Taaskasutatav ühematerjalist struktuur on kodumaisel pakenditurul täies hoos. Enamik rakendusi on aga endiselt koondunud madala ja keskmise barjääriga valdkondadesse. Kuidas rakendada taaskasutatavat ühematerjalist struktuuri kõrge barjääriga valdkonnas või isegi kõrgel temperatuuril küpsetamise kõrge barjääriga valdkonnas? Praegu toodavad mõned ettevõtted tavaliselt ühest materjalist tooteid, olenemata sellest, kas need vastavad täielikult ringlussevõtu nõuetele? Esiteks, mis on taaskasutatav ühematerjalist struktuur? Kuigi taaskasutatav ühematerjalist struktuur on siseturul väga populaarne, ei ole mõnedel ettevõtetel, kes toodavad ühest materjalist struktuure ringlussevõtu sertifikaadiga, kõrge taaskasutusprotsent. Joonis 1 näitab Saksamaa sõltumatu professionaalse hindamis- ja sertifitseerimisettevõtte „Institute Cyclos-HTP Institute of Germany” esitatud komposiitpakendite taaskasutusmäära katseandmeid. Praegu on see välja andnud kümneid tuhandeid ringlussevõtu sertifikaate kogu maailmas. Hiinas on kümned ettevõtted, näiteks Huizhou Baoba ja Daoco, samuti saanud selle instituudi väljastatud sertifikaadid. Need taaskasutustulemused on komposiitpakendite testi tulemused, mille üldine struktuur vastab ühematerjali struktuurile. Miks on nii suur erinevus?
Euroopa CEFLEXi suuniste ja Saksamaa Instituudi Cyclos-HTP andmete kohaselt on kõrge puhtusastmega materjalide taaskasutusmäärad järgmised: ühekordne polüpropüleenkile (PP), ühekordne polüetüleenkile (PE) ja ühekordne polüesterkile (PET) pakuvad kõrgeimaid taaskasutusmäärasid: kõrge taaskasutusega polüolefiinkomposiitstruktuuriga kile: taaskasutatav ja komposiitstruktuuris ei tohi olla PA-d, PVDC-d ega alumiiniumfooliumi ning lubatud on sisaldada mitte-põhimaterjali komponente (nt tinti, liimi, alumiiniumi, EVOH-d jne) kokku kuni 5%. Lubatud on sisaldada koostisosi kogusisalduse, mitte eraldi sisalduse tõttu, mis on ettevõtte tootestruktuuri puhul palju vigadele kalduv, mille tulemuseks on madal taaskasutusmäär sertifitseerimisel.
Vaakumaurustamisprotsess võib parandada vee- ja hapnikukindluse kahekordset barjäärifunktsiooni, mis on ka viis praegu parima barjäärifunktsiooni parandamiseks ning protsess, millel on vee- ja hapnikukindluse funktsioon kõige kuluefektiivsem. Vaakumaurustamine on üks protsesse, kus kõigist tõstebarjääriprotsessidest on kõrvalmaterjalide osakaal väikseim. Alumiiniumkatte kihi paksus on vaid 0,02–0,03u, mis on väga väike osakaal ega mõjuta ringlussevõtu ja taaskasutatavuse põhimõtet. Taaskasutatavuse eeldusel on kõige laialdasemalt kasutatav katmisprotsess PVA-katmine, mis võib parandada hapnikukindluse funktsiooni. Katteprotsessi paksus on umbes 1–3u, mis moodustab suhteliselt väikese koguse. Hapnikukindluse funktsiooni osas on see kulutõhus protsess, mis vastab ringlussevõtu ja taaskasutatavuse põhimõttele. Kuid PVA-l on kaks ilmset nõrkust: esiteks ei takista see vett; teiseks on pärast vee imendumist hapnikukindluse funktsioon kergesti kadunud. Taaskasutatavuse eeldusel on praegu kõige laialdasemalt kasutatav koekstrusiooniprotsess EVOH koekstrusioon, samas kui laialdaselt kasutatav PA koekstrusioon ei vasta taaskasutatavuse põhimõttele. Taaskasutatavuse põhimõtte kohaselt on PA keelatud ja EVOH maksimaalne osakaal ei ületa 5%. EVOH koekstrusiooni paksus on umbes 4–9u. Sõltuvalt põhimaterjali paksusest on EVOH koekstrusiooniprotsessis lihtne ületada 5% osakaalu, eriti õhukese konstruktsiooni kogupaksuses, ja ka selle barjääril on otsene seos paksusega. Taaskasutatavuse põhimõtte kohaselt on EVOH piiratud lisandi osakaaluga ja barjääri parandamine on piiratud. Nagu PVA-kate, parandab EVOH ainult hapnikukindlust ja ei aita kaasa veekindlusele. Praeguse üldise küpse tehnoloogia põhjal saavutavad BOPP- ja PET-kiled parima vee- ja hapnikukindluse. Alumiiniumkattega BOPP-st on kõrgeim barjäärivõimega boleenkile, kahekordne barjäärivõime on alla 0,1; Praegu on olemas küpsed tehnoloogiad, mis võimaldavad õhukestele kiledele samaaegselt rakendada kolme või kahte tõkkeprotsessi, millel on üksteist täiendavad eelised, et saavutada parem tõkkeomadus. Järgmises tabelis on praeguse küpse tehnoloogia põhjal loetletud peamiste taaskasutatavate struktuuride kõrge tõkkeomadus ning iga struktuuri vastav võimalik taaskasutusmäär ja rakendusstsenaarium, millel on kõige rohkem eeliseid.
Postituse aeg: 23. märts 2023