为了更好地了解在食品包装中增加回收树脂的障碍和解决方案,加拿大环境与气候变化(ECCC)委托StinaInc进行调研。Stina采访了北美生产或消费大量食品级PCR的企业,发布了《加拿大和美国地区食品级再生塑料的评估状况》报告。该报告深入探讨了品牌企业及其价值链在提高食品级包装塑料的回收再生方面面临的挑战。
②如何收集原料、将回收塑料加工成食品级PCR?
③加工商和品牌企业如何将再生塑料纳入其食品级包装和产品?
采访和研究表明,特定包装或产品可能无法回收或加工成食品级PCR的3个主要原因:
1.包装或产品最初使用非食品级树脂;
2.加工商在产品或包装生产过程中添加非食品安全添加剂;
3.包装产品会将非食品安全污染物浸入包装中。
在PET包装可回收设计以减少产量损失并改善食品级PCR的供应方面,还有很大的改进空间。例如,即使是通过容器存放计划收集的PET瓶,由于瓶盖、标签、不兼容的瓶子以及分拣错误,产量损失也高达30%。路边回收计划的产量损失更高。
全包或收缩标签和PETG对回收商来说是个问题。一个行业协会指出,市场上仍然存在带有PVC标签的PET瓶,众所周知,这些瓶子对回收商极为不利。除了浅蓝色和绿色PET瓶外,彩色PET的市场非常有限,尤其是不透明的彩色和白色PET瓶。二氧化钛是PET瓶流中的一个问题,因为许多可以回收的瓶子由于着色而被拒绝。
在MRF中,深色和黑色容器可能根本无法分拣,因为颜料会阻碍用于分离不同树脂的近红外(NIR)分选。可回收设计对于获取和回收尽可能多的PET至关重要。
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收集
拥有容器存放计划的省和州可以通过单独的系统获得特定的PET饮料瓶流,以创建高质量食品级原材料包,通常不含非食品和非PET容器。路边收集的PET更有可能包括食品和非食品容器,以及不透明的PET容器和错误分类的非PET塑料。
全国PET容器资源协会(NAPCOR)估计2019年PET瓶的区域回收率(美国、加拿大和墨西哥)为35%。2019年,PET瓶是回收数量降幅最大的主要塑料类别。鉴于2020年大流行造成的干扰,这种趋势很可能会持续下去,进一步加剧回收内容目标的供应短缺。
加工
循环性:PET
实现食品级PET的循环没有简单的解决方案。据一位PET行业资深人士称,对rPET的历史需求主要来自纤维市场(例如服装和地毯),取代了原始树脂。纤维一直是北美回收PET瓶的主要最终用途,瓶子(用于食品/饮料和非食品/饮料)、片材(用于热成型)和薄膜、捆扎带和其他终端市场构成了其余的rPET终端用途。在对包装有回收成分要求的地区,随着更多rPET重新进入新包装,最终市场细分有所不同。
包装的外观和功能对品牌来说很重要。类似于担心膜类中的凝胶、斑点或“鱼眼”,碳酸饮料瓶需要高质量、更厚的瓶子来保护味道和碳酸化水平。用于这些瓶子的PCRrPET必须生产出本质上是原始品质的瓶子。这可能会减缓拥有大量碳酸饮料组合的品牌的转化。此外,PET塑料的泛黄可能是回收过程中多次热循环的结果,APR指出,这种泛黄会因尼龙、除氧剂等阻隔层而加剧。这种变色可以通过调整加工来减轻,也可以通过添加淡蓝色树脂或少量原始树脂颗粒来缓解,但这会增加成本。设计瓶子以减少阻隔影响可能对长期实现回收内容目标至关重要。例如,一位CPG(快速消费品)指出,绿色或棕色PET瓶子不会因为瓶子的颜色而出现泛黄,因此需要尼龙阻隔层的饮料可能更适合绿色或棕色瓶子。这将有助于提供一种明显的方式将它们与透明PET流分离,但需要更充分地探索对常见最终用途的其他影响(例如,将绿色瓶子回收成捆扎带)。
虽然IceRiverSprings等一些品牌在其瓶中使用100%PCRPET,但总饮料瓶中的平均PCR含量相当低;一位PET专家估计,目前饮料瓶中的rPET平均含量约为9%。一些CPG只专注于特定尺寸或个别品牌组合,以在其组合中纳入更多PCR用途。许多受访者表示,很难实现内容目标,尤其是在立法没有要求的情况下。像CAAB793这样的立法要求在PETCRV(容器赎回价值)存放瓶中使用PCR,这将促使即使是小型生产商也分阶段在瓶子中使用PCR,到2025年达到25%,到2030年达到50%。一位受访者指出,拥有加州市场较大份额的品牌可能会转移整个生产线以包含所需百分比的PCR,避免仅为加州市场制造。反过来,由于小众市场的复杂性,小型制造商可能会从加州市场转移到相对较小的市场份额。
