近年来我国废塑料产生量及回收量
我国各行业塑料包装回收利用率
在众多包装材料中，塑料包装占比最大。值得注意的是，废弃的塑料包装会风化分解成细小颗粒，最终可能以各种形式进入人体。但塑料包装对于商品来说是必不可少的，当它无法替代时，如何消除它的危害性？对此，本文提出三点思路：一是使用再生塑料，二是使用可降解塑料，三是使用高性能材料。
本文由中国石化技术经济研究院李超提供，图片由刘玉富提供
在激烈的市场竞争环境中，包装对于商品来说是必不可少的，它不仅能保护商品，还能方便运输、方便品牌传播、展现绿色形象。因此企业在包装上花了很多心思，使用多种材质以适应不同的场景：有塑料薄膜、塑料包装盒和容器；有纸和纸板容器；有金属包装容器；有玻璃包装容器和木质包装容器。其中，塑料薄膜和容器占比最大，约占45%；其次是纸和纸板容器，约占25%；然后是金属、玻璃和木质包装。
塑料包装因可塑性及延展性佳、重量轻、运输方便、易于印刷商标及广告等优点，广受商家欢迎。未来随着减碳需求增加，塑料包装生产所耗能源及碳排放量远低于其他包装，加上单位重量包装体积较大，更使平均耗能源及碳排放量降低，占比将更高。因环保需要，未来纸包装成长率将低于塑料包装需求成长率，预估至2035年，塑料包装在包装占比将达50%以上。
塑料包装优点多多，但其负面影响也不容忽视。当然这些负面影响并非塑料包装所致，而是没有做好垃圾分类。近年来，我国塑料回收量每年保持在1800万吨左右。
塑料回收量未能大幅增长的主要原因是占塑料消费绝大部分的塑料包装回收率较低，仅为12%左右。这些未回收的塑料包装除了焚烧和集中填埋处理外，一部分会遗留在土壤、河流、湖泊和海洋中。被废弃的塑料包装会风化分解成细小颗粒，最终以各种形式进入人体。据澳大利亚纽卡斯尔大学的测算，一个成年人每周摄入的塑料约为5克，相当于一张信用卡使用的塑料，而一个人的一生相当于两个大垃圾桶塑料的重量。人体摄入的塑料若全部排出体外，并不会造成危害，但罗马圣乔瓦尼卡利比埃塔菲特纳菲拉泰利医院的研究团队利用拉曼纳微光谱仪对6个胎盘进行了分析。 令人震惊的是，4个胎盘中发现了12个球形或不规则形状的微塑料，大小从5到10微米不等。因此，需要关注废弃塑料包装的影响。
既然塑料包装重要且不可替代，但其造成的危害又不容忽视，寻求塑料包装的绿色发展是必然。塑料包装绿色发展有三条路径：一是使用再生塑料，二是使用可降解塑料，三是使用高性能材料。
2035年我国塑料回收规模将达3800万吨
再生塑料包装的大规模使用面临三大难点。
首先，再生塑料的稳定性差。大部分回收公司都是中小企业，回收半径较小，扩大回收半径必然使微薄的利润被高昂的运费成本“吃掉”。回收半径小也意味着该区域内需要回收的塑料种类繁多，如家电、塑料袋、饭盒、玩具、瓶子等，种类繁多，导致分拣成本高，进而增加了总成本；使得再生塑料的质量极不稳定，进而影响回收率。
解决之道就是增加废旧塑料的运输距离塑料包装行业发展趋势，比如在山东，餐盒运到德州，塑料袋运到聊城。通过增加运输距离，可以降低分拣成本，提高再生塑料的质量稳定性，提高产品价格。当然这条路径需要有一个可持续的运作模式，即分拣成本的降低加上价格的上涨，未来碳价需要高于增加运输距离的成本。据测算，每回收一吨塑料，整个生命周期内可以减少2到4吨的碳排放。随着未来我国碳价的上涨，废旧塑料的长距离运输将有效提高再生塑料的回收量。
二是回收公司没有进项发票的问题。不管是回收公司自己在荒野、湖海回收塑料，还是从拾荒者、社区收购废旧塑料，回收公司都很难拿到发票。没有进项发票会阻碍公司规模的扩大，尤其是未来再生塑料的价格会高于原生料，有发票至关重要。黑龙江一家回收公司的解决方案是，委托个体工商户上门回收废旧塑料，再由个体工商户将废旧塑料卖给回收公司。个体工商户每年可以开出120万元的发票，没有了进项发票的压力。这样一来，回收公司就解决了进项发票的问题。
