PET、HDPE塑料产品可回收再生设计及再生塑料高值化应用案例集

作为德国联邦企业，GIZ支持德国政府开展国际合作，推动实现可持续发展目标。出版方德国国际合作机构（GIZ）注册地波恩(Bonn)、埃施伯恩(Eschborn)，德国项目介绍重塑包装——中欧合作赋能回收循环价值链项目Waste to Resource: Upgrading the Value Chain of PackagingWaste Through Improving Collection and Recycling in China由德国联邦经济合作与发展部(BMZ)委托受develoPPP.de计划资助联系人钱名宇，环境与循环经济部门主任，GIZ东亚区地址：中国北京市朝阳区亮马河南路14号塔园外交办公楼2-5邮编：100600电话：+86 10 8725 5180邮箱：circular-economy@giz.de,mingyu.qian@giz.de网址：circular-economy-cooperation.com作者陈俊青，中国合成树脂协会塑料循环分会审校梁晨阳，环境与循环经济部门，GIZ东亚区谨代表德国联邦经济合作与发展部(BMZ)北京，2024 重塑包装——中欧合作赋能回收循环价值链项目自2021年8月起，项目受德国经济合作与发展部（BMZ）develoPPP.de专项资金委托，由德国国际合作机构（GIZ）联合汉高（Henkel）、利乐（Tetra Pak）、陶朗（Tomra）、芬欧蓝泰标签（UPMRaflatac）、农夫山泉（Nongfu Srping）共同执行。项目重点关注塑料软包、饮料纸基复合包装、PET瓶及HDPE日化硬包装等包装废弃物的收集及高值回收；同时，通过结合试点经验及生态设计、生产者责任延伸制（EPR）等先进理念，为包装废弃物的综合管理提供政策及标准建议，提升包装废弃物回收价值链，促进包装行业的低碳可持续发展。本报告全文受版权保护。截至本研究报告发布前，德国国际合作机构（GIZ）和相关作者对出版物中所涉及的数据和信息进行了仔细研究与核对，但不对其中所涉及内容及评论的正确性和完整性做任何形式的保证。本出版物中涉及到的外部信息，由其发行方对相关内容负责，德国国际合作机构（GIZ）不对此类内容承担任何责任。 目录1.前言....................................................................................12.高值化回收再生应用的产业链基础..........................................................12.1产品设计因素.......................................................................12.2其他因素...........................................................................22.2.1回收体系.....................................................................22.2.2鼓励性政策法规...............................................................22.2.3标准管理体系.................................................................32.2.4高端再生装备.................................................................33. PET篇.................................................................................33.1 PET的回收再生现状................................................................33.2再生PET材料等级、影响因素及价格..................................................43.3影响PET容器包装产品回收再生的设计元素............................................53.4高值化PET可回收再生设计及应用案例................................................63.4.1无着色瓶体+环绕套标：农夫山泉饮用天然水瓶....................................73.4.2去除瓶体颜色：雪碧无着色瓶...................................................83.4.3去除标签：百事无标签可乐瓶...................................................93.4.4蓝色透明瓶体+PETG热收缩标签：脉动系列饮料瓶..............................103.4.5可水洗不干胶标签：芬欧蓝泰标签（UPM Raflatac）............................123.4.6去除不干胶标签：好来漱口水PET瓶...........................................133.4.7再生PET“瓶到瓶”应用：花木星球洗衣液瓶...................................143.4.8日化PET瓶+全聚烯烃泵头：联昌全塑泵头.....................................154. HDPE篇...............................................................................164.1 