郭彬,溫浩宇,蒲祖文,趙學(xué)平
( 四川省宜賓普拉斯包裝材料有限公司,四川 宜賓 644007)
2015 年9 月,在聯(lián)合國成立70 周年之際,聯(lián)合國大會第70/1 號決議通過2030 年可持續(xù)發(fā)展議程,議程是為人類、地球與繁榮制定的行動計劃,旨在加強世界和平與自由。所有國家和所有利益攸關(guān)方將攜手合作,共同執(zhí)行這一計劃。
議程宣布了17 個可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(Sustainable Development Goals)如圖1,也就是SDGs,是實現(xiàn)所有人更美好和更可持續(xù)未來的藍(lán)圖。目標(biāo)提出了我們面臨的全球挑戰(zhàn),包括與貧困、不平等、氣候、環(huán)境退化、繁榮以及和平與正義有關(guān)的挑戰(zhàn)。
圖1 17 個可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)
何為可持續(xù)包裝?其實這個概念是從生態(tài)學(xué)的可持續(xù)發(fā)展中演變而來的。可持續(xù)包裝是指在包裝的過程中,遵循能源和物質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展原則,做到原材料可再生、生產(chǎn)過程能耗低、對環(huán)境污染程度低、便于回收再利用。
在歐洲等發(fā)達(dá)國家,越來越多的人已經(jīng)意識到了包裝問題給環(huán)境造成的嚴(yán)重影響,并采取了積極的措施來加以應(yīng)對。譬如德國出臺了《包裝條例》、比利時頒布了《國家生態(tài)法》、歐盟立法要求包裝物的回收率要達(dá)到85% 以上…… 而在我國,包裝風(fēng)格依然以流行奢靡為主,過分追求“ 上檔次” 的過度包裝。更有甚者,在產(chǎn)品出口時,因為過度包裝的問題,違反了他國的環(huán)境法規(guī)以及相應(yīng)的環(huán)境指標(biāo)要求,而蒙受了巨大經(jīng)濟損失。這為我國的包裝行業(yè)敲響了警鐘。據(jù)統(tǒng)計,一件產(chǎn)品在使用期間,環(huán)境成本大約有80% 取決于包裝,在此背景之下,可持續(xù)包裝應(yīng)運而生。
為什么要選擇更加環(huán)保、可持續(xù)的包裝方式呢?我們能夠輕松地列舉出很多原因來解釋說明,但其中有3 個主要方面的原因,能夠直接證明可持續(xù)的包裝方式對人類及地球的未來至關(guān)重要。
在全球范圍內(nèi),據(jù)統(tǒng)計有42% 的塑料用于包裝,其中大多數(shù)僅用于一次性用途,因此,一次性塑料污染在生態(tài)系統(tǒng)中造成的問題是長期的,持久的。
廢舊塑料的回收率只有10%,這就意味著90% 的廢舊塑料被焚燒,填埋或者直接丟棄到自然環(huán)境中。塑料通常需要20~400 年,或更長時間才能分解。而采用降解塑料作為包裝材料,分解的塑料產(chǎn)生的碎片或微塑料會殘留在大氣循環(huán)中,從水到食物和土壤,以及我們所涉及的方方面面中,對環(huán)境和人類的危害更大,如圖2 所示。
圖2 塑膠包裝的傳統(tǒng)循環(huán)處理方式
而使用可持續(xù)材料包裝可以打破這種消極循環(huán)。貫穿于整個塑膠包裝產(chǎn)業(yè)鏈(包裝制造商、消費者及回收再生商)的可持續(xù)方式,是一種積極的循環(huán)助理方式(圖3)。在可持續(xù)循環(huán)處理方式下,不會再有塑膠包裝廢棄物及垃圾,只有塑膠資源從一種形式到另一種形式的轉(zhuǎn)變。
