Soluții inovatoare de reciclare pentru ambalaje multistrat (MLP)

Ambalajele multistrat (MLP) joacă un rol central în industria bunurilor de larg consum (FMCG) datorită proprietăților lor protectoare 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 penetrarea apei și a gazelor (cum ar fi oxigenul și dioxidul de carbon), precum și...rezistență mecanică puternicăși o rezistență excelentă la temperaturi scăzute. Aceste caracteristici conferă MLPS un avantaj distinct în protejarea alimentelor și reducerea risipei alimentare.

Ambalajele multistrat (MLP) se confruntă cu provocări în reciclare din cauza designului 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. În trecut,MLPS-urile au fost în general considerate nereciclabiledatorită structurii lor multistrat și diferenței dintre punctele reologice ale diferitelor straturi de polimeri a crescut dificultatea separării.

Totuși, odată cu avansarea tehnologiei, reciclarea MLPS nu mai este o problemă.Tehnologia modernă a reușit să demonteze ideea că MLP este dificil de reciclat și să transforme deșeurile MLP în particule de înaltă calitate,care poate fi utilizat pe scară largă în fabricarea de mobilă, separatoare de drumuri, capace de sticle, paleți și alte produse, acoperind numeroase domenii, cum ar fi industria și mobilierul 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 alcătuit 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 flexibilă și stabilă. Designul acestei structuri permite MLP să ofere diferite caracteristici de protecție, cum ar fi bariera, rezistența mecanică și rezistența la temperaturi scăzute, după cum este necesar pentru a satisface nevoile de ambalare ale diferitelor produse. Figura 1 prezintă forma tipică în trei straturi a unei structuri multistrat cu peliculă subțire. Fiecare strat al ambalajului flexibil multistrat îndeplinește o funcție specifică în aplicație, cum ar fi:

Figura 1: Structura cu trei straturi a unei folii de ambalare flexibile multistrat

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

Strat de barieră: Acest strat previne eficient pătrunderea oxigenului și a umezelii și menține prospețimea alimentelor ambalate. Printre materialele comune se numără EVOH, nailon, METPET, METBOPP și folia de aluminiu, care au proprietăți excelente de barieră în ambalajele flexibile.

Strat de etanșare: Ca strat de etanșare se utilizează de obicei un polimer cu punct de topire scăzut, care se poate topi și lega rapid atunci când este încălzit, formând astfel o legătură puternică între diferitele straturi ale ambalajului. Polietilena este cel mai comun material de folie de etanșare interioară în ambalajele flexibile.

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

Obstacole în calea reciclării MLP

1. Provocări legate de separarea materialelor: MLPS-urile 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 tereftalatul de polietilenă (PET), poate reduce calitatea generală a materialului recuperat.

2. Caracteristici de procesare Diferențe: Straturile MLP prezintă 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: Majoritatea instalațiilor de reciclare actuale se bazează pe operarea manuală sau tehnologia este relativ înaintată, iar identificarea și eliminarea cu precizie a contaminanților este dificilă, ceea ce duce la o puritate scăzută a materialelor reciclate.

4. Lipsa instalațiilor de colectare: În multe zone, nu a fost stabilit un sistem de colectare specific pentru deșeurile MLP, ceea ce duce la faptul că deșeurile MLPS ajung adesea la gropile de gunoi sau la incinerare, rezultând o risipă semnificativă de resurse.

   
   

   
   

Aplicarea tehnologiilor inovatoare de reciclare

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

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

2. Sortare inteligentă: Folosește tehnologia avansată de sortare prin inteligență artificială, inclusiv tehnologii UV-vizibil, infraroșu apropiat, raze X și alte tehnologii, pentru a detecta și elimina automat contaminanții non-polimerici, îmbunătățind astfel eficiența separării.

3. Spălare în mai multe etape: Prin procese de curățare în mai multe etape, cum ar fi curățarea chimică, spălarea alcalină la cald la 60°C și spălarea la cald de mare viteză la 60°C, se asigură o puritate 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 200 μm și un filtru disc de 150 μm, îndepărtează substanțele volatile și purifică în continuare topitura de polimer pentru a asigura particule recuperate de înaltă calitate.

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

Figura 2: Procesul complet de reciclare pentru MLPS

Perspectiva de aplicare a particulelor regenerate

Tehnologia care sparge mitul dificil de reciclat permite particulelor PCR-MLP reciclate să prezinte o gamă largă de potențial de aplicare într-o serie de domenii: 

Produse decorative: În 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 drumuri 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, menținând în același timp funcționalitatea.

Aplicații de înaltă rezistență: În cazul produselor cu cerințe ridicate de durabilitate, cum ar fi dopurile de miez și plăcile de pardoseală, raportul PCR poate ajunge la 25:75, ceea ce dovedește 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 pentru reciclarea resurselor din plastic. Dezvoltarea acestei tehnologii nu numai că a schimbat vechiul concept conform căruia MLP-ul 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: Diferite aplicații ale particulelor PCR-MLP