随着更多的政策、立法和品牌承诺发挥作用,推动PCR在PET瓶中的使用,到2030年供应将受到更大的影响。在供应已经紧张的市场,rPET价格可能会上涨。急需在收集和加工基础设施方面进行投资,以增加用于回收和转化为PCR的瓶子的供应。相反,其他包装或纤维制造商可能会努力找到足够的瓶装产品来满足需求。
除了通过传统机械回收工艺生产食品级rPET的潜力更大之外,PET原始树脂生产商和正在开发消费后PET的化学回收能力的原始树脂生产商和部署微波技术的初创公司,都有可能获得原始等级PCR。这些发展还需要收集更多污染有限的PET。
除了饮料容器,食品包装市场份额很大一部分是热成型包装,包括浆果翻盖、熟食容器、杯子和其他食品服务器具。
特定市场正在进行热成型PET回收。一般来说,无论最初的用途如何,所有的PET蛤壳包装都会被收集和打包,这意味着并非所有回收的热成型PET包装都是食品包装。然而,由于输入是已知的,而且该过程被设计为去除任何预计的污染物,这种材料可以加工回食品级rPET,用于新的PET食品级包装。
许多PET热成型包装被丢弃而不是用于生产新的热成型PET包装。一位受访者指出,PET热成型件通常更脆,加工会产生更多细屑(很难捕获的非常小的塑料碎片)。此外,外观相似的包装,如由PP、PS和PLA制成的翻盖容器,数量众多,对PET回收商来说是个问题。
热成型设计通常包括难以回收的组件,例如防潮垫和强力标签粘合剂,它们会进一步降低原料质量。所有这些因素都会导致回收商的产量损失。一个行业协会指出,未来几年对品牌承诺的需求拉动可能足以推动PET热成型的进一步分类收集,因为装瓶商和包装加工商将需要这种原料来满足不断增长的需求。
—2—
聚烯烃(PP和PE)
聚烯烃更有可能从包装产品中吸收化学物质。聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的熔点都明显低于PET,这意味着温度更低,但在回收过程中需要/使用更激进的高真空洗涤工艺以使树脂脱挥发分,去除污染物。减少气味也很关键,因为通常需要去除由原色HDPE中的内容物和添加的香料引起的气味,才能将rPE用于新容器。一份行业报告指出,随着聚烯烃回收含量增加超过25%,残留的气味/味道可能是一个问题。
由于担心化学或气味迁移到食品中,许多受访者很少或根本不使用与食品接触的rPE或rPP。此外,由于无法通过固态聚烯烃来改善其机械性能,因此将PCR恢复到具有特定技术或功能需求的特定包装和容器中的能力有限,例如热灌装工艺中使用的那些。
如上所述,与许多生产食品级PETPCR的公司使用LONO(FDA无异议函)作为工艺过程不同,用于HDPE和PP加工的LONO是特定于处理器或转换器的。一家大型烯烃回收商指出,他们需要一种规模足够大的工艺来生产满足市场需求的PCR树脂,因此他们创建了自己的工艺。此外,能够处理路边收集的原色HDPE和PP产生的废塑料流,意味着该过程必须足够稳定,以处理容器混合中的不一致以及原色HDPE和PP包内的其他变量。
PE薄膜回收还存在其他挑战,包括使用添加剂,如碳酸钙、增粘剂、阻隔层以及在外包装上印刷重油墨。
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目前,用于制造食品级再生高密度聚乙烯(rHDPE)的塑料供应仅限于原色HDPE;目前没有用于彩色HDPE瓶和容器的LONO/LNO(FDA无异议函/异议函),例如用于个人护理产品和洗衣液的容器。彩色HDPE瓶和容器缺乏食品级加工与包装本身(例如,使用非食品安全着色剂)和其中包含的广泛产品有关,许多产品也不是食品安全的。
