PET 攻势
18 Oct 2021
当今被认为是一个环境问题的 PET 塑料，它很可能是未来的良好解决方案。。
在日益变暖的地球上，您如何为不断增长的世界人口包装他们的食品和饮料？通常使用的是塑料。并且有充分的理由。尽管塑料越来越被视为环境“坏蛋”，但在应对一系列全球可持续发展挑战（从食品安全到碳排放到资源保护）方面，它的表现实际上比其他包装选择更为优异。
采用 PET 塑料制成的饮料瓶就展现了一个很好的例子。随着海洋中布满塑料垃圾以及微塑料对动物和人类健康所带来威胁的故事广泛宣传，各种形式的塑料包装不仅无所遁形，而且还声名狼藉。可以肯定的是，粗心处理塑料垃圾是一个很大的问题，专家们一致认为，世界各地都迫切需要促进塑料回收的政策和系统。尽管如此，还是值得仔细研究一下材质本身：PET 又名聚对苯二甲酸乙二醇酯，又名聚酯。虽然不可否认，它是当今问题的一部分，但 PET 也可能是未来解决方案的重要组成部分。
披着狼皮的羊？
2020 年，意大利研究人员进行了一项生命周期评估 (LCA)，比较 PET 瓶与玻璃瓶的环境足迹。他们的研究结果发表在“国际生命周期评估杂志”上，将回收 PET (rPET) 列为全球变暖、臭氧消耗、陆地酸化、化石资源稀缺、水资源消耗和人类毒性方面最环保的选择 。PET 瓶排名第二，可回收玻璃排名第三，不可回收玻璃排名第四。1 2021 年，由国际瓶装水协会 (IBWA) 委托进行的另一项 LCA 表明，与铝罐、饮料纸盒和玻璃瓶相比，就重量、温室气体排放、化石燃料使用和用水而言，PET 水瓶无疑是最可持续发展的选择。2
那么，PET 真的是我们的朋友吗？举例而言，IBWA 的研究还表明，在化石燃料使用和温室气体排放方面，带有套标的较重 PET 瓶（例如用于敏感饮料的瓶）的足迹明显大于纸盒。这主要是因为这些 PET 瓶在生产阶段比纸盒更耗能。但需要重申的是，PET 的未来看起来是光明的。现今，新的瓶子生产和消毒技术正在显著减轻用于敏感饮料的 PET 瓶的重量，并显着改善其环境绩效。此外，通常被认为是“更环保”的塑料替代品的纸盒包装实际上更难回收，主要是因为它们由多层和材质组成，包括铝和塑料。对于消费者而言，回收用过的纸盒通常也是一个不太“透明”的过程。它属于纸箱还是塑料箱？我的社区真的可以接受纸盒回收吗？果然，与 PET 相比，多层纸盒的回收系统在全球范围内的可用性较低，而且实际回收的纸盒包装比例也比较低。
为了详细了解饮料包装对环境的影响，我们联系了位于意大利 Sala Baganza 的 GEA 吹瓶、灌装与包装能力中心 - 这家 GEA 子公司擅长于牛奶和其他敏感饮料的无菌瓶装技术，包括果汁和冰沙。GEA 可以根据客户的需求，为任何 PET 瓶坯、PET/HDPE 瓶以及高酸和低酸饮料的瓶盖提供无菌灌装和封盖、瓶坯和瓶子净化以及吹灌集成技术。他们的旋转无菌吹塑机是世界首创机种，也是有助于减轻 PET 瓶重量和环境足迹的解决方案之一。30 多年来，GEA 的使命是提供尽可能安全、有效和可持续发展的装瓶解决方案。塑料是他们的明确选择。
保护珍贵资源
GEA 的创新经理是 Barbara Bricoli 博士。作为研发专家，Bricoli 帮助 GEA 在其瓶装系统的性能和可持续发展方面保持领先地位。这包括测试回收 PET 和其他更可持续发展的传统原始 PET 替代品（例如生物基 PET）的“限制”。她的目标是：将最安全、最新鲜、最有营养、最持久的饮料产品，包装在瓶子中并且对环境的影响最小。“我认为人们往往会忽视包装最重要的事情：内含物，”Bricoli 说：“就我们而言，我们专注于牛奶和其他敏感饮料，鉴于全球对营养食品和饮料的需求不断增长，这些内含物确实是珍贵的资源。”
