干货分享 | 塑料产品可回收再生设计理念(一)

文摘   2023-12-21 12:08   北京  


全球持续推动塑料污染治理,通过延长塑料制品的使用寿命,采用可重复使用的或者易回收易再生的设计,使用再生塑料替代原生塑料等方式,减少塑料的环境危害,结束塑料污染。

塑料产品可回收再生设计的理念,是指通过改善产品设计,使塑料产品在消费后能够顺利进入正确的回收再生流,被再生为新的原材料。其本质是在产品设计阶段,塑料产品设计师预先考虑并优化产品本身可控的设计因素,使其具备符合废弃后相应回收流的处置加工特点,避免在回收再生过程中产生干扰回收再生品质和效率的问题出现。



可回收再生设计的发展

可回收再生设计起源于20世纪80年代在美国开始流行的绿色设计和绿色产品思想,它是产品全生命周期里环境属性的重要组成部分。

梳理塑料产品可回收再生设计的全球发展脉络,北美、欧洲、澳洲、新加坡、日本、韩国、南非等区域国家都已形成基于各自塑料回收再生体系发展特点的设计指南或原则体系。其中有代表性的设计指南和体系包括美国塑料回收再生企业协会(The Association of Plastic Recyclers)的APR Design® Guide,欧洲回收再生企业协会(PRE)的RecyClass Design for recycling guidelines,德国Institute Cyclos-HTP机构的可回收再生设计评估与认证,澳大利亚/新西兰/英国/新加坡使用的PREP Design等。

其中,以北美的APR以及欧洲的PRE设计指南在技术体系成熟度方面、产业链和地域影响力方面最具代表性。


美国APR可回收再生设计指南

美国塑料回收再生企业协会(The Association of Plastic Recyclers,APR)是北美地区塑料回收再生行业企业的代表,致力于完善塑料回收再生的整个产业链。

基于社会回收再生系统特点,APR率先在全球发布了回收再生的定义1和回收再生的分类2

定义

1)至少60%的消费者或社区可以通过现有收集系统投递、处理该物品。

2)该物品必须具有市场价值 ,或得到立法授权支持。

3)通过回收系统(包括单流和双流MRF3、PRF4、押金回收系统以及商超硬质塑料和薄膜回收系统),该物品可以被按材质正确分选并按回收行业标准打成捆包。

4)通过典型的回收再生加工流程,可将该物品高效益地制成可用于加工新产品的再生原料。

分类

优选(Preferred):指设计特征很容易被当地MRF和再生企业接受,大多数企业都有能力识别、分选和处理这些包装,并且产品设计对回收再生的生产率和最终产品质量的负面影响最小,或者没有负面影响。符合这些特征的塑料包装通过回收流程进入最合适的再生渠道(material stream),并有可能产出高质量的(再生)材料。

不利于回收(Detrimental to recycling):有些设计特征对MRF和再生企业的产量、生产率或最终产品质量造成技术挑战,但大多数MRF和再生企业可以勉强容忍和接受。这些产品被视为含有不利特征的可回收再生塑料产品,应该根据APR设计指南进行优化并达成优选设计。

不可回收(Non-recyclable):指大多数MRF或再生企业无法将这些设计特征去除,以便生产出适销的最终产品。或者由于典型的机械设置或设备加工能力,大多数MRF或再生企业都无法处理此包装。最终具有这些设计特征的包装将被完全丢弃,即便它可能具有其他优选设计特性。

需要测试 (Requires Testing):为了确定回收再生类别,需要按照APR测试协议进行测试。APR提供了一系列经过同行评议的、技术严格的测试方法,用于评估包装设计特征对可回收再生的影响。

基于以上定义和分类,APR发布了8种塑料的可回收再生设计指南,包括PET、HDPE、PE薄膜、PP、PVC、EPS、PS和PLA,其中PET和HDPE的设计指南应用最为广泛,从APR发布的可回收再生认证的产品种类可以看出,只有日常消费常见的、材质组合复杂、需要设计指南来“净化”回收流组分、且有明确再生应用方向的塑料种类才有设计指南。


