克朗斯 讓PET塑料瓶在食品行業(yè)重生

申海鵬

PET作為當(dāng)前飲料包裝的主要形式，每年的使用量依舊在迅速增長(zhǎng)，據(jù)Euromonitor的報(bào)告顯示，2011年全球總計(jì)灌裝4460億個(gè)PET瓶，并且每年還在以6%的速度增長(zhǎng)，而我國(guó)2011年年灌裝量達(dá)到1330億個(gè)，占到世界灌裝總量的30%。如此巨大的PET瓶使用量，其原料來(lái)源于何處，廢舊PET又是如何處理的呢？

PET材料再利用于食品包裝是主流趨勢(shì)勢(shì)

在2012（第十屆）中國(guó)國(guó)際啤酒、飲料制造技術(shù)及設(shè)備展覽會(huì)（CBB 2012）上，據(jù)德國(guó)克朗斯總裁福樂(lè)克·宮喜德先生介紹，PET是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂的縮寫(xiě)，PET和其他聚合物一樣也是從原油中獲取的，在全球范圍內(nèi)，PET每年消耗的石油大約占石油消耗總量的0.0016%，一個(gè)普通的PET大約消耗25克石油，對(duì)于日益增長(zhǎng)的PET市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，其對(duì)石油的消耗量是驚人的，特別是在石油日益減少的今天。

PET材料的需求日益增長(zhǎng)，使更多的企業(yè)開(kāi)始通過(guò)回收利用，將一些使用過(guò)的PET塑料重新用作為PET的原料。2011年，全球共有47%的PET包裝被回收，而在這些回收的PET塑料中大部分被用于非食品行業(yè)，只有一小部分被用于食品行業(yè)，世界各地區(qū)的回收量及分配比也存在極大的差異。

北美和中美洲的PET回收率為30.2%，有189萬(wàn)噸被燒毀或者丟棄，未得到回收利用。PET總消耗量的14%被回收為食品級(jí)的PET原料；歐美及俄羅斯2011年的PET回收率為37%，有276萬(wàn)噸未得到回收利用。同樣PET總消耗的14%被回收作為食品級(jí)的PET原料；南美洲回收率為34.5%，有137萬(wàn)噸未得到回收利用，7%被回收為食品級(jí)PET原料；亞太地區(qū)的回收率高達(dá)71.2%，未利用的PET為68萬(wàn)噸，但食品級(jí)的PET回收料只占2%。而我國(guó)的回收率達(dá)到84%，只有41.9萬(wàn)噸未得到回收利用，食品級(jí)PET卻只占1%。

由此看見(jiàn)，PET回收蘊(yùn)含著巨大的經(jīng)濟(jì)效益，在塑料行業(yè)得到發(fā)展和關(guān)注的同時(shí)，各國(guó)也都在為PET的回收利用而努力，但目前回收的PET塑料瓶主要還是降級(jí)為其他行業(yè)的原料而非食品級(jí)應(yīng)用，尤其在我國(guó)，通常將其加工成紡織纖維或者其他日用品。而將這些寶貴的材料重新用于食品行業(yè)是當(dāng)前主流的趨勢(shì)，近幾年來(lái)回收的使用率也在迅速增長(zhǎng)。

10月1日，《廢塑料加工利用污染防治管理規(guī)定》（簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)定》）已經(jīng)正式實(shí)施，《規(guī)定》嚴(yán)禁廢塑料用于生產(chǎn)食品級(jí)包裝。這項(xiàng)規(guī)定對(duì)回收廢舊PET塑料再生產(chǎn)成食品級(jí)塑料的企業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是雪上加霜。此項(xiàng)規(guī)定是為了保障食品安全而推出的，可目前是否有設(shè)備可以將廢舊PET塑料改造成食品級(jí)的塑料呢？國(guó)家此項(xiàng)規(guī)定是否以偏概全呢？據(jù)克朗斯總裁，福樂(lè)克·宮喜德介紹，“嚴(yán)禁廢塑料用于生產(chǎn)食品級(jí)包裝的規(guī)定在發(fā)達(dá)國(guó)家早已實(shí)施，但他們還有相應(yīng)的部門(mén)去進(jìn)行檢測(cè)，如果回收再利用的塑料達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)就可以用于食品包裝，我希望中國(guó)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，以使那些達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)得以更好的生存和發(fā)展，這畢竟將有利于整個(gè)社會(huì)發(fā)展?！?/p>

