对于焚烧处置塑料废弃物可减少碳排放50%-60%,即处置1吨废塑料可减少碳排放2吨以上。
化学回收理想的减碳效应在每年7亿吨以上,超过全球190多个国家的年碳排放量。因此化学回收可能是石化和材料行业未来最大的利润增长点之一。
根据麦肯锡预测,未来10年,塑料回收有可能为石化行业贡献三分之二利润增长,其中化学循环占比约40%。预计到2050年,近60%的塑料使用回收塑料作为原材料,化学回收对石化行业的贡献可能超过50%。
化学循环PCR塑料可用于食品接触,减碳效益卓越,会成为未来塑料包装绿色循环的主流解决方案,相应的,对于食品级PCR塑料包装需求将猛增,2025年将达到千万吨级,而中国市场可能成为全球最大的市场。
2024高分子材料循环再利用大会,立足当下高分子材料循环再利用行业现状,搭建产学研行业交流平台;聚焦塑料、纤维、橡胶、复合材料的先进回收技术、创新应用以及从源头上利于循环再利用的分子结构设计思路和研究进展;协同推进高校和企业的交流协作,探讨近年高分子材料循环再利用领域行业进展、创新性技术成果和未来新技术与新方向。
主办单位
宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料)
大会主席:
张立群,中国工程院院士、西安交通大学校长
执行主席:
郭宝春,华南理工大学教授,材料学院院长
谢 涛,浙江大学教授
刘小青,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员
李金城,浙江科茂环境科技有限公司董事/副总裁/COO
时间地点
12月20-21日 中国·宁波
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