圖3 塑膠包裝的可持續(xù)循環(huán)處理方式
2021 年,澳大利亞宣布了“ 國家塑料計劃”,該計劃旨在到2025 年禁止使用一次性塑料。除澳大利亞外,世界上越來越多的國家和城市也在采取行動禁止使用一次性塑料。
在歐盟,2019 年的“ 一次性塑料指令” 旨在打擊歐洲海灘上最常見的10 種一次性塑料物品,這些物品占?xì)W盟所有海洋垃圾的70%。
在美國,加利福尼亞、夏威夷和紐約等州已開始立法禁止塑料袋、叉子和食品容器等一次性塑料制品。
在亞洲,印度尼西亞和泰國等國家率先呼吁采取措施,禁止使用一次性塑料。
相比等待政府出具的立法壓力,摩根士丹利研究院(Morgan Stanley research) 報告稱, 僅從2018~2019 年,美國施行“ 塑料戰(zhàn)略” 的公司數(shù)量同比增長了一倍多。這說明,在未來大趨勢下,企業(yè)愿意付出相對的利潤為實現(xiàn)環(huán)境戰(zhàn)略和社會責(zé)任目標(biāo)做出改變,當(dāng)然,這也不排除在可持續(xù)包裝發(fā)展的驅(qū)動中,能夠帶來的商業(yè)效益也有可能是一個主要因素。
調(diào)研公司數(shù)據(jù)顯示,美國、英國、法國和德國的電商客戶都愿意與使用可持續(xù)包裝的公司合作(圖4)。事實上,在所有這些國家中,超過70% 的消費者都有這種偏好,而英國和法國則有超過80% 的消費者更愿意選擇可持續(xù)包裝。消費者對于環(huán)境保護、減排和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度日益增長,使得他們比起一次性包裝產(chǎn)品來,更愿意使用具有可持續(xù)性屬性的包裝。
圖4 歐美國家消費者對可持續(xù)包裝使用的意愿調(diào)查
原則上,可持續(xù)包裝要同時滿足環(huán)境,功能和經(jīng)濟效益。在進行可持續(xù)包裝時,既要考慮包裝的結(jié)構(gòu)合理、市場效應(yīng)、貨架效果、消費者的接受程度等,還要預(yù)測包裝在生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境的影響,以及廢棄包裝的回收再生等問題。
可持續(xù)包裝的包裝材料要做到對人體、生物和環(huán)境無害。這不僅是對包裝在使用中的要求,更要體現(xiàn)在包裝從生產(chǎn)、使用到回收再生的一整條循環(huán)鏈中。此外,還要考慮外延因素及包裝輔助物的污染情況。在選擇材料時,應(yīng)嚴(yán)格限制有害重金屬(如鉛、汞、鉻等)及對人體有害元素(如氯)的使用。
可持續(xù)包裝要做到節(jié)能。節(jié)能在廣義上來講是指節(jié)省物質(zhì)、能量、空間和成本等。具體體現(xiàn)在可持續(xù)包裝中,就是要求做到節(jié)省包裝用料、降低生產(chǎn)能耗、合理利用運輸存儲空間、縮短廢棄包材的降解時間??梢酝ㄟ^選擇簡單的印刷和制造方法節(jié)約成本和能源,或者改進生產(chǎn)方法來減少生產(chǎn)中的廢棄物。
可持續(xù)包裝要符合循環(huán)發(fā)展的規(guī)律。在激烈的市場競爭中,通過合理利用再生材料(如PCR 塑料)可以做到節(jié)約能源以及降低成本,實現(xiàn)包材的循環(huán)發(fā)展。隨著科技的進步,可再生循環(huán)包裝理論進一步發(fā)展,在循環(huán)包裝理論的指導(dǎo)下,包裝材料的回收及處理等技術(shù)問題也有了進一步的提升。
