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AMI高级顾问汉娜·琼斯(Hanne Jones)曾在某次论坛演讲中指出,全球对母料的需求大约为160亿磅,这些需求均匀地分布在添加剂、着色剂、黑色和白色母料领域,其中包装占总需求近一半,因此减少包装废弃物至关重要。
©SHUTTERSTOCK AI
添加剂母料的增长速度预计将快于其他领域。为了维持回收料的性能并提高零件的耐用性,市场对稳定剂、增容剂和其他添加剂的需求在不断增长。随着公司要在产品设计阶段考虑后续回收、按要求使用更多回收料,塑料部件设计的变化将为母料供应商提出更多挑战并创造更多机遇。
更明亮、更稳定一致的PCR色彩是新的需求,数字工具如何巧助力?
几年前曾有过讨论,大范围地去除包装袋颜色来提高回收率是否可行。虽然有一些包装应用已经使用无色塑料,但对于大多数应用场景来说却远未实现,着色需求仍然强劲。
Ampacet(安配色)可持续发展总监多琳·贝克尔(Doreen Becker)表示,包装和其他行业的许多品牌都意识到定制颜色的重要性,可以增加视觉吸引力,吸引消费者并保持一以贯之的品牌形象。贝克尔说:“这些需求由来已久,但更明亮、更稳定一致的PCR(消费后回收料)颜色却是新的需求。我们还注意到,由于PCR颜色很难做到完全一致,行业对塑料着色的容忍度也在变高,颜色从几乎与原生树脂一样无色到非常深的灰色都有。”
“我们知道,许多成熟的消费后回收料生产商试图通过根据色调分选消费后回收料颗粒并使用单独的颜料母粒来尽量减少塑料产品的颜色变化。”贝克尔说,“然而,塑料变灰的情况仍然存在,导致最终产品颜色不一。SpectroMetric 6系统通过整合连续失重重量混合系统和Spectro在线光谱仪消除了颜色变化。该系统使用Ampacet的单色母粒和先进的专利校正算法,通过增量调整对配方进行精确的颜色校正,确保了整个挤出流程中颜色质量一致,通过消除存在色差的成品从而降低着色成本。”
除包装以外,贝克尔还关注到电气和电子(E&E)市场对色彩的需求增长,随着社会对电力和通讯的依赖程度越来越高,这一需求也在不断增长。Ampacet为E&E应用设计的新型ELTech色母粒系列涵盖着色剂、着色剂和功能添加剂的组合。
Avient(埃万特)的PCR颜色预测服务(图1)于2022年推出,简化了产品开发和发布过程中的颜色决策过程,满足了品牌所有者了解回收料颜色的需求。“我们的数字工具为用户实时、可视化地呈现不同类型消费后回收料颜色可能性和局限性。这有助于优化原生料和回收料配比的平衡,实现最佳的着色效果。”Avient个人和家庭护理市场和数字化高级营销经理桑德里娜·勒布(Sandrine Reboux)表示,“许多包装品牌所有者都对这项服务表示了兴趣,我们也看到汽车、电子和其他各种消费领域的公司对此越来越感兴趣。”
图1:Avient表示,公司的PCR颜色预测服务数字工具为用户实时、可视化地呈现不同类型消费后回收料颜色可能性和局限性©Avient
变化的回收美学之下的材料解决方案
勒布继续说道:“我们并未看到对颜色要求有所减少,但对视觉外观的期望的的确确发生了变化。例如,主要用于瓶子的PET包装,回收指南变得越来越严格,以确保高质量的回收流。因此,透明彩色瓶子越来越受欢迎,特别是在欧洲国家,预计这一趋势将继续下去。此外,我们观察到,各种包装产品和其他行业的品牌所有者和制造商,越来越多地采用更柔和的颜色、哑光的饰面或纹理效果为特征的回收美学。”
“在欧洲的电气和电子行业,越来越多的压力要求使用更多来自废旧电气和电子设备的回收材料。”Avient高级营销经理伯努瓦·弗拉芒(Benoit Flammang)表示,“这包括聚丙烯等材料和聚碳酸酯和聚苯乙烯等技术聚合物,这些材料对于生产新组件至关重要。因此,需要专门为回收材料量身定制的色母粒,因为从这些材料中获得的颜色可能看起来不那么鲜艳。此外,还需要添加剂解决方案,以保持此类应用在强度、稳定性和耐火性方面的必要性能水平。Avient通过将颜色和添加剂结合到定制的Smartbatch解决方案中来解决这些挑战,提供最佳的着色和性能结果。”
Avient运输高级营销经理劳拉·卡里略(Laura Carrillo)表示:“在全球汽车行业,对回收美学的需求日益增长。为了满足这一市场需求,Avient开发了散斑效果,其特征是白色背景上可见的深色颗粒或深色背景上的白色颗粒。这些效果可用于原始和回收聚合物。”在使用已建立的近红外(NIR)技术进行分类的回收系统中,无法识别黑色包装或用炭黑着色的零件。作为回应,供应商推出了替代的近红外检测黑色。例如,在加拿大,Colortech的产品管理和可持续发展经理丽萨·库珀(Lisa Cooper)表示,禁止在食品服务的一次性塑料中使用炭黑,这促使人们转向可检测近红外的黑色。该公司最近推出了NIR Black F000196,这是一种低成本的蓝色底色解决方案。库珀说:“我们还根据成本、反射率和颜色结果为客户提供其他近红外黑色选择。”
Avient美国和加拿大色彩与添加剂营销副总监特蕾莎·巴顿(Theresa Patton)表示,实现可回收性,例如使用近红外可检测的深色和黑色,是影响美国母粒的主要趋势之一。她预计,对这些技术的需求,如Avient的OnColor NIR可分拣黑色和深色着色剂,将在不久的将来增长。同样重要的是设计用于帮助回收和保持PCR流质量的添加剂。对于寻求制造100%PCR彩色零件的公司,Avient推出了Rejoin PCR着色剂,可以将PCR用作载体树脂。
