Soluții inovatoare de reciclare pentru ambalaje multistrat (MLP)

Ambalajul multistrat (MLP) joacă un rol central în industria FMCG datorită proprietăților sale de protecție superioare și capacității de a prelungi durata de valabilitate a produsului.Această tehnologie de ambalare combină proprietățile unei varietăți de materiale pentru a forma o varietate de straturi funcționale, demonstrând o rezistență excelentă la pătrunderea apei și a gazelor (cum ar fi oxigenul și dioxidul de carbon), precum șirezistență mecanică puternicăși rezistență excelentă la temperaturi scăzute. Aceste caracteristici conferă MLPS un avantaj distinct în protejarea alimentelor și reducerea risipei de alimente.

Ambalajele multistrat (MLP) se confruntă cu provocări în reciclare datorită designului său structural complex. În special în unele țări cu sisteme de reciclare inadecvate, reciclarea deșeurilor MLP este aproape imposibil de realizat, cum ar fiîn India, din cauza lipsei unui sistem eficient de colectare a deșeurilor, deșeurile MLP sunt dificil de reciclat eficient, reprezentând o amenințare pentru mediu și sănătatea publică. In trecut,MLPS au fost în general considerate " nereciclabile"datorită structurii lor multistrat și diferența de puncte reologice a diferitelor straturi de polimeri a crescut dificultatea separării.

Cu toate acestea, odată cu progresul tehnologiei, reciclarea MLPS nu mai este o problemă.Tehnologia modernă a reușit să spargă "myth" că MLP este dificil de reciclat și să transforme deșeurile MLP în particule de înaltă calitate,care poate fi utilizat pe scară largă la fabricarea de mobilier, separatoare de drum, capace de sticle, paleți și alte produse, acoperind multe domenii, cum ar fi industrie și mobilier pentru casă. Această transformare se datorează tehnologiilor inovatoare de reciclare, inclusiv procese în mai multe etape, cum ar fi îndepărtarea impurităților, sortarea inteligentă, spălarea în mai multe etape, filtrarea prin extrudare în două etape și peletizarea, asigurând calitatea reciclării MLP. Dezvoltarea acestor tehnologii nu numai că îmbunătățește rata de recuperare a MLP, dar contribuie și la protecția mediului și la reciclarea resurselor.

Analiza structurii ambalajelor multistrat

Ambalajul multistrat (MLP) este un material compozit compus din mai multe materiale care combină diferite straturi de materiale (cum ar fi polimeri, folie de aluminiu etc.) într-o varietate de moduri pentru a forma o structură care este atât flexibilă, cât și stabilă. Designul acestei structuri permite MLP să ofere diferite caracteristici de protecție, cum ar fi bariera, rezistența mecanică și rezistența la temperaturi scăzute, așa cum este necesar pentru a satisface nevoile de ambalare ale diferitelor produse. Figura 1 prezintă forma tipică cu trei straturi a unei structuri de film subțire multistrat. Fiecare strat de ambalaj flexibil multistrat îndeplinește o funcție specifică în aplicație, cum ar fi:

Figura 1: Structura cu trei straturi a structurii filmului de ambalare flexibilă cu mai multe straturi

Stratul exterior: oferă o suprafață imprimată, de obicei pregătită din material BOPP sau PET, care este atât estetică, cât și protectoare.

Strat de barieră: Acest strat previne în mod eficient pătrunderea oxigenului și umidității și menține prospețimea alimentelor ambalate. Materialele comune includ EVOH, nailon, METPET, METBOPP și folia de aluminiu, care au proprietăți excelente de barieră în ambalaj flexibil.

Strat de etanșare: Un polimer cu punct de topire scăzut este de obicei folosit ca strat de etanșare, care se poate topi și lipi rapid atunci când este încălzit, formând astfel o legătură puternică între diferitele straturi ale pachetului. Polietilena este cel mai comun material de film de etanșare interioară în ambalaje flexibile.

Structura himerică stratificată a ambalajelor multistrat (MLP) îi conferă performanțe excelente în timpul utilizării, dar aduce și o anumită complexitate reciclării. Această structură face ca MLPS să fie excelent la protejarea produselor, prelungirea duratei de valabilitate etc., dar separarea și reutilizarea diferitelor straturi de material necesită o tehnologie mai rafinată la reciclare.

Obstacole în calea reciclării MLP

1. Provocări legate de separarea materialelor: MLPS sunt compuse din mai multe straturi de materiale cu proprietăți reologice și compoziții chimice diferite, ceea ce face dificilă realizarea unei separări eficiente în timpul reciclării. De exemplu, amestecarea polimerilor incompatibili, cum ar fi polietilena (PE) și polietilen tereftalat (PET) poate reduce calitatea generală a materialului recuperat.

