科莱恩研究色彩在循环经济中的作用

与我在即将出版的 9 月刊的 K 2019 预览文章中报道的其他材料和添加剂供应商的情况一样，科莱恩正在分享其对塑料行业在拥抱“循环经济”时面临的一些问题的看法。

Philippe Lazerme 是科莱恩的顶级颜料专家之一，也是颜料业务部门塑料营销部门的负责人，他总结了颜色与塑料循环经济的兼容性。他考虑了回收设计的挑战以及机械、化学和有机回收技术的着色剂选择的具体问题。他专注于包装，谈到了科莱恩的一些最新产品和合作，以推动转变。

在包装方面，该公司坚信，对可回收塑料、树脂再利用和生物降解的必要强调并不意味着告别消费者期望的鲜艳色彩和引人注目的设计。下面是 Lazerme 关于行业如何使色彩与“循环经济”兼容的要点。

▪ “塑料循环经济”的主要目标是塑料永远不应该被视为环境中的废物。有多种方法可以实现这一目标，从塑料制品的正确设计到各种聚合物的有效收集和分类，再到回收利用和重新引入生命周期。此外，可生物降解聚合物的使用提供了进一步的可能性。

▪ 占全球包装市场 20% 以上的顶级快速消费品公司和塑料包装生产商已承诺到 2025 年使他们的塑料包装 100% 可重复使用、可回收或可堆肥。毫无疑问，颜色将继续发挥关键作用在包装界。但选择正确的着色剂将是至关重要的。

让我们来看看周期的各个部分，并展示颜料和聚合物可溶性染料生产商如何帮助利益相关者将色彩需求与同样重要的可持续性需求结合起来：

▪ 回收设计 。 一切都始于包装设计师。我们的任务是创造吸引人的包装，提升品牌形象，提供差异化​​，并且可以适当地回收和再利用作为新塑料产品的树脂。

根据回收技术（机械、化学）的不同，着色剂的选择也会有所不同。设计师需要知道物品将面临哪些加工步骤，不仅是为了生产，还包括使用后的时间。这将影响颜料的选择。聚合物的转换和包装的成分也会发生变化。

由于品牌所有者已承诺在其新包装制品中加入大量回收材料，因此要获得绚丽夺目的色彩将面临进一步的挑战。

科莱恩颜料公司正致力于解决这些挑战，例如更快、更轻松地与回收树脂进行颜色匹配，或者建立可以承受各种回收循环而不会分解并在未来应用和工作环境中保持安全的颜料系列。

再利用是可持续性的另一个方面。在这种情况下，着色剂的选择也需要特别注意，因为它必须保持吸引力和安全性。即使经过多次重复使用，产品的颜色也不应褪色以保持其外观。高耐光性和耐候性是关键标准。

安全方面更为重要，尤其是当我们谈论饮料瓶时。例如，在用含有强洗涤剂的热水多次清洗瓶子后，颜料不应迁移到饮料中。

科莱恩的颜料产品组合提供了广泛的解决方案。

▪ 回收 ： 主要有三种方法：机械回收；基于溶剂的回收；以及化学回收（解聚、热解、气化）。

无论过程是什么，正确的回收始于正确收集和分类塑料废物。在最佳分拣中心，塑料会根据聚合物类型和颜色使用近红外 (NIR) 技术自动分拣到不同阶段。它可以根据塑料的类型分离塑料，例如LDPE、HDPE、PP、PET、PS 流。

为了正常工作，这项技术需要最少的能量来反射到传感器。如果塑料部件吸收 NIR 能量而不是反射它，就会成为一个问题。问题出现在用炭黑颜料着色的塑料上。炭黑在 NIR 范围内吸收，这意味着在分类过程中无法识别用炭黑着色的塑料制品，从而在进一步的回收步骤中造成很多麻烦或最终被填埋。

科莱恩开发了三种可以在 NIR 光谱中反射的着色剂，这将使塑料行业仍然可以生产可以正确分类的黑色物品。这些牌号可用于 HDPE、LDPE、PP、PET、PS、PA 和 PVC。

▪ 机械回收 ： 这是目前使用最多的工艺——80% 的回收塑料都是机械回收的。

目前，机械回收对 PET 瓶的效果相对较好，但对于其他聚合物或混合塑料，它面临一些限制，至少对于优质回收物而言是这样。经过几次回收循环后，聚合物的性能下降得如此之多，以至于再利用回收物将变得非常困难。

还需要更好地了解多次回收循环后的着色剂行为。

确保用于收集树脂着色的颜料和聚合物可溶性染料在复合过程中不会分解或产生任何有毒物质是非常重要的。

就热稳定性或迁移行为而言，某些颜料化学物质比其他颜料化学物质更稳定。然而，需要大量工作来选择更安全的颜料范围来为打算回收的塑料制品着色。因为一种有机颜料往往不仅是一个单一的分子；根据生产过程，可能存在其他可能对毒理学特征产生负面影响的物质。

在这里，在产品安全和记录方面拥有丰富经验和专业知识的颜料生产商可以为行业、品牌所有者、包装加工商和母料生产商提供支持。科莱恩已经将注意力集中在这个方向上。

另一个挑战是来自回收商的回收物的基色。它可以是任何一种浅灰色、深色或褐色。这些回收聚合物的重新着色成为母料生产商的一个问题。不同回收商之间的质量差异很大。

为确保更快、更稳定的颜色匹配，科莱恩颜料与软件供应商正在开发一种校准套件，可以轻松校正树脂的基调。这将是提高消费后回收物 (PCR) 使用率的重大改进。

▪ 化学回收： 这可以被视为一种补充技术，它将扩大回收树脂的供应，使其质量能够满足包装行业的要求。有不同类型的化学回收，但它们目前都处于新兴阶段。

基于溶剂的工艺是化学和物理回收的混合体。它涉及一种可以专门溶解某种聚合物的溶剂。实践表明，一些残留物残留在聚合物中，甚至颜色还没有完全提取。回收物呈灰色。需要进一步的研究工作。尤其应该研究的一个方面是找出哪种类型的颜料化学物质会更好地从聚合物中去除。这是一个长期的项目。

另一种类型的化学回收是“解聚”，它将分子键分解为初始单体。有不同的技术可以实现这一点：使用酶或催化剂。

热解或气化是进一步分解聚合物并产生可用于生产新塑料的燃料的方法。

对于着色剂和母料或复合行业，化学回收将是理想的方式，因为回收的树脂看起来非常像原始聚合物，因此可以像原始树脂一样着色。

▪ 生物降解性 尽管仍然是一个小市场，但生物可降解聚合物越来越受到品牌所有者和包装公司的关注。

并非每种颜料都可以用于为生物可降解聚合物着色，因为它们必须符合非常严格的杂质标准。

科莱恩颜料从其 Graphtol 和 PV Fast 产品线中建立了一系列 26 种有机颜料，满足欧洲标准 EN 13432 的要求。它们涵盖整个色谱，因此为色母粒生产商和设计师扩展色域提供了宝贵的支持可生物降解的塑料。

▪ 朝着正确的方向迈进 着色剂领域的此类发展有助于推进塑料包装的闭环。随着对再利用和回收利用的必要关注获得动力，颜色不会对技术、塑料废物的有效、可行的回收以及高质量 PCR 的创建构成挑战，而是协调一致地朝着实现塑料循环经济。