瓶對(duì)瓶—PET塑料瓶的回收設(shè)備

福樂(lè)克·宮喜德總裁向我們介紹了克朗斯的一款瓶對(duì)瓶PET回收設(shè)備，該設(shè)備是專(zhuān)門(mén)為PET塑料瓶的回收而推出的。PET塑料經(jīng)過(guò)該設(shè)備的處理后可以達(dá)到FDA對(duì)食品級(jí)塑料的要求。其處理過(guò)程如下：

在進(jìn)入清洗模塊之前，首先要對(duì)瓶子進(jìn)行分選。解包后的PET瓶進(jìn)入的第一道工序是振動(dòng)篩。在此，利用機(jī)械分離出較小的污物顆粒，例如，玻璃、沙子、散落的標(biāo)簽，PVC袋子等。在接下來(lái)的工序中，材料通過(guò)金屬探測(cè)橋，除掉金屬雜質(zhì)，通過(guò)遠(yuǎn)紅外分選機(jī)，除掉有色PET瓶和非PET材質(zhì)的塑料瓶，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步人工挑選后的PET瓶被送入破碎機(jī)中完成干法破碎流程，瓶蓋、PET瓶和標(biāo)簽在這個(gè)工序得到破碎。經(jīng)過(guò)破碎后的材料將會(huì)到達(dá)一臺(tái)干式混合器，通過(guò)各個(gè)組分間相互的溫和摩擦將各種組分相互分開(kāi)，例如分離標(biāo)簽和PET材料。隨后在空氣分離器中借助恒定的氣流，將有近95%的輕質(zhì)材料如標(biāo)簽，粉末狀PET材料被分離除倆并單獨(dú)收集。主要由PET碎片和瓶蓋碎片形成的混合物接下來(lái)要進(jìn)入預(yù)洗槽，接受第一道熱水噴淋、浸泡。預(yù)洗后的下一道工序是堿洗，借助克朗斯專(zhuān)利的高強(qiáng)度堿洗工藝，PET碎片表面的膠水和標(biāo)簽得到有效了去除。在這里，克朗斯配備的高效循環(huán)過(guò)濾器，可以實(shí)現(xiàn)堿液的重復(fù)利用，大大降低清洗介質(zhì)的消耗。隨后材料進(jìn)入浮沉分離機(jī)，較重的PET碎片沉到底部，較輕的瓶蓋材料如PE，PP浮到表面被分離出來(lái)。PET碎片接下來(lái)進(jìn)入后清洗槽高溫?zé)崴軐ET碎片表面才留的堿液和膠水洗凈。通過(guò)此流程后，PET碎片通過(guò)二級(jí)干燥將會(huì)被吹干，此時(shí)得到的就是可以加工成紡織纖維或者其他日用品的PET碎片，而要成為食品級(jí)的再生料還要經(jīng)過(guò)去污模塊的處理。

從上面的瓶對(duì)瓶回收設(shè)備的流程可以看出，該設(shè)備之所以能夠生產(chǎn)出食品級(jí)的回收PET塑料主要得益于分選模塊，清洗模塊和去污模塊的完美組合。

清洗模塊

干法預(yù)清洗

影影響回收PET質(zhì)量的一個(gè)主要因素是能否無(wú)殘留的去掉異物——主要是標(biāo)簽和塑料薄膜。標(biāo)簽及薄膜采用了復(fù)雜的印刷工藝，美化了產(chǎn)品外觀(guān)，卻給清洗流程帶來(lái)了困難。如果采用濕法清洗，印刷油墨在洗出后可能融于清水中，與PET材料結(jié)合，若將這樣的PET材料用于食品包裝中，必然會(huì)對(duì)食品的安全造成一定的影響，同時(shí)，游離出的物質(zhì)對(duì)排放水也會(huì)造成污染。因此克朗斯在PET回收設(shè)備開(kāi)發(fā)初期就考慮了這個(gè)問(wèn)題，在PET生產(chǎn)原料階段，就必須充分利用各種可能性，確保PET材料符合所需的質(zhì)量等級(jí)和食品級(jí)要求。為此，該設(shè)備采用了干法預(yù)清洗及粉碎工藝。破碎后的干料由PET材料、聚烯烴和標(biāo)簽組成，在干法混合器中完成預(yù)清洗。借助這種完美匹配的干洗方案，可以確保只有可利用的原料（PET材料、聚烯烴）進(jìn)入濕法流程。

