從環(huán)保主義者到樹脂生產(chǎn)商,世界各地的組織都在努力應(yīng)對廢棄塑料所帶來的挑戰(zhàn)。塑料本身并不是罪魁禍首,這些多樣化的材料有助于拯救生命、提高生活質(zhì)量并帶來許多其他好處。塑料可以通過減重、保護食品、藥品和其他商品,幫助實現(xiàn)可持續(xù)性。世界各地為了解決廢棄物管理不善的問題,并保護塑料對商業(yè)、工業(yè)和社會的好處,推出了從立法到公共教育再到環(huán)境清理工作的許多措施。SABIC 的特材業(yè)務(wù)也為此做出貢獻,特材業(yè)務(wù)能夠?qū)U棄塑料轉(zhuǎn)化為可用于耐用應(yīng)用的新材料。SABIC通過從垃圾填埋場和海洋中轉(zhuǎn)移塑料廢物并應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù),開發(fā)出具有與原始樹脂具備相似的特性和性能的新材料。 這種方法有助于延長廢棄塑料的有用壽命、增加其價值并擴大其可用的應(yīng)用類型。
SABIC 的特材業(yè)務(wù)部門可提供大量且不斷增長的由回收材料制成的熱塑性塑料,可為客戶提供多種選擇。 在這些類別中,SABIC 采用了機械回收和化學升級回收材料。
目前,SABIC正在與 3D 打印廠商和終端客戶合作,開發(fā)從大型增材制造 (LFAM) 中回收廢料和零件的工藝。 SABIC 還專注于對大量廢棄塑料進行升級再造,尤其是海洋中的聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 瓶。
SABIC的可持續(xù)產(chǎn)品發(fā)展歷史
SABIC 與主要原始設(shè)備制造商積極合作并參與行業(yè)聯(lián)盟已有數(shù)十年的歷史,共同推動包括回收利用在內(nèi)的可持續(xù)發(fā)展舉措。 從20世紀90年代開始使用后工業(yè)回收(PIR)的方案開始,SABIC在2000年代中期擴展到使用消費后回收(PCR)材料和化學品升級回收材料。 此后,SABIC還發(fā)展了包括回收設(shè)計以及與回收價值鏈的合作。
如今,SABIC正在通過參與國際可持續(xù)發(fā)展和碳認證 (ISCC+) 體系等認證體系來衡量產(chǎn)品組合的可持續(xù)性效益,并與 SCS Global Services 等第三方合作以獲得對材料和流程的獨立評估。
公司正在確保其產(chǎn)品符合環(huán)境法規(guī),例如化學品注冊、評估、授權(quán)和限制(REACH)、電子產(chǎn)品環(huán)境評估工具(EPEAT)和有害物質(zhì)限制(RoHS)指令,并參與行業(yè)合作,包括終結(jié)塑料垃圾聯(lián)盟(the Alliance to End Plastic Waste)。
新的塑料回收產(chǎn)品及解決方案
SABIC 近期啟動了一些閉環(huán)和非閉環(huán)回收應(yīng)用項目,其中包括特材業(yè)務(wù)的多個產(chǎn)品線。 為了促進和加強非閉環(huán)回收,SABIC開發(fā)了基于機械回收和化學升級回收的材料。
以下材料包含機械回收的 PCR 或 PIR 樹脂和填料,有助于減少二氧化碳 (CO2) 排放,同時保持與原生塑料接近的整體物理特性,包括物理、機械和熱學特性。
特材業(yè)務(wù)旗下產(chǎn)品線包括了 20 多種 LNP? 改性料和聚碳酸酯 (PC) 共聚物樹脂。這些材料包含21%至80%含量的消費后聚碳酸酯(PC),可應(yīng)用在電氣和電子相關(guān)產(chǎn)品:
· LNP? THERMOCOMP? 和 LNP? THERMOTUF? 改性料具有高剛度、良好的表面外觀和非溴化/非氯化阻燃性 (FR)。
