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全球落实2030 可持续发展议程举措及塑料薄膜/片及未来包装产业可持续发展的趋势研究

2022-07-07韦丽明

塑料包装 2022年3期
关键词:塑料薄膜胶水议程

韦丽明

(上海若祎新材料科技有限公司)

一、前言

1950 年,全球每年生产塑料约为200 万吨;2017 年,塑料产量已升至3.48 亿吨,预计到2024年的塑料年产量将达到7 亿吨。相关数据显示,全球每年大约产出大量塑料垃圾,只有不到10%的垃圾被有效回收利用,其中大部分塑料被流向垃圾填埋场或海洋,当前全球塑料污染速度可能造成无法逆转的影响。

2000 年,联合国千年峰会审议通过了《千年发展目标2000-2015》(Millennium..Development Goals(2000-2015)),经过近15 年的发展,全球落实千年发展目标已经取得积极进展。

到2015 年,联合国发展峰会又审议通过《改变我们的世界——2030 年可持续发展议程2016-2030》(Transforming our World:The 2030 Agenda for Sustainable Development)(以及简称“2030 议程”)[1],“2030 议程”愿景提出:以可持续的方式进行生产、消费和使用从空气到土地、从河流、湖泊和地下含水层到海洋的各种自然资源的世界。技术研发和应用顾及对气候的影响、维护生物多样性。减少废物,回收废物和提高水和能源的使用效率[2]。

为达到2030 议程目标,各国采取了多项、多维度环境保护措施,提出减塑、禁止使用一次塑料的具体措施和日程。

从千年发展目标到可持续发展目标,全球政治、经济体系格局发生的深刻的变化,特别进入2020 年以后,百年变局和世纪疫情交织叠加,原有的产业链全球化秩序受到严重影响,不确定性受多重因素影响明显叠加,化工新材料产业,尤其是塑料产业的发展,在市场需求和创新成果的累积与共同推动下,正在出现或正在酝酿出现一系列令人振奋的新突破,在新技术、新工艺、新设备、新材料、新机遇等等方面,让我们看到了塑料新材料产业充满希望的创新发展新未来。

二、世界各国落实2030 议程环境治理的举措

改变我们的世界—2030 可持续发展议程,这既是一份造福人类的行动清单,也是我们追求未来更加美好生活的一个愿景。距2030 议程发布已经走过7 个年头,世界各国在推动可持续发展、助力2030 议程落实方面,采用了一系列相应的政策、措施和研究,这些已经或即将要改变、影响我们的生活。

表1 国际上其他国家与地区主要规定与措施

表1 国际上其他国家与地区主要规定与措施(续表1)

表1 国际上其他国家与地区主要规定与措施(续表2)

三、中国扎实推进《2030 可持续发展议程》及环保法制建设的举措

1989 年12 月26 日通过,2014 年4 月24 日修订,被称为“史上最严”的新环保法自2015年1 月1 日起实施。随后出台一系列法规:《中华人民共和国水污染防治法》;《中华人民共和国循环经济促进法》、《中华人民共和国大气污染防治法》,等。

2015 年9 月,国家主席习近平出席联合国发展峰会,并发表主题为《谋共同永续发展做合作共赢伙伴》的重要讲话[3]:中国郑重承诺,以落实2015 年后发展议程为己任,团结协作,推动全球发展事业不断向前!

2016 年9 月,国务院总理李克强在纽约联合国总部主持2030 年可持续发展议程主题座谈会发布《中国落实2030 年可持续发展议程国别方案》[4]。

将2030 议程的落实工作同《国民经济和社会发展第十三个五年规划》等中长期发展战略有机结合,以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,在深圳、太原、桂林、郴州、临沧、承德推动国家可持续发展议程创新示范区建设,加快推进可持续发展议程落实工作,并继续为全球发展事业做出力所能及的贡献。

国家发展改革委生态环境部于2020 年1 月16 日发布了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(发改环资[2020]80 号)提出主要目标[5]。

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按照“禁限一批、替代循环一批、规范一批”的思路,推进三项主要任务。

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2020 年5 月28 日下午,民法典经十三届全国人大三次会议审议正式通过,于2021 年1 月1日起施行。

民法典开篇就规定,民事主体从事民事活动,应当有利于节约资源、保护生态环境。这就是我们所说的“绿色原则”。民法典共1260 条,目前有18 条直接与生态环境保护有关,这在世界上是独一无二的[6]。