塑料的全球存在并非偶然。它的輕質(zhì)、韌性和成本是可以減少環(huán)境和其他可持續(xù)性問題的眾多屬性之一。它的循環(huán)性正在改善,但還有很多工作要做,而更為先進的回收技術(shù)是這一旅程的關(guān)鍵要素。(來源于全球印刷與包裝工業(yè))
目前,塑料回收的方式主要有兩類:機械回收(低級回收)和化學(xué)回收(高級回收)。出于多種原因,機械回收商發(fā)現(xiàn)某些塑料比其他塑料更難回收??梢岳斫獾氖?,塑料回收商希望盡量減少廢物/ 回收流中樹脂類型的數(shù)量(期望同一材質(zhì)的塑膠包裝)。然而,塑料的功能要求阻礙了這一愿望。不同的塑料有不同的特性。如減少食物浪費的重要特性之一是對氣體的阻隔性,氧氣的流動可能導(dǎo)致縮短食品的保質(zhì)期。因此,非常多孔的塑料(例如聚乙烯)會增加氧氣的滲透性,并導(dǎo)致更多的食物浪費。然而,在食品中使用更厚的塑料包裝會導(dǎo)致資源消耗增加。
塑料包裝有多種形式,從實用的購物袋到高度工程化和高度監(jiān)管的食品或藥品包裝。為了滿足廣泛的應(yīng)用,制造商有大量的聚合物可供選擇。例如,英國的一家樹脂供應(yīng)商生產(chǎn)119 種不同等級的聚乙烯,每一種都有自己的一套化學(xué)和物理特性—— 分子量、正割模量、拉伸伸長率、落鏢沖擊等。包裝制造商將特定等級的聚乙烯用于提供所需的性能,例如自動化系統(tǒng)的填充速度、保質(zhì)期、保護和食品安全。
現(xiàn)在考慮將機械回收聚乙烯納入高度工程化的解決方案?;厥盏膬?nèi)容可能是所有不同等級的無定形混合物,并且可能因批次、每周而異。例如,零售商、電子商務(wù)提供商或藥品制造商不能接受其商品的質(zhì)量、灌裝速度、保質(zhì)期或保護/ 安全性的變化。舉個例子,想象一下用來自各種不同品牌和型號的舊發(fā)動機部件制造一輛高級跑車,最終性能會受到影響。
將回收內(nèi)容納入高度工程塑料包裝的解決方案是化學(xué)回收,也稱為高級回收或非機械回收。與機械回收不同,高級回收將塑料減少為其組成部分,通常是液體或氣體。然后將這些組件重新構(gòu)建成所需類型和等級的聚合物。使用跑車類比,舊的鋼部件被熔化并制成專門為該車設(shè)計的新發(fā)動機部件,性能得以保持。先進回收的另一個優(yōu)點是它可以回收更大范圍的聚合物類型,并且對可能對機械回收產(chǎn)生問題的污染、顏色、形狀、尺寸、形式或交聯(lián)等問題不那么敏感。然而,高級回收存在兩個明顯的問題—— 碳足跡與機械回收,以及先進的回收樹脂的可用性非常低。
針對目前的國情,目前適合于我國的塑膠材料回收再生方式,無疑是采用機械回收。為了能讓機械回收更加高效可持續(xù),我們應(yīng)該在塑膠包裝的生產(chǎn)端與消費端做出更多的改進和努力。例如在包裝設(shè)計的時候更多的將便于回收的因素考慮進去(輕量化、同質(zhì)化等),而消費者也應(yīng)努力改變自己的習(xí)慣做到做好垃圾分類。
40 多年來,PET 包裝提供了可持續(xù)性、價值和消費者吸引力,是許多品牌和零售商的選擇材料。重量輕、抗破壞、以及可回收性都是提高消費者體驗,幫助實現(xiàn)可持續(xù)循環(huán)的特點。
消費后(PCR)再生PET (rPET) 的使用是品牌公司在循環(huán)經(jīng)濟中可持續(xù)包裝承諾的關(guān)鍵部分。PET的特性之一是,可以通過機械或化學(xué)方式回收,使其可以重復(fù)使用,用于食品級包裝。
