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谈到塑料包装
低碳可持续发展
无疑是近年最炙手可热的话题
随着联合国环境署和全球各国对塑料包装使用再生塑料的阶段目标相继明确，以及欧洲塑料制造商协会（Plastic Europe）、欧洲塑料回收和再循环组织协会（EPRO）、美国塑料回收协会（APR），以及艾伦·麦克阿瑟基金会（Ellen MacArthur Foundation）等组织的推动下，可口可乐、百事可乐、雀巢、达能、亿滋、联合利华、宝洁、高露洁、欧莱雅等全球领先食品饮料与日化品牌商及包装制造从业者纷纷作出其2025/2030可持续发展承诺，对可回收、可再生资源利用投掷了前所未有地关注度与行动力！
就中国而言，近年，从2020年《关于进一步加强塑料污染治理的意见》到《海南经济特区禁止一次性不可降解塑料制品规定》，再到2021年《“十四五”塑料污染治理行动方案》，再到“3060双碳政策”的提出，中国市场不断升级塑料污染相关治理政策与战略布局。
01、PET环保之路探索
因PET瓶具有强度大、透明性好、常温下无毒、阻隔性相对较好防渗透、质量轻、生产效率高、加工性能优良等优势，被广泛应用于各大消费领域，包括饮用水、碳酸饮料、果汁、乳制品、运动功能饮料等。根据Smithers研究报告，其中瓶装水是最大的终端市场，占全球PET包装消费量的34.6%。因此，PET瓶回收一直是食品饮料企业最关心的话题。
rPET供不应求！
全球最知名的两大饮料巨头——百事可乐与可口可乐分别宣布推出100% rPET瓶产品。百事可乐宣布从2021年开始，在西班牙、意大利、法国、爱尔兰、英国、丹麦、瑞典和冰岛的饮料瓶改用100% rPET，2022年再增加德国、葡萄牙、荷兰、芬兰4个欧洲国家推行100%rPET；可口可乐在2021年2月份首次推出13.2盎司的100%rPET瓶，包括可口可乐、健怡可乐、零糖可乐等。100% rPET仅应用于瓶子，不包括瓶盖和标签的组成部分。
尽管目前再生塑料在中国市场由于法规的关系，尚不能用于食品接触材料，但面向全球市场的中国企业都在积极准备。2021年以来有4家再生塑料企业使用的再生工艺获得美国食品药品监督管理局（FDA）不反对函（Letter of No Objection），分别是：威立雅华菲高分子科技（浙江）有限公司、广西梧州国龙再生资源发展有限公司、镇江赛维尔环保纤维有限公司、天津盈创汇智科技有限公司。据悉，国内还有一些厂家也在申请过程中。
虽然终端再生塑料企业愿意大踏步进入rPET的加工生产，但是，rPET，尤其是食品级rPET仍供不应求。中国高质量再生聚合物的供应有限，其中包含多方面的原因：
01
消费后废弃物的分类回收还比较粗放，高价值废弃物如饮料瓶，没有作为单一品类进行回收;
02
部分饮料瓶被多次应用在非食品接触领域，导致瓶子污染情况复杂，最终无法进入回收质量较低；
03
基于以上两点，中国回收分拣必须采用大量人力和多道反复清洗净化工序，从而导致清洗净片成本昂贵；
04
回收再生行业本身的不规范操作也导致政府加强对该行业的监管，能够规范经营的企业数量有限；
05
出口的食品接触的再生塑料须完全符合食品安全的法律法规，需要获得政府机构的批准认证如美国食品药品监督管理局（FDA）和欧洲食品安全局（EFSA），这也导致产量有限。
