Clariant, 순환 경제에서 색상의 역할 조사

다가오는 9월호의 K 2019 미리보기 기사에서 제가 보고한 다른 재료 및 첨가제 공급업체의 경우와 마찬가지로 Clariant는 '순환 경제'를 수용하면서 플라스틱 산업이 직면한 몇 가지 문제에 대한 견해를 공유하고 있습니다.

Clariant의 최고 안료 전문가이자 안료 사업부의 플라스틱 마케팅 부문 책임자인 Philippe Lazerme는 플라스틱 순환 경제와 색상의 호환성을 요약합니다. 그는 재활용을 위한 설계의 어려움과 기계적, 화학적 및 유기적 재활용 기술을 위한 착색제 선택의 특정 문제를 고려합니다. 패키징에 중점을 두고 그는 변화를 촉진하는 Clariant의 최신 제품 및 협업에 대해 설명합니다.

포장과 관련하여 회사는 재활용 가능한 플라스틱, 수지 재사용 및 생분해에 대한 강조가 소비자가 기대하는 생생한 색상과 눈길을 끄는 디자인에 작별 인사를 하는 것을 의미해서는 안 된다고 강력히 믿습니다. 다음은 업계에서 '순환 경제'와 호환되는 색상을 만드는 방법에 대한 Lazerme의 주요 내용입니다.

▪ "플라스틱을 위한 순환 경제"의 주요 목표는 플라스틱이 환경에서 폐기물로 발견되어서는 안 된다는 것입니다. 이를 달성하기 위한 다양한 방법이 있습니다. 플라스틱 제품의 적절한 설계부터 다양한 폴리머의 효율적인 수집 및 분류를 통해 재활용 및 수명 주기로의 재도입에 이르기까지 다양합니다. 또한, 생분해성 폴리머의 사용은 더 많은 가능성을 제공합니다.

▪ 전 세계 포장 시장의 20% 이상을 차지하는 빠르게 변화하는 최고의 소비재 회사와 플라스틱 포장 생산업체는 2025년까지 플라스틱 포장의 100%를 재사용, 재활용 또는 퇴비화할 수 있도록 하겠다고 약속했습니다. 색상이 계속해서 핵심적인 역할을 할 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다. 포장 세계에서. 그러나 올바른 착색제의 선택이 중요합니다.

주기의 다양한 부분을 살펴보고 안료 및 고분자 용해성 염료 생산자가 이해 관계자가 색상에 대한 필요성과 지속 가능성에 대한 동등하게 중요한 필요성을 결합하는 데 어떻게 도움이 되는지 보여 드리겠습니다.

▪ 재활용을 위한 디자인 <강하다>. 모든 것은 포장 디자이너로부터 시작됩니다. 과제는 매력적이고 브랜드 이미지를 향상시키며 차별화를 제공하고 적절하게 재활용되어 새로운 플라스틱 제품의 수지로 재사용될 수 있는 포장을 만드는 것입니다.

재활용 기술(기계적, 화학적)에 따라 착색제의 선택이 달라집니다. 디자이너는 제품의 생산뿐만 아니라 사용 후 시간에 대해 제품이 직면하게 될 처리 단계를 알아야 합니다. 이것은 안료 선택에 영향을 미칩니다. 또한 폴리머의 전환과 포장 구성의 변화도 있을 것입니다.

브랜드 소유자는 새로운 포장 제품에 상당한 양의 재활용품을 포함시키기 위해 최선을 다했기 때문에 화려하고 매력적인 색상을 달성하기 위한 더 많은 도전이 있을 것입니다.

Clariant Pigments는 재활용 수지와의 더 빠르고 쉬운 색상 매칭 또는 분해되지 않고 다양한 재활용 루프를 견딜 수 있고 미래의 응용 분야와 작업 환경을 위해 안전한 상태를 유지할 수 있는 안료 범위 설정과 같은 이러한 문제에 대한 솔루션을 개발하고 있습니다.

재사용은 지속 가능성의 또 다른 측면입니다. 이 경우 착색제 선택은 매력적이고 안전한 상태를 유지해야 하므로 특별한 주의가 필요합니다. 여러 번 재사용하여도 제품의 외관을 유지하려면 색상이 바래지 않아야 합니다. 높은 내광성 및 내후성이 핵심 기준입니다.

특히 음료수 병에 대해 이야기할 때 안전 측면은 더욱 중요합니다. 예를 들어, 강한 세제가 포함된 뜨거운 물로 병을 여러 번 씻은 후에 안료가 음료에 들어가지 않아야 합니다.

Clariant의 안료 포트폴리오는 광범위한 솔루션을 제공합니다.

▪ 재활용 : 세 가지 주요 방법은 기계적 재활용입니다. 용제 기반 재활용; 및 화학적 재활용(해중합, 열분해, 가스화).

프로세스가 무엇이든 적절한 재활용은 플라스틱 폐기물의 적절한 수집 및 분류에서 시작됩니다. 최적의 분류 센터에서 플라스틱은 NIR(Near Infra-Red) 기술을 사용하여 폴리머 유형 및 색상에 따라 여러 단계를 거쳐 자동으로 분류됩니다. 유형에 따라 플라스틱을 분리할 수 있습니다. LDPE, HDPE, PP, PET, PS 스트림.

이 기술이 제대로 작동하려면 센서에 반사되는 최소한의 에너지가 필요합니다. 플라스틱 부품이 NIR 에너지를 반사하지 않고 흡수하면 문제가 됩니다. 문제는 카본 블랙 안료로 착색된 플라스틱에서 발생합니다. 카본 블랙은 NIR 범위에서 흡수됩니다. 즉, 카본 블랙으로 착색된 플라스틱 제품은 분류 과정에서 식별되지 않으므로 추가 재활용 단계에서 많은 문제를 일으키거나 결국 매립됩니다.

