Soluções inovadoras de reciclagem para embalagens multicamadas (MLP)

A embalagem multicamadas (MLP) desempenha um papel central no setor de 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 dão ao MLPS uma vantagem distinta na proteção de alimentos e na redução do desperdício de alimentos.

A embalagem multicamadas (MLP) enfrenta desafios na reciclagem devido ao seu design estrutural complexo. Especialmente em alguns países com sistemas de reciclagem inadequados, a reciclagem de resíduos 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 mítico mítico mítico de que o MLP é difícil de reciclar e converter resíduos de MLP em partículas de alta qualidade,que pode ser amplamente utilizado na fabricação de móveis, divisores de estradas, tampas de garrafas, paletes e outros produtos, abrangendo muitos campos, como indústria e mobiliário doméstico. Essa transformação se deve às tecnologias inovadoras de reciclagem, incluindo processos de várias etapas, como remoção de impurezas, classificação inteligente, lavagem em várias etapas, filtragem por extrusão em duas etapas 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 composto de vários materiais que combina diferentes camadas de materiais (como polímeros, papel alumínio, etc.) de várias maneiras para formar uma estrutura que é flexível e estável. O design desta estrutura permite que a MLP forneça diferentes características de proteção, como barreira, resistência mecânica e resistência a baixas temperaturas, conforme necessário para atender às necessidades de embalagem de vários produtos. A Figura 1 mostra a forma típica de três camadas de uma estrutura de filme fino multicamadas. Cada camada de embalagem multicamadas flexível desempenha uma função específica na aplicação, como:

Figura 1: Estrutura de três camadas da estrutura de 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 efetivamente que oxigênio e umidade penetrem e mantém o frescor dos alimentos embalados. Materiais comuns incluem EVOH, nylon, METPET, METBOPP e papel alumínio, que têm 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 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) oferece excelente desempenho durante o uso, mas também traz certa complexidade à reciclagem. Essa estrutura torna a MLPS excelente na proteção de produtos, extensão da 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 de separação de materiais: MLPS são compostos de múltiplas camadas de materiais com diferentes propriedades reológicas e composições químicas, o que dificulta a obtenção de separação eficiente durante a reciclagem. Por exemplo, misturar 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 MLP apresentam diferenças significativas na taxa de fluxo de fusão e na 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 triagem 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, nenhum sistema de coleta foi estabelecido especificamente para resíduos MLP, resultando em resíduos MLPS que muitas vezes acabam 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) ao garantir 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 a 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 por extrusão a vácuo 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: Finalmente, partículas de PCR-MLP de alta qualidade são produzidas por moldagem por 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 mítico mítico mítico 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 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 MLP não é reciclável, mas também promoveu o desenvolvimento da economia circular, realizou a reciclagem eficiente de resíduos de MLP e forneceu um novo caminho para a proteção ambiental e o uso sustentável de recursos.

Figura 3: Diferentes aplicações de partículas de PCR-MLP