根据ICIS安迅思2021年报告分析，食品级再生树脂（rPET、rPE、rPP）目前仅占全球4500万吨回收聚合物年总产能的10%。2021年，全球rPET总产能中，仅20%为食品级，而再生聚烯烃（rPE、rPP）总产能中，食品级聚烯烃树脂仅占3%。从全球PET瓶的回收率看，不同国家的PET瓶回收情况差距较大。亚洲地区是最大的再生树脂生产国，占全球产能近45%，但食品级树脂仅占总回收量5%，背后原因是亚洲地区最大的回收终端市场是纤维。
全球rPET总产能中20%为食品级，再生聚烯烃总产能中，食品级仅占3%。图片来源：ICIS
事实上，包括食品接触rPET在内的整个再生塑料供应能力都存在不足的问题，甚至已影响国际品牌商可持续发展的承诺。2021年12月，宝洁公司透露，目前再生塑料的供应链问题让可持续包装充满挑战，没有足够的再生塑料来满足宝洁以及其他企业承诺“减少使用塑料新料、增加再生塑料在包装中的含量”。
植物基PET成可持续新路径
根据2021年欧洲生物塑料协会（European Bioplastics Association）的数据，全球植物基塑料约占每年塑料生产总量的1%，应用范围十分有限。就植物基PET而言，尽管应用不多，但行业不断进行新的尝试，并且有品牌商已在食品饮料包装领域逐步进入商业化生产。
2021年10月，可口可乐（Coca Cola）推出有史以来第一个可以进入商业化的100%植物基塑料瓶子，不包括瓶盖和标签。自2009年30%植物基材料制成的可回收PET瓶问世后，可口可乐已生产出大约900个限量版的原型瓶。
可口可乐2021年推出首个商业化生产的100%植物基瓶子。图片来源：Coca Cola
2021年12月，三得利集团（SUNTORY）宣布制造出100%植物性材料PET瓶。该瓶使用的两种原材料生产：从木片中提取的植物基对二甲苯转化为植物基对苯二甲酸（PTA），占PET材料成分的70%，以及由蜜糖制成的植物基单乙二醇（MEG），占30%。三得利还计划尽快将这种塑料瓶商业化应用，以实现其2030年的目标——在全球范围内不再使用石油提取物制成的PET塑料瓶，或使用植物基PET瓶。
三得利100%植物基PET原型瓶。图片来源：SUNTORY
而另一个饮料巨头百事可乐（PepsiCo）也早在2011年就已经研发出全球第一个100%植物基的饮料瓶。当时采用的植物原料来自于柳枝稷、松树皮、玉米皮，并已开始进入商业化应用。
百事可乐第一个100%植物基的饮料瓶。图片来源：PepsiCo
高透光透明PET：无颜色，瓶助力回收难
PET瓶的回收非常重要，从设计端开始考虑易回收性也至关重要！由于有颜色的PET瓶会增加后期回收处理难度，降低回收价值，因此透明PET瓶越来越受到业界的重视。重要的是，透明PET瓶在提高回收利用价值的同时，还能够让消费者更容易看到内容物，提升商品货架吸引力。
可口可乐早在两年前就将其50多年历史的雪碧瓶从绿色换成透明，英国、韩国的七喜也于2021年夏天开始，将375ml、500ml和600ml容量的PET包装瓶从原来的绿色变为透明，以便后期回收。
除饮料企业钟爱透明瓶外，为了改善再生PET的品质，越来越多的拉美乳制品公司抛弃原来的阻光瓶，开始使用透明PET瓶来灌装牛奶，以在突出牛奶的新鲜度和高品质外，助力回收。阿根廷乳制品制造商Mastellone Hnos采用安姆科（Amcor）研发的透明PET瓶，用于灌装其鲜牛奶。这个透明瓶还配有百利盖北美公司制造的高密度聚乙烯螺旋盖。由于瓶体透明，为更好地保存内容物，研发人员开发了特殊的UV阻隔剂阻隔层来帮助延长保质期。
安姆科为阿根廷乳制品制造商生产透明PET牛奶瓶。图片来源：PILAR
日化包装也开始“透明化”。巨头联合利华旗下的新多芬致臻植萃甄选洗发护发沐浴系列、力士植萃精油香氛沐浴露系列、清扬男士沐浴露系列等，推出了透明材质的PET包装。至于中国本土品牌，如纳爱斯、蓝月亮和开米的沐浴露、护肤品及洗涤用品也使用了PET的包装容器。
