ПС Отходы в смолу: Технологический путь
Полистирол (PS) широко используется в упаковке продуктов питания из-за своей легкости, теплоизоляции, легкости формования и низкой стоимости. От контейнеров для еды, кофейных чашек до подносов для свежих продуктов, глобальное годовое потребление достигает миллионов тонн.
Однако "одноразовая" природа традиционной PS упаковки вызывает серьезные экологические проблемы: ее химическая структура стабильна, и для естественной деградации требуется сотни лет.
Большое количество отходов PS накапливается на свалках или попадает в океан, образуя белое загрязнение. Согласно данным ЕС, уровень переработки отходов упаковки PS в Европе в 2020 году составил всего 32%, а остальная часть в основном сжигалась или отправлялась на свалки, что не только расходует ресурсы, но и выделяет вредные газы.
Однако с прорывом в технологиях охраны окружающей среды "бесконечная переработка" PS переписывает эту ситуацию. В отличие от традиционной механической переработки (которая может лишь понижать качество, и примеси накапливаются, влияя на производительность), современные технологии деполимеризации и очистки могут восстанавливать отходы PS до исходной смолы, реализовать замкнутый цикл материалов и полностью подорвать линейную экономическую модель "используй и выбрось".
Путь к возрождению из отходов в смолу пищевого качества
1. Технология деполимеризации: разрыв химического кода молекулярных цепей
Суть переработки PS заключается в "деполимеризации" - разложении полистирола с высокой молекулярной массой на низкомолекулярные мономеры или олигомеры. Текущие основные технологии включают:
Технология пиролиза: в инертной газовой среде отходы PS нагреваются до 300-500℃ и разлагаются на мономеры стирола через высокотемпературное крекинг.
Например, процесс пиролиза, разработанный шведской компанией Plastc Energy, может преобразовывать упаковку PS в стирол с чистотой 99,9%, снижая потребление энергии на 40% по сравнению с традиционным нефтехимическим производством.
Каталитическая деполимеризация: С помощью катализаторов (таких как цеолиты и металлорганические каркасные структуры) активированная энергия реакции снижается, и разложение ПС достигается при более низкой температуре. Каталитическая технология, запущенная компанией Sekisui Chemical в Японии, может деполимеризовать ПС при температуре ниже 200℃, и продукт может быть непосредственно использован в качестве сырья для упаковки продуктов питания после очистки.
Растворительная деполимеризация: ПС растворяется в специфическом растворителе (таких как толуол и этиловый ацетат), и мономеры стирола отделяются дистилляцией. Этот метод имеет низкое потребление энергии и низкое загрязнение. Американская компания Loop Industries использует эту технологию для строительства крупномасштабного завода по переработке, который перерабатывает более 100000 тонн ПС-отходов в год.
2. Технология очистки: основное препятствие безопасности пищевых продуктов
Деполимеризованный мономер стирола необходимо очистить на нескольких уровнях для удаления остатков пигментов, добавок и следовых загрязнителей, чтобы гарантировать, что он соответствует стандартам для материалов, контактирующих с пищей. Типичные процессы включают:
Адсорбционная очистка: адсорбция органических примесей активированным углем и молекулярными ситами.
Дистилляционная очистка: разделение низкокипящих примесей с помощью дистилляционной колонны, с чистотой до 99,99%;
Тестирование и сертификация: соблюдение стандартов FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами США) и EFSA (Европейское управление по безопасности продуктов питания) и строгая проверка таких показателей, как тяжелые металлы и остатки мономеров.
Например, переработанная смола ПС компании BASF в Германии имеет остаток мономера стирола менее 0,1ppm, что полностью соответствует Регламенту ЕС о материалах, контактирующих с пищей (EC) № 10/2011.
Экологические преимущества: скачок от потерь ресурсов к низкоуглеродному циклу
Резкое сокращение потребления энергии: по сравнению с традиционным процессом извлечения стирола из нефти, процесс деполимеризации-полимеризации переработанного ПС потребляет на 50%-70% меньше энергии.
Приведем производство 1 тонны смолы PS в качестве примера, традиционный процесс потребляет около 1.8 тонн нефти, в то время как процесс переработки требует всего 0.3 тонны отходов PS, при этом сокращая выбросы углекислого газа на 60%.
Резкое снижение объема свалок: Если глобальная норма переработки упаковки из PS для продуктов питания будет увеличена до 80%, более 5 миллионов тонн отходов могут быть предотвращены от попадания на свалки каждый год. Согласно данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), в 2023 году у компаний быстрого питания, использующих переработанный PS, будет снижение упаковочных отходов на свалках на 72% по сравнению с 2018 годом.
Оптимизация углеродного следа: Швейцарское исследование оценки жизненного цикла (LCA) показывает, что бумажный стаканчик из 100% переработанного PS имеет углеродный след всего лишь 1/3 от такового у первичного PS. Если его сочетать с перерабатывающим заводом, работающим на возобновляемых источниках энергии, углеродный след можно дополнительно сократить до 1/5.
Наша платформа соединяет сотни проверенных китайских химических поставщиков с покупателями по всему миру, способствуя прозрачным сделкам, лучшим бизнес-возможностям и партнерствам с высокой добавленной стоимостью. Независимо от того, ищете ли вы массовые товары, специализированные химикаты или услуги по индивидуальным закупкам, TDD-Global заслуживает доверия и является вашим первым выбором.
