聚乙烯塑胶原料和HDPE树脂的可回收性

未来的上限和关闭：更多的 HDPE,更多的 PCR

行业大拿表示,HDPE 在瓶盖和瓶盖中的使用将会激增,并将包含 PCR 和 PIR.未来的设计也会将瓶盖“拴”在瓶子上

预计具有消费后回收 (PCR) 和工业后回收 (PIR) 含量的 HDPE 将在未来食品和饮料以及非食品包装的瓶盖和封盖中占据主要地位.

这是Nova Chemicals瓶盖和瓶盖市场经理 Brant Wunderlich 的观点.在近来与Plastics Technology 的讨论中,Wunderlich 给出了他对 2030 年瓶盖和瓶盖的预期外观的看法.

 

虽然他承认今天的 PP 瓶盖和封盖数量以二比一的优势超过 HDPE,但他认为随着 HDPE 的普及,这种趋势已经发生变化.

“聚乙烯的回收率比 PP 高得多,因此我们的目标是回收和减少材料的设计.聚丙烯瓶盖通常具有 LDPE 内衬,因此 HDPE 可实现全 PE 封口,

使其成为目前比 PP/LDPE 瓶盖回收率高得多的 PET 饮料瓶的很好的合作伙伴.”

在未来的瓶盖中也可能发挥重要作用的是“系绳”瓶盖,以确保瓶盖留在瓶子上并随瓶盖一起进入回收流,因此它不会变成垃圾.

这些已经是 2024 年生效的欧盟法规所要求的.Wunderlich 得出的结论是,PCR 的整合和网络共享可能会改变行业的优先事项.

 

推动关闭新方向的因素

食品和饮料包装供应链各个阶段出现的创新提高了包装效率、安稳性和可持续性,而瓶盖发挥着关键作用.

随着立法、牌子所有者和消费者的需求推动对新市场解决方案的需求,Wunderlich 预计将继续创新,并更加关注可持续性.

“在整个供应链中加强合作是确保我们能够实现新的可持续发展目标的关键,同时又不会影响我们都依赖的塑料瓶盖的好处.

推动瓶盖和瓶盖树脂进入新方向的关键因素包括轻量化、PCR 和 PIR 结合以及可回收性.

 

轻量化：这可以下降产品的总环境足迹,因为需要生产、加工和运输的原材料更少.根据 Wunderlich 的说法,值得一提的是在轻量化方面的两项进步.

一开始是大约十年前在许多类型的饮料瓶中的瓶颈变化,其中瓶颈的螺纹部分被缩短,消掉了大量材料,同时瓶盖重量减少了 20-30%.

第二个是通过在碳酸软饮料的颈口设计方面取得更多进步,将瓶盖重量进一步减少 20%（大约）的未决机会.

 

使用高性能 PE 可以实现水以外饮料瓶盖的更高程度的轻量化.

同时,使用高性能 PE 可以实现水以外饮料瓶盖的更高程度的轻量化,从而提供下一代瓶盖和瓶盖所需的增加强度机械性能.

这些特性源于树脂设计的进步,例如双峰分子量分布和辛烯共聚单体的使用,与传统 PE 树脂相比,它们具有特别的优势.通过改进成型和模具技术,

这些先进的树脂也适用于以前两件式解决方案的瓶盖.

 

PCR/PIR 结合：多年来,加工商已成功地将 PIR 结合到模制部件中.结合 PCR 使这更进一步.Wunderlich 说,要有效地将 PCR 结合到食品接触和非食品应用的密封件中,

需要考虑许多因素.“展望未来,随着组织希望很大限度地提高瓶盖和瓶盖中的回收含量,这些因素将在确定可行限制方面发挥更大的作用.”

 

Wunderlich 说,新树脂的设计必须考虑到 PCR 的结合.“原始树脂本身必须经过配制,以通过几种机械回收‘热史’来保持关键的物理特性,

这往往会下降某些材料特性并引入挥发物.很好的添加剂方子可确保即用型树脂在加工和性能像原始树脂时表现出优良的气味和颜色性能.”

 

例如,Nova Chemicals 现在提供了一套 Surpass“即用型树脂”,这些树脂已被证明可以更多地利用原始树脂的再生成分,增加市场对回收物的需求,

并帮助行业实现可持续发展目标.“实现高比例的回收成分与其他包装都相关,但在瓶盖和瓶盖中,这意味着一种坚固的树脂,其强度可以平衡目前可用的更通用的消费后材料的弱点.

理想的原生树脂具有优良的加工性能、抗应力开裂性和抗变形韧性,可承受碳酸软饮料或热灌装饮料等剧烈瓶盖应用的严酷考验.”

 

在使用 PIR 时,Wunderlich 指出,它常被直接放回到一开始生产它的同一设施的制造过程中.

但是,如果由于材料性能不合格而被拒绝,或者不能在同一设施中重复使用,则可以将其发送给回收商或在公开市场上出售以用于更合适的应用.

 

可回收性：传统上,大多数瓶盖都由两种或多种不同材料组成,以满足防篡改或密封性能等要求,但向可回收的单一材料 PE 瓶盖过渡已经在进行中.

随着消费者意识的提高和回收基础设施的改善,回收的重要性不断增加,可回收性设计正在重新成为牌子的优先事项.

 

根据 Wonderlich 的说法,“封盖”方法是通过将瓶盖放在瓶子上来确保瓶盖进入回收系统的优良方式.饮料瓶通常是 PET,而单一材料瓶盖则是 PE.

在分拣过程中将瓶子和瓶盖分开的技术或系统有助于确保每种材料的清洁流.

向可回收、单一材料 PE 帽的过渡已经在进行中.

尽管成本和生产效率仍然是重要因素,但新的回收指南和立法将塑造现代瓶盖,并增加对可回收阻隔树脂等元素的兴趣.

 

Wunderlich 指出,在小 HDPE 瓶的情况下,全 PE 封口的好处是显而易见的,因为整个容器是单一材料,可以在一同中回收.

在当今典型的浮/沉聚合物分离中添加常见的 PP 封盖对于这些瓶子来说是有问题的.由于 PP 和 PE 都漂浮,因此它们不容易通过密度分离,从而导致 PE 回收料流中含有大量 PP 污染.

 

PET 饮料瓶是一个不同的挑战,因为许多饮料瓶盖,尤其是碳酸软饮料,是由带有 PE 内衬的 PP 外壳制成的.由于 PET 下沉,瓶子和瓶盖材料将在浮/沉过程中分离.

但是,您仍然会得到一个无法分离组件的两种材料部件.因此,在这种情况下,全 PE 封盖也提供了优良的可回收性.

 

Wunderlich 指出,“近红外 (NIR) 技术可以分选少量污染物——无论是 PP 还是 PE——但它目前还不常用,如果拆分接近 50/50,则它不起作用.

静电分选是另一种新兴技术,它也可以从 PE 中分选 PP,但仍处于起步阶段.”