· LNP? ELCRIN? EXL 共聚物樹脂可耐低至零下60℃的低溫沖擊,并具有非溴化/非氯化阻燃特性。
· LNP THERMOCOMP HMD(高模量延展性)改性料具備優(yōu)異沖擊強度、模量和非溴化/非氯化阻燃性。
所有這些成品材料的PCR含量均已通過SCS Global Services認證,并包含在認證綠色產(chǎn)品指南(Certified Green Products Guide)中。
NORYL? 樹脂是一種聚苯醚 (PPE) 合金,含有最高可達 20% 的機械回收聚苯乙烯 (PS)。 這種材料具有良好的耐熱性、優(yōu)異的電氣和水解性能,以及低比重。 與 LNP 產(chǎn)品一樣,NORYL 樹脂可潛在用于電子產(chǎn)品應(yīng)用中。
化學升級回收產(chǎn)品及解決方案
SABIC 的特材業(yè)務(wù)部門也使用 PCR材料來開發(fā)化學升級回收產(chǎn)品,這些產(chǎn)品的物理特性和加工工藝與原始樹脂幾乎相同?;瘜W升級回收增加了PCR的價值,而不是減少它(稱為降級循環(huán))。
LNP ELCRIN iQ 聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 改性料的原材料來自回收的 PET。 將消費者丟棄的 PET(主要是一次性水瓶)化學升級為具有增強性能和適用于更耐用應(yīng)用的PBT 材料。
每公斤LNP ELCRIN iQ樹脂可使用最多88 個使用過的PET水瓶(0.5升)。自2019年底推出LNP ELCRIN iQ材料以來,SABIC已幫助從垃圾填埋場和焚化爐轉(zhuǎn)移了超過1億個一次性PET水瓶。 到 2030 年,預計將有 100 億個瓶子被回收用于此化學升級回收材料。
根據(jù)累積能源需求(CED)和全球變暖潛勢(GWP)衡量,LNP ELCRIN iQ樹脂可提供比原始PBT樹脂更小的從搖籃到大門的環(huán)境足跡。 根據(jù)ISO 14040/14044標準接受第三方嚴格審查的SABIC生命周期評估(LCA)表明,與原始PBT相比,LNP ELCRIN iQ樹脂將GWP降低了29%,CED降低了43%。 LNP ELCRIN iQ 樹脂已通過 SCS Global Services 的 PCR 內(nèi)容和社會責任采購認證。
化學升級回收技術(shù)通過將PET瓶和其他PET廢料解聚成其前體化學品,對其進行純化,然后使用它們來制造新的PBT樹脂,從而克服了機械回收的一些限制。 該技術(shù)有助于提供性能和加工優(yōu)勢,例如良好的耐化學性和可著色性、高流動性以提高產(chǎn)量和阻燃性。
LNP ELCRIN iQ 樹脂是一種直接可用的替代方案,非常適合直接替代傳統(tǒng) PBT 材料,使制造商更容易讓產(chǎn)品更具可持續(xù)性。 此外,LNP ELCRIN iQ產(chǎn)品為客戶提供多種選擇,包括玻璃纖增強和礦物增強牌號以及非溴化/非氯化阻燃和抗紫外線配方。 一些LNP ELCRIN iQ牌號可符合美國食品和藥物管理局(FDA)的食品接觸法規(guī)。 SABIC 已經(jīng)與客戶共同開發(fā)在化妝品包材的相關(guān)應(yīng)用。
這些新聚合物的潛在應(yīng)用包括消費電子產(chǎn)品、汽車連接器和醫(yī)療設(shè)備外殼的耐用和美學組件。一些 LNP ELCRIN iQ 牌號已通過生物兼容性認證,可潛在應(yīng)用于醫(yī)療保健產(chǎn)品。 此類應(yīng)用有助于延長原一次性 PET 樹脂的使用壽命,從而幫助材料在更長的時間內(nèi)不進入廢物流。
SABIC LNP ELCRIN iQ 產(chǎn)品組合中的最新成員包括:
