Innovative Recyclinglösungen für Mehrschichtverpackungen (MLP)

Mehrschichtverpackungen (MLP) spielen aufgrund ihrer hervorragenden Schutzeigenschaften und ihrer Fähigkeit, die Haltbarkeit der Produkte zu verlängern, in der FMCG-Branche eine zentrale Rolle.Diese Verpackungstechnologie kombiniert die Eigenschaften einer Vielzahl von Materialien, um eine Vielzahl von Funktionsschichten zu bilden, die eine ausgezeichnete Wasser- und Gasdurchlässigkeit (wie Sauerstoff und Kohlendioxid) aufweisen, sowiehohe mechanische Festigkeitund ausgezeichnete Kältebeständigkeit. Diese Eigenschaften verleihen MLPS einen deutlichen Vorteil beim Schutz von Lebensmitteln und der Reduzierung von Lebensmittelabfällen.

Aufgrund ihrer komplexen Struktur sind Mehrschichtverpackungen (MLP) beim Recycling mit Herausforderungen verbunden. Insbesondere in einigen Ländern mit unzureichenden Recyclingsystemen ist das Recycling von MLP-Abfällen fast unmöglich, wie zum Beispiel inIn Indien ist aufgrund des Fehlens eines effektiven Abfallsammelsystems ein wirksames Recycling von MLP-Abfällen schwierig, was eine Gefahr für die Umwelt und die öffentliche Gesundheit darstellt. In der VergangenheitMLPS galten im Allgemeinen als "nicht recycelbar"Aufgrund ihrer Mehrschichtstruktur und der Unterschiede in den rheologischen Punkten der verschiedenen Polymerschichten wird die Trennung schwieriger.

Dank des technologischen Fortschritts stellt das Recycling von MLPS jedoch kein Problem mehr dar.Dank moderner Technologie konnte der Mythos, dass MLP schwer zu recyceln ist, zerstört und MLP-Abfälle in hochwertige Partikel umgewandelt werden.das in vielen Bereichen wie der Industrie und der Wohnungseinrichtung zur Herstellung von Möbeln, Straßentrennwänden, Flaschenverschlüssen, Paletten und anderen Produkten verwendet werden kann. Diese Umwandlung ist innovativen Recyclingtechnologien zu verdanken, darunter mehrstufige Prozesse wie die Entfernung von Verunreinigungen, intelligente Sortierung, mehrstufiges Waschen, zweistufige Extrusionsfiltration und Pelletierung, die die Qualität des MLP-Recyclings sicherstellen. Die Entwicklung dieser Technologien verbessert nicht nur die Rückgewinnungsrate von MLP, sondern trägt auch zum Umweltschutz und zum Ressourcenrecycling bei.

Strukturanalyse von Mehrschichtverpackungen

Mehrschichtverpackungen (MLP) sind Verbundmaterialien aus mehreren Materialien, die verschiedene Materialschichten (wie Polymere, Aluminiumfolie usw.) auf verschiedene Weise kombinieren, um eine Struktur zu bilden, die sowohl flexibel als auch stabil ist. Das Design dieser Struktur ermöglicht es dem MLP, je nach Verpackungsanforderungen verschiedener Produkte unterschiedliche Schutzeigenschaften wie Barriere, mechanische Festigkeit und Kältebeständigkeit bereitzustellen. Abbildung 1 zeigt die typische dreischichtige Form einer mehrschichtigen Dünnschichtstruktur. Jede Schicht einer flexiblen Mehrschichtverpackung erfüllt in der Anwendung eine bestimmte Funktion, wie beispielsweise:

Abbildung 1: Dreischichtiger Aufbau einer mehrschichtigen flexiblen Verpackungsfolie

Äußere Schicht: bietet eine bedruckte Oberfläche, normalerweise aus BOPP- oder PET-Material hergestellt, die sowohl ästhetisch als auch schützend ist.

Barriereschicht: Diese Schicht verhindert wirksam das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit und bewahrt die Frische verpackter Lebensmittel. Zu den üblichen Materialien gehören EVOH, Nylon, METPET, METBOPP und Aluminiumfolie, die in flexiblen Verpackungen hervorragende Barriereeigenschaften aufweisen.

Siegelschicht: Als Siegelschicht wird üblicherweise ein Polymer mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet, das bei Erhitzung schnell schmilzt und sich verbindet und so eine starke Verbindung zwischen den verschiedenen Schichten der Verpackung bildet. Polyethylen ist das am häufigsten verwendete Material für innere Siegelfolien bei flexiblen Verpackungen.

Die schichtweise chimäre Struktur von Mehrschichtverpackungen (MLP) verleiht ihnen eine hervorragende Leistung während der Verwendung, bringt aber auch eine gewisse Komplexität beim Recycling mit sich. Diese Struktur macht MLPS hervorragend zum Schutz von Produkten, zur Verlängerung der Haltbarkeit usw. geeignet, aber die Trennung und Wiederverwendung verschiedener Materialschichten erfordert beim Recycling eine ausgefeiltere Technologie.

