塑料和生態(tài)責任似乎前者矛盾,包裝行業(yè)正在努力協(xié)調(diào)二者。如今塑料有回收和生物基兩種版本,確保不含碳氫化合物,許多技術(shù)目前正在試驗中。然而在監(jiān)管要求和工業(yè)能力不足之間,具體應(yīng)用程序仍在努力開發(fā)。我們的文章首次發(fā)表在Formes de Luxe的2023年冬季印刷版上。
包裝對塑料有強烈依賴,特別在奢侈品行業(yè),各種蓋子、盒子、瓶子、罐子、泵和其他配件的使用大幅增加,這些產(chǎn)品都是由一種目前被噤若寒蟬的材料制成。因此,品牌和供應(yīng)商正在積極尋找更為可持續(xù)的替代品。目前最為主流的解決方案是回收塑料,據(jù)稱其碳足跡比使用原始材料更低。盡管生產(chǎn)商視此為切實的折中方案,但并非所有環(huán)保組織持相同看法。
在推動包裝循環(huán)經(jīng)濟的各種方法中,回收利用備受公共當局重視。以歐洲為例,歐盟即將頒布包裝法規(guī),對塑料包裝設(shè)立了兩個要求:必須完全可回收,且必須含有最低消費后回收塑料的百分比。自2030年起,這一強制性百分比將根據(jù)產(chǎn)品類別的不同從7.5%到35%不等,至2040年將從25%到65%不等。
獲取足夠的材料是一項挑戰(zhàn),需要建立高效的機械回收渠道,而這在當今依然具有一定難度。目前只有三種類型的塑料可以進行回收,分別是PET(受益于瓶裝水和飲料行業(yè)的努力)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。最近,聚苯乙烯被添加到回收名單中,這是由食品公司推動的,主要用于酸奶包裝和容器制造。
包裝制造商Texen的創(chuàng)新總監(jiān)Denis Paccaud解釋說:“如果一種塑料沒有自己的回收途徑,那么將會被禁止用于包裝。建立回收途徑至少需要處理40000噸材料! 被稱為原料的體積問題也很關(guān)鍵。小型高端產(chǎn)品部門不具備強制使用特定樹脂的能力。此外,如果懷疑塑料有毒,可以將其排除,如SAN和ABS:它們在化妝品包裝中被廣泛使用,但其中的一些成分(如丙烯腈和丁二烯)正在接受審查。
用于回收化妝品的廢物。
這些規(guī)定以及大量無法循環(huán)再利用的廢物,限制了可回收塑料的種類和數(shù)量。這將增加成本,并且具體情況下,成本會比原始產(chǎn)品高出25%至40%。這種方式成本高昂,尤其是因為塑料每次回收都會降低質(zhì)量。跟蹤和控制不同產(chǎn)品的各種包裝廢棄物可能會很復(fù)雜。
對奢侈品牌而言,尋找與原始產(chǎn)品質(zhì)量相媲美的回收產(chǎn)品是一項特別具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這些產(chǎn)品由精心挑選的基本材料制成,完全清除了污染物。對于美容品牌來說,健康因素尤為重要,因為化妝品與包裝直接接觸,必須確保材料與化妝品配方在化學(xué)上相容。并非所有原始塑料都符合要求,更別提回收塑料了。由于缺乏定義化妝品兼容性的標準,品牌通常依賴于食品級認證。然而,獲得批準的再生塑料數(shù)量仍然有限。盡管回收PET似乎最常見,但在食品行業(yè)中競爭激烈。
但是這個情況可能會帶來改變。 Aptar Beauty公司的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)理Bénédicte Luisi表示:“尤其是化妝品包裝等級的問題正在資源回收中不斷發(fā)展演變。” “我們將會在回收程序中分離食品安全和非食品安全材料。通過光學(xué)檢測和人工智能技術(shù),回收設(shè)施將能夠識別PET塑料瓶和水瓶,以及PET塑料瓶和化妝品瓶之間的區(qū)別。” 這種閉環(huán)系統(tǒng)被視為資源回收的未來趨勢。
化學(xué)廢品回收的難點
同時,目前正在研發(fā)各種所謂的化學(xué)再生技術(shù)。這些技術(shù)具有處理那些難以通過機械回收的塑料的能力,因為這些塑料可能會被染色、弄臟或混合。隨后,這些廢棄物可以被還原成具有與原材料相同特性的塑料。最常見的方法是解聚,這將使材料回到其基本聚合物狀態(tài)。然而,這并非一種解決所有問題的萬靈藥;這一過程耗能巨大,尤其是在熱解依賴的情況下。
