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盛禧奥首席科学家Jean-Luc Dubois表示:我们的社会依赖塑料来满足最苛刻的应用需求。无论是为了提高燃油效率而减轻车身重量,还是提供耐用卫生的医疗设备,塑料都与我们的技术发展息息相关。它们是不可替代的宝贵材料。全球每年会生产数百万吨塑料以满足重要应用的需求,因此,我们必须找到更具可持续性的塑料废弃物处理方法。
塑料废弃物已成为全球关注的主要问题,促使监管机构和行业组织开始重点发展循环经济。欧洲近期出台的法规包括《European Green Deal》和即将施行的报废车辆指令,北美和亚洲也出台了其他相关法规。与此同时,为了配合这些新法规的实施,各行业组织正在加大建设循环经济基础设施。2023 年,Plastics Europe 发布《塑料转型》报告,为欧洲塑料行业到 2050 年实现循环经济绘制了路线图。
盛禧奥的可持续发展战略与该路线图相一致,公司致力于帮助客户达到即将出台的关于塑料解决方案中含回收成分的强制性目标。作为公司 2030 年可持续发展目标的一部分,盛禧奥通过投资循环技术和研发举措,继续扩大其具有可持续优势的产品组合。开发配套回收技术只是盛禧奥打造循环解决方案的其中一种途径。
机械回收、物理回收和化学回收
通过回收,人们能够在塑料报废后重新发挥其价值。机械回收历来是处理塑料废弃物的首选方法。在这种方法中,废料经过加工、分类、处理/清洁后,再进行研磨和混合。机械回收可以在一定程度上保持材料的化学结构和原有颜色。
物理回收(又称选择性溶解)因能使更多种类的废弃物得到利用而受到业界的广泛关注。这种回收方法只影响废弃物流中的目标聚合物,因此可与机械回收配合使用。与机械回收类似,溶解也能保留聚合物的分子量,而且在某些情况下,该工艺几乎能实现 100% 的材料回收。
然而,这些技术也存在一定的局限性。首先,在回收过程中无法去除不需要的遗留添加剂和抑制剂以及聚合物杂质。对于设计使用年限为数年甚至数十年的塑料而言,这可能意味着它们在报废后无法被回收利用。这一点在汽车行业尤为明显,因为汽车的设计使用寿命长达数十年。法规的变化速度远远快于车辆报废的速度,因此旧车中的塑料可能含有已被禁用的化学物质。机械回收和物理回收技术不一定能去除这些添加剂和污染物。含有彩色染料的材料只能被加工用于全黑色和深色应用;含有不需要的化学物质的材料则通过填埋或焚烧进行处理。
其次,机械回收也会因加工材料的类型而受到限制。所有塑料通过机械回收处理的循环次数都是有限的,但有些解决方案,例如聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 铸型板材在第一个处理周期中就会变质,因而无法从中回收聚合物。
化学回收可以解决这些问题。化学回收(在美国也称为“高级回收”)技术包含一系列回收工艺,利用热解(在无氧条件下进行热处理)和溶剂分解(使用化学活性剂进行反应处理)等方法,将材料还原为原始分子形态。
各种形式的 PMMA(铸型板材、挤出型板材和树脂)可通过解聚法进行回收。解聚是一种可以实现再生甲基丙烯酸甲酯 (rMMA) 的化学回收技术。研究表明,在化学回收工艺中,解聚法是最具可持续性的选择,因为从理论上看,在闭环*系统中,该解决方案的可回收性是没有限制的,可以将废料还原成单体并进一步提纯。
通过大力发展机械和化学回收等技术,盛禧奥为客户提供各种含有回收成分的丙烯酸解决方案。依托市场上的知名品牌,如 ALTUGLAS™、PLEXIGLAS® 和 AVONITE™,盛禧奥帮助各行各业探索向更具循环性的丙烯酸解决方案转型。盛禧奥 R-Life 产品系列提供含 rMMA 的 PMMA,该系列丙烯酸树脂和铸型板材至少采用了 50% 的化学或机械回收原材料。通过在 R-Life 丙烯酸树脂等产品系列中运用配套的回收技术,盛禧奥可以实现废弃原材料的最大化利用,并保持产品质量的一致性。
