Folie wielowarstwowe są wykorzystywane w wielu różnych materiałach opakowaniowych, zwłaszcza w branży spożywczej. Zgodnie z założeniami Europejskiego Zielonego Ładu do 2030 r. opakowania muszą w dużej mierze nadawać się do recyklingu. Szczegółowe wymagania zostaną określone w przyszłym rozporządzeniu w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych (PPWR). Projekt rozporządzenia przedstawiono w listopadzie 2022 r. Na razie recykling wielowarstwowych folii nastręcza sporych trudności ze względu na to, że taka folia jest wykonana z różnych materiałów.
W ramach projektu kolaboracyjnego z udziałem firm BASF, Krones, Südpack i Tomra udało się jednak wykazać możliwość rozdzielania wielowarstwowych opakowań z PET/PE na poszczególne komponenty, które można skierować z powrotem do obiegu produkcyjnego jako surowce. W pierwszym przemysłowym teście przeprowadzonym w pilotażowej instalacji Krones we Flensburgu partnerom udało się rozdzielić aż 69 procent komponentów PET/PE, a częściowa separacja powiodła się w przypadku dalszych 12 procent. Zastosowano przy tym szczególne podejście, polegające na wykorzystaniu wyłącznie istniejącej infrastruktury do recyklingu wielowarstwowych opakowań.
Podstawa sukcesu: partnerstwo wszystkich uczestników łańcucha wartości
Decydującymi dla sukcesu przedsięwzięcia były wspólne wysiłki partnerów z firm BASF, Krones, Südpack i Tomra. Łącząc posiadane kompetencje i know-how, firmy zamknęły pętlę obiegu materiałów.
Pierwsza faza projektu została zainicjowana na początku 2021 r., kiedy to Tomra przeprowadziła pierwsze testy sortowania tacek PET/PE. Były to tacki wyprodukowane przez Südpack z wykorzystaniem "rozdzielalnego kleju" opracowanego przez BASF. Südpack jest czołowym producentem foli i materiałów opakowaniowych o wysokich parametrach dla branży spożywczej, niespożywczej i medycznej, dążącym do całkowitej eliminacji odpadów ze swojej działalności.
- Naszym wkładem w projekt kolaboracji były poparte długim doświadczeniem kompetencje dotyczące laminacji. Wykorzystując posiadane know-how w zakresie laminacji wodnej, opracowaliśmy wielowarstwowe folie, których warstwy można rozdzielić w gorącej kąpieli zasadowej - mówi Carolin Grimbacher, partner zarządzająca w Südpack, odpowiedzialna za badania i rozwój.
Aby zamknąć cykl obiegu materiałów, wielowarstwowe folie muszą zostać najpierw wysortowane ze strumienia odpadów. Na tym etapie kluczowa okazuje się technologia Autosort firmy Tomra, umożliwiająca oddzielenie tacek PET/PE zdatnych do recyklingu od tacek, które się do tego nie nadają.
- Nasza technologia NIR pozwala na wykrywanie wielowarstwowych tacek PT zawierających klej BASF. W ten sposób z masy odpadów można wysortować odpowiednie tacki i skierować je do recyklingu - wyjaśnia David Rüßmann, dyrektor ds. projektów specjalnych.
W lipcu 2022 r. do projektu dołączyła firma Krones, która opracowuje między innymi systemy recyklingu tworzyw sztucznych. W jednej z pilotażowych instalacji Krones przeprowadzono testy rozdzielania laminowanych folii PET/PE na poszczególne warstwy w skali przemysłowej. Z powodzeniem zastosowano do tego standardowy proces gorącej kąpieli stosowany w recyklingu PET, otrzymując osobno PET i PE do wykorzystania jako jednorodne materiały.
- W naszym zakładzie wykazaliśmy, że delaminacja wielowarstwowej folii jest wykonalna. Jednak proces rozdzielania folii można jeszcze udoskonalić, optymalizując takie jego parametry jak wielkość uzyskiwanych płatków materiału - wyjaśnia Thore Lucks, dyrektor ds. technologii rozwiązań recyklingowych w Krones.
Proces rozdzielania komponentów PET i PE wchodzących w skład folii jest oparty na klejach opracowanych specjalnie pod tym kątem. Kleje te są używane w trakcie laminacji wielowarstwowych folii do łączenia różnych materiałów funkcjonalnych. Klej do laminowania musi charakteryzować się możliwie maksymalną siłą łączenia, gdy jest to wymagane, a jednocześnie umożliwiać łatwe rozdzielenie warstw na etapie recyklingu zużytego produktu.
- Nasze wodorozcieńczalne kleje Epotal wykazały się już bardzo dobrymi właściwościami przy rozdzielaniu wielowarstwowych opakowań w laboratorium. Fakt, że już podczas pierwszej próby na skalę przemysłową udało nam się całkowicie rozdzielić 69 procent materiału opakowaniowego uważamy za wielki sukces. Jesteśmy przekonani, że będziemy mogli jeszcze poprawić ten wynik dzięki optymalizacji parametrów naszego rozdzielalnego kleju - mówi Kresimir Cule, dyrektor ds. marketingu komercyjnego klejów przemysłowych w BASF SE.
Perspektywy: dalszy rozwój klejów do laminacji
Prace w ramach projektu nadal trwają. Korygując różne parametry procesu recyklingu oraz doskonaląc używane kleje do laminacji, partnerzy dostrzegają dodatkowe możliwości zwiększenia wskaźnika recyklingu tworzyw sztucznych. Najważniejszą kwestią pozostaje jakość materiałów z recyklingu. Celem jest możliwość ponownego użycia PET do produkcji opakowań do żywności, natomiast frakcja PE będzie wykorzystywana jako surowiec opakowaniowy dla branży niespożywczej. Wkrótce przeprowadzone zostaną odpowiednie badania w tym kierunku.