图2:Ampacet表示,其ColorMark激光打标技术使生产商能够在黑色塑料上创建永久性的彩色字体和设计©Ampacet
贝克尔指出,Ampacet的Rec-NIR Black可以分类,激光标记母粒也可以让制造商通过用激光标记代替标签和油墨来提高可回收性(图2)。Ampacet推出的新的ColorMark是一种彩色激光标记母料,可用于装饰效果。除了有助于可回收性的颜色和添加剂外,贝克尔还看到对母粒解决方案的需求不断增长,这些解决方案可以提高塑料产品或包装的耐用性并延长其寿命。
PFAS-Free下的聚合物加工助剂
随着政府和监管机构越来越多地审查进入塑料的添加剂,母料生产商正在积极推出符合潜在限制的产品。例如,含氟聚合物已被广泛用于加工助剂,但许多公司正在寻求用替代品取代它们,因为它们被归类为全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)。已经发现,不含PFAS的加工助剂替代品在消除熔体断裂、减少模具堆积和避免干扰密封或表面处理方面效果良好。在欧洲化学局将硅氧烷中的短链低聚物归类为高浓度物质后,市场也引入了无硅氧烷的替代品。
总部位于美国威斯康星州的Badger Color Concentres于2024年2月被Kafrit Group收购,该公司于该年9月宣布,其制造工厂已过渡到仅使用不含PFAS的原材料。Kafrit的Polyfil(美国)和Constab(德国)业务去年推出了一系列不含PFAS的聚合物加工助剂。
奥美凯(Americhem)全球可持续发展负责人劳伦·卢蒂科夫(Lauren Lutikoff)表示:“随着世界各地的法规严格限制或禁止使用PFAS和PTFE,转换器和制造商面临着寻找与其自润滑性能相匹配的替代品的挑战。”她指出,该公司于2024年春季推出的无PFAS EcoLube系列旨在优化医疗器械、工业应用、非汽车等市场的性能。
贝克尔说,其他监管问题涉及已被添加到欧盟REACH法规高度关注物质(SVHC)的某些等级的苯骈三唑紫外线添加剂。她指出,安帕塞引入了UVBLOCK 1496作为替代紫外线屏障。该添加剂在欧洲和美国被批准用于食品接触应用。
碳足迹
母粒公司正在寻求减少其产品和工艺的碳足迹的方法,他们的客户越来越多地要求第三方评估机构出具与可持续发展相关的数据。
“Colortech发现客户对可持续性的要求越来越高,涉及碳排放、废弃物、水、能源管理和计算。”库珀说,“我们参与了CDP(前身为碳排放披露项目)和EcoVadis报告,主要是受客户对透明度和进度跟踪的要求驱动。虽然许多客户需求侧重于排放数据和资源使用率,但我们也看到,对使用生物聚合物、机械回收料、碳中和或碳负排放材料以及增强可回收性的材料进行配方的兴趣越来越大,所有这些都符合行业趋势。总体而言,行业的努力方向似乎是一致的,旨在产生有意义的影响。”
贝克尔表示,透明报告给色母粒行业施加的压力越来越大,要求其投入大量资源来提供客户和政府所需的指标。然而,在她看来,应该谨慎考虑第三方评估标准排名工具,因为它们可能无法准确反映企业所做出的努力。
贝克尔指出,报告面临的一大挑战是缺少母粒中各种原材料的碳足迹数据。 “一些制造商提供通用数据,并将其倒入配方中,但充其量只是近似值。随着我们继续推动这一进程,全行业的数据应该会变得更加准确。”贝克尔预测道。
贝克尔说:“我们一直在寻找更绿色的材料,来减少公司的排放以及供应商和客户的上游和下游过程的排放。”再生炭黑就是一个例子。此外,Ampacet在制造过程中也寻求节能减排。她解释道:“我们现在正在为我们的设施测量阶段1、2和3的排放数据,制定基于科学的目标倡议的目标,加大对生产设施的投资,以减少水、能源的消耗,并尽可能通过使用可再生能源来减少化石燃料的消耗。”
Avient的Colorant Chromatics全球营销经理黛博拉·桑达克(Deborah Sondag)表示,在欧洲,对可持续声明的证实要求越来越高是影响色母粒市场的一个重要趋势。她解释说,可持续声明逐渐收紧,《绿色声明指令》的制定加剧了这一情况——该指令强调原始设备制造商需要证实他们公布的所有可持续声明——是趋势推动因素之一。桑达克说,可持续性声明需经可靠验证和第三方认证证实是一种趋势。例如,Avient去年推出了TÜV莱茵认证产品碳足迹(PCF)计算器。
“总的来说,人们非常欣赏能够减少欧洲产品碳足迹的解决方案。”桑达克表示,“这包括回收聚合物解决方案、减少材料使用的轻质解决方案、降低能耗的加工助剂以及生物基成分的加入。客户优先考虑能够满足产品技术和监管要求的解决方案。此外,对于某些高知名度的消费品,美学吸引力也是一个关键因素。应用专业知识和指导对于提供有效的解决方案至关重要。”
本文由荣格独家翻译自AMI《COMPOUNDING WORLD》,全文有删减
作者:Jennifer Markarian
来源:荣格-《国际塑料商情》
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