2. Caracteristici de prelucrare Diferențe: Straturile MLP au diferențe semnificative în ceea ce privește viteza de curgere a topiturii și stabilitatea termică, ceea ce necesită personalizarea condițiilor specifice de tratament de recuperare pentru fiecare material, adăugând complexitate operațiunii și îngreunând adoptarea unei metode universale de recuperare.  

3. Tehnologie de sortare inadecvată: Cele mai multe instalații de reciclare actuale se bazează pe operarea manuală sau tehnologia este relativ înapoiată și este dificil să se identifice și să elimine cu exactitate contaminanții, ceea ce duce la puritatea scăzută a materialelor reciclate.

4. Lipsa facilităților de colectare: în multe zone, nu a fost stabilit niciun sistem de colectare special pentru deșeurile MLP, ceea ce duce la deșeurile MLPS ajungând adesea în gropi de gunoi sau incinerare, ceea ce duce la o risipă semnificativă de resurse.

Aplicarea tehnologiilor inovatoare de reciclare

O tehnologie inovatoare schimbă viziunea convențională a reciclării ambalajelor multistrat (MLP) prin asigurarea calității reciclării MLP printr-o serie de pași elaborați, după cum urmează:

1. Îndepărtarea impurităților: După ce deșeurile MLP intră în sistemul de recuperare, acestea sunt mai întâi îndepărtate prin site rulant, site vibrante și separatoare de vortex pentru a îndepărta impuritățile precum sticla, hârtie și metal, punând bazele proceselor ulterioare de recuperare.

2. Sortare inteligentă: utilizați tehnologia avansată de sortare AI, inclusiv tehnologiile UV-vizibile, aproape infraroșu, cu raze X și alte tehnologii, pentru a detecta și elimina automat contaminanții non-polimeri, îmbunătățind astfel eficiența separării.

3. Spălare în mai multe etape: Prin procese de curățare în mai multe etape, cum ar fi curățarea chimică, spălarea la cald alcalin la 60°C și spălarea la cald de mare viteză la 60°C, este asigurată puritatea ridicată a materialelor reciclate.

4. Filtrare prin extrudare în două etape: Un sistem de extrudare-degazare în vid în două etape, cu un filtru laser de 200μm și un filtru cu disc de 150μm, îndepărtează substanțele volatile și purifică în continuare topitura polimerului pentru a asigura particulele recuperate de înaltă calitate.

5. Peletare: În cele din urmă, particulele PCR-MLP de înaltă calitate sunt produse prin turnare prin extruder, care pot fi utilizate pe scară largă în industrie și viața de zi cu zi.

Figura 2: Procesul complet de reciclare pentru MLPS

Perspectiva de aplicare a particulelor regenerate

Tehnologia care rupe "myth" de a fi dificil de reciclat permite particulelor PCR-MLP reciclate să prezinte o gamă largă de potențial de aplicare într-un număr de domenii: 

Produse decorative: La fabricarea produselor decorative, cum ar fi mobilierul din plastic și ghivecele de flori, raportul dintre materialele PCR și materiile prime poate ajunge la 60:40, ceea ce indică faptul că proporția de materiale reciclate din aceste produse este destul de mare.

Componente funcționale: Pentru componentele funcționale, cum ar fi separatoarele de drum și capacele de sticle, raportul PCR a fost de 40:60, ceea ce arată că materialele reciclate pot înlocui, într-o anumită măsură, materialele native, păstrând în același timp funcționalitatea.

Aplicații de înaltă rezistență: În produsele cu cerințe ridicate de durabilitate, cum ar fi dopuri de miez și plăci de podea, raportul PCR poate ajunge la 25:75, ceea ce demonstrează fezabilitatea și fiabilitatea materialelor reciclate în aplicații de înaltă rezistență.

În plus, aceste particule reciclate sunt utilizate pe scară largă și în producția de țevi, plăci și rezervoare agricole, deschizând noi posibilități de reciclare a resurselor de plastic. Dezvoltarea acestei tehnologii nu numai că a schimbat vechiul concept conform căruia MLP nu este reciclabil, dar a promovat și dezvoltarea economiei circulare, a realizat reciclarea eficientă a deșeurilor MLP și a oferit o nouă cale pentru protecția mediului și utilizarea durabilă a resurselor.

Figura 3: Aplicații diferite ale particulelor PCR-MLP