新多芬致臻植萃甄选洗发透明包装。
专家指出，要采用这种方案，增加PET瓶透光性非常关键！“增加PET瓶透光性可以采取小分子助剂以及双向拉伸吹瓶工艺相结合的方法。小分子助剂能够增加PET材料表面张力，控制晶粒的排列和结晶的速率，而加入小剂量的小分子助剂不影响PET瓶最终的回收性。双向拉伸吹瓶工艺主要改善结晶的取向、晶粒的大小、均匀度等，二者结合有助于提高瓶子透光性。”上海紫江企业集团股份有限公司（Zijiang）容器事业部技术总监王震辉接受“雅式橡塑网（AdsaleCPRJ.com）”采访时表示。以PET饮料瓶生产为主的紫江容器事业部近年逐步将透明PET技术推广到日化领域。
02、无标签：回收更高效
透明、极简是近年塑料包装极简设计风潮之一，瓶身去标签化也如此。无标签包装是指瓶身不使用塑料薄膜或纸质标签印刷品牌logo和产品信息。去标签的瓶子进入回收系统不必再去掉标签，使回收更高效。目前这种包装以模内压印形成浮雕的加工技术和激光打标等工艺为主。
2021年3月达能矿泉水品牌依云（Evian）在新加坡推出首款无标签、100%可回收PET瓶子。全瓶子使用可回收塑料，并且进行浮雕式微标处理。靠近瓶口处贴有品牌logo与产品信息的小标签。无标签瓶的创新设计不仅可以帮助品牌商节约整体的包装成本，还为后续回收提高再生利用价值。
图片来源：Foodaily 每日食品官方澎湃号。
2021年5月韩国农心开始销售无标签瓶白山水，瓶身透明。2021年11月3日，百事在韩国市场全球首发300毫升无标签青柠无糖百事可乐，一周后，可口可乐也在韩国首次推出无标签PET瓶的可乐。早在2020年可口可乐已在日本市场为旗下饮用水品牌I LOHAS推出了100%无标签回收瓶。
韩国农心无标签瓶白山水。
目前无标签瓶在欧洲、印尼及日韩等地区上市销售较多，当中受欢迎的原因不乏政策的支持。例如，日本2020年最新修订的《促进资源有效利用法》，允许没有任何标签的PET瓶销售饮料、矿泉水或调味品。此举旨在进一步加强日本回收利用和可持续发展的力度。相信不久将来，有更多的国家和地区出台相关政策和规定，鼓励无标签瓶子的使用，促进其循环回收利用。
03、全塑泵：下一片蓝海？
泵头是快消品塑料包装使用非常广泛的一种瓶盖分配系统形式。一般容器泵头分为扎口式与螺口式两种，按功能可划分为喷雾泵、粉底霜泵、乳液泵、气雾阀门、真空瓶，广泛用于化妆品、个人与家庭护理产品。
传统的泵头可多达12块不同组件构成，里面的弹性元件和球状体大部分由金属弹簧、玻璃珠组成。若将这些泵头进入回收系统中再生利用，分拣人员需把泵头进行拆解，再根据不同材质进行分类回收，这就大大增加分拣回收的难度。
为更便于回收，全球快速消费品行业的品牌商正在寻求有利于回收的单一材质全塑泵。全塑泵采用绿色环保的塑料材质，通过工程结构的改造，替换了弹簧和玻璃珠的同时，保持甚至提高原有的功能性及消费者的使用体验感。近年来，国内外部分包装企业开始对单一材质的全塑泵展开新的研发和制造。
阿普塔（Aptar）2021年5月推出一款Future瓶泵头，由单一材质PE制造，据称可实现完全回收，适用于身体和头发护理的产品，之后还会推出配套的500毫升和300毫升圆形瓶，这些瓶子将会采用再生PE全部由PE、PCR或海洋塑料制成。
阿普塔单一材质PE泵头。（图片来源：Aptar）
贝里国际集团（Berry Global）在2021年8月宣布旗下一款产品的真空泵100%采用单一材料制造，去除金属弹簧，减轻了整体重量，并且达到97%排空水平，有助于提高产品保质期，此外，按压时还能控制一致的剂量，适用于各种护理产品。
