2025-10-15 0 Komentar

Penelitian tentang Teknologi Daur Ulang dan Perawatan Komposit untuk 006 Kemasan Fleksibel Aluminium Foil

Abstrak

006 aluminium foil (ketebalan ≤ 0,006mm) banyak digunakan dalam struktur komposit kemasan fleksibel (MISALNYA., PE/aluminium foil/PA, PET/aluminium foil/PE) dalam makanan, farmasi, dan industri elektronik karena sifat penghalang dan keuletannya yang sangat baik. Namun, kemasan fleksibel seperti itu, ditandai dengan komposisi multi-bahan “perekat aluminium foil-plastik”, menghadapi tantangan dalam daur ulang dan pengolahan, termasuk pemisahan antarmuka yang sulit, kehilangan aluminium foil yang mudah, dan polusi sekunder. Makalah ini secara sistematis menganalisis sifat material 006 kemasan fleksibel aluminium foil, menguraikan daur ulang arus utama dan metode pengolahan seperti pemisahan fisik, degradasi kimia, dan kombinasi fisika-kimia, memeriksa kesulitan teknis utama, dan mengusulkan arah pengembangan masa depan berdasarkan kasus penerapan praktis. Hal ini bertujuan untuk memberikan referensi teknis untuk mempromosikan daur ulang sumber daya 006 kemasan fleksibel aluminium foil.

 

Dobel 06 daur ulang paket lunak aluminium foil-4

ECO-A. Perkenalan

Memanfaatkan kelebihan dari “ringan + penghalang tinggi”, 006 kemasan fleksibel aluminium foil memiliki konsumsi tahunan lebih dari satu juta ton di bidang-bidang seperti kemasan makanan aseptik (MISALNYA., kemasan bantal susu), kemasan lepuh farmasi, dan kemasan pelindung komponen elektronik. Namun, setelah dibuang, aluminium foil di tempat pembuangan sampah membutuhkan waktu berabad-abad untuk terurai, sedangkan lapisan plastik mudah menimbulkan polusi mikroplastik; pembakaran melepaskan gas beracun dan menyia-nyiakan sumber daya aluminium (konsumsi energi penambangan bauksit adalah 20 kali lipat dari aluminium daur ulang). Menurut data dari Federasi Pengemasan China, tingkat daur ulang 006 kemasan fleksibel aluminium foil di Cina kurang dari 30% di dalam 2024, jauh lebih rendah dibandingkan 65% tingkat daur ulang produk aluminium biasa. Karena itu, mengembangkan teknologi daur ulang dan pengolahan yang efisien dan ramah lingkungan sangat penting untuk mencapai tujuan tersebut “karbon ganda” tujuan dan ekonomi sirkular.

ECO-B. Sifat Material dan Tantangan Daur Ulang 006 Kemasan Fleksibel Aluminium Foil

A. Sifat Bahan Inti

  1. Properti dari 006 Aluminium Foil: Ini memiliki ketebalan yang sangat tipis (0.005-0.006mm) dan kemurnian tinggi (≥99,7%). Meskipun keuletannya sangat baik, ini memiliki kekuatan tarik yang rendah (≤120MPa) dan rentan terhadap kerusakan selama pemrosesan mekanis. Film tipis Al₂O₃ (3-5tebal nm) mudah terbentuk pada permukaannya akibat oksidasi, yang meningkatkan ketahanan terhadap korosi tetapi mempengaruhi efisiensi pemurnian sumber daya aluminium selanjutnya.
  1. Sifat Struktur Komposit: Sistem komposit arus utama adalah “lapisan substrat (PET/PA) + lapisan aluminium foil + lapisan penyegel panas (PE/PP)”, diikat dengan perekat berbahan dasar pelarut (MISALNYA., perekat poliuretan) atau proses peracikan ko-ekstrusi. Diantaranya, perekat poliuretan memiliki kepadatan ikatan silang yang tinggi (kandungan gel ≥85%), ketahanan pelarut yang kuat, dan rentang ketahanan suhu yang luas (-40-120℃), menjadi hambatan utama dalam pemisahan antarmuka.

B. Tantangan Inti Daur Ulang

  1. Efisiensi Pemisahan Antarmuka Rendah: Energi ikatan antarmuka antara perekat dan lapisan aluminium foil/plastik mencapai 20-30J/m². Metode fisik konvensional sulit memutus ikatan ikatan, mengakibatkan pemisahan aluminium foil dan plastik tidak sempurna (kemurnian pemisahan ≤80%).
  1. Kehilangan Aluminium Foil yang Parah: 006 aluminium foil tipis dan rapuh, mudah menyebabkan “kehilangan bubuk aluminium” (tingkat kerugian ≥10%) selama penghancuran dan penyortiran. Laju oksidasinya meningkat sebesar 5%-8% dengan waktu pemrosesan yang lama.
  1. Risiko Polusi Sekunder: Dalam perawatan kimia, volume pelarut yang mudah menguap (MISALNYA., toluena, etil asetat) mencapai 50-100mg/m³; pirolisis menghasilkan VOC (MISALNYA., seri benzena) dan dioksin (konten ≤0,1ng TEQ/m³), memerlukan investasi tambahan dalam biaya pengolahan gas buang.
  1. Ketidakseimbangan Ekonomi: Biaya proses daur ulang tradisional adalah sekitar 2,000-3,000 RMB/ton, sedangkan harga jual aluminium daur ulang hanya 500-800 RMB/ton lebih rendah dibandingkan aluminium primer, menyebabkan rendahnya antusiasme perusahaan untuk melakukan daur ulang.

ECO-C. Metode Daur Ulang dan Perawatan Komposit untuk 006 Kemasan Fleksibel Aluminium Foil

A. Metode Daur Ulang Fisik: Polusi Rendah dan Penskalaan Mudah

Berpusat pada “pemisahan mekanis + penyortiran fisik”, metode fisik cocok untuk kemasan fleksibel komposit dengan kandungan perekat rendah (≤5%). Proses yang umum adalah sebagai berikut:

  1. Proses Pemisahan Penghancuran-Elektrostatis Suhu Rendah
  • Proses: Tempatkan kemasan fleksibel di lingkungan bersuhu rendah (-80~-100℃) untuk menggerogoti lapisan plastik (suhu transisi kaca menurun 20-30℃), kemudian hancurkan menjadi partikel berukuran 5-10 mm menggunakan hammer crusher; aluminium foil terpisah (konduktor) dan plastik (isolator) oleh pemisah elektrostatis (tegangan 30-50kV) berdasarkan perbedaan listriknya.
  • Memengaruhi: Tingkat pemulihan aluminium ≥85%, kemurnian plastik ≥90%, konsumsi energi sekitar 80-100kWh/ton; Namun, untuk kemasan fleksibel dengan kandungan perekat tinggi, permukaan aluminium foil mempertahankan perekat (konten ≥3%) setelah disortir, memerlukan pemolesan selanjutnya.
  1. Proses Pengupasan-Briket Termal
  • Prinsip: Gunakan pemanas inframerah (120-150℃) untuk melunakkan perekatnya (viskositas menurun hingga 1.000-2.000mPa・s), pisahkan lapisan alumunium foil dan plastik dengan roller peeler; tekan aluminium foil menjadi kue aluminium menggunakan mesin briket (tekanan 10-15MPa), dan mendaur ulang lapisan plastik melalui granulasi.
  • Keuntungan: Integritas aluminium foil yang baik (tingkat kