Иновативни решения за рециклиране на многослойни опаковки (МЛП)

Многослойните опаковки (МЛП) играят централна роля в индустрията за бързооборотни стоки (Бренч мениджмънт стоки) поради превъзходните си защитни свойства и способността да удължават срока на годност на продуктите.Тази технология за опаковане комбинира свойствата на различни материали, за да образува разнообразни функционални слоеве, демонстрирайки отлична устойчивост на проникване на вода и газове (като кислород и въглероден диоксид), както исилна механична якости отлична устойчивост на ниски температури. Тези характеристики дават на МЛПС ясно предимство при защитата на храните и намаляването на хранителните отпадъци.

Многослойните опаковки (МЛП) са изправени пред предизвикателства при рециклирането поради сложния си структурен дизайн. Особено в някои страни с неадекватни системи за рециклиране, рециклирането на отпадъци МЛП е почти невъзможно, като напримерВ Индия, поради липсата на ефективна система за събиране на отпадъци, отпадъчният МЛП е труден за ефективно рециклиране, което представлява заплаха за околната среда и общественото здраве. В миналото,МЛПС обикновено се считаха за нерециклируемипоради многослойната им структура и разликата в реологичните точки на различните слоеве полимери увеличават трудността при разделянето.

Въпреки това, с напредъка на технологиите, рециклирането на МЛПС вече не е проблем.Съвременните технологии успяха да разбият мита, че МЛП е труден за рециклиране, и да превърнат отпадъците от МЛП във висококачествени частици.който може да се използва широко в производството на мебели, разделители за пътища, капачки за бутилки, палети и други продукти, обхващащи много области като промишлеността и обзавеждането на дома. Тази трансформация се дължи на иновативни технологии за рециклиране, включително многоетапни процеси като отстраняване на примеси, интелигентно сортиране, многоетапно измиване, двуетапна екструзионна филтрация и пелетизиране, гарантиращи качеството на рециклиране на МЛП. Разработването на тези технологии не само подобрява степента на оползотворяване на МЛП, но също така допринася за опазването на околната среда и рециклирането на ресурсите.

Структурен анализ на многослойни опаковки

Многослойната опаковка (МЛП) е композитен материал, съставен от множество материали, който комбинира различни слоеве от материали (като полимери, алуминиево фолио и др.) по различни начини, за да образува структура, която е едновременно гъвкава и стабилна. Дизайнът на тази структура позволява на МЛП да осигурява различни защитни характеристики, като например бариера, механична якост и устойчивост на ниски температури, необходими за задоволяване на нуждите от опаковане на различни продукти. Фигура 1 показва типичната трислойна форма на многослойна тънкослойна структура. Всеки слой от гъвкава многослойна опаковка изпълнява специфична функция в приложението, като например:

Фигура 1: Трислойна структура на многослойна гъвкава опаковъчна фолиева структура

Външен слой: осигурява печатна повърхност, обикновено изготвена от БОПП или ПЕТ материал, която е едновременно естетическа и защитна.

Бариерен слой: Този слой ефективно предотвратява проникването на кислород и влага и поддържа свежестта на опакованите храни. Често срещани материали включват EVOH, найлон, METPET, МЕТБОПП и алуминиево фолио, които имат отлични бариерни свойства в гъвкавите опаковки.

Запечатващ слой: Като запечатващ слой обикновено се използва полимер с ниска точка на топене, който може бързо да се разтопи и свърже при нагряване, като по този начин образува здрава връзка между различните слоеве на опаковката. Полиетиленът е най-разпространеният материал за вътрешно запечатващо фолио в гъвкавите опаковки.

Слоеста химерна структура на многослойната опаковка (МЛП) ѝ осигурява отлични характеристики по време на употреба, но също така носи известна сложност при рециклирането. Тази структура прави МЛПС отличен за защита на продуктите, удължаване на срока на годност и др., но разделянето и повторната употреба на различните слоеве от материал изисква по-усъвършенствана технология при рециклиране.