大多数原色HDPE包包含较高百分比的牛奶、水和果汁瓶作为食品级加工的原料,但一小部分(一位受访者估计为原色HDPE流的2-5%)包含非食品或饮料产品,包括丙酮和指甲油去除剂。原色HDPE在北美市场销售的食品和饮料瓶或容器中的使用量一直在下降,主要原因有几个:随着牛奶替代饮料的兴起,进入市场的牛奶减少;转向用纸质甚至白色牛奶罐包装的牛奶;就加拿大而言,许多地区买卖用LDPE塑料袋/袋包装的牛奶。
即使原色HDPE作为可回收原料具有很高的价值,但奶罐和奶瓶通常被排除在北美的瓶子存放计划之外,因此消费者缺乏退货和回收的动力。阿尔伯塔省、西北地区和萨斯喀彻温省确实在他们的存款计划中包括了奶制品罐,但这些省份的人口稀少只会使收集用于回收的原色HDPE数量略有增加。不列颠哥伦比亚省于2022年2月将乳制品容器纳入其存款系统。
生产
简而言之,收集的原色HDPE不足以满足PCR的需求。一位回收商指出,他们正在积极从欧洲和其他地方的供应商进口以提高产量。
对于可以使用rHDPE制造新包装的公司而言,定义明确的操作程序至关重要。通过明确的操作程序,可以在同一设施运行食品级和非食品级PCR;了解管道清理程序的需求——所有材料被移除、管道清洁等——允许装置在两者之间切换。这使公司能够使用多元化的产品组合,使它们在面对正常的市场上涨时更具弹性。例如,膜类包装加工商可以在草坪和花园包装或建筑产品包装中使用非食品PCR。然而,一些CPG指出,将食品级和非食品级包装或产品生产分开更容易。
PE膜
聚乙烯膜类是目前北美唯一大规模收集的薄膜或软包装,大部分膜类是LDPE或LLDPE。获得FDA“不反对函”的途径取决于对源材料和潜在污染物的了解,而膜类加工商目前很难建立应用程序和机械回收流程来处理:
①树脂组合(高密度和低密度聚乙烯,以及其他非PE树脂);
②食品级和非食品级包装的组合;
③大量印刷的外包装,许多使用非食品级油墨;
④可能含有增粘剂或可能已在储存中熏蒸过的商业工业源废膜。
大多数膜和外包装,无论是用于食品还是非食品应用,都被收集在同一个垃圾箱中,通常与商业工业源废膜和塑料袋混合,这是PE膜面临的挑战。对于收集足够的数量进行打包、运输和加工非常重要。大多数膜和外包装的外观和感觉也非常相似,因此几乎不可能为消费者创建一种分类途径,以一致的方式将食品接触与非食品接触膜类包装分开。很可能任何LONO测试和加工都必须采用广泛的包装,其中混合了高密度和低密度聚乙烯膜类,以及各种油墨、添加剂(如拉伸包装中的增粘剂)和存在于流中的阻碍。为了从回收的PE膜类中创建食品安全PCR。可能会很昂贵并且需要强大的过程测试。
此外,由于薄度和热量分布(即膜类在密封时可能会翘曲或熔化),可回收的单材料聚乙烯膜类包装的实际生产,对加工商来说是一个挑战。因此,在膜类中使用PCR尤其具有挑战性。
膜类包装也存在化学迁移和味道问题。在设计可回收包装和高效轻质包装之间存在平衡,后者可能需要有效的阻隔层来保护食品,从而使这种包装不可回收。回收商和加工商还指出,使用PCR可以使PE膜类外观变暗,但只要努力减少凝胶、斑点和“鱼眼”等可能影响包装的质量缺陷,着色通常不会影响保护产品的能力。正如一位膜类制造商指出的那样,“客户想要在膜类中添加PCR,这是可行的。人们已经不再需要原始外观的膜类了。”
另一位加工商指出,开始对非食品包装应用PCR是膜类的第一步,因为“有很多机会可以抵消原始包装的使用”,并指出,在对食品包装有相同的目标之前,首先要弄清楚如何将高水平PCR纳入非食品薄膜包装和零售袋中。
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然而,聚丙烯(PP)容器通常采用大量印刷,并含有更多的添加剂,如增塑剂提高瓶子或容器的整体质量。PP在略高于PE的温度下熔化和干燥,这些较高的温度有助于去除一些挥发性和半挥发性物质,但增塑剂等添加剂不会在熔化温度下脱挥发分。此外,PP瓶可能是多层的,带有某种增加rPP加工负担的屏障。因此,大部分PP回收用于非食品级PCR;大部分PPPCR用于个人护理产品等非食品的包装。
