Использование переработанного питомца в производстве упаковочных пленок

Переработанный полиэтилентерефталат (ПЭТ) стал краеугольным камнем устойчивого производства упаковочной пленки. По мере того, как глобальный спрос на экологически эффективные материалы усиливается, производители все чаще обращаются к переработанному ПЭТ, чтобы уменьшить зависимость от первичных пластмасс и минимизировать воздействие на окружающую среду. В этой статье рассматривается роль переработанного ПЭТ в упаковочных пленках, от свойств материалов и производственных процессов до приложений, проблем и будущих тенденций.

Утилизированный ПЭТ (rPET)

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) является термопластичным полимером, широко используемым в бутылках для напитков, пищевых контейнерах и синтетических волокнах. Когда эти продукты достигают конца своей жизни, они могут быть собраны, сортированы, очищены и переработаны в переработанный ПЭТ (РПЭТ). Качество и производительность рПЭТ зависят от эффективности потока рециркуляции, технологии, используемой для дезактивации, и добавления компатибилизаторов или стабилизаторов. В производстве упаковочной пленки рПЭТ служит в качестве замены для девственного ПЭТ во многих приложениях, предлагая сопоставимые механические и барьерные свойства при правильной обработке.

Современные объекты по переработке используют передовые системы сортировки, такие как спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (NIR) и разделение плотности, для изоляции ПЭТ от других пластмасс и загрязняющих веществ. Затем очищенный ПЭТ измельчают в хлопья, промывают, сушат и либо экструдируют непосредственно в пленку, либо гранулируют в гранулы для последующего использования. Весь процесс дает материал, который может соответствовать стандартам безопасности контакта с пищевыми продуктами при правильной деполимеризации или твердотельной поликонденсации (SSP).

Свойства переработанных ПЭТ-фильмов

Утилизированные ПЭТ-пленки обладают уникальным сочетанием характеристик, которые делают их пригодными для гибкой упаковки:

• Механическая прочность: плёнки рПЭТ поддерживают высокую прочность на растяжение и сопротивление проколу, часто в пределах 90—95% от значений ПЭТ-девственности. Это позволяет им заменять материалы-девственники, не жертвуя целостностью упаковки.
• Четкость и блеск: При соответствующей обработке пленки рПЭТ могут достигать отличной оптической четкости, что делает их идеальными для приложений, где видимость продукта имеет первостепенное значение, таких как пекарня или упаковка.
• Барьерная производительность: ПЭТ естественным образом обеспечивает хороший барьер для кислорода, влаги и ароматов. плёнки рПЭТ, когда соэкструдируются с барьерными слоями (например, EVOH или нейлон), могут достигать срока годности, необходимого для чувствительных пищевых продуктов.
• Теплостойкость: плёнки рПЭТ сохраняют тепловые свойства ПЭТ-девственности, с температурой плавления около 250°С и способностью выдерживать процессы пастеризации или горячего заполнения в определённых конфигурациях.
• Печатаемость и герметичность: Методы обработки поверхности (короны или плазмы) и ламинирования позволяют пленкам рПЭТ принимать чернила и клеи и быть запечатанными в мешки или мешки.

Важно отметить, что наличие загрязняющих веществ, таких как остаточные клеи, бумага или другие полимеры, может ухудшить эти свойства. Однако современные процессы переработки снижают уровни примесей до ниже нормативных порогов, обеспечивая согласованную производительность пленки.

Процесс изготовления упаковочных пленок rPET

Сбор и сортировка

Цепочка поставок плёнки рПЭТ начинается с сбора постпотребительских ПЭТ-контейнеров, в первую очередь бутылок для напитков. Системы сбора варьируются в зависимости от региона, включая сборку с бордюра, схемы возврата депозитов и коммерческую переработку. После сбора тюки ПЭТ-бутылок доставляются на объекты переработки, где они подвергаются строгой сортировке. Оптические сортировщики выбрасывают ПВХ, полиолефины, металл и другие не ПЭТ-материалы, а также цветные или непрозрачные бутылки, которые ухудшают прозрачность пленки.

Стирка и дезинфекция

Сортированные ПЭТ-бутылки проходят через линию стирки, которая удаляет этикетки, клеи и органические остатки. Горячие едкие стирки (с гидроксидом натрия) и фрикционные стиральные машины являются общими. Для приложений, связанных с пищевыми продуктами, дополнительные этапы дезактивации, такие как твердотельная поликонденсация (SSP) или сверхкритическая экстракция CO2, используются для устранения летучих примесей и обеспечения соблюдения правил FDA или EFSA.