? LNP ELCRIN WF0061BiQ 樹脂:這種 PBT 樹脂由化學升級回收的海洋 PET 瓶制成。 海洋塑料是一種管理不善的廢物,位于海岸30英里(50公里)以內(nèi),很可能最終流入海洋。 該樹脂可潛在用于消費電子應(yīng)用,例如筆記本電腦的風扇外殼、汽車座椅以及電氣連接器。
? LNP ELCRIN WF006XXPiQ 改性料和 LNP ELCRIN WF0061XPiQ改性料:這些增強型 PBT 牌號包含從工業(yè)過程的廢物流中轉(zhuǎn)移的消費前回收短玻璃纖維。 它們的機械性能和顏色與使用原生玻璃纖維增強的 LNP ELCRIN iQ 牌號相當。 這項新技術(shù)進一步減少了 LNP ELCRIN iQ 材料的碳足跡。
可持續(xù)LNP? VISUALFX?樹脂
SABIC 的 LNP? VISUALFX? 樹脂產(chǎn)品組合具有來自最新Expression調(diào)色板的獨特色彩和特殊效果。該調(diào)色板通過對新興審美趨勢的研究而開發(fā)。 其中“新綻放”和“自然療愈”系列的產(chǎn)品包含了回收材料成分。
· “新綻放”系列產(chǎn)品包括含有消費后回收(PCR)材料的聚碳酸酯(PC)樹脂基材的改性料,; 一種含有消費后回收材料的抗沖改性、非鹵化、阻燃的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)共混物; 以及含有化學升級回收的聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)改性料的LNP ELCRIN iQ樹脂。
· “自然療愈”系列產(chǎn)品包括PC/硅氧烷共聚樹脂,這種樹脂具有十分出色的抗沖擊性能,消費后回收材料的含量最高可達到80%。
閉環(huán)回收產(chǎn)品及解決方案
SABIC 還專注于閉環(huán)回收解決方案,這有助于減少原材料使用、避免浪費并在多個使用周期中保持塑料的使用價值。
特材業(yè)務(wù)正在生產(chǎn)含有消費后回收聚苯乙烯(PS)材料的阻燃性NORYL改性PPE樹脂。 并可以生產(chǎn)含有 PCR 材料的 NORYL 的定制配方。
再生塑料支持服務(wù)
客戶對采用再生塑料的主要擔憂之一是PCR含量的質(zhì)量。 SABIC 實施了嚴格的質(zhì)量保證流程來評估和批準用于其產(chǎn)品的 PCR 材料。
為了進一步支持客戶使用含有回收成分的熱塑性塑料,SABIC 在其全球應(yīng)用技術(shù) (GApT) 中心提供廣泛的設(shè)計、開發(fā)和技術(shù)服務(wù)。
· 美學和工業(yè)設(shè)計,包括應(yīng)用拆解、設(shè)計概念開發(fā)和原型開發(fā)
· 使用綜合的數(shù)字工具進行預測工程,例如計算機輔助工程 (CAE)、計算機輔助設(shè)計 (CAD) 和過程模擬
· 工藝開發(fā),包括轉(zhuǎn)換和引進新技術(shù)
· 協(xié)助標準、先進和二次加工,包括微成型、注射壓縮成型、超薄成型、涂層和金屬化
· 應(yīng)用性能評估,包括熱、射頻和電氣可靠性測試、最終用途模擬和表面分析。
展望未來
SABIC 積極與供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)組織進行合作,開發(fā)將再生塑料融入現(xiàn)有材料和新材料的新方法。 例如,SABIC與客戶 Local Motors 進行了一項研究,以確定從大型增材制造過程中回收廢舊熱塑性零件的可行性。對 Local Motors 使用的 SABIC 的 LNP THERMOCOMP AM 增強改性料的適印性和機械性能進行了分析。 結(jié)果表明,在經(jīng)過打印、回收、研磨和再加工成顆粒形式后,來自后期生產(chǎn)零件和廢料的材料有望在 LFAM 或其他工藝(如注塑)中重復使用。