從環(huán)保節(jié)能的角度說,再生聚酯rPET 比原生聚酯優(yōu)勢非常明顯。根據(jù)Higg MSI 的研究數(shù)據(jù)顯示:從原生聚酯里提煉再生聚酯,減少76% 的水電,和71% 的碳排放量。據(jù)德國ALPLA 全資子公司PET 回收團隊GmbH 發(fā)布的一項新研究表明,使用再生PET(rPET)材料較使用原材料可降低79% 二氧化碳排放。GmbH 團隊已從事研究再生PET 領(lǐng)域20 余年,他們發(fā)現(xiàn)使用rPET 材料減少的溫室氣體排放量遠(yuǎn)超出其預(yù)期。由PET 回收團隊GmbH 生產(chǎn)的每千克rPET 碳排放量為0.45 kg,而每千克PET 原料的碳排放量為2.15 kg,減少近79%[5]。(碳排放量按照ISO 14044標(biāo)準(zhǔn)進行計算。)
北京盈固科技曾對自己的rPET 產(chǎn)品進行了碳當(dāng)量的計算,用rPET 生產(chǎn)的各類制品,相比用全新PET 材料可實現(xiàn)碳減排二氧化碳量見表3[6]:
表1 不同rPET 制品的減排碳當(dāng)量
可口可樂、百事可樂、Keurig Dr Pepper (KDP)等公司都承諾在其業(yè)務(wù)中增加rPET 包裝的使用??煽诳蓸返哪繕?biāo)是到2025 年使其包裝在全球范圍內(nèi)100% 可回收,到2030 年在包裝中使用至少50% 的可回收材料。百事計劃將其包裝100% 設(shè)計成可回收、可堆肥或可生物降解的,同時在其飲料產(chǎn)品組合中減少35% 的原生塑料。KDP 到2025 年將其包裝100%轉(zhuǎn)化為可回收或可堆肥,到2025 年在其塑料包裝組合中實現(xiàn)減少20% 的原生塑料。
各個國家和地區(qū)的政策也在推動rPET 在可持續(xù)包裝方面的發(fā)展和應(yīng)用。
美國加利福尼亞州通過了全美第一個關(guān)于回收塑料瓶含量標(biāo)準(zhǔn)的立法:自2022 年1 月1 日起,加州所有的“ 加州贖回價值”(California Refund Value)塑料飲料容器必須使用至少15% 的回收材料,到2025年為25%,到2030 年為50%。近日,華盛頓也通過了類似的立法,從2023 年開始,瓶子(除了187 mL的乳制品和葡萄酒)將需要包含15% 的PCR。
英國已經(jīng)開始征收塑料包裝稅,再生塑料使用比例不足30% 的塑料包裝征收200 英鎊/t(約1 900 元人民幣)的塑料包裝稅。
印度作為亞洲第一個出臺《國家塑料計劃》的國家,其政策規(guī)定到2030 年,所有塑料包裝的平均再生塑料含量達(dá)到25%。
可以期待,有政策的推動,將有越來越多的品牌承諾使用PCR 的rPET 材料,實現(xiàn)包裝的可持續(xù)性。
綜上,在全球SDGs 目標(biāo)實施的推動下,未來對塑膠包裝的可持續(xù)性要求必將越來越高。要真正實現(xiàn)可持續(xù)塑膠包裝,這必定需要塑膠包裝全產(chǎn)業(yè)鏈(原材料廠商、包裝制造商、消費者及回收再生商)的共同努力,這絕不是某一個環(huán)節(jié)就能解決好的事情。同時,也需要在國家層面及行業(yè)層面出臺一系列法規(guī)政策的支持與推動。相信在技術(shù)的進步下,全社會的努力下,塑膠包裝的可持續(xù)性會越來越強,可持續(xù)塑膠包裝也必將會助理于SDGs 目標(biāo)的實現(xiàn)。