HDPE的回收再生..................................................................164.2再生HDPE类别、价格及影响因素....................................................174.3影响HDPE回收再生的设计元素.....................................................184.4高值化HDPE可回收再生设计及应用案例.............................................194.4.1杂色再生HDPE“瓶到瓶”应用：施华蔻洗发露..................................194.4.2包装单材化改进：好丽友EX系列口香糖.........................................214.4.3可回收再生牙膏管：高露洁喜马拉雅玫瑰盐牙膏..................................224.4.4再生HDPE“瓶到瓶”应用：奥妙洗衣液........................................235.高值化回收再生应用商业化瓶颈与建议.....................................................245.1产品技术性能需要..................................................................24 5.2企业内部成本决策..................................................................255.3市场/消费者接受度.................................................................255.4标准技术路线选择..................................................................26参考文献..................................................................................27 1.前言塑料污染的责任不是塑料材料本身，而是在于人们使用和管理塑料的方式。实现塑料闭环和高值化回收再生，需要一套复杂体系的支撑，包含产品设计、生产、使用到废弃后回收再生；同时也面临着产业链各环节运行机制处于不同发展阶段的挑战，在基础设施、政策法规、标准制定和市场机制等方面尚未协调一致。中国是塑料产品生产、消费和回收大国，每年处置废旧塑料近两千万吨[1]。传统塑料包装产品多注重成本、功能与外观，没有考虑后续回收再生的难易，导致部分产品在使用消费后，无法被规模化收集再生、经济性倒挂、要消耗更多人力和成本，甚至完全失去再利用价值，只能被填埋和焚烧。从全球塑料可持续发展角度，真正实现塑料产品在消费后的可回收再生和循环利用需要满足以下条件[2]：使用能够被当前回收再生体系接纳和加工处置的塑料原材料；产品废弃后能够被规模化分类收集到回收再生体系中；回收再生过程需要具有商业可行性；再生后的塑料材料可以满足生产新产品的性能要求。长久以来，国内传统废旧PET和HDPE塑料的回收再生已发展成熟，有明确的产业化应用方向，例如：PET瓶到化纤、PE日化中空瓶到管道料。然而，随着合成树脂产能的不断扩大、原生塑料“价格天花板”的持续降低以及塑料回收再生成本的日益增加，改进包装设计、提高再生塑料质量、推动高值化循环利用已成为整个塑料产业链健康发展的必然趋势，也是当前行业急需引导推广的价值方向。高值化回收再生首先意味着前端产品设计要符合回收再生条件，易于加工处置，能够生产出高品质的再生材料；同时再生材料性能应适用于原始材料的同级循环或高值化应用，可替代原生塑料使用、实现多次循环，具有较高的市场价值。本文从高值化回收再生应用需具备的产业链基础和影响因素开始分析；通过梳理PET和HDPE塑料包装/制品的回收再生和下游应用现状，将重点落在塑料产品自身材料设计对回收再生的影响上，提炼总结常见设计问题；同时展示PET和HDPE包装产品可回收再生设计和创新应用的行业典型案例，并进行技术方案特点分析；最后总结高值化回收再生应用的商业化瓶颈，并为未来发展提供建议。2.高值化回收再生应用的产业链基础塑料产业链通常以食品接触级材料作为再生塑料循环应用的最高价值体现，其次是包装和消费品领域。高值化回收再生应用的前提条件一定是再生材料在品相和性能安全方面可以做到接近甚至超出原生塑料产品。尽管PET和HDPE塑料的回收再利用市场已具规模，但目前绝大部分仍是以降本降级使用为目的，用于较低端的材料替代，市场需求下降、价格竞争激烈。而可用于同级循环的高品质再生塑料供给不足、价格高昂、终端采购并不积极，创新应用市场有待进一步成长突破，且多个产业链基础设施短板制约着高值化回收再生应用。2.1产品设计因素据惠普公司多年研究统计，70-80%的生产缺陷是由产品设计原因造成的[3]。同理，塑料产品的材料选择和设计决定着高值化回收再生的潜能，直接影响再生材料的性能、应用领域和市场价值。然而现在大多数塑料包装产品的设计，没有对塑料材料进行全生命周期管理，可回收再生设计思想还处于初始发展阶段。 1 2在废旧PET回收再生市场调研中发现：利于回收再生的PET瓶源只占全部回收瓶源的30%-50%[4]。一些看上去无色透明的“高品质”PET瓶，由于设计时添加了阻隔材料或其他添加剂成分，在瓶片挤出/纺丝前的干燥环节，经高温烘烤后会