PP面临的一个特殊挑战是当前的MRF分拣。该材料要么被分类成单一的食品接触和非食品容器组合流,要么被分类成“混合塑料”流,其中将多种类型的树脂容器组合成打包商品。加剧了监管链的挑战,即了解用于食品级加工的容器位置以及它们在分拣和运输过程中可能受到的污染物暴露。一家设备制造商指出,“加工PP面临的挑战是使其重新获得充足的供应,并且必须进行大量加工才能清楚捆包中的各种包装污染物。”
PPPCR生产技术和产能仍在不断涌现,尤其是食品级再生聚丙烯(rPP)。如今,北美有少数PP回收商,对非食品级PPPCR的需求甚至超过了产能。许多回收商可以在一个设施内不同生产线上同时处理食品级和非食品级捆包,以使生产的颗粒多样化。接受采访的回收商指出,安装新的加工线不会产生更多的成品PCR供应,直到有更多的进站桶和容器可供回收——包括通过材料回收设施收集更多的PP,通过那些可能已经收集PP的设施进行更多的分选,创建独立PP包。一位CPG指出,“目前有很多猜测认为我们可以获得足够的材料来满足PPPCR使用的需求。”
理想情况下,含有回收成分的包装能够再次通过回收系统,但人们担心PCR的使用会影响包装的成品颜色,较深的颜色通常更难以让近红外技术正确分选。在使用PCR和能够捕获并再次回收特定容器之间有一个微妙的平衡。
循环性:PP
当前所有PP都以相同的价格出售,但食品级PCR的需求拉动是否会支撑未来的价格溢价,不得而知。一些受访者不确定高水平(约50%)的PPPCR在机械回收过程中是否可行。在PCR使用与再次捕获和回收特定容器之间存在良好的平衡。不确定高水平(如50%)的PPPCR是否适用于机械回收工艺。因此,可能需要化学工艺的进步才能在任何包装中加入高百分比的PCRPP。例如,化学回收可以去除增塑剂、共聚物和非食品污染物等物质。PP的化学加工规模预计将在2025年扩大,并且可能满足食品级PCR的需求。但这种食品级PP的供应可能会给终端用户带来巨大的成本。与其他树脂一样,无论回收过程如何,都需要增加对高质量材料的收集来满足对rPP不断增长的产能和需求。
食品接触塑料包装再生料利用
当前,美国、欧盟、韩国、印度等国家已经允许食品接触材料中使用再生塑料。我国在食品接触材料包装使用再生料的呼声也越来越高。
以PET为例,信食品与健康信息交流中心通过对来自全国31个省(自治区、直辖市)的5224人线上问卷调查,发布的《中国消费者rPET认知状况调查报告(2022)》显示,将饮料瓶回收后重新制成饮料瓶“完全接受-比较接受-无所谓”占比高达75.69%。
食品接触材料在中国将会如何发展?
第27届中国塑料回收和再生大会
演讲主题:食品接触材料中国落地路线图与政策展望
演讲嘉宾:IntertekAssuris天祥全球法规专家服务部中国区总经理张霞博士
点击上图报名参会
第二十七届中国塑料回收和再生大会
大会议程
内容
12月21日
10:00-20:00
大会报到
地点:东莞嘉华大酒店一楼大堂
19:00-21:00
CPRRA&CRPET一届十五次理事会
地点:待定
大会开幕仪式
主持人:中国合成树脂协会塑料循环利用分会常务副会长王旺
开场报告:应对塑料循环不确定性的挑战
12月22日
8:30-8:55
5分钟/人
拟请:
生态环境部固废与管理中心专家
工信部节能与综合利用司专家
中国合成树脂协会理事长郑垲
广东省塑料工业协会执行会长符岸
中国合成树脂协会塑料循环利用分会会长杜欢政
海尔智家再循环产业副总经理李翔
本地企业代表
第一部分:高品质再生关键问题的解决
主持人:中国合成树脂协会再生PET分会会长
威立雅华菲、浙江丽孚、太初创始人曹卫东
8:55-9:10
拟:中国8家食品接触再生材料企业:英科再生、梧州国龙、威立雅华菲、浙江丽孚、天津盈创、江苏赛维尔、海南逸盛、阿尔泰克联合推介:
《消费后饮料矿泉水瓶的PET再生产品IPA(间苯二甲酸)检测技术》(暂定名)标准
再生or原生,IPA含量一测就知道
9:10-9:25
拟:中国7家食品接触再生材料企业联合见证,7家智能分选设备(回收管理系统)太初、弓叶、快手哥、美亚、中科、陶朗、泰禾联合推介:
9:25-9:35
拟:第1批消费后再生材料PCR认证发布仪式
北京世标认证中心有限公司
第二部分:二十大、国内政策与国际公约
9:35-10:00
