Портал индустрии
переработки пластмасс



Рекламодателям

Наша целевая аудитория: инвесторы, руководители, топ-менеджеры, специалисты компаний-производителей и поставщиков …

Подробнее

Укажите ваш e-mail, чтобы получать подборки актуальных новостей из мира переработки пластмасс.

Подписаться
Унификация пластиков  в одноразовой упаковке
18.10.2024

Унификация пластиков в одноразовой упаковке

Большую долю в твердых коммунальных отходах занимают одноразовая посуда, столовые приборы и упаковка. Как уйти от запрета производства данных товаров, ведь именно пластики — идеальный материал для их изготовления и эксплуатации? По мнению эксперта, унификация полимерных материалов, разрешенных для выпуска одноразовых изделий, станет решением данной проблемы.

Сергей РЫЖКОВ,
независимый эксперт

Полимеры в составе ТКО
Изделия из полимерных материалов широко используются в повседневной жизни практически каждого человека на Земле. Рост накопления пластиковых отходов обуславливается растущим потреблением изделий из полимеров и при этом отсутствием общепринятой методики их сбора и вторичной переработки, а также работоспособной регуляторной базы.
Общий объем потребления всех видов пластмасс в мире составляет порядка 370-400 млн т/год, в то время как общий объем потребления различных материалов (металл, дерево, бетон, стекло, кирпич и прочее, включая пластмассы) на конец 2019 года составлял 90 млрд т (пластики в этой массе по объему с учетом разницы плотностей занимают долю менее чем 3,0%).
По данным основных информационных мировых источников, общий объем муниципальных отходов в мире составляет не более 2 млрд т/год. При этом пластмассы в этом объеме твердых коммунальных отходов (ТКО) составляют не более 18% [1]. Данная пропорция выявлена в США, где уровень потребления пластика на душу населения является одним из самых высоких в мире и является характерным для развитых стран мира.
В России объем переработки пластмасс в 2020 году составил 7,3 млн т. Эта цифра подтверждается статистическими данными производства и импорта в РФ как самих пластмасс, так и изделий из них.
Общий объем ТКО, образующихся в РФ, составляет, по разным оценкам, 65-75 млн т/год. При этом в общей массе твердых коммунальных отходов полимеры составляют 5-7% [2].

Субъект РОП в Европе и России
Расширенная ответственность производителей (РОП) (Extended Producer Responsibility — EPR) — законодательно закрепленное положение, при котором вводится финансовая ответственность за возможность последующей переработки отходов как от пластиковой упаковки, так и отходов от иных товаров после завершения их жизненного цикла.
Директива 94/62/EC Европейского парламента и Совета от 20 декабря 1994 года об упаковке и упаковочных отходах (Directive 94/62/Econ Packaging and Packaging Waste) устанавливает требования к схеме EPR в странах ЕС. EPR — это политический инструмент, который требует от импортеров и производителей в странах-членах ЕС распространить сферу своей финансовой ответственности на стадию постпотребления своей продукции, создать стимулы для предотвращения возникновения отходов у источника, продвижения экологичного дизайна и состава, поддержки в достижении общественных целей по переработке вторичных ресурсов и управлению ими.
Согласно Директиве 94/62 / EC, импортеры и производители в ЕС обязаны платить пошлину организации по охране окружающей среды за сбор, утилизацию и вторичную переработку любой упаковки и упаковочных отходов, которые выбрасывают потребители (или управлять процессом самостоятельно) [3]. Статья 2 данного документа гласит: «Директива распространяется на всю упаковку, размещенную на рынке в ЕС, и на все упаковочные отходы, независимо от того, используются ли они или выбрасываются на промышленном, коммерческом, офисном, магазинном, сервисном, бытовом или любом другом уровне, независимо от используемого материала». Необходимо обратить внимание, что статья 3 Директивы 94/62/EC четко определяет: «Термин упаковка означает всю продукцию, изготовленную из любых материалов любого характера, которая используется для хранения, защиты, обращения, доставки и товарного вида товаров от сырья до продуктов переработки, от производителя к пользователю или потребителю и состоит из торговой или первичной упаковки; группированной или вторичной упаковки; транспортной или третичной упаковки» [4].
Почти в каждом государстве — члене ЕС действуют различные национальные нормативные акты по внедрению EPR в своих странах. Это означает, что ответственность и затраты на сбор и сортировку упаковочных отходов различаются в зависимости от системы EPR в каждом государстве [5].
В Германии в Директиве по упаковке используется общий термин «Производитель» для обозначения обязанных сторон: производителей, розничных торговцев, импортеров, интернет-магазинов, компаний, осуществляющих почтовые заказы, дистрибьюторов, других первоначальных дистрибьюторов и так далее. То есть термин обозначает любую сторону, которая впервые заполняет упаковку товаром или впервые размещает заполненную упаковку на немецком рынке. Для производителей упаковки, участвующих в системе, это касается упаковки, размещенной на рынке ФРГ: она накапливается в виде отходов у частного конечного потребителя или сопоставимого источника образования отходов. Если импортеры впервые размещают розничную, групповую упаковку и упаковку для транспортировки на рынке в пределах юрисдикции Германии, это делает их производителями в соответствии с немецкой Директивой по упаковке.
Таким образом, акцент РОП в странах ЕС смещен на компанию-производителя потребительских товаров (CPG), использующих упаковку для упаковывания конечного продукта и выпускающих готовый упакованный продукт на рынок.
В России введенный в конце 2023 года новый механизм РОП сказался в первую очередь на производителях упаковочных материалов, которые не являются конечными производителями самой упаковки и зачастую не могут ни повлиять на состав производимого упаковочного материала (он определяется требованиями упаковываемого продукта), ни осуществлять реальный сбор произведенной упаковки, так как выпуск в обращение готовой упаковки чаще всего осуществляет не производитель упаковочных материалов, а производитель упакованного товара.

