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专题论述

再生PET势头良好,瓶子和托盘应用成主要驱动力

发布时间:2022/6/14 9:14:07 来源:荣格塑料工业

市场报告显示PET回收稳步增长,但需要采用正确的技术才能在适用于食品接触的rPET应用方面取得进一步的进展。

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主图:AMB Packaging已在意大利启动Tray Revive计划,为PET托盘回收形成闭环(图片来源:AMB)

再生PET(rPET)市场发展势头良好,没有放缓的迹象。此外,欧盟包装法规旨在提高可持续性,品牌所有者致力于实现在其包装中加入再生塑料的目标,这些都为rPET的发展提供了更强大的动力。rPET 的上升势头在食品接触瓶和托盘应用中尤为强劲。

AMI Consulting公司估计,2021年欧洲的再生塑料产量为820万吨,预计到2030年产量将每年增长5.6%。在其新报告《机械塑料回收——2022年欧洲市场》中,AMI Consulting公司表示PET瓶的回收率比欧洲所有塑料回收的平均值高23.1%。部分原因是许多欧盟成员国实行了塑料瓶“押金返还计划” (DRS) ,并且已经建立了收集系统。

该报告估计,2021年硬包装使用了约200万吨再生塑料,这得益于PET大批量的收集和回收。AMI Consulting表示,预计生产量将进一步增加。公司还注意到支持欧洲机械回收行业的其他积极因素,例如很多国家塑料废物的收集更加完善。然而,AMI Consulting也看到了抑制市场发展的因素,例如回收商难以持续性地采购高质量的塑料废物。

近期另一份报告是欧洲塑料回收公司(Plastics Recyclers Europe)、Petcore Europe和欧洲饮料协会(Unesda)和欧洲瓶装水联合会(Natural Mineral Waters Europe)发布的2022年欧洲PET市场现状。据报告估计,2020年生产了约170万吨rPET薄片。报告称,用于制造托盘和片材的rPET数量稳步增长,占市场份额的32%,其次是用于食品接触瓶的rPET,占29%(其余的rPET用于纤维、捆扎和小规模应用)。

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科倍隆回收系统的典型设备组合,可将PET薄片加工成可用于制造瓶子的PET颗粒。1:SWB(智能皮带秤)喂料机;2:ZSK双螺杆挤出机;3:PET薄片喂料口;4:挥发性成分的脱挥发分;5:经齿轮泵和过滤器排出;6:水浴;7:线料干燥;8:线料造粒(图片来源:COPERION)

欧洲塑料回收公司及其合作伙伴表示:“在生产商承诺的推动下,他们也做出了一系列的承诺并设定了目标,将再生料纳入其塑料瓶生产中,并具设立具有约束力的回收料使用目标——食品级rPET在PET饮料瓶中的含量将继续快速上升。”

报告称,到2025年,预计将有19个欧盟成员国拥有PET瓶押金返还系统。目前,已建立押金返还系统的7个国家实现了83%甚至更高的分类回收率。报告表示,由于一次性塑料制品指令要求成员国在2025年和2029年分别实现饮料瓶77%和90%回收率,因此回收率和回收质量可能会大幅提高。

饮料协会表示:“PET 收集和回收的显着增加向市场发出了积极信号,并将增强人们对进一步加速PET循环的信心。”

报告称,为了使PET回收继续取得进展,几乎价值链的每一个阶段阶段都需要进一步的研发和创新。PET回收领域的技术供应商确实正在各个领域致力于创新,特别是在PET瓶和托盘回收方面。

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科倍隆(Coperion)表示,现在可以使用ZSK双螺杆挤出机将rPET薄片加工成无需预干燥的颗粒。在瓶到瓶生产工艺中,颗粒在固态缩聚(SSP))反应器中冷凝,然后再次被加工成具有原生料质量的瓶子。科倍隆已获得美国食品和药物管理局 (FDA) 对该工艺用于食品接触用途的许可。

科倍隆表示,其他技术需要在洗涤后对rPET薄片进行预干燥、结晶或附聚。但是,如果将切碎的PET直接送入ZSK双螺杆挤出机并进行复合时,就不需要这些流程。科倍隆表示,在其瓶到瓶生产工艺中,科倍隆楷创的高精度智能皮带秤喂料机或重量分析喂料机将rPET薄片送入ZSK挤出机,还可以添加其他再研磨材料、新材料或混合物。科倍隆表示,在熔体通过齿轮泵和带有自动换网器的过滤器转移到线料或水下造粒机进行颗粒生产之前,ZSK工艺部分会对物料进行熔化、深度脱挥和完全均质化等操作,在SSP反应器中浓缩塑料颗粒。