欧洲PRE可回收再生设计指南

2018年,欧洲回收再生企业协会(PRE)与APR联合发布了针对塑料包装的“可回收性”定义5

根据定义,RecyClass将塑料的可回收再生性分为三大类和A到F六个等级6,三大类包括完全相容、有限相容和不相容。

定义

1)必须由可回收再生的塑料制成,具有市场价值,和/或得到立法授权支持。

2)必须被分选,并汇集到特定的回收再生流程中。

3)可经商业化回收流程处理和再生。

4)回收再生的塑料,要成为可用于生产新产品的原材料。

六个等级

A级:包装不存在任何可回收性的问题,可以在同等质量的应用中实现闭环。

B级:包装存在一些较小的可回收性问题,对再生塑料的质量略有影响,或导致回收过程中产生材料损失,但也有可能实现闭环。

C级:包装存在一些可回收性的问题,且会影响再生塑料的质量。

D级:包装存在明显的设计问题,严重影响其可回收性,或意味着大量的材料损失,只能被降级回收。

E级:包装存在重大的设计问题,危及其可回收性,或意味着严重的材料损失。此类包装为不可回收,只能用于焚烧和能源回收。

F级:包装完全不可回收,因其基本的设计问题,或在欧盟28+2国家中缺少收集、分选和回收的特定基础设施。


结语

2022年,经济合作与发展组织(OECD)发布的《全球塑料展望报告》7指出,全球塑料年产量已经从2000年的2.34亿吨飙升至2019年的4.6亿吨,而其中仅有9%的塑料垃圾被回收利用(考虑到回收过程中的损失),其余91%均被焚烧、填埋或泄露到环境中。

塑料产品的设计直接影响塑料回收再生的质量、产量和难易程度。基于行业事实和现实特点,可回收再生设计有助于确保塑料在生命周期结束后可以进入与之相匹配的回收和处理流程。

因而,可回收再生设计是塑料产业链可持续发展的桥梁,若得到广泛实施,便能有效提高可回收性塑料产品的合格率、减少甚至去除回收再生环节的不利因素、提升塑料回收再生的效率和品质,实现更高水平的循环低碳。


本文讨论了可回收再生设计的概念和发展,强调通过优化材料设计,使塑料产品在消费后得到有效的收集、分选、处理和再生。这一理念已被全球多个地区和国家采纳,并形成了各具特色的设计指南和原则体系,其中以美国的APR和欧洲的PRE最具代表性。

在下一期中我们将深入探讨APR和PRE的设计指南,对比它们的特点和差异,以展示如何通过设计创新推动塑料全产业链的可持续发展。




本文摘录自GIZ与中国合成树脂协会塑料循环利用分会合作的《美国、欧洲、中国在塑料产品可回收再生设计领域的对比研究》。

感谢中国合成树脂协会塑料循环利用分会专家对于可回收再生设计领域研究的支持。

参考目录

1https://plasticsrecycling.org/recycling-definitions

2https://plasticsrecycling.org/recycling-categories

3材料回收设施(Material Recovery Facility ):一种设施,对可回收材料进行分类、污染物去除、打包以便出售给各个市场。

4塑料回收设施(Plastic Recovery Facility):一种工业设施,接收来自MRF或生产者的混合塑料产品,并对其进行分类和污染物去除,以产生可售的离散性树脂塑料类型。

5https://recyclass.eu/recyclability/definition/

6https://recyclass.eu/wp-content/uploads/2023/07/Recyclass_methodology_version-2.2_June-2023.pdf

7https://www.oecd-ilibrary.org/environment/global-plastics-outlook_de747aef-en



重塑包装:中欧合作赋能回收循环价值链项目受德国联邦经济合作与发展部(BMZ)develoPPP专项资金委托,德国国际合作机构(GIZ)联合汉高(Henkel)、利乐(Tetra Pak)、陶朗(Tomra)、农夫山泉、芬欧蓝泰(UPM Raflatac)一同于2021年8月开始执行,项目执行期为3年。重点关注塑料软包、纸基复合包装、快递包装、PET瓶以及日化硬质包装等五类包装废弃物的收集及回收。同时,通过结合试点经验及生态设计、生产者责任延伸制等先进理念,为包装废弃物的综合管理提供政策及标准建议,提升包装废弃物回收价值链,促进包装行业的低碳可持续发展。

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钱名宇,部门主任,mingyu.qian@giz.de



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文案 | 刘晓男、董力菲

排版 | 梁晨阳、董力菲

审校 | 钱名宇、刘晓男


图片来源:plasticsrecycling.org

      recyclass.eu


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