Одноразовая посуда и упаковка из пластиков
Проблема переработки отходов полимерных изделий, в том числе отходов гибкой и жесткой одноразовой упаковки, а также одноразовой посуды обуславливается многообразием материалов, применяемых в процессе изготовления этих изделий.
Для выпуска одноразовой упаковки и одноразовых полимерных изделий используется широкая гамма материалов, которая включает в себя различные виды ПЭ и ПП, ПЭТ и ПС, ПВХ и ПА, этилвиниловый спирт, бумагу и картон, пульперкартон и алюминиевую фольгу, крахмалонаполненные материалы и полилактиды (в первую очередь на основе сахарного тростника), материалы на базе древесного волокна и оксоразлагаемые полимеры, полимерные композиции, наполненные мелом и тальком.
Невозможность переработки указанного разнообразия используемых материалов объясняется их различными физико-химическими свойствами.
При производстве гибких упаковочных материалов с целью обеспечения сохранности упаковываемого продукта и кратного увеличения срока его хранения зачастую используется комбинация нескольких материалов, что в свою очередь приводит к сложности разделения многослойного комбинированного материала на слои и фактически исключает возможность вторичной переработки и получения ценного сырья.
Решение актуальной задачи современности по сокращению объемов накопления неперерабатываемых пластиковых отходов во многих странах мира уже вылилось во введение запрета на производство и применение многих видов одноразовых изделий из полимерных материалов, что приводит к сокращению применения полимеров и их замене на биоразлагаемые материалы. Однако стоит отметить, что биоразлагаемые материалы не в силах заменить весь объем применяемых в мире пластиков.
В производстве широкого ассортимента одноразовой пластиковой посуды и жесткой полимерной одноразовой упаковки, потребность в которых особенно возросла в период пандемии COVID-19 и распространения удаленных режимов работы, из полимерных материалов используются в основном ПС, ПП и ПЭТ. Полистирол обеспечивает пластиковым приборам необходимую жесткость, но имеет низкую термостойкость (до 80°С), что ограничивает его безопасное применение для хранения и транспортировки горячих продуктов. Полипропилен, имея высокую термостойкость (порядка 120°С), обладает меньшей жесткостью, чем изделия из полистирола, химически инертен и более безвреден, чем полистирол. Упаковку и одноразовую посуду из полипропилена, в отличие от изделий из полистирола и полиэтилентерефталата, можно использовать в микроволновых печах для прямого разогрева продуктов. Полиэтилентерефталат, как основной полимер для выпуска контейнеров и упаковки для готовых продуктов, а также емкостей для розлива различных напитков, обладает высокой прозрачностью, устойчивостью к маслам, жирам и кислотам, но не устойчив к действию УФ-излучения. Исходя из вышесказанного, практически нет универсального полимера, который мог бы удовлетворить требования, предъявляемые к материалам, по всем параметрам.
Практически все полимерные композиции содержат модифицирующие добавки, способствующие повышению показателей эксплуатации готовых изделий. Исключение из этого правила составляют красители, которые используются чаще всего в маркетинговых целях и способствуют продвижению продукции на рынке.