濕法清洗

干法預(yù)清洗結(jié)束后將進(jìn)入濕洗工序?？死仕沟腜ET回收設(shè)備均配備介質(zhì)回收利用裝置包括連續(xù)的洗滌水裝置和兩級(jí)的堿液過(guò)濾系統(tǒng)。在此階段利用連續(xù)制備的熱水對(duì)絮狀料進(jìn)行瀑布式多次沖洗。此種方法可以?xún)?yōu)化所有介質(zhì)的質(zhì)量，高效利用寶貴的資源。尤其是強(qiáng)洗、堿洗和多級(jí)漂洗的組合，極大的提高了粉碎物的色澤和質(zhì)量。

對(duì)可利用的原料（PET材料、聚烯烴）進(jìn)行水洗時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生一些污物，為了保持清潔效果，必須將這些污物從流程中去掉，克朗斯采用了特殊的過(guò)濾系統(tǒng)，借助這套過(guò)濾系統(tǒng)，可以提高水的利用率，將污物清除。該系統(tǒng)利用獨(dú)特的布水模式，使流程中的水池得到連續(xù)更新，產(chǎn)生的污物隨廢水排出。該過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，能保證水池不受污染，使排放水中的污物始終保持在最低限度。

在濕洗的過(guò)程中還必須除掉污物中的顆粒，例如溶解的油墨顆粒和黏合劑，堿液中的殘留物如果得不到及時(shí)分離，就會(huì)降低清洗的效率，而且如果清洗介質(zhì)染菌嚴(yán)重，被清洗的PET絮狀料又會(huì)被堿液重新污染。為了避免這種情況發(fā)生，克朗斯采用了在洗瓶機(jī)領(lǐng)域經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期考驗(yàn)的過(guò)濾流程：Parcival膜分離系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的交錯(cuò)模塊中，被凈化的液體沿著與過(guò)濾膜平行的方向流動(dòng)，通過(guò)系統(tǒng)中正壓使部分堿液穿過(guò)薄膜，較細(xì)的顆粒便得到分離，從而使清洗介質(zhì)重新清潔，制備流程保持恒定質(zhì)量的清洗堿液，而較大的污染顆粒則通過(guò)附加過(guò)濾單元來(lái)分離。同時(shí)，濕法清洗工藝還可以減少氫氧化鈉和清水的消耗，降低熱量和能源消耗，具有更好的經(jīng)濟(jì)性。

去污模塊

PET碎片完成清洗后就開(kāi)始進(jìn)入去污模塊。首先將較厚的碎片與較薄的碎片分離，較厚和較重的碎片需要經(jīng)過(guò)二次破碎，重新加入下一批原料中。其目的是盡可能的形成均勻的PET產(chǎn)品。此后，在第一個(gè)加熱螺桿內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行處理。PET材料在此平緩地預(yù)熱。材料在第二個(gè)加熱螺桿內(nèi)加熱到規(guī)定的去污溫度。接下來(lái)，在真空反應(yīng)罐內(nèi)處理，除掉產(chǎn)品上的所有污染物。出料按照先進(jìn)先出的原則，確保材料在反應(yīng)罐內(nèi)保持一定的停留時(shí)間。經(jīng)過(guò)這些程序，就可以使PET材料無(wú)論是在外觀(guān)上還是在物理指標(biāo)上都能達(dá)到食品級(jí)塑料的要求。

克朗斯的去污工藝具有很高的處理效率。一方面，在去污模塊之前選擇安裝厚壁-薄壁分離裝置（區(qū)別瓶身部分和瓶頸部分），保證均勻壁厚和大小的PET碎片進(jìn)入去污系統(tǒng)。這樣真空反應(yīng)罐中的PET碎片可以在相同的條件下得到處理。另一方面，可以通過(guò)兩段加熱螺桿將PET碎片加熱到均勻的溫度，由此可以縮短流程時(shí)間，在反應(yīng)罐中實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布。這樣可以消耗比傳統(tǒng)工藝更少的能源，使去污過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)，而且PET碎片的去污過(guò)程在真空反應(yīng)罐內(nèi)完成，不會(huì)對(duì)材料造成過(guò)高的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷。

“在發(fā)達(dá)國(guó)家，塑料要被獲許重新使用在食品中，必須獲得美國(guó)食品藥品管理局的無(wú)異議函，而克朗斯的這套PET回收設(shè)備已經(jīng)獲得了美國(guó)FDA的認(rèn)證，可以在食品行業(yè)使用?！备?lè)克·宮喜德總裁補(bǔ)充道。