该公司表示:“由于ZSK挤出机内的塑化非常高效,这种用于瓶对瓶回收工艺的科倍隆系统实现了每小时2至8吨的产量,因此回收公司能够从高生产质量中获益,减少运营和物流费用,与传统PET回收方法相比,可节省高达30%的能源成本。”

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图:科倍隆ZSK双螺杆挤出机用于PET瓶到瓶回收(图片来源:COPERION)

科倍隆说,从瓶到瓶的过程对材料的处理非常温和。“在ZSK挤出机中的停留时间非常短,分散性非常好。ZSK挤出机具有高扭矩,能够在低温下进行加工,并且几乎没有粘度损失。ZSK挤出机的自清洁功能可实现快速的配方和颜色变化。由于ZSK双螺杆挤出机具有非常好的脱挥发分选项,单体、低聚物和水等挥发性成分可以有效得到去除,并经由合适的分离器从废气流中排出。”

根据科倍隆的说法,直接加工rPET薄片具有更多优势,包括降低运营成本、能源消耗以及物流费用。科倍隆回收与直接挤出业务部门经理约亨·舍费尔(Jochen Schofer)表示:“有了FDA的认证,我们正式确认了PET回收料具有很高的质量。借助科倍隆的解决方案,我们为回收商提供了一种经济的技术,同时使他们能够为塑料行业的循环经济之路做出决定性的贡献。”

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4 月,史太林格回收技术(Starlinger Recycling Technology)在土耳其运营了首个PET瓶到瓶回收系统。Başatlı的RecoSTAR PET 215 iV+系统配备了史太林格目前正在建造的最大尺寸的挤出机之一,每小时可生产高达2,400公斤的食品级rPET。该项目正在由欧洲食品安全局(EFSA)评估。

Başatlı Boru Profil是位于科贾埃利省的工业钢管、空心型材和板材生产商,于2019年涉足PET回收市场。迄今为止,其rPET薄片生产已运用于非食品PET包装、纤维和捆扎。史太林格表示,经美国食品药品监督管理局、欧洲食品安全局和品牌所有者认证的回收设备加工的食品级rPET颗粒将供应给瓶对瓶行业用于瓶坯生产。

“Başatlı是土耳其 PET 瓶到瓶回收的先驱之一。我们很高兴他们为自己雄心勃勃的项目选择了史太林格的PET回收设备,”史太林格回收技术商业主管保罗·尼德尔(Paul Niedl)说,“通过这项投资,Başatlı为在土耳其建立PET瓶回收系统做出了重大贡献。”

史太林格还签署了一项协议,为埃及吉萨的BariQ提供PET回收系统,据称这是中东和北非地区最大的PET瓶到瓶回收商。该系统包括RecoSTAR PET 215 HC iV+生产线,内含ViscoSTAR 350 SSP反应器,产量为2,700公斤每小时,BariQ的总产能将增加到每年35,000吨食品级 rPET 颗粒。史太林格集团的Viscotec业务部建造固态缩聚 (SSP) 反应器以提高特性粘度 (IV),而 ViscoSTAR 350 SSP反应器是最新一代反应器中尺寸最大的,可提供更大的处理能力和停留时间,同时保持新的回收线紧凑度。

BariQ于2012 年开始使用史太林格PET回收线生产食品级rPET,并获得欧洲食品安全局的正面评价和FDA无异议函(LNO)。它也是第一家在西班牙ECOEMBES注册的非欧洲回收公司。2021年11月,BariQ被INTRO集团成员INTRO Resource Recovery收购,以加强其废物管理产品组合。

作为新协议的一部分,BariQ还将升级其现有的Starlinger RecoSTAR PET 165 iV+回收线,配备用于精细过滤的新熔体过滤器和额外的SSP反应器。史太林格表示:“这种设置不仅增加了生产线的产量,还允许生产非常规瓶对瓶等级的rPET类型,确保最佳去污效果,可以不间断地生产具有最高质量规格的 rPET。”

BariQ 还投资了Tomra Recycling的新分拣设备,以确保输入材料的最佳质量。BariQ表示,输入材料的高度可变性和客户不断提高的质量要求是公司自2012年开始运营以来面临的最大挑战。BariQ主要来自于本地收集和绿色复合材料委员会GCC成员国。史太林格说:“由于瓶子质量和清洗程度的差异很大,回收设备必须能够处理复杂的条件,才能达到顶级rPET质量并满足客户要求。”