Экологичны ли альтернативные материалы?
Помимо упаковки и посуды из полимерных материалов широкое распространение получила также одноразовая упаковка и одноразовая посуда из бумаги и картона, в том числе бумажные трубочки, картонные тарелки и стаканы, картонные контейнеры. Бумага и картон являются, казалось бы, экологичными материалами: они вторично перерабатываются, в чистом виде подвержены естественному процессу биоразложения в природе. Однако стоит отметить, что, поскольку бумага и картон часто загрязнены остатками пищи, они становятся малопригодными к вторичной переработке, а промышленное компостирование бумаги и картона не ведется. Также стоит обратить внимание на существенно большую массу картонного стакана по сравнению с пластиковым, меньшую технологичность в изготовлении и в разы большую стоимость.
Другим серьезным недостатком бумаги и картона в чистом виде является проницаемость для воды и жиров. Добавки, повышающие водожиростойкость бумаги и картона, серьезно снижают возможность его самостоятельного разложения в естественной среде. А использование ПЭ или ПП для ламинации практически сводит на нет всю экологичность указанных структур, а также существенно затрудняет их рециклинг. Использование биоразлагаемых пластиков для ламинации картона развито очень слабо ввиду практического отсутствия и дороговизны самих биоразлагаемых пластиков.
Если рассмотреть вопрос бумажной и картонной упаковки с точки зрения вреда экологии, то этот вред может быть куда большим, чем наносимый пластиками. Для производства бумаги используется древесина. Ежегодно вырубается порядка 100 млн га леса, что сопоставимо с площадью такой страны, как Египет! При переработке бумаги используются гидроксид натрия, сульфид натрия, отбеливание диоксидом хлора. Каждый этап требует большого объема воды: на изготовление листа формата А3 уходит 13 л жидкости. Также тратится большое количество электроэнергии: на эту сферу производства приходится 2% общего углеродного следа в мире. Продолжается загрязнение рек и озер сточными водами, которые содержат примеси органических соединений, щелочи и отбеливателя.
Альтернативные материалы, такие как пульперкартон, крахмал и полилактид, используемые для производства одноразовой посуды и упаковки, поступают в основном из Китая. Китайские производители уже несколько десятков лет назад разработали и внедрили различные виды сырья для производства так называемой экопосуды и экоупаковки.
Одноразовая посуда из пульперкартона набирает популярность. Она достаточно практична в использовании, изделия имеют хорошую жесткость и прочность. Для производства данной продукции при контакте с пищевыми продуктами используется отбеленная целлюлоза. Но производство пульперкартона без специальных добавок делает изделия совершенно беззащитными перед водой и жирами, а применение упомянутых добавок ставит под сомнение возможность быстрого разложения в природе.
Другой альтернативой пластику являются так называемые PSM-композиции (Plast Starch Materials) — полимеры, полученные из природного источника растительного крахмала. По уверению китайских коллег, данные материалы биоразлагаемы. И все же необходимо обратить внимание на существенное ухудшение потребительских свойств посуды и приборов на основе крахмалонаполненных материалов: их жесткость ниже по сравнению даже со стандартными ПП-изделиями. Вес крахмалонаполненной посуды существенно превышает вес соответствующих пластиковых изделий из классических полимеров, а аргумент некоторых маркетологов, что в PSM-приборах содержится меньшее количество пластика, чем в полностью полимерных изделиях, также не всегда выдерживает критики.
По внешнему виду изделия из PSM-материалов очень похожи на изделия из полипропилена, но для определения истинного состава каждого изделия необходимы лабораторные исследования, что фактически делает невозможным вторичную переработку данных композиций, так как для каждой комбинации нужны свои условия переработки и компостирования. То есть на законодательной основе требуются соответствующие правила раздельного сбора и методов утилизации. Данная работа только начата в Китае.
Вопрос разложения полимерной составляющей и в целом PSM-композиции в естественных условиях также пока остается открытым. В настоящее время все крахмалонаполненные изделия отправляются на общую свалку, где для них нет специальных условий для компостирования и переработки.
Достаточно новым сырьем для производства одноразовой упаковки и посуды является сахарный тростник. Одноразовые изделия из полилактида, по заверению китайских коллег, отлично разлагаются и имеют высокую жесткость. Но, несмотря на возрастающую популярность изделий из полимолочной кислоты, их применение серьезно затруднено низкой термостойкостью данного материала. Уже при температуре 50°С он теряет свои механические свойства, становится мягким, что серьезно ограничивает возможность его использования в одноразовой посуде. Дефицитное сырье пока доступно в основном в странах с тропическим климатом, и небольшие объемы его производства не могут конкурировать с развитой индустрией пластмасс.
Посуду из биоразлагаемых (по заверению производителей) материалов и PSM-композиций необходимо собирать отдельно, так как нужно создавать особые условия для промышленного компостирования данных материалов с целью реализации их «биоразлагаемых» свойств.
Материалы на основе древесного волокна, композиции, содержащие в своем составе мел и тальк, существенно расширяют ассортимент применяемых материалов, однако еще больше сужают возможность вторичной переработки всего описанного многообразия.

