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巴斯夫:新型添加剂解决方案IrgaCycle™,赋予再生塑料更高价值

2021年10月21日 星期五 来源:PUWORLD独家发布 我来说两句 保存为书签

在全球范围内,人们对塑料往往有一个不好的印象,“减塑”的呼声也是日益高涨。而实际上,塑料本身为实现可持续提供了动力,问题在于塑料废弃物没有能够得到妥善的处理。除了日前市场上兴起的可降解塑料,塑料的机械回收是一种最为有效的解决方案。然而,经过机械回收的再生塑料,其性能和质量通常不及预期。

近日,巴斯夫推出新型添加剂解决方案IrgaCycle™,为再生塑料在高端领域的应用创造了可能。我们有幸采访到了巴斯夫特性化学品部塑料添加剂业务部亚太区创新与技术中心负责人Michael Ishaque博士和技术经理葛玲博士,听他们讲述如何让废弃塑料重获新生。

塑料是实现可持续的良方,亦是污染的本源

塑料在实现可持续发展和资源节约型经济中扮演着非常重要的角色。

在汽车领域,使用塑料可以使汽车轻量化。当整车的车身重量减少100公斤,行驶100公里可以减少0.35升的油耗。一辆汽车的整个生命周期中,由轻量化减少的废气及其他废弃物是一个很可观的数字。

在医疗领域,塑料能够降低感染风险,增强抑菌效率,提升卫生水平。无论是一次性针筒,或是口罩和防护装备,都存在塑料的身影。

在建筑领域,使用的聚氨酯保温材料可以显著节省能耗。相比生产聚氨酯过程中产生的能耗,其在实际应用中节省的能耗要高16倍。

在食品领领域,用塑料膜包装的食物比开放性存放的食物保质期更长,可以减少食物浪费。

在农业领域,采用塑料农膜可以提高作物的单位产量,减少杀虫剂及水的使用。

巴斯夫特性化学品部塑料添加剂业务部亚太区创新与技术中心负责人Michael Ishaque博士告诉我们:“虽然塑料给我们的生活带来很多的便利,但我们无法回避另外一个问题,塑料使用之后产生的废弃物对环境造成了负面影响。整个社会,包括化工行业、塑料生产商、甚至是消费者,都在关注这个问题,并呼吁提高塑料使用的可持续性。年轻一代的消费者如果发现某个产品是不可持续的,可能不会选择它。”

“塑料在生命周期结束后,往往被视作终极的废弃物,其实我们还可以通过回收再生赋予它们新的价值。举例来说,一家全球快消巨头目前每年使用塑料70万吨,它希望到2025年将原生塑料的使用量降低到到现在的50%,这意味着其中一半来自回收再生的塑料。另一家全球饮料巨头每年的塑料使用量是300万吨,相当于每天生产出12亿个PET塑料瓶,它的目标是到2030年所有的塑料都实现回收再利用。我们可以发现,全球各个地区和行业市场都在采取不同的方法回收利用废弃塑料。”

然而,尽管人们给予了废弃塑料足够的关注,全球范围内废弃塑料的回收率仍不容乐观,未受管控或未能妥善处理的塑料垃圾正在以一个惊人的速度增长。

塑料机械回收后的归宿:低端应用是常态

在塑料废弃物再利用的过程中,机械回收是一种相对成熟的方式。但是,机械回收也面临着严峻的挑战:再生塑料通常无法具备与原生塑料相同的质量或性能。

Michael Ishaque博士表示:“在塑料机械回收的过程中,以前使用过的稳定剂和其他添加剂已经耗尽。有人认为,将原来使用的添加剂重新添加到再生塑料中,问题便迎刃而解。实际上,我们所面临的挑战远远没有这么简单。”

“一方面,由于热降解和机械应力,聚合物分子链在首次使用和回收期间会发生降解。另一方面,再生塑料通常含有杂质和聚合物污染物,其物理性能会有所下降。适用于原生聚合物的添加剂组合不足以应对这些问题。”