二十大:“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”全面解读
——清华大学环境学院长聘教授、生态文明研究中心秘书长、循环经济产业研究中心主任温宗国
10:00-10:25
20大背景下,中国治理塑料污染顶层政策分析
——国家发展和改革委体制改革研究所专家
10:25-10:40
CGF:可持续发展战略与持续加大对塑料回收再生材料的使用
——CGF全球消费品论坛(中国)可持续发展总监王萍(CGF会员主要来自消费品品牌和流通商)
10:40-11:00
茶歇和会议交流
11:00-11:25
食品接触材料中国落地路线图与政策展望——IntertekAssuris天祥专家服务部中国区总经理张霞博士
第三部分:投资塑料循环产业
主持人:中国合成树脂协会塑料循环利用分会常务副会长
安徽界首高新技术产业开发区光武产业园管委会主任胡锟
11:25-11:40
博禄对中国市场的思考
——博禄贸易(上海)有限公司专家
11:40-11:55
Topcircle实现PCR产品碳中和FreeCBO2助力产业新升级
——宁波坚锋新材料有限公司董事长麻一明
11:55-12:10
盛禧奥PCR解决方案之汽车及消费电子行业——盛禧奥聚合物(张家港)有限公司上海分公司
12:10-14:00
午餐、会议交流
午餐地点:见现场通知
分论坛一
(同步分论坛二:化学循环论坛)
第四部分:再生技术进步
主持人:CPRRA联盟会员单位维他奶可持续发展总监古陶
14:00-14:15
华星再生装备解决再生难题:贡献2000万吨/年再生塑料,减少入海垃圾——广东华星塑料机械有限公司总经理
14:15-14:30
隽诺环保:中国塑料循环再生的现实机遇与理念、管理、技术准备——广东隽诺环保科技股份有限公司董事长蒋经发
第五部分:解决再生材料应用的难题
主持人:蒙牛可持续发展总监李渊
14:30-14:45
GRS的难题与再生数据的追溯
——CPRRA
14:45-15:00
金发:解决再生料使用过程中的难题
——高分子材料资源高质化利用国家重点实验室主任
金发股份首席战略官李建军
15:00-15:15
便携式近红外光谱解决方案在循环经济中的应用
——巴斯夫创迈思大中华区市场开发(红外业务)总监杨羽轩
第六部分:品牌商的努力
主持人:CPRRA联盟会员单位妮维雅包装研发副总监沈弘
15:15-15:30
徐福记:可持续发展战略与可回收再生设计
——徐福记包装创新总监
15:30-15:45
海尔智家-可持续发展的实践:海尔循环5年发展战略——海尔智家再循环产业副总经理李翔
15:45-16:00
设计、使用再生材料与可持续发展展览
——迪卡侬(中国)有限公司可持续发展经理邱峻
16:00-16:20
茶歇,会议交流
16:20-16:35
纺织品的可持续发展
——威而雅纺织品贸易(上海)有限公司陈仲强
16:35-16:50
塑料包装的使用再生材料案例分析拟:——柏科德包装(广州)有限公司副总经理李华谦
16:50-17:30
圆桌论坛:品牌企业、包装使用再生材料的难题
联合主持:包装地带创始人关国平、中国合成树脂协会塑料循环利用分会常务副会长王旺访谈嘉宾:以上演讲嘉宾及多家再生材料品牌商
晚宴
18:30-21:00
商务晚宴、金苹果奖颁奖典礼
晚宴地点
分论坛二:化学循环论坛
14:00-14:30
霍尼韦尔的化学循环技术
——拟:霍尼韦尔专家
14:30-15:00
中国天楹投资化学循环的思考
——拟:中国天楹专家
15:00-15:30
SK全球化学循环投资的整体战略
——拟:SK专家
15:30-16:00
全球化学循环发展态势
——拟:IHS专家
16:00-16:30
电催化重整1吨废弃PET
——拟:中科院理化所专家
16:30-17:00
全球循环经济新视野
全球循环经济市场展望,企业最新实践,塑料回收项目经济性测算和估值工具,全球塑料回收产能等工具和数据展示等
——拟:彭博新能源财经
17:00-17:30
圆桌论坛:访谈嘉宾:以上演讲嘉宾
注:以上日程会有微调,不另行通知,以当天会议安排为准。