三是复合包装过多，很多包装无法回收利用。由于塑料包装的功能需求众多，单一材质的塑料难以满足包装需求，只有复合包装才能满足商家的需求。但复合包装对于回收利用来说是个噩梦，物理回收方式难以奏效。因此有以下几种解决方案。第一是采用茂金属材料进行单一材料设计，用不同等级的茂金属材料模仿不同类型的塑料，实现不同的功能。第二是采用化学回收方式，化学回收不需要区分塑料种类，塑料可以分解成小分子，继续组合成新的塑料，品质不会下降。但目前无论是单一材料设计还是化学回收，成本都比较高。展望未来，随着欧洲包装税的征收和我国碳价的提高，这些解决方案都将有利可图。
我国塑料回收量将大幅增加，2023年我国塑料回收量在1900万吨左右，以物理回收为主。在我国建设资源节约型社会、碳价上涨、化学回收产业化、自然承载能力增强等主被动因素驱动下，塑料回收规模将大幅增加，预计到2035年将达到3800万吨，其中物理回收3000万吨，化学回收800万吨，将有力促进塑料包装行业绿色发展。
生物降解塑料年均增长率约为45%
可降解塑料包装的大规模使用也面临三大难点。
第一，难以建立单独的回收体系。对可降解塑料的处理必须建立单独的回收体系，难度极大。我国至今尚未完成垃圾分类任务，居民很难区分可降解塑料和普通塑料。目前，可降解塑料与传统塑料一样，主要以焚烧、填埋为主，占比超过97%。
第二，需要进行堆肥处理。工业化堆肥处理通常需要高温（55-60摄氏度）和高湿，用细菌或真菌进行分解消化需要3个月以上时间。而我国餐厨垃圾堆肥厂仅有百余家，餐厨垃圾一般两周即可分解消化，无法满足时空需求。陆地降解塑料在海洋中的降解速度极慢，PLA（聚乳酸）、PBAT（丁二醇与对苯二甲酸丁二醇酯共聚物）等塑料基本不能降解，大规模使用存在垃圾失控的问题。PGA（聚乙醇酸交酯）、PHA（聚羟基脂肪酸酯）虽然在海水中可以降解，但其在现实环境中的降解过程有待评估。
第三，使用场景受限。一类是再生塑料成本较高的领域，如包装袋、饭盒、吸管、地膜等通用领域，使用量大且广泛，主要使用PBAT、PLA材料，由于表面积大，不易与其他垃圾分离，清洗加工难度大，加工成本几乎是购买新品成本的2~3倍，回收的经济价值极低。另一类是对塑料性能要求不高的领域，并不是所有的薄膜都能被降解塑料取代，比如很多食品包装需要耐高低温、耐光、耐氧、耐水、耐油，目前降解塑料的性能还达不到这些领域的要求。虽然在医疗、3D打印等高端领域也有使用，但需求有限，主要使用PGA、PLA等材料。
为了解决上述困难，改进方法包括开发无需堆肥的降解塑料，如果它们可以在自然环境中，如田野、河流、海洋中降解塑料包装行业发展趋势，不需堆肥，将极大地促进降解塑料的发展。
降解塑料需求与政策执行力度息息相关，2022年全球降解塑料市场需求量为50万吨，预计2025年将达到250万吨，年均增速约45%。包装仍为第一大应用领域，PBAT占据主流，PLA位居第二，预计2025年PBAT需求量将达150万吨，PLA需求量达75万吨。PGA、PHA等应用于特定领域，需求量相对较低。区域分布呈现亚洲、欧洲、美国三足鼎立的局面。 随着中国产能的释放，2025年亚洲降解塑料市场规模将由30%提升至45%，欧洲因注重塑料回收需求将由35%降至20%，北美需求维持稳定在30%。截至2023年上半年，我国生物降解塑料有效产能为162万吨/年，主要为PBAT、PLA。2025年规划产能将超过1200万吨/年，涉及企业超过50家，其中PBAT产能规划占比最大，但80%以上产能处于纸质规划阶段。2022年，我国生物降解塑料消费量为38万吨。 若政策落实到位，预计2030年至2035年可降解塑料消费量将达到400万吨，将有力促进包装行业绿色发展。