“PET 在确保其安全和营养完整性方面成绩斐然，同时还最大限度地减少了食品浪费，这实际上是一个关键的环境问题。”– GEA 液体和灌装技术创新经理 Barbara Bricoli 博士
– GEA 液体和灌装技术创新经理 Barbara Bricoli 博士
的确，食物垃圾对环境的影响是巨大的。联合国粮农组织的“食物浪费足迹”研究显示，浪费食物的碳足迹约为 3.3 吉吨二氧化碳当量。如果“食物浪费”是一个国家（地区），那么它的排放量将排在第三位，仅次于美国和中国。3 正如该研究指出的论据，未食用的粮食还浪费了大量的耕地（占世界农业用地面积的近 30%），消耗了大量地球的淡水资源，并对生物多样性产生了显著的负面影响。
事实证明，减少食物浪费是应对当今环境挑战的主要手段。对于敏感饮料，减少浪费始于瓶装的第一个关键步骤：无菌灌装。“净化是另一个被忽视的包装层面，但这对我们而言确实是头号问题 - 对食品安全、延长保质期和最大限度地减少食物浪费至关重要。PET 在这个环节带来了附加的优势，”拥有化学博士学位的 Bricoli 说：“PET 几乎可以成型为任何形状。我们通过使用轻质瓶坯来充分利用这一优点，我们可以在吹塑之前对其进行净化。这样就解决了杀菌过程中的收缩问题，所以我们可以使用含更少塑料的更轻瓶子。这也意味着我们在杀菌过程中使用的水和化学品显著减少。”又一个环境效益。
天然回收者
可以肯定的是，当 PET 进入我们的海洋、河流和垃圾填埋场，它的耐用性是一个问题，因为它不会发生生物或化学降解。但这一特性也可能表明它最有趣的环境效益：它是无限可回收的 - 并且可以升级回收。旧的 PET 与聚酯相同，不仅可以用来制造新的食品级瓶子和容器，还可以用来制造各种物品 - 从地毯到衣物、汽车零件和建筑材料。一旦清洗、切碎和熔化，回收的 PET 与原始 PET 没有区别，并准备就绪接受和发挥新的形式和功能。为了引起人们的注意，塑料博物馆于 2021 年 5 月在马德里开幕，展示塑料的多种用途和意想不到的好处。十天后，在世界回收日，整个博物馆 - 建筑物和里面的所有展品 - 都被完全回收利用。这不仅仅是一个好主意。制造商早已开始使用回收的 PET 作为一种珍贵、节约资源的材料。随着公众意识的提高，公司不仅做得很好，而且也在谈论它。举个例子，Grundig 自豪地宣传他们使用回收的 PET 来制造洗衣机和烘干机的滚筒外壳。
在 GEA，着重于是将回收的 PET (rPET) 用于新的食品级瓶子。“rPET 可能是当今瓶装领域最重要的趋势，新法规要求 rPET 的最低用量，”Bricoli 说。例如，欧盟的一次性塑料指令要求到 2025 年 PET 瓶含有 25% 的回收材料，到 2030 年所有塑料饮料瓶含有 30% 的回收材料 4。GEA 的问题是 rPET 是否会对安全、有效的饮料瓶装造成任何问题。ricoli 和她的研发团队开始通过比较原始 PET、50% rPET 和 100% rPET 瓶在两种不同无菌工艺中的性能来回答这个问题：过氧化氢干式灭菌（在瓶坯上）和 PAA 湿式灭菌（在瓶上）。“我们发现，就微生物功效和处理后包装上的化学残留而言，用于瓶坯或瓶子的 rPET 的数量不会影响杀菌过程，”Bricoli 表示：“当然，对于净化过程，我们已经证明 rPET 的特性与原始 PET 相同。”今天，GEA 系统已经支持使用 100% rPET。“100% rPET 的唯一问题是略带黄色，”Bricoli 补充：“但这可以通过在塑料中使用有色添加剂来解决 - Parmalat 的“Blu”PET 牛奶瓶就是一个例子。”