盛禧奥的解聚技术
PMMA 以其出色的透明度、耐用性和性能而著称,广泛应用于汽车、医疗和消费品等领域,已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
新冠疫情期间,丙烯酸是全球最抢手的聚合物之一,而 PMMA 及其单体在塑料市场中所占的份额很小。PMMA 的需求量仍然很大;在 2023 年至 2032 年的预测期内,这种材料的复合年增长率 (CAGR) 将达到 5.5%,预计到期末,市场价值有望达到 83.3 亿美元。
欧洲每年生产 30 多万吨 PMMA,因此 PMMA 在回收利用方面有很大的增长空间。研究表明,每年生产的丙烯酸材料中有 10% 最终成为生产后收集的废弃物,但多达 90% 最终成为消费后废弃物。随着市场需求的持续增长,以及关于将废弃物流出口到欧洲以外地区的相关法规即将出台,盛禧奥发现了从这些原本会被填埋或焚烧的废弃物流中提取有价值的可回收原材料的机会。借助解聚技术,这些报废的丙烯酸可用于生产稳定且优质的含 rMMA 原材料,从而支持盛禧奥开发出更多具有可持续优势的创新解决方案。
盛禧奥及其回收商 Heathland B.V. 是 MMAtwo consortium 的成员,该联盟是一家由欧盟“地平线 2020”研究与创新计划资助的化工行业组织,旨在开发全新的 PMMA 废弃物价值链以及将其回收为高质量再生单体的创新技术工艺。该联盟开展的研究在推动行业发展化学回收技术方面发挥了重要作用。MMAtwo 评估了全球 24 个生产基地的 11 种解聚技术,以找出最有效、最高效的丙烯酸废弃物(包括最具挑战性的废弃物流)处理方法。该联盟认为,双螺杆挤出机解聚工艺的优势最为明显。这种工艺是干馏法的变体,采用塞流搅拌反应器,将热传递效果最大化。通过与 MMAtwo 各成员的广泛合作,盛禧奥已经打造出下一代解聚价值链和技术,利用先进的双螺杆挤出机工艺生产出高纯度 rMMA。
在位于意大利罗镇的 PMMA 解聚工厂,盛禧奥生产高纯度的 rMMA,其纯度可媲美原生材料。这种 rMMA 可用于类似的应用,包括需要高光学质量的尾灯或房车车窗。
除了对丙烯酸的需求不断增长外,MMA 的市场需求也相当可观,预计在 2024 年至 2033 年期间以 5.8% 的复合年增长率保持快速增长,届时其市场估值将达到 142 亿美元。随着需求的不断增长,以高纯度、可持续的 rMMA 来取代原生 MMA 的能力将对建筑和建材、消费电子产品、消费品以及医疗等行业产生巨大影响。
此外,MMAtwo 的一项研究结果表明,在该联盟评估的工厂中,采用解聚技术的工厂与生产原生 MMA 的工厂相比,碳足迹至少减少了 70%。这意味着使用 rMMA 替代原生材料也会对环境产生重大影响。
作为创新 PMMA 解决方案的全球供应商,盛禧奥在价值链中处于优势地位,可以利用其在制造方面的专业知识,并通过 Heathland 与全球网络合作,提供含有 rMMA 的丙烯酸解决方案。
通过投资创新型循环技术,盛禧奥能够提供既支持灵活设计,又能保护地球环境的产品。盛禧奥的解聚技术可生成高纯度单体,用于生产含 rMMA 的树脂和板材,其性能与原生产品相当。这为设计师和品牌方提供了一种具有可持续优势的选择,既不影响产品的美观和设计,又能帮助他们实现可持续发展目标。
随着法规的不断变化,企业也在寻求合作伙伴来支持他们实现转型,盛禧奥在配套回收技术方面的投资可帮助企业轻松转向含 rMMA 的解决方案。
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