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图:史太林格回收技术公司为土耳其的Başatlı提供了RecoSTAR PET 215 iV+瓶到瓶回收系统(图片来源:Başatlı)

BariQ首席运营官艾哈迈德·埃尔卡萨比(Ahmed ElKasaby)说:“在过去的十年中,史太林格以可靠的设备和技术支持我们,满足客户最高的质量规范和不断提高的质量要求,适应不断变化中的原材料。至于新的生产线,我们与史太林格的技术讨论始于两年前,希望确保该生产线配备最新技术并符合所有标准,以实现rPET生产的最高质量。我们相信史太林格技术的清洁效率及其出色的客户支持,BariQ再次选择史太林格来扩建项目。”

扩建预计将于2023年完成。BariQ的目标是每年回收350万个PET瓶,生产35,000吨用于新瓶的食品级rPET,并减少80,000吨二氧化碳排放。BariQ向欧洲和全球的主要加工商和品牌所有者提供食品级的rPET。

新设备的合同于2022年2月13日在位于吉萨市CPC工业园区的BariQ工厂举行的仪式上签署。

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PET受到关注的不仅仅在瓶对瓶回收方面。越来越多的项目和装置出现,其中rPET 托盘是最终的生产目标。阿姆特(Amut)和埃瑞玛(Erema)建立了战略合作伙伴关系,专注于PET回收生产线,该生产线与片材挤出相结合,生产用于热成型食品托盘的rPET片材。去年,合作伙伴在新西兰安装并调试了Alto Packaging的第一条食品级PET片材挤出生产线。

阿姆特表示,将埃瑞玛的Vacurema PET回收技术与Amut Inline Sheet生产技术相结合的优势在于避免了额外的工序。阿姆特说:“这是因为熔体直接从Vacurema 1716 T Basic流向阿姆特工厂,而无需绕道造粒。消费后PET材料在挤出前已经在Vacurema Basic的真空反应器中进行了清洗和预干燥,产量高达每小时1,500公斤。在通过埃瑞玛的SW-RTF反吹过滤器进行高容量过滤和在线IV测量后,熔体直接进入Amut Inline Sheet工厂,在此被加工成厚度为0.15毫米至1.2毫米的热成型片材。由纯rPET制成的单层热成型片材不仅100%符合食品接触标准,而且还符合FDA规范和其他法规。在Alto,这些rPET片材被进一步加工成托盘和食品容器。”

阿姆特还为Alto提供了下游设备,包括Automatic Tdie、带自动间隙控制和电动横轴装置的三辊堆叠压光机、用于焊接和阻隔膜的层压装置、厚度控制计到防静电硅胶涂层装置、全自动两轴转塔卷绕机和在线边缘修整研磨和回收。

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在意大利,塑料包装集团AMB启动了Tray Revive项目,旨在创建闭环PET托盘到托盘回收的工艺。该公司积极参与从瓶子到托盘的回收利用,但表示“我们很快就了解到......对回收瓶子的需求将使rPET远离托盘解决方案。预计塑料瓶行业对瓶到瓶回收的需求将使用多达50万吨 rPET,因此导致回收托盘材料的生产短缺。”

AMB在Tray Revive项目中与一家意大利回收商合作,从消费后的PET托盘中收集和回收材料。这种托盘材料以薄片形式回收,但随后专门用于制造新的托盘产品,而不是进入用于瓶子生产的rPET物料流。AMB补充说:“随着对PET薄片需求的不断增长,欧洲目前正在制定多层PET/PE透明托盘的设计回收指南。”

AMB 强调对质量的关注。原材料中有95%来自食品托盘废物流,并经过严格的分析过程。消费后的托盘材料经过处理以避免污染,然后评估薄片的质量。AMB评估材料对挤压过程及其机械性能的影响,然后对片材挤出进行控制,评估光学性质和质量以及其对热成型过程的影响。“所有这些检查确保AMB客户可以信赖最终托盘的卓越品质:FFS的机械性能和热成型性能保持不变,并且规格与标准的PET/PE或Mono PET相同,”该公司表示。

阿姆特和埃瑞玛建立合作伙伴关系,提供与片材挤出集成的 PET 回收线(图片来源:AMUT)




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