Станет ли запрет выходом?
В настоящее время практически все выпускаемые в оборот одноразовые пластиковые изделия (за исключением ПЭТ-бутылок), одноразовая гибкая и жесткая упаковка из полимерных и комбинированных материалов за редким исключением не вовлечены во вторичную переработку и находятся за переделами экономики замкнутого цикла, в том числе в связи с отсутствием системы их раздельного накопления.
С 1 января 2022 года в России планировалось введение запрета на оборот 28 видов упаковки, включая пластиковую посуду по причине отсутствия достаточных организационных мер по сбору и переработке отходов из них. В 2021 году ряд учебных и научно-исследовательских учреждений в России провели исследование экономических последствий запрета этих видов упаковки и перехода на альтернативные виды (бумага, картон, стекло и другие), однако результаты исследований показали, что ограничения привели бы к сокращению объемов выпуска продуктов питания, к падению производительности труда в РФ и к необоснованному увеличению себестоимости производства (росту инфляции). В настоящий момент данный список не прошел оценку регулирующего воздействия в Правительстве РФ.

Зачем нужна унификация полимеров?
При грамотном подходе к вопросу организации обращения с отходами, пластиковые изделия (в первую очередь одноразовую пластиковую посуду и жесткую одноразовую упаковку) нельзя отнести к трудно извлекаемым отходам. Строго говоря, они вообще не должны попадать в смешанные твердые коммунальные отходы или просто в мусор. Благодаря введению определенной унификации материалов, из которых данные изделия выпускаются, их можно было бы накапливать вместе с другими товарами, выполненными из таких же полимеров.
К примеру, допускается, что лотки, контейнеры, соусники, миски, тарелки, стаканы, ложки, вилки, ножи, трубочки, а также многие другие изделия изготавливаются только из белого ПП. Такие изделия имеют хорошие потребительские свойства, разительно большую термостойкость по сравнению с другими используемыми для этих целей полимерами, гарантируют возможность разогрева в СВЧ-печах, а также пригодны к рециклингу. Вопрос жесткости изделий может быть решен за счет некоторого увеличения толщины изделия в критических местах.
Можно ли на практике заменить всю гамму используемых для производства пластиковой посуды материалов полипропиленом? Да, бесспорно, это осуществимо. Большинство литьевых и экструзионных машин достаточно универсальны и позволяют перерабатывать разные пластики, в том числе ПС И ПП. Да, потребуется доработка оснастки, однако небольшие затраты вполне по силам каждому переработчику пластмасс с учетом перспективы продолжения выпуска данных изделий. Затраты на переход на другой тип полимера могут оказаться лучшей альтернативой запрету на производство и потребление одноразовой пластиковой посуды. Производственные мощности по синтезу полипропилена в нашей стране имеют большой запас для возрастающих потребностей внутреннего рынка.
Single_2.jpgДля вовлечения большого количества полипропиленовых изделий во вторичную переработку предлагается отказаться от всех видов красителей, кроме белого, так как смешение изделий разного цвета при переработке приведет к получению вторичного сырья так называемых «грязных цветов», а белая вторичная гранула прекрасно подойдет для изготовления многих изделий, которые сохранят привлекательный товарный вид.
Вторым материалом, который должен остаться при производстве пластиковой посуды, станет прозрачный ПЭТ, который обладает хорошими набором потребительских свойств и способен к многократному рециклингу.
Для практической реализации данной идеи необходимо будет закрепить технические требования, предъявляемые к изготовлению одноразовой посуды, одноразовых столовых приборов и некоторым видам жесткой упаковки из белого ПП. Несомненно, как и в настоящее время, каждое изделие должно быть промаркировано соответствующей цифровой и буквенной маркировкой согласно Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности упаковки» ТР ТС 005/2011. В таком случае каждый конечный потребитель будет понимать, что доставленная готовая еда в прозрачном контейнере — это изделие из ПЭТ-материала, а белые столовые приборы — это изделия из полипропилена. Простой способ идентификации двух используемых материалов позволит существенно упростить процессы раздельного накопления, сортировки и переработки использованной пластиковой посуды и даже некоторых видов упаковки. Товары из ПП и ПЭТ представляют собой изделия из мономатериалов, каждое из которых может быть легко переработано во вторичное сырье, что соответствует принципам экономики замкнутого цикла.