Пречки пред рециклирането на МЛП

1. Предизвикателства при разделянето на материалите: МЛПС са съставени от множество слоеве материали с различни реологични свойства и химичен състав, което затруднява постигането на ефективно разделяне по време на рециклиране. Например, смесването на несъвместими полимери като полиетилен (Специалист по икономически въпроси) и полиетилен терефталат (ПЕТ) може да намали общото качество на възстановения материал.

2. Разлики в характеристиките на обработката: МЛП слоевете имат значителни разлики в скоростта на течене на стопилката и термичната стабилност, което изисква специфични условия за обработка на възстановяването, които да бъдат персонализирани за всеки материал, добавяйки сложност към операцията и затруднявайки приемането на универсален метод за възстановяване.  

3. Неадекватна технология за сортиране: Повечето настоящи съоръжения за рециклиране разчитат на ръчна работа или технологията е сравнително изостанала и е трудно точното идентифициране и отстраняване на замърсителите, което води до ниска чистота на рециклираните материали.

4. Липса на съоръжения за събиране: В много райони не е създадена система за събиране, специално за отпадъци от многослойно мастилено-пластинов добив (МЛП), което води до често попадане в депа за отпадъци или изгаряне, което води до значително разхищение на ресурси.

   
   

   
   

Приложението на иновативни технологии за рециклиране

Иновативна технология променя конвенционалния поглед върху рециклирането на многослойни опаковки (МЛП), като гарантира качеството на МЛП рециклирането чрез серия от сложни стъпки, както следва:

1. Отстраняване на примеси: След като отпадъците от МЛП попаднат в системата за оползотворяване, те първо се отстраняват чрез ролкови сита, вибриращи сита и вихрови сепаратори, за да се отстранят примеси като стъкло, хартия и метал, полагайки основата за последващи процеси на оползотворяване.

2. Интелигентно сортиране: Използвайте усъвършенствана технология за сортиране с изкуствен интелект, включително Ултравиолетово-видими, близки инфрачервени, рентгенови и други технологии, за автоматично откриване и отстраняване на неполимерни замърсители, като по този начин подобрите ефективността на разделяне.

3. Многоетапно измиване: Чрез многоетапни процеси на почистване, като химическо чистене, горещо алкално измиване при 60°C и високоскоростно горещо измиване при 60°C, се осигурява висока чистота на рециклираните материали.

4. Двустепенна екструзионна филтрация: Двустепенна екструзионно-вакуумна дегазираща система с 200μm лазерен филтър и 150μm дисков филтър премахва летливите вещества и допълнително пречиства полимерната стопилка, за да осигури висококачествени възстановени частици.

5. Пелетиране: Накрая, висококачествени PCR-МЛП частици се произвеждат чрез екструдерно формоване, което може да се използва широко в промишлеността и ежедневието.

Фигура 2: Пълен процес на рециклиране за МЛПС

Перспектива за приложение на регенерирани частици

Технологията, която разбива мита за трудността на рециклирането, позволява на рециклираните PCR-МЛП частици да покажат широк спектър от потенциални приложения в редица области: 

Декоративни продукти: При производството на декоративни продукти като пластмасови мебели и саксии за цветя, съотношението на PCR материалите към суровините може да достигне 60:40, което показва, че делът на рециклираните материали в тези продукти е доста висок.

Функционални компоненти: За функционални компоненти като разделители за пътища и капачки за бутилки, съотношението PCR беше 40:60, което показва, че рециклираните материали могат да заменят до известна степен местните материали, като същевременно запазят функционалността си.

Приложения с висока якост: В продукти с високи изисквания за издръжливост, като например дюбели за сърцевина и подови плочки, съотношението PCR може да достигне 25:75, което доказва осъществимостта и надеждността на рециклираните материали във приложения с висока якост.

Освен това, тези рециклирани частици се използват широко и в производството на селскостопански тръби, плочи и резервоари, което открива нови възможности за рециклиране на пластмасови ресурси. Развитието на тази технология не само промени старата концепция, че МЛП не е рециклируема, но и насърчи развитието на кръговата икономика, осъществи ефективно рециклиране на отпадъците от МЛП и осигури нов път за опазване на околната среда и устойчиво използване на ресурсите.

Фигура 3: Различни приложения на PCR-МЛП частици