为此,巴斯夫推出了新型添加剂解决方案IrgaCycle™,用于解决机械回收过程中可能遇到的一系列问题,赋予再生塑料更高的性能和价值。

Michael Ishaque博士称:“随着技术的不断改进和监管的日益完善,到2030年,通过机械方法回收的塑料产量预计将增加近两倍,相当于每年增长约10%。我们正在通过新型添加剂IrgaCycle™逐步扩大现有的产品组合,提供具体的回收利用解决方案,促进塑料循环经济目标的实现。”

巴斯夫新型添加剂解决方案IrgaCycle™:助力打造高性能再生塑料



IrgaCycle™全新系列添加剂解决方案将有助于提高包装、汽车和出行、建筑和施工等多种终端应用中再生材料的含量。这些解决方案可解决再生塑料在加工稳定性、长效稳定性以及户外老化等问题。此次发布的产品系列包括多种添加剂配方,未来将有更多新配方加入。

IrgaCycle PS030 G用于增强再生高密度聚乙烯、聚烯烃共混物在后端硬质材料应用中的长效稳定性。它非常适合用于硬质包装的再生塑料,常见的硬质包装材料有PET、HDPE、PP等,不仅轻便,也需要一定的刚性。这些硬质包装常用于装饮料、洗涤剂或其他日用品。我们的这款添加剂可以在塑料回收再生过程中抑制降解,维持聚合物的熔融指数和加工性能。这意味着,当原生料和再生料混合使用时,可以提高再生料的含量,契合了目前各大品牌希望提高再生塑料在最终制品里面的成分含量,在硬包装方面一些企业期望达到50%以上。

IrgaCycle PS031 G提高再生低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的加工性能和长效稳定性,用于薄膜和相关软包装的应用。当薄膜消费后,经过重新清洗,再加工时容易出现晶点,得到的薄膜没有原来的清晰。我们这款添加剂能大大降低晶点的出现,使最终的产品更加美观。

IrgaCycle PS032 G为含有杂质的再生聚丙烯和聚烯烃共混物提供加工稳定性和长期热稳定性。我们考虑到了再生塑料的上一个生命周期,例如电池外壳,可能经历了电池电解液泄漏,甚至有填料在回收过程中无法完全去除。我们这款添加剂可以去除这些污染,使这些含有杂质的再生塑料仍然可以被应用到一些高附加值的产品中。

IrgaCycle UV033 DD让再生高密度聚乙烯和聚丙烯共混物具有耐候性,同时增强热稳定性和加工稳定性,用于制作户外用品时使用。该添加剂的研发是考虑到越来越多的再生塑料已经用到各种行业或者生活周边,比如公园里面沙滩椅,或者共享单车前面的篮筐,也许都采用了再生塑料。这些塑料在室外环境经历日晒雨淋,老化降解明显加快,导致其容易破碎或生命周期很短,很快需要人力维修。我们这款添加剂可以有效改善其耐候性,延长再生塑料制品的生命周期。

IrgaCycle XT034 DD 恢复材料的加工稳定性、长期热稳定性,作用于在上一使用周期中含有的杂质,由此改善聚烯烃回收物的机械性能。 例如汽车的前后保险杠,多采用PP材料,通过添加POE或橡胶提升性能,其表面通过涂料等处理,这些处理物是极性的,而聚烯烃是非极性的。在机械回收的过程中,若无法清洗干净会导致微观结构上的相分离,当再生塑料受到外界应力压迫时容易产生裂纹。这款添加剂通过与极性物质反应来解决这一问题,即使回收塑料中包含一些复杂成分,仍能确保最终制品达到更好的机械性能。

上述5款产品都属于即用型产品形态——易于在回收步骤中直接使用。颗粒状无粉尘产品形态确保了回收的材料在加工或混合过程中的安全性以及可以便捷地进行添加。

巴斯夫特性化学品部塑料添加剂业务部亚太区创新与技术中心技术经理葛玲博士表示:“我们从聚烯烃品类开始尝试再生塑料的添加剂解决方案,但不会止步于这5款产品,巴斯夫将致力于提供更广泛的解决方案。我们与品牌商和加工商保持密切的交流,了解他们在塑料回收方面遇到的问题,不断开发、优化我们的产品和解决方案。我们的5款新型添加剂产品目前在瑞士工厂生产,但是会逐步转移到亚太包括在上海的工厂。通过全球布局,无论在哪里,我们都积极投身回收行业的整条产业链。”

 
 
 

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