Процесс унификации применяемых полимерных материалов неизбежен и является одним из направлений по снижению неизвлекаемых или неперерабатываемых отходов полимеров в ТКО.
Дальнейшее развитие системы раздельного накопления бытовых (в первую очередь, полимерных) отходов вкупе с развитием унификации применяемых пластмасс позволит существенно сократить попадание отходов от упаковки на полигоны. Общее количество упаковочных материалов на основе пластика, в том числе комбинированных с ним, не так велико. Разработать методы их утилизации необходимо, хотя это и потребует некоторого времени. Именно на этом должны быть сосредоточены усилия по поддержке научных, технологических и организационно-технических изысканий. Можно с уверенностью сказать, что сфера организации накопления и переработки отходов в настоящее время становится одной из наиболее наукоемких, интересных и творческих задач для решения — на уровне, сравнимом с освоением космоса или появление новых революционных направлений в медицине.
Очевидно, что, идя навстречу этому, отрасль упаковки и производства изделий из пластмасс должна двигаться в сторону проработки вопросов унификации применяемых материалов. Но эти процессы должны происходить поступательно и эволюционно, без ограничений и запретов до момента уверенного освоения применения более современных материалов, которые легче отделить от остальных отходов и переработать. При этом унификация материалов для производства пластиковой посуды и жесткой упаковки является, пожалуй, относительно простым и безболезненным шагом на этом пути, так как позволяет начать использовать уже существующую систему отдельного накопления ПЭТ-бутылок. К прозрачным ПЭТ-бутылкам добавятся прозрачные коррексы, лотки и контейнеры из полиэтилентерефталата.
Структура сбора ПЭТ-отходов сможет также включать накопление отходов одноразовой посуды и контейнеров из белого ПП. Далее в месте сортировки можно легко визуально разделить два полимерных материала, так как один из них (ПЭТ) будет прозрачный, а второй (ПП) белый или иметь молочный полупрозачный цвет.
Увеличение количества собираемых полимерных отходов позволит повысить рентабельность данного бизнеса и, следовательно, кратно расширить инфраструктуру сбора полимерных отходов, которая должна проникнуть и в промышленность, и в ретейл, и в кейтеринг.
Создание инфраструктуры (включая разработку соответствующего законодательства) сбора отходов, в свою очередь, позволит вовлечь еще больший процент отходов пластиковой посуды и контейнеров в экономику замкнутого цикла.
Выработка конкретных мер по снижению полимеров в ТКО и увеличение их раздельного сбора приведет к увеличению объема переработки отходов полимеров во вторичное сырье, позволит полимерной отрасли сократить применение первичного сырья и помимо положительного влияния на окружающую среду позволит отрасли сократить себестоимость.
Для внедрения данных мер необходим переходный период для подготовки производственной базы, а также постепенного изъятия из оборота одноразовых изделий из других пластиков, запрета выпуска псевдобиоразлагаемых и других псевдоэкологичных комбинированных материалов на основе комбинации «полимер/картон», ограничение применения мела и талька при производстве одноразовой посуды и жесткой упаковки для получения чистого вторичного сырья и облегчения его вторичной переработки.
Реализовать данную инициативу, несомненно отвечающую современной зеленой повестке, можно только при заинтересованности государственных ведомств, введения регуляторных норм и правил и, безусловно, активном участии делового сообщества, которое обеспечивает страну такими изделиями.


Посмотреть в журнале

x
Подождите минуточку...
Будьте в курсе важнейших новостей полимерной отрасли
Я даю согласие на обработку персональных данных
Подписаться
x
Будьте в курсе важнейших новостей полимерной отрасли
Я даю согласие на обработку персональных данных
Подписаться
Яндекс.Метрика