?松梨诤偷肋_爾等大型石化企業(yè)正在世界各地推進多個化學(xué)品回收項目,這些項目通常需要大量資金投入。值得注意的是人們對潛在的負面影響開始表現(xiàn)擔憂:這些技術(shù)可能會促進而非減少當前塑料包裝的使用量嗎?因為新的大型工廠需要原材料,市場或許會受到限制。此外,化學(xué)回收物本身難以識別和驗證?紤]到這些數(shù)量有限,塑料生產(chǎn)商無法單獨進行處理。在裂解過程中,原油來源的石腦油與從塑料廢料化學(xué)回收得到的石腦油混合,導(dǎo)致無法區(qū)分各自的單體和聚合物。
為了解決這問題,制造商采用了質(zhì)量平衡的方式,其中包括根據(jù)生產(chǎn)線開始時引入的原材料類型,在產(chǎn)品離開生產(chǎn)線末端時對其進行鑒定。也就是說,印有30%化學(xué)回收含量的塑料實際上可能沒有那么高,但這數(shù)字反映了生產(chǎn)廠所使用的百分比。為了達到這目標,加工商需確保材料和產(chǎn)品具有可追溯性,ISCC Plus 認證便是采取的措施。這方法鼓勵參與者進行投資。
可替代的 PET 回收技術(shù)也在市場上存在,比如法國 Carbi公司研發(fā)的一種采用酶的 PET 回收工藝。這種技術(shù)在低于 70°C 的溫度下利用酶來進行解聚,而非使用溶劑。截至 2021 年,Carbi已經(jīng)與合作伙伴之一歐萊雅旗下的品牌 Biotherm 合作生產(chǎn)了一款 PET 試制瓶。Carbi計劃在 2025 年將該技術(shù)工業(yè)化,屆時工廠將在法國東部落成。
化學(xué)領(lǐng)域的綠色未來
對于那些希望完全避免使用化石能源的公司來說,現(xiàn)在有一種新選擇:生物基樹脂,這些樹脂是從植物、海藻或動物材料(如牛奶、貝類、甲殼類動物殼等)中提取的。這些生物基樹脂包括了傳統(tǒng)聚合物的替代品,具有相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)和特性,而且可以通過相同的渠道回收,例如PE(由巴西生物聚合物生產(chǎn)商Braskem開發(fā))、PET和PP。然而,由于這些材料成本較高,因此目前尚未廣泛用于豪華包裝。
奢侈品行業(yè)越來越熟悉標準的生物塑料,如PLA(由淀粉或糖(如玉米、土豆、甘蔗等)發(fā)酵生產(chǎn)的聚乳酸)和PHA(由細菌發(fā)酵制成的聚羥基烷酸酯)。PHA已引起研究人員的極大興趣。法國生物技術(shù)公司Polymaris發(fā)現(xiàn)了一種借助海洋微生物生產(chǎn)PHA的方法。該公司計劃在布雷斯特附近建立一個新工廠,用以工業(yè)化生產(chǎn)這種聚合物。不過,目前PLA和PHA缺乏專門的回收渠道,這可能會限制包裝應(yīng)用的發(fā)展。這些材料可以生物降解,或至少在特定系統(tǒng)中可以堆肥,但目前這些特性還未被歐洲法規(guī)充分考慮。
這也適用于日益普及的生物復(fù)合塑料。這些塑料是由生物樹脂和來自農(nóng)業(yè)或工業(yè)廢料的磨碎天然材料混合而成,目前正在成為循環(huán)再利用的解決方案。Luisi解釋說:“我們對這些替代產(chǎn)品感興趣的不是用于制造高技術(shù)部件的泵,而是用于按鈕或蓋子!薄叭欢,在處理我們產(chǎn)品的廢棄物時,我們有責任小心處理,因此我們正在等待與可生物降解或可堆肥材料相關(guān)的法規(guī)最終確定。”
芬蘭的蘇拉帕克公司正致力于調(diào)整其產(chǎn)品,以符合未來的歐洲法規(guī)。這些木質(zhì)復(fù)合材料已被設(shè)計為可以與回收材料結(jié)合使用。其目標是實現(xiàn)產(chǎn)品可回收,這在技術(shù)上完全可行,采用了專門針對類似生物基材料設(shè)計的工藝。蘇拉帕克公司正在期待歐洲大規(guī);A(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。同時,該公司還啟動了一個面向美容行業(yè)的閉環(huán)試點項目,包括收集和回收舊包裝,并利用回收材料。
明顯可見,對生態(tài)環(huán)境負責的可持續(xù)塑料為創(chuàng)新提供了許多可能性。Paccaud指出:“其他項目仍處于初期階段,涉及捕獲大氣或工廠中的二氧化碳,并在聚合物制造中進行循環(huán)利用”!霸擃I(lǐng)域正處于初期階段,各地都有類似雨后春筍般崛起的舉措。”歐萊雅已經(jīng)宣布,正在與LanzaTech和道達爾合作,開發(fā)一種源自工業(yè)碳排放的聚乙烯洗發(fā)水瓶原型。敬請期待!