Обработка и экструзия хлопьев

Чистые ПЭТ-хлопья сушат до уровня влаги ниже 50 ppm для предотвращения гидролиза во время обработки расплава. Затем сухие хлопья подают в экструдер с одним винтом или двойным винтом, часто оснащенный дегазирующими отверстиями для удаления любых оставшихся летучих веществ. Расплавленный ПЭТ фильтруется через мелкодисперсные экраны для захвата твердых загрязняющих веществ, затем отливается в толстый лист или непосредственно экструдируется в тонкую пленку через плоский штамп. Пленка быстро закаляется на охлажденном рулоне для поддержания аморфной ориентации. Последующая ориентация - обычно двуосное растяжение в направлении машины (MD) и поперечное направление (TD) - улучшает прочность, четкость и барьерные свойства. Ориентированная пленка отжигается для стабилизации размеров и уменьшения усадки.

Добавки и бленды

Чтобы адаптировать свойства пленки, производители включают добавки, такие как:

• Ядерные агенты: для контроля кристаллизации и улучшения ясности.
• УФ-стабилизаторы: для защиты упакованного содержимого от деградации света.
• Скользящие и антиблокировочные агенты: для облегчения обработки и обмотки.
• Барьерные усилители: нанокомпозиты (например, глиняные тромбоциты) или кислородные падальщики для продленного срока хранения.
• Расширители цепи: для восстановления молекулярной массы, потерянной во время переработки, повышения прочности на расплав и пластичности.

Основные преимущества использования rPET в упаковочных пленках

Экологическая устойчивость

Использование рПЭТ снижает углеродный след упаковочных пленок на 60% по сравнению с первичным ПЭТ. Это также сокращает потребность в сырье на основе нефти, сохраняет воду, используемую в производстве мономеров, и отвлекает пластиковые отходы от свалок и океанов. Оценки жизненного цикла последовательно показывают, что увеличение содержания рПЭТ в гибкой упаковке дает чистую экологическую выгоду.

Регулирующие и рыночные драйверы

Во многих юрисдикциях, включая Европейский союз в соответствии с Директивой о одноразовых пластмассах и налогом на пластиковую упаковку в Великобритании, требуется минимальный переработанный контент в пластиковой упаковке. В Соединенных Штатах несколько штатов ввели требования к переработанному контенту. Владельцы брендов отвечают добровольными обязательствами по включению переработанного контента после потребителя (PCR), стимулируя спрос на высококачественные пленки rPET.

Конкурентоспособность затрат

Хотя цены на rPET могут колебаться с первичными ПЭТ, они часто остаются ниже из-за снижения затрат на сырье. Производители получают выгоду от согласованного ценообразования по сравнению с исходным сырьем, полученным из нефти, и экономия масштаба в переработке улучшается по мере расширения инфраструктуры сбора.

Принятие потребителей

Упаковка, изготовленная из видимого переработанного содержимого, резонирует с экологически чистыми потребителями.Чистая коммуникация с использованием таких этикеток, как «100% переработанная ПЭТ-пленка» или «сделанная из переработанных бутылок», улучшает имидж бренда и может увеличить намерение покупки.

Применение упаковочных пленок rPET

ПЭТ-пленки используются в широком спектре гибких упаковочных приложений:

Пищевая упаковка

• Свежие продукты и обер-рапы: Ясность и воздухопроницаемость позволяют видеть, сохраняя свежесть.
• Пекарня и кондитерские изделия: Высокая блеск и печатаемость для фирменной упаковки.
• Сушеные продукты, кофе и закуски: Ламинированные плёнки рПЭТ обеспечивают барьер против кислорода и влаги.
• Мясо, птица и сыр: Пленки с коэкструдией или покрытием рПЭТ обеспечивают кислородный барьер и герметичность для вакуумной или модифицированной атмосферной упаковки (МАП).

Непродовольственная упаковка

• Личный уход и косметика: Прозрачные рукава или мешочки для лосьонов, шампуней и мыла.
• Бытовая и промышленная продукция: Пополняйте мешочки для моющих средств, чистящих жидкостей и смазочных материалов.
• Фармацевтические препараты: Ламинаты блистерной упаковки, где рПЭТ заменяет некоторые слои девственности, при условии одобрения регулирующих органов.

Промышленные и сельскохозяйственные фильмы

• Растяжные и термоусадочные пленки: RPET можно смешивать с другими полиолефинами для вторичной упаковки, хотя необходима тщательная совместимость.
• Многоразлагаемые пленки: Биоразлагаемые варианты существуют, но rPET все чаще используется в прочных сельскохозяйственных покрытиях, которые могут быть собраны и переработаны после использования.