图片来源：Berry Global
美国瑞玛仕集团（TriMas）旗下的美国瑞奇包装系统有限公司（Rieke Packaging）向市场推广完全可回收的单一PP制成的Mono-2e的泵头，共有6个组件组成，可100%回收。据称，经过近一年的成功测试后，该结构泵头实现稳定生产，应用于美容和个人护理市场等。
瑞奇Mono-2e泵头全PP制成。图片来源：Rieke
中国市场方面，中山市联昌喷雾泵有限公司经过5年研发了其专利产品“全塑泵”。据称，该款产品是国内同类产品首创，将可回收的塑料弹簧代替泵头常用的不锈钢金属弹簧和玻璃珠，单一材料占比达到95%以上，达到可回收目的。此外，该产品还具备回吸功能，消费者按压后涂抹膏体后，多余的膏体会自动回吸。
中山市联昌喷雾泵有限公司全塑泵结构。图片来源：化妆品观察
天舟包装（苏州）有限公司研发的无弹簧全塑泵全部零件使用单一聚丙烯材料，去除金属和玻璃等其他材质，同时还加入一定比例的PCR回收料，有利于实现塑料资源的闭环利用。经过反复测试，该泵头可连续按压2000次以上，设计有弹性复位元件，打开使用前弹簧处于放松不受压，防止弹簧长时间受压缩，延长泵头寿命。
贝里精英（上海）有限公司（Berry Ace）研发经理童耀宗告诉“雅式橡塑网（AdsaleCPRJ.com）”：“主流全塑泵结构主要分为三种——全PE、全PP以及PP加PE结构。因考虑到材料需满足原来不同部件性能的要求，目前采用硬度好的PP替代金属制造弹簧较多，并通过创新结构设计逐步取消传统活塞的应用。现在全塑泵结构零件可以从传统的12个以上减少至7-8个，实现轻量化设计。”
总体而言，全塑泵的制造和应用范围仍在起步阶段，有部分领先的中国和外资企业正在研发，并开始尝试用PCR材料制造全塑泵。“无论是使用单一PP还是PE制造全塑泵都面临着材料与创新结构设计结合的挑战，但单一材质的实现都是为了后续更易回收。如今行业对全塑泵的设计关注度很高，反映了企业在为今后巨大的可回收材料包装需求作准备。”童耀宗补充说。
04、连体盖：欧盟盛行，中国还远吗？
有一种绿色包装目前在欧盟开始盛行，那就是连体盖。根据欧盟指令2019/904，到2024年7月，对于容量不超过3L、带有塑料盖子的一次性塑料饮料容器，瓶盖都必须连接在容器上。连体瓶盖包装的瓶盖与瓶身固定连接，瓶盖将不再被随意单独丢弃，从而增加瓶盖收集和回收的数量。经过分类处理和特殊加工后，瓶盖进入新的塑料制品循环，有助于大幅提升瓶盖的回收利用。
西得乐（Sidel）旗下的瓶盖生产商Novembal推出多项连体瓶盖解决方案。比如：螺旋式连体瓶盖解决方案，使碳酸软饮料、瓶装水和敏感性产品生产商可保留现有的瓶口设计；卡扣式连体瓶盖解决方案则专为瓶装水生产商打造，消费者只需按压瓶盖顶部即可闭合瓶盖，通过内缘可确保瓶盖与瓶口紧密接合。“混合设计”瓶盖解决方案融合了螺旋式瓶盖的紧密性和卡扣式瓶盖易开闭的特点，既能有效保证产品安全，又方便灵活，非常适用于高档产品包装。
西得乐螺旋式连体瓶盖。图片来源：Packaging Strategies
此外，总部位于美国瓶盖供应商Closure Systems International的Twist & Flip 瓶盖旋转后可直接翻转打开，在瓶盖完全打开时可以向下压锁定，实现瓶盖180度翻转，消费者在饮用饮料时嘴巴和鼻子不会碰到瓶盖，从而提高饮用体验。该瓶盖还使用了再生树脂生产。
软包装解决方案供应商Scholle IPN在2021年9月推出一系列用于软袋的连体盖。这些软袋产品均适合于热灌装、蒸煮工艺。该系列连体盖的专门考虑到增强儿童安全和人体工程学设计。
