Soluções inovadoras de reciclagem para embalagens multicamadas (MLP)

A embalagem multicamadas (MLP) desempenha um papel central no setor de bens de consumo de movimento rápido (FMCG) devido às suas propriedades de proteção superiores e capacidade de prolongar a vida útil do produto.Esta tecnologia de embalagem combina as propriedades de uma variedade de materiais para formar uma variedade de camadas funcionais, demonstrando excelente resistência à penetração de água e gás (como oxigênio e dióxido de carbono), bem comoforte resistência mecânicae excelente resistência a baixas temperaturas. Essas características conferem ao MLPS uma vantagem distinta na proteção de alimentos e na redução do desperdício.

As embalagens multicamadas (MLP) enfrentam desafios na reciclagem devido ao seu design estrutural complexo. Especialmente em alguns países com sistemas de reciclagem inadequados, a reciclagem de resíduos de MLP é quase impossível de ser alcançada, comoNa Índia, devido à falta de um sistema eficaz de coleta de resíduos, os resíduos MLP são difíceis de serem reciclados de forma eficaz, representando uma ameaça ao meio ambiente e à saúde pública. No passado,Os MLPS eram geralmente considerados "não recicláveis"devido à sua estrutura multicamadas, e a diferença nos pontos reológicos das diferentes camadas de polímeros aumentou a dificuldade de separação.

Entretanto, com o avanço da tecnologia, a reciclagem de MLPS não é mais um problema.A tecnologia moderna conseguiu quebrar o mito de que o MLP é difícil de reciclar e converter os resíduos de MLP em partículas de alta qualidade,que pode ser amplamente utilizado na fabricação de móveis, separadores de ruas, tampas de garrafas, paletes e outros produtos, abrangendo diversas áreas, como indústria e mobiliário doméstico. Essa transformação se deve a tecnologias inovadoras de reciclagem, incluindo processos multietapas, como remoção de impurezas, triagem inteligente, lavagem multiestágios, filtração por extrusão em dois estágios e peletização, garantindo a qualidade da reciclagem de MLP. O desenvolvimento dessas tecnologias não apenas melhora a taxa de recuperação de MLP, mas também contribui para a proteção ambiental e a reciclagem de recursos.

Análise estrutural de embalagens multicamadas

A embalagem multicamadas (MLP) é um material compósito composto por múltiplos materiais que combina diferentes camadas de materiais (como polímeros, folhas de alumínio, etc.) de diversas maneiras para formar uma estrutura flexível e estável. O design dessa estrutura permite que a MLP ofereça diferentes características de proteção, como barreira, resistência mecânica e resistência a baixas temperaturas, conforme necessário para atender às necessidades de embalagem de diversos produtos. A Figura 1 mostra a forma típica de três camadas de uma estrutura de filme fino multicamadas. Cada camada da embalagem multicamadas flexível desempenha uma função específica na aplicação, como:

Figura 1: Estrutura de três camadas da estrutura do filme de embalagem flexível multicamadas

Camada externa: fornece uma superfície impressa, geralmente preparada com material BOPP ou PET, que é tanto estética quanto protetora.

Camada de barreira: Esta camada impede eficazmente a penetração de oxigênio e umidade, mantendo o frescor dos alimentos embalados. Materiais comuns incluem EVOH, nylon, METPET, METBOPP e papel alumínio, que apresentam excelentes propriedades de barreira em embalagens flexíveis.

Camada de vedação: Um polímero de baixo ponto de fusão é geralmente usado como camada de vedação, que pode derreter e se unir rapidamente quando aquecido, formando assim uma forte conexão entre as diferentes camadas da embalagem. O polietileno é o material de filme de vedação interna mais comum em embalagens flexíveis.

A estrutura quimérica em camadas da embalagem multicamadas (MLP) proporciona excelente desempenho durante o uso, mas também traz certa complexidade à reciclagem. Essa estrutura torna as MLPS excelentes para proteger produtos, prolongar a vida útil, etc., mas a separação e a reutilização de diferentes camadas de materiais exigem tecnologia mais refinada na reciclagem.