環(huán)保塑料的實用解決方案:使用PCR注塑技術(shù)進行裝飾。
Roctool的感應(yīng)加熱成型技術(shù)對于處理回收樹脂具有優(yōu)勢,因為這種樹脂通常更難進行注射。Mathieu Boulanger解釋說:“我們的工藝可以采用兩段連續(xù)的溫度處理:首先,我們會迅速將模具加熱至最佳成型溫度,然后轉(zhuǎn)而降至較低的溫度以冷卻零件!边@讓我們能夠更有效地管理材料的流動性,避免表面出現(xiàn)“表皮”,這是導(dǎo)致視覺瑕疵的根源。公司的首席執(zhí)行官。Roctool與Positive Plastics合作,生產(chǎn)采用Roctool技術(shù)成型的多種PCR塑料樣品。所提供的工具包還揭示了一種僅需一次模具操作而不需要進行二次處理即可為零件添加紋理或裝飾的可能性。這種工藝在工業(yè)中的應(yīng)用涵蓋了香奈兒Les Beiges系列的大型化妝盒,其中透明部分采用雙料原生塑料注射,而黑色部分則采用食品級rPET制造。
創(chuàng)新的生物復(fù)合材料
Authentic Material公司的無石油塑料產(chǎn)品通常由60%生物基聚合物和40%天然材料構(gòu)成。這些原料經(jīng)過該公司專有工藝處理后,會變成極細的粉末。創(chuàng)始董事Vincent Menny解釋說:“我們會開發(fā)量身定制的配方,最好的情況是,我們收集客戶的廢料并重新運用到他們的產(chǎn)品中!边@種循環(huán)概念在時尚界備受歡迎,一些香水品牌正在用這種方式制作帽子。
香奈兒的N°1系列采用了以山茶花為基礎(chǔ)的化妝品配方,芬蘭公司Sulapac為其量身定制了含有山茶籽殼的木質(zhì)復(fù)合材料,以增強在這種情況下用于可再填充面霜罐蓋子的材料強度。Sulapac定期擴展其材料范圍,以替代石油基塑料。該公司最新推出的產(chǎn)品是Sulapac Luxe,專為注塑帽而設(shè)計。Sulapac的首席執(zhí)行官蘇維·哈米表示:“到2024年,我們將推出一種與目前提供的材料完全不同的全新材料!。
奢侈品制造商正在利用高科技進行回收。
陶氏公司推出了兩種可回收的Surlyn共聚物版本。第一種是Surlyn Cir,它是通過化學(xué)回收混合塑料獲得的,無法通過機械回收獲得。另一種是Surlyn Ren,屬于生物基塑料,使用廢棄食用油等材料制成。這次發(fā)布會是與路威酩軒集團合作舉辦的;這兩種材料的初始生產(chǎn)都交由該公司負責,因為陶氏還未解決整個市場的工業(yè)能力。
2021年,伊士曼公司發(fā)布了One Renew系列樹脂,這些樹脂來自PET分子的回收利用。目前已經(jīng)獲得ISCC認證,在全方位服務(wù)的包裝供應(yīng)商Icons ICS的帶領(lǐng)下,該系列樹脂提供100%的回收成分,被用于制造一種可再填充的單材料化妝盒,該化妝盒采用無金屬的PET鉸鏈。
化妝品的使用是安全可靠的。
泵領(lǐng)域的材料安全至關(guān)重要,因此Aptar Beauty為其歐洲、中東和非洲地區(qū)的客戶提供了一種替代食品級塑料的機械回收塑料:PCR Plus。這種替代品是傳統(tǒng)PCR的替代品,通過本地采購并受到更嚴格的控制。
可以選擇三種不同比例的化妝品泵,包括Evolux、Evoclassic和Metropolitan。此外,Aptar Beauty還生產(chǎn)幾種無氣泵,它們在擁有ISCC Plus認證的工廠中制造,并提供100%化學(xué)回收聚丙烯。德國的Villengen工廠生產(chǎn)經(jīng)典系列,而法國的Verneuil和Charleval工廠則生產(chǎn)頂級Neomix和Serumony型號。
化妝品包裝的設(shè)計, 塑料包裝的設(shè)計,塑料包裝的材質(zhì),PET包裝盒,PET瓶的設(shè)計。