Scholle IPN适合热灌装、蒸煮袋的连体盖。图片来源：Scholle IPN
除此之外，大牌包装企业阿普塔（Aptar）、阿普拉（Alpla）和贝里国际（Berry Global）也在近几年陆续推出连体盖产品。
赫斯基注塑系统有限公司（Husky）与萨克米（上海）机械设备有限公司（SACMI）一直在积极开发连体盖的解决方案。赫斯基开发切环和模内桥接两种连体盖制造方法。切环方法是在模塑后用热刀片刻划，形成连接结构。这是一种基本方法，就整合复杂的连接系统而言，设计灵活性较低。模内桥接方法则可实现较大的设计自由度，并能够整合复杂的连接结构。其采用铰节设计，能为用户提供触觉和听觉反馈，得合确保瓶盖处于锁定位置。连接铰链结构由模具内滑块成型形成连接系统的滑片成型，不需要模塑之后的操作。
赫斯基提供切环（左）和模内桥接两种连体盖制造方法。图片来源：赫斯基
萨克米开发的系统可以生产八种类型的带铰节或单、双连接的连体盖。所有这些类型的瓶盖都可以在其连续压塑成型（CCM）机器上成型或通过注塑成型。萨克米最近还推出一条由四个模块组成新型高速后处理生产线，用于连体盖和传统瓶盖生产的供料、刻划、折叠和检测。
萨克米用于生产连体盖的新型高速后处理生产线。图片来源：萨克米
赫斯基注塑系统有限公司瓶盖业务发展总监赫斯基注塑系统业务发展总监Michael White此前接受“雅式橡塑网（AdsaleCPRJ.com）”采访时提到，饮料包装行业正在渐进式地为连体盖生产与应用作努力，品牌商和瓶盖制造企业也在积极为这一趋势做出生产转变，然而，如果他们实施欠佳的连体盖解决方案可能会对品牌商销售额和成本方面产生负面影响，因此，品牌商必须第一时间意识到正确布局的重要性。
“现在还没出现大量企业向连体盖生产转变，品牌商需要考虑多项因素，而且需要时间来评估风险，”但Michael White认为，“这一浪潮很快就会到来，预计将在2022年年中全面展开，并持续到2023 年。”
此外，萨克米技术支持经理韩璐接受“雅式橡塑网（AdsaleCPRJ.com）”采访时也表示：“从2020年至今，已陆续有几个品牌上市连环盖的产品。2021年萨克米也在欧洲交付了数条全新的连环盖产品生产线及几套转换件来实现现有瓶盖到连环盖的生产切换。不少的品牌商、瓶盖制造商的生产切换工作都在有序地推进中，基本有最终产品上市的时间表。虽然目前有些厂家还没有动作，但是在欧盟法规下，相信越来越多的制造商会采取行动。”
05、总结：低碳包装发展任重而道远
在“碳达峰”“碳中和”概念在全球逐渐走红的背景下，各国对塑料及塑料制品可持续发展路径变得尤为关注。作为食品饮料消费领域最主要的包装形式之一，PET瓶的可回收绿色设计、循环回收利用受到极大的关注。2021年各大饮料巨头积极使用100%高品质rPET饮用瓶，但受到全球再生塑料供应普遍短缺因素，品牌商使用再生塑料包装的承诺受到影响。除了塑料包装循环利用获进展外，植物基PET瓶在饮料行业也得到可商业化验证。
要想破解塑料包装后端分拣回收的难题，就需在包装前端设计方面找准着力点。近年来，无色透明PET、无标签、全塑泵、连体盖等新风潮引发业界广泛关注，新工艺技术与新应用应运而生，为包装易分拣、易回收及高值再生利用创造了条件。
正如塑料循环经济领域的资深专家王韧所说，塑料回收已引起各方资本的关注，“高质化”、“高值化”再生塑料正在走向新的发展阶段，但是塑料包装回收再利用高值化的时间不长，产业成长面临诸多挑战，市场的真正扩大仍需要全价值链的共同行动。相信在即将到来的2022年，低碳包装发展将循序渐进推进，继续披荆斩棘、乘风破浪