全国各省市围绕绿色发展、碳中和目标,各地相继出台相应的限塑、禁塑的具体措施和日程。

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四、塑料包装产业面临的机遇、挑战及未来发展趋势

4.1 中国塑料产业发展现状

中国是制造大国,也是塑料制品制造大国。塑料制品及塑料薄膜/片产能、产量、消费总量名列世界前茅。

经统计,塑料原料产能及消费趋势表如图1。

图1 塑料原料产能及消费趋势表

2013 年至2021 年1-8 月塑料制品产量及增速如图2。

图2 塑料制品及产量

在塑料薄膜制造行业,截至2021 年年末,中国双向拉伸聚丙烯(BOPP)非烟用包装薄膜产能超600 余万吨;BOPP 香烟包装薄膜产量约为7.5万吨;流延聚丙烯(CPP)包装薄膜产量超200万吨;流延聚乙烯(CPE)包装薄膜产量约为12万吨;聚乙烯PE 吹塑薄膜(含包装、农地膜、牧草膜、棉花膜等等)产量约为1000 万吨;双向拉伸聚乙烯(BOPE)包装薄膜目前可以BOPP生产线上实现,中国企业向国外公司新订的BOPE 生产线目前是9 条生产线,预计2022 年投产产能将达到10 万吨及以上;聚烯烃(POF)收缩膜产量约为50 万吨;双向拉伸聚酯BOPET(包装薄膜、新型电工膜、光学膜等)产能超300 万吨。

然而,全球各国都意识不断增长的塑料原料及制品,带来日益增长严峻的环保问题。第五届联合国环境大会续会通过了《终止塑料污染决议(草案)》,决议指出,建立一个政府间谈判委员会,到2024 年达成一项具有国际法律约束力的协议,涉及塑料制品的整个生命周期,包括生产、设计、回收和处理等[13]。

2020 年9 月,习近平总书记在第75 届联合国大会期间提出,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060 年前实现碳中和。2020 年12 月,中央经济工作会议把“做好碳达峰、碳中和工作”定为2021 年八大工作重点之一。

未来,预计会有数百万亿美元的碳资产,从油田到电厂,到管道,到相关的生产制造流程和设备,都会因为碳中和的进程而搁浅。这一次的冲击,会远远超过2007、2008 年的金融危机的影响。这一点,资本市场,是有深刻认知。同时,又催生了一个新的零碳新工业体系。碳中和对于中国塑料包装产业未来发展趋势来说,意味着有更多新的机遇和挑战。

4.2 中国塑料包装产业未来发展趋势

绿色低碳塑料包装,应是指实现了从初级形态树脂原料、薄膜、彩印/复合、消费品、个人消费、垃圾分类、回收、循环再次加工利用全生命周期的全产业链协同发展。

基于多年的塑料薄膜/片与包装理论研究和创新实践经验,若祎公司于2016 年在中国率先提出材质一体化、单一材质可回收包装系统性概念。提出开发与推广单一材质可回收包装的研究方向与可实施项目。全生物降解和单一材质可回收循环利用将是塑料薄膜/片及包装未来发展的主要技术路线。

4.2.1 非复合用途的塑料薄膜/片与包装

非复合用途的塑料薄膜/片与包装,在成型后,无需与其他薄膜或材料胶粘或复合即可使用。包括:各类粘胶带基材膜、服装袋基材膜、防伪转移基材膜、矿泉水瓶,一次性餐盒等。

在瓶装用途,推行瓶体与塑料薄膜标签同一材质化,或是采用无塑料薄膜标签,是一种趋势。可口可乐在瑞典已经推出100%再生材料PET 瓶+回收标签,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,以减少废物和污染,进一步简化饮料瓶的回收流程。

此外,可口可乐旗下的汽水品牌sea gram’s、瓶装水品牌PyeongchangSoo 和Vio Soonsoo、饮料品牌Toreta,已在韩国推出无标签包装。

在粘胶带基材膜、一次性餐盒、服装袋基材膜等用途,采用全生物降解材料替代传统的塑料(PP、PE)将作为发展的主流趋势。例如,原用双向拉伸聚丙烯(BOPP)封箱胶带基材膜,大多数会逐渐被以全生物降解原料制造的薄膜替代。

技术实力较强的头部集团纷纷布局全降解原料及薄膜产业。中国石化集团资本有限公司(简称“中国石化资本”)宣布投资入股浙江海正生物材料股份有限公司(简称“海正生物材料”),布局高端聚乳酸(PLA)可降解材料[14];安徽丰原生物技术股份有限公司(丰原生物)已建成投产15 万吨/年乳酸和10 万吨/年聚乳酸的一期项目,以及配套的原料预处理、热电和环保车间,形成了全产业链优势;作为全球知名的BOPP 薄膜制造企业,中国软包装集团延伸发展了聚烯烃石化产业,并规划了全生物降解原料产业。集团下属福建万景新材料有限公司规划建设年产正丁烷制顺酐125.2 万吨/年、1,4-丁二醇(BDO)74.3 万吨/年、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)20 万吨/年、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)30 万吨/年、聚四氢呋喃(PTMEG)18 万吨/年。