高性能材料突破技术瓶颈
高性能材料包装的大规模使用存在两大难点。
第一，价格普遍昂贵。使用高性能材料替代普通塑料更环保，例如使用水性油墨印刷包装，可以减少后期包装清洗、污水处理等成本。使用FFS（成型、填充、热封）重膜替代拉丝编织袋，有利于减少塑料粉碎后的颗粒污染，FFS重膜也正在逐步变薄。使用PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇）替代含卤素的PVC（聚氯乙烯）包装，有利于物理化学回收。PETG热收缩膜是一种高性能收缩膜，最终收缩率可达80%以上，可制成形状复杂的容器包装，具有吸力大、透明度高、光泽度高、雾度低、易印刷、不易脱落、储存过程中自然收缩率低等优点，用于饮料瓶、食品、化妆品的收缩包装，电子产品的收缩标签等。 2022年我国对PETG的需求量将超过10万吨，主要替代PVC用于饮料标签。使用EVOH（乙烯-乙烯醇共聚物）作为高阻隔性包装材料。EVOH是一种无毒环保材料，在具体的加工环节不会产生有毒有害物质，是我国政策重点支持的高阻隔性能材料之一。EVOH阻隔性优异，对氧气的阻隔性是PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）的1万倍；耐油性好，适用于包装油性液体，也适用于包装工业溶剂、农药、杀虫剂等有毒、挥发性产品；透明度和光泽度好，可作为高品质的透明包装，保证包装产品的外观；耐化学腐蚀性好，抗静电性强，易于加工，可与传统聚烯烃加工设备进行挤出、共挤等工艺。 广泛应用于复合薄膜的中阻隔层，用于食品工业中的乳制品、肉类、罐头果汁、调味品的包装，以及非食品工业中的溶剂、化学品、空调结构件、汽油桶内衬、电子元件包装等。
二是我国生产高性能包装材料的技术水平较低。以COC（环烯烃共聚物）和COP（环氧-聚丙烯共聚物）为例，COC/COP是由烯烃与环烯烃共聚或环烯烃单体化而形成的一类新型非晶态热塑性工程塑料，具有高透明性、低双折射、低吸湿性、低收缩性、低介电常数以及良好的耐热性、耐化学性、耐光性等一系列优异性能，广泛应用于包装、光学、医疗等领域。COC/COP生产工艺复杂，环烯烃单体合成难度大，目前全球仅有日本瑞翁、日本宝理塑料、日本合成橡胶、日本三井化学等公司的技术和生产工艺能够实现规模化量产。 目前全球COC/COP产能约8.3万吨/年，日本为COC/COP主要供应国。2021年我国COC/COP消费量约2.1万吨，为全球COC/COP主要消费市场。主要用于光学、包装、医疗等领域。COC/COP材料在日本、欧美已取代硼硅玻璃瓶作为预灌装包装材料。我国医药包装领域对COC/COP年需求量约5000吨。由于该产品技术垄断，我国从原料单体降冰片烯到催化剂的整个产业链尚未完全实现工业化，中国市场COC/COP产品大部分依赖进口。预计到2025年，我国COC/COP年消费量将增至2.9万吨。 此外，EAA（乙烯丙烯酸共聚物）能有效粘接金属与塑料、纸与塑料等多种材料，具有优异的耐久性、透明性、附着力，广泛应用于食品、药品等软包装领域。EAA还可用于制作电动汽车电池电极、隔膜，可提高电池稳定性；用于光伏，可提高密封性和耐久性。EAA还可用作肉类等产品的真空包装，延长食品保质期。国内企业尚未掌握EAA的自主生产技术，EAA完全依赖进口，每年进口量在2万至3万吨。2023年6月，卫星石化与SK致信合资建设的中韩科锐EAA项目在连云港开工建设，建成后将缓解我国该产品的进口压力。
虽然我国塑料包装绿色发展面临种种困难，但是我国保护环境的决心从未动摇，而这些困难恰恰是我们进步的方向。相信我国一定能克服各种困难，抓住发展机遇，走出一条塑料包装绿色发展的道路。