生物 PET：是下一代吗？
使用 rPET 的环境效益非常明确。随着越来越多 PET 得到回收，环境中的废土越来越少，生产原始颗粒所需的原油也越来越少。此外，回收塑料的过程比从原材料生产原生塑料的能源密集程度要低得多。5 但由于并非所有对 PET 的需求都可以通过 rPET 来满足，研究人员正在探索使用源自粮食作物（例如甘蔗和玉米）或纤维素原料（例如玉米秸秆）的 PET。作为传统化石衍生 PET 的替代品，生物衍生 PET 有可能进一步减少 PET 的环境足迹。“从生物质到 PET 有不同的途径，我们仍处于开发的早期阶段，但研究表明，100% 生物衍生的原始 PET (vPET) 的生命周期温室气体排放量远低于化石 vPET 或 化石 rPET，” Bricoli 说：“一个潜在的缺点是，由于农业原料或在某些情况下的发酵过程，生物衍生 PET 的生产总体上会消耗更多的水，但我希望这些过程会随着更多的注意力和资源投入到该主题上而得到改进。”
生物 PET 在近期内特别有前途，因为与其他生物基塑料不同，它是一种嵌入式类型；它的化学结构与传统的 PET 相同，因此可以简单地“投入”现有的基础设施中。Bricoli 确认：“我们的瓶装和灌装系统今天可以处理生物基 PET。”她还补充说客户目前没有使用它，很可能是因为它还没有足够的数量来以具有成本效益的价格提供。与替代燃料一样，化石在成本方面仍然具有优势。
心态需要赶上
鉴于其使用、再利用和升级循环的能力，以及可以采用一系列不同原料生产的能力，PET - 尤其是生物 PET - 肯定看起来像是未来循环经济的候选者。果然，2018 年的一篇题为“生物基塑料 - 循环经济的基石？”论文– 在 ScienceDirect 上发表并在 2018 年哥本哈根 CIRP 生命周期工程会议上发表 – 以充满希望的方式结束：“如果开发出真正的循环经济途径，生物基塑料可能是循环经济的合适组成部分。鉴于当今对塑料的批评，很多人可能会惊讶地发现“塑料”和“循环经济”竟然会出现在同一个句子中。但现实并不遥远。科学在那里，技术也在那里。“我们的系统可以处理 100% 的 rPET，也可以处理 100% 的生物 PET 瓶，”Bricoli 说：“目前最大的障碍不是技术问题或缺乏解决方案；这是消费者行为。”
“只有当人们将 PET 视为廉价的一次性用品而不是它本身的实际宝贵资源时，PET 才会成为问题。”–
GEA 液体和灌装技术创新经理 Barbara Bricoli 博士
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GEA 液体和灌装技术创新经理 Barbara Bricoli 博士
参考文献
1.“塑料或玻璃：具有海洋垃圾指标的新环境评估，用于比较巴氏杀菌奶瓶”，Stefanini、Borghesi、Ronzano 和 Vignali，《国际生命周期评估杂志》，2020 年 7 月。
2. https://bottledwater.org/environmental-footprint/
3. http://www.fao.org/3/i3347e/i3347e.pdf
5. https://www.recycling-magazine.com/2020/06/08/pet-recycling-towards-a-circular-economy/