4.2.2 复合用途的塑料薄膜/片与包装

复合用途的塑料薄膜/片与包装,在后续加工中,需要与其他薄膜或材料粘粘或复合,才可满足包装功能化、个性化要求。

随着人们生活水平提高及审美多样化,消费者及生产者对包装不论是品质还是视觉效果追求达到极致。为追求功能性及精美视觉效果,目前绝大多数塑料软包装采用多种材质的薄膜通过胶水紧密贴合(复合)制成。食品、日用化妆品、医药等领域的包装,多数以复合包装为主。

例如大米的复合包装结构之一是BOPA 薄膜//粘合剂//PE 薄膜;坚果类复合包装结构之一是BOPP 薄膜//粘合剂//纸//粘合剂//BOPET 镀铝膜//PE 薄膜[15]。不同材质材料在多次彩印、复合过程产生更多VOCs 排放。

且目前,非同类材质的复合包装薄膜在被废弃后,90%以上均无法通过再次热塑性加工循环利用。

由于不具备高附加值的回收利用价值,只能通过填埋或焚烧,填埋造成土壤贫瘠、恶化,农作物减产或不产;以及焚烧产生大量CO2、CO等有毒气体以及灰分中残留重金属,加重环境污染和温室效应,从而造成环境的二次污染。

单一材质,又称为材质一体化。在塑料软包装复合结构中,内外复合层属同一类材质且重量百分比为所用材料重量总和的90%及以上,其余为油墨、胶粘剂等不影响再次热塑性加工回收的涂层和或镀层。

同类材质根据性能需求进行合理的组合(复合),既可以满足包装特性和个性功能化要求,也可以满足外观美观的要求。包装复合结构内外材质一体化,可实现完全回收、循环再利用,具有重大社会意义。

研发案例1:

传统的牛奶包装盒采用了纸塑复合结构:由外及内分别为:聚乙烯薄膜印刷//胶水//纸板//胶水//聚乙烯薄膜//胶水//铝箔//胶水//聚乙烯薄膜//胶水//聚乙烯薄膜(热封层,接触食品)。

将图3 纸塑复合包装改进为单一材质包装[16,17],BOPE//高阻隔胶水//PE 吹塑薄膜(热封层,接触食品),由于改进后的复合结构内外薄膜为同一材质,高阻隔胶水/涂层采用了水基PVA 复配胶水及涂层,克重为0.6~0.8 g/m2,折合厚度约为1 微米以内,被回收后可以再次热塑性加工造粒,并可以再次被使用于生产塑料托盘,或其它塑料制品。

图3 食品纸盒包装的复合结构

图4 牛奶单一材质包装

研发案例2[18,19]:

大米真空包装,原包装结构为BOPA//胶水//聚乙烯薄膜(热封层,接触大米);改进后用单一材质包装的复合结构为BOPE//胶水//高阻隔PE吹塑薄膜(热封层,接触大米)。

高阻隔PE 吹塑薄膜使用了PE 与热塑性聚乙烯醇(TPVA)共挤出成型,TPVA 重量百分比占PE 吹塑薄膜总重量百分比为10%以内,TPVA 重量百分比占复合膜总重量百分比为8%以内。

由于改进后的复合结构内外薄膜为同一材质,经过反复测试与试验,单一材质复合膜在被回收后可以再次热塑性加工造粒,并可以再次使用生产薄膜或其它塑料制品。

图5 大米单一材质包装

实践证明,推广可循环、易回收的单一材质塑料薄膜/片与包装产业,技术可行、路径清晰,也符合当前大石化扩能增产合成树脂、合成纤维的新形势,薄膜企业从源头开始,需要加快技术创新、新技术的应用,尤其与石化企业协作,应用材质一体化新技术,推行单一材质包装新材料,使之在废弃后,经过分类、回收、处理,可以进行更次热塑性加工、循环利用。

新的能源、新的包装结构,让企业的成本下降,盈利能力提升。

五、结语

在碳中和这个考题面前,我们面临的挑战和困难也比较多。碳中和不再是一个论述题,而是一个计算题了。

认识决定行动,碳中和不仅是环境责任、社会责任,以绿色低碳为标志的生活方式将成为一种时尚,将深刻影响我们的消费观念。企业对碳中和的理解,将决定企业的发展、投资、贸易、管理、技术与标准,个人对碳中和的理解,将影响其生活的态度与方式。

塑料包装产业链推行单一材质可循环易回收包装与全生物降解塑料包装,是包装产业从人口红利,转型升级为绿能红利,是包装制造业又一次腾飞的良好机遇。

新材料、新思维,塑造塑料包装新发展,是我们深耕包装行业、引领产业发展的包装人的情怀、追求。

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