Hindernisse für das MLP-Recycling

1. Herausforderungen bei der Materialtrennung: MLPS bestehen aus mehreren Materialschichten mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften und chemischen Zusammensetzungen, was eine effiziente Trennung beim Recycling erschwert. Beispielsweise kann das Mischen inkompatibler Polymere wie Polyethylen (PE) und Polyethylenterephthalat (PET) die Gesamtqualität des zurückgewonnenen Materials beeinträchtigen.

2. Unterschiede in den Verarbeitungseigenschaften: MLP-Schichten weisen erhebliche Unterschiede in der Schmelzflussrate und der thermischen Stabilität auf, was spezifische, für jedes Material individuell anzupassende Rückgewinnungsbedingungen erfordert, was den Vorgang komplexer macht und die Einführung einer universellen Rückgewinnungsmethode erschwert.  

3. Unzureichende Sortiertechnologie: Die meisten aktuellen Recyclinganlagen basieren auf manueller Bedienung oder sind technologisch relativ rückständig. Es ist schwierig, Verunreinigungen genau zu identifizieren und zu entfernen, was zu einer geringen Reinheit der recycelten Materialien führt.

4. Fehlende Sammeleinrichtungen: In vielen Bereichen wurde kein spezielles Sammelsystem für MLP-Abfälle eingerichtet, was dazu führt, dass MLPS-Abfälle häufig auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen landen, was eine erhebliche Ressourcenverschwendung darstellt.

Der Einsatz innovativer Recyclingtechnologien

Eine innovative Technologie verändert die herkömmliche Sichtweise auf das Recycling von Mehrschichtverpackungen (MLP), indem sie die Qualität des MLP-Recyclings durch eine Reihe aufwändiger Schritte sicherstellt:

1. Entfernung von Verunreinigungen: Nachdem MLP-Abfall in das Rückgewinnungssystem gelangt, wird er zunächst durch Walzensiebe, Vibrationssiebe und Wirbelabscheider von Verunreinigungen wie Glas, Papier und Metall befreit und legt so die Grundlage für nachfolgende Rückgewinnungsprozesse.

2. Intelligente Sortierung: Verwenden Sie fortschrittliche KI-Sortiertechnologie, einschließlich UV-sichtbarer, Nahinfrarot-, Röntgen- und anderer Technologien, um nicht-polymere Verunreinigungen automatisch zu erkennen und zu entfernen und so die Trennleistung zu verbessern.

3. Mehrstufige Wäsche: Durch mehrstufige Reinigungsprozesse wie Trockenreinigung, Heißlaugenwäsche bei 60 °C und Hochgeschwindigkeits-Heißwäsche bei 60 °C wird eine hohe Reinheit der Recyclingmaterialien sichergestellt.

4. Zweistufige Extrusionsfiltration: Ein zweistufiges Extrusions-Vakuum-Entgasungssystem mit einem 200-μm-Laserfilter und einem 150-μm-Scheibenfilter entfernt flüchtige Substanzen und reinigt die Polymerschmelze weiter, um eine hohe Qualität der zurückgewonnenen Partikel zu gewährleisten.

5. Pelletierung: Schließlich werden durch Extruderformung hochwertige PCR-MLP-Partikel hergestellt, die in der Industrie und im täglichen Leben breite Anwendung finden.

Abbildung 2: Vollständiger Recyclingprozess für MLPS

Anwendungsaussichten für regenerierte Partikel

Die Technologie, die den Mythos des schwierigen Recyclings widerlegt, ermöglicht recycelten PCR-MLP-Partikeln ein breites Anwendungspotenzial in zahlreichen Bereichen: 

Dekorationsprodukte: Bei der Herstellung von Dekorationsprodukten wie Kunststoffmöbeln und Blumentöpfen kann das Verhältnis von PCR-Materialien zu Rohstoffen 60:40 erreichen, was darauf hindeutet, dass der Anteil an recycelten Materialien in diesen Produkten recht hoch ist.

Funktionale Komponenten: Bei funktionalen Komponenten wie Fahrbahnteilern und Flaschenverschlüssen betrug das PCR-Verhältnis 40:60. Dies zeigt, dass recycelte Materialien native Materialien bis zu einem gewissen Grad auch ersetzen können, ohne dass die Funktionalität verloren geht.

Hochfeste Anwendungen: Bei Produkten mit hohen Anforderungen an die Haltbarkeit, wie etwa Kernstopfen und Bodenfliesen, kann das PCR-Verhältnis 25:75 erreichen, was die Machbarkeit und Zuverlässigkeit von recycelten Materialien bei hochfesten Anwendungen beweist.

Darüber hinaus werden diese recycelten Partikel auch häufig bei der Herstellung von landwirtschaftlichen Rohren, Platten und Tanks verwendet, was neue Möglichkeiten für das Recycling von Kunststoffressourcen eröffnet. Die Entwicklung dieser Technologie hat nicht nur das alte Konzept geändert, dass MLP nicht recycelbar ist, sondern auch die Entwicklung der Kreislaufwirtschaft gefördert, das effiziente Recycling von MLP-Abfällen ermöglicht und einen neuen Weg für den Umweltschutz und die nachhaltige Nutzung von Ressourcen geboten.

Abbildung 3: Verschiedene Anwendungen von PCR-MLP-Partikeln