Obstáculos à reciclagem de MLP

1. Desafios na separação de materiais: Os MLPS são compostos por múltiplas camadas de materiais com diferentes propriedades reológicas e composições químicas, o que dificulta uma separação eficiente durante a reciclagem. Por exemplo, a mistura de polímeros incompatíveis, como polietileno (PE) e tereftalato de polietileno (PET), pode reduzir a qualidade geral do material recuperado.

2. Características de processamento Diferenças: As camadas de MLP apresentam diferenças significativas na taxa de fluxo de fusão e estabilidade térmica, o que exige que condições específicas de tratamento de recuperação sejam personalizadas para cada material, adicionando complexidade à operação e dificultando a adoção de um método de recuperação universal.  

3. Tecnologia de classificação inadequada: a maioria das instalações de reciclagem atuais depende de operação manual ou a tecnologia é relativamente atrasada, e é difícil identificar e remover contaminantes com precisão, o que leva à baixa pureza dos materiais reciclados.

4. Falta de instalações de coleta: Em muitas áreas, não foi estabelecido nenhum sistema de coleta específico para resíduos de MLP, o que faz com que os resíduos de MLPS muitas vezes acabem em aterros sanitários ou incineração, resultando em um desperdício significativo de recursos.

   
   

   
   

A aplicação de tecnologias inovadoras de reciclagem

Uma tecnologia inovadora está mudando a visão convencional da reciclagem de embalagens multicamadas (MLP), garantindo a qualidade da reciclagem de MLP por meio de uma série de etapas elaboradas, como segue:

1. Remoção de impurezas: depois que os resíduos de MLP entram no sistema de recuperação, eles são primeiro removidos por peneiras rolantes, peneiras vibratórias e separadores de vórtice para remover impurezas como vidro, papel e metal, estabelecendo a base para os processos de recuperação subsequentes.

2. Classificação inteligente: use tecnologia avançada de classificação de IA, incluindo UV-visível, infravermelho próximo, raio X e outras tecnologias, para detectar e remover automaticamente contaminantes não poliméricos, melhorando assim a eficiência da separação.

3. Lavagem em várias etapas: por meio de processos de limpeza em várias etapas, como lavagem a seco, lavagem com álcalis quentes a 60 °C e lavagem com água quente de alta velocidade a 60 °C, é garantida a alta pureza dos materiais reciclados.

4. Filtragem por extrusão de dois estágios: Um sistema de desgaseificação a vácuo e extrusão de dois estágios com um filtro a laser de 200 μm e um filtro de disco de 150 μm remove substâncias voláteis e purifica ainda mais o polímero fundido para garantir partículas recuperadas de alta qualidade.

5. Peletização: Por fim, partículas de PCR-MLP de alta qualidade são produzidas por moldagem em matriz de extrusão, que podem ser amplamente utilizadas na indústria e na vida diária.

Figura 2: Processo completo de reciclagem para MLPS

Perspectiva de aplicação de partículas regeneradas

A tecnologia que quebra o mito de ser difícil de reciclar permite que partículas de PCR-MLP recicladas mostrem uma ampla gama de potencial de aplicação em diversos campos: 

Produtos decorativos: Na fabricação de produtos decorativos, como móveis de plástico e VASOS de flores, a proporção de materiais PCR para matérias-primas pode chegar a 60:40, o que indica que a proporção de materiais reciclados nesses produtos é bastante alta.

Componentes funcionais: Para componentes funcionais, como divisores de estradas e tampas de garrafas, a proporção de PCR foi de 40:60, mostrando que materiais reciclados também podem substituir materiais nativos até certo ponto, mantendo a funcionalidade.

Aplicações de alta resistência: Em produtos com altos requisitos de durabilidade, como tampões de núcleo e ladrilhos, a proporção de PCR pode chegar a 25:75, o que comprova a viabilidade e a confiabilidade de materiais reciclados em aplicações de alta resistência.

Além disso, essas partículas recicladas também são amplamente utilizadas na produção de tubos, placas e tanques agrícolas, abrindo novas possibilidades para a reciclagem de recursos plásticos. O desenvolvimento dessa tecnologia não apenas mudou o antigo conceito de que o MLP não é reciclável, como também promoveu o desenvolvimento da economia circular, viabilizando a reciclagem eficiente de resíduos de MLP e abrindo um novo caminho para a proteção ambiental e o uso sustentável de recursos.

Figura 3: Diferentes aplicações de partículas PCR-MLP