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研究发现再生薄膜适用于非食品用途
一项针对路边收集的多层软包装薄膜的新研究发现，非食品接触级聚乙烯可在商业规模下进行回收，而食品接触级材料则需要进一步开发。
食品接触级薄膜面临更严峻的污染挑战，但注塑成型为所有再生料流提供了一条可行的路径。
根据一项新的材料分析，通过住宅订阅计划收集的非食品接触级聚乙烯薄膜，可在浓度高达50%的情况下被机械回收成稳定的吹塑薄膜。研究人员表示，这一发现为消费后多层软包装的循环经济提供了迄今为止最清晰的路径之一。
该研究由塑料成型企业（PFE）代表软膜回收联盟（FFRA）和Ridwell开展，评估了通过Ridwell住宅收集计划收集的多层软膜的可回收性，该计划为消费者提供了传统路边回收通常排除的包装的替代回收途径。该研究考察了材料的全生命周期——从收集和分类到再加工和最终使用性能测试——并将其分为食品接触和非食品接触流，以了解每种材料在实际回收系统中的表现。
报告指出：“本报告中详细阐述的结果表明，消费后多层软膜的回收路径在技术上是可行的，并且薄膜衍生的再生材料存在可行的终端市场机会。”
压块分拣
研究人员首先验证了 incoming 回收物压块主要由聚乙烯（PE）薄膜组成，去除了木材、纤维、金属、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）和严重污染的薄膜等污染物。他们还排除了带有纸质标签的软膜、被认为是主要基于聚丙烯的“透明皱褶”材料以及具有可见金属化层的薄膜，尽管金属化材料后来经过了额外筛选，以确定可以安全返回回收流的结构。
与食品直接接触的材料——包括宠物食品包装——被归类为食品接触级，而其他所有材料均被归类为非食品接触级。报告称，分拣后，食品接触级材料约占回收PE薄膜流的23%，产出率为80%。非食品接触级材料约占该流的77%，产出率为90%。
研究人员还使用未清洗的造粒材料创建了一种“行业混合物”，将77%的非食品接触级树脂与23%的食品接触级树脂混合，以反映 incoming 回收物压块的整体成分。报告称，该混合物的设计旨在“模拟商业上现实的混合薄膜回收流，其中食品接触和非食品接触PE薄膜一起回收，去除污染物，剩余材料作为单一原料进行处理。”
清洗工艺的影响
每个流——食品接触级和非食品接触级——被进一步分为清洗和未清洗批次，产生四个不同的再生材料流进行测试。清洗过程仅依靠温和的搅拌，不添加化学品或热量，其模型参考了RecyClass薄膜清洗方法。
评估清洗与未清洗材料至关重要，因为路边收集的薄膜可能比专门在零售店投放的干净干燥的材料携带更多可变和更重的污染。报告指出，了解清洗如何影响性能，“在评估消费后软膜的商业回收路径时，对实验室研究至关重要。”
挤出工艺暴露出压力问题
在挤出过程中，PFE使用了20/40/150/40/20目筛网的标准聚乙烯薄膜筛网组，以100%的浓度处理所有四类材料。在该配置下，只有清洗和未清洗的非食品接触级材料成功造粒。两个食品接触级流在能够生产颗粒之前，都触发了挤出机的高压停机系统——这是一种当熔体压力超过3,000 psi时启动的安全机制。
为了让食品接触级材料通过生产线，研究人员逐步降低了过滤阻力。中间的40/60/40筛网组仍然导致清洗和未清洗的食品接触级流触发停机。只有在切换到更粗的20/40/20配置后，两个食品接触级流才成功造粒。
这种修复伴随着权衡。报告指出：“虽然降低的过滤配置使颗粒生产成为可能，但也增加了食品残留物、颗粒物、凝胶和较高熔点的多层材料等污染物通过挤出过程并留在再生颗粒中的可能性”，并补充说，这些污染物“有可能对下游加工作业产生负面影响，特别是需要一致熔体质量和均匀性的过程，如吹膜挤出和注塑成型。”
吹膜试验青睐非食品接触级树脂
造粒后，每个材料类别在吹膜试验中对抗原生聚乙烯对照树脂进行测试，研究人员试图确定在保持稳定气泡的同时可以加工的最高消费后再生（PCR）含量。
在50% PCR含量的初步试验中，只有清洗过的非食品接触级材料产生了稳定的气泡和可接受的薄膜；其他所有流都失败了。在25%的PCR含量下，清洗和未清洗的非食品接触级材料都成功了，但两个食品接触级流都无法保持稳定的气泡。随后，研究人员将食品接触级材料的PCR含量降至仅10%，但仍然失败，报告将这一结果归因于首先使该流造粒所需的更粗过滤所允许的额外污染。
在压块分拣过程中确定的23%对77%的相同比例下，结合未清洗的食品接触级和非食品接触级颗粒的行业混合物，也在吹膜和注塑成型应用中进行了评估。
注塑成型适用于所有材料
如果说吹膜突出了食品接触级再生树脂的局限性，那么注塑成型则突显了其潜力。所有四种材料流，加上行业混合物，都在100%再生含量下成功模制成测试样本，并评估了其拉伸强度、弯曲性能和悬臂梁冲击强度（Izod冲击强度）。
报告称：“注塑成型被证明是所有再生材料流中最有前途的终端市场。”测试表明，再生树脂保持了其拉伸和弯曲性能，并且行业混合物“表现出特别强的冲击性能，在悬臂梁冲击测试中未观察到断裂”。
对行业的意义
该研究的结论在再生多层薄膜今天能做什么和仍需改进什么之间划清了界限。非食品接触级PE成为更强劲的近期机会，尤其是在先进行清洗的情况下。报告指出：“非食品接触级流在分拣过程中实现了90.6%的产出率，并使用标准薄膜回收过滤系统成功造粒”，并指出运输袋、工业内衬、建筑薄膜和农业薄膜等应用是该材料现实的下一步。
食品接触级薄膜的情况更为严峻。尽管它仅占回收压块的约23%，但其较高的污染水平和金属化结构迫使加工商放松过滤，仅仅是为了让它通过挤出机——这种妥协直接影响了吹膜性能。报告总结道：“这些发现表明，在没有额外清洗、分拣或先进回收技术的情况下，源自食品接触级的多层薄膜目前不太适合薄膜到薄膜的回收路径。”相反，作者建议这种材料“更适合对污染容忍度更高的应用，在这些应用中，薄膜质量和熔体均匀性不太关键。”
这就是注塑成型发挥作用的地方。由于模塑部件被证明比吹膜对污染的容忍度高得多，报告指出耐用商品——托盘、周转箱、储物容器、景观产品、汽车衬垫和防护包装组件——是再生多层薄膜的现实归宿，包括那些无法在吹膜过程中幸存的流。
对于一个仍在研究如何大规模处理软包装的行业来说，该研究提供了一条实用的路线图：做好清洗和分拣，非食品接触级薄膜就可以直接回到薄膜生产中；当材料污染更严重或源自食品接触级时，则将其送往模塑耐用产品。无论如何，报告更广泛的发现——多层软膜回收在技术上“可行”且具有“可行的终端市场机会”——为软膜回收联盟、Ridwell和更广泛的回收社区提供了数据支持的案例，以继续投资收集和加工基础设施。
资讯来源
- Plastics Today (2026-10-30) - 原文：研究发现再生薄膜适用于非食品用途 - https://www.plasticstoday.com/sustainability/study-finds-recycled-film-viable-for-non-food-uses