Clariant는 NIR 스펙트럼을 반사할 수 있는 3가지 착색제를 개발했으며 플라스틱 산업이 적절하게 분류할 수 있는 검정색 제품을 계속 생산할 수 있도록 합니다. 이 등급은 HDPE, LDPE, PP, PET, PS, PA 및 PVC에 사용할 수 있습니다.

▪ 기계적 재활용 : 이것은 현재 가장 많이 사용되는 공정입니다. 재활용을 위해 수집된 플라스틱의 80%가 기계적으로 재활용됩니다.

현재 기계적 재활용은 PET 병에 대해 비교적 잘 작동하지만 다른 폴리머 또는 혼합 플라스틱의 경우 적어도 고급 품질 재활용에 대해서는 몇 가지 제한 사항에 직면해 있습니다. 몇 번의 재활용 루프 후에 폴리머 특성은 재활용품을 재사용하기가 매우 어려워질 정도로 많이 떨어졌습니다.

또한 여러 재활용 루프 후 착색제 거동을 더 잘 이해할 필요가 있습니다.

수집된 수지의 착색에 사용되는 안료 및 고분자 가용성 염료가 합성 과정에서 분해되거나 독성 물질을 생성하지 않도록 하는 것이 매우 중요합니다.

일부 안료 화학 물질은 열 안정성 또는 이동 거동 측면에서 다른 것보다 더 안정적입니다. 그러나 재활용하려는 플라스틱 제품을 착색하는 데 사용할 보다 안전한 범위의 안료를 선택하려면 집중적인 작업이 필요합니다. 유기 안료는 종종 하나의 단일 분자가 아니기 때문에; 생산 공정에 따라 독성 프로필에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 다른 물질이 있을 수 있습니다.

이것은 제품 안전 및 기록에 대한 오랜 경험과 전문 지식을 갖춘 안료 생산자가 업계, 브랜드 소유자, 포장 가공업자 및 마스터 배치 생산자를 지원할 수 있는 곳입니다. Clariant는 이미 이 방향으로 관심을 집중하고 있습니다.

또 다른 문제는 재활용업체에서 나오는 재활용품의 기본 색상입니다. 밝은 색, 어두운 색 또는 갈색을 띤 회색에서 모든 종류의 회색이 될 수 있습니다. 이러한 재활용 폴리머의 재착색은 마스터배치 생산자에게 문제가 됩니다. 서로 다른 재활용 업체 간에는 품질 편차가 심합니다.

더 빠르고 일정한 색상 일치를 보장하기 위해 Clariant Pigments는 소프트웨어 공급업체와 함께 수지의 기본 톤을 쉽게 수정할 수 있는 보정 세트를 개발하고 있습니다. 이는 소비자 사용 후 재활용품(PCR)의 사용을 향상시키기 위한 주요 개선 사항이 될 것입니다.

▪ 화학 물질 재활용: 이것은 포장 산업의 요구 사항을 충족할 수 있는 품질의 재활용 수지 제공을 확장하는 보완 기술로 볼 수 있습니다. 다양한 유형의 화학 물질 재활용이 있지만 현재 모두 신흥 단계에 있습니다.

용제 기반 공정은 화학적 재활용과 물리적 재활용이 혼합된 것입니다. 여기에는 특정 유형의 폴리머를 특별히 용해시키는 용매가 포함됩니다. 실습에 따르면 일부 잔류물이 폴리머에 남아 있고 색상조차도 완전히 추출되지 않았습니다. 재활용품은 회색으로 보입니다. 추가 연구 작업이 필요합니다. 특히 조사해야 할 한 가지 측면은 어떤 유형의 안료 화학 물질이 폴리머에서 더 잘 제거되는지 알아내는 것입니다. 이것은 장기 프로젝트입니다.

화학적 재활용의 또 다른 유형은 분자 결합을 초기 단량체로 분해하는 "해중합"입니다. 이를 달성하기 위한 다양한 기술이 있습니다:효소 또는 촉매 사용.

열분해 또는 가스화는 폴리머를 분해하고 새로운 플라스틱을 생산하는 데 사용할 수 있는 연료를 생성하는 또 다른 방법입니다.

착색제 및 마스터 배치 또는 컴파운딩 산업의 경우 화학 재활용이 이상적인 방법입니다. 재활용된 수지는 버진 폴리머와 매우 흡사하여 버진 수지처럼 착색될 수 있기 때문입니다.

▪ 생분해성 아직 작은 시장이지만 생분해성 폴리머는 브랜드 소유자와 포장 회사의 관심이 높아지고 있습니다.

모든 안료가 생분해성 폴리머를 착색하는 데 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 불순물 측면에서 매우 엄격한 기준을 준수해야 하기 때문입니다.

Clariant Pigments는 유럽 표준 EN 13432의 요구 사항을 충족하는 Graphtol 및 PV Fast 제품 라인에서 26가지 유기 안료 범위를 설정했습니다. 이 제품은 전체 색상 스펙트럼을 포괄하므로 마스터배치 생산자와 디자이너가 색상 지평을 확장하는 데 귀중한 지원을 제공합니다. 생분해성 플라스틱.

▪ 올바른 방향으로의 발걸음 착색제 분야에서 이와 같은 개발은 플라스틱 포장의 폐쇄 루프를 발전시키는 데 기여합니다. 재사용 및 재활용에 대한 필요한 초점이 추진력을 얻으면서 색상은 기술, 플라스틱 폐기물의 효율적이고 실행 가능한 회수 및 고품질 PCR 생성에 대한 도전을 제기하지 않고 대신 다음 목표를 향해 조화롭게 작동합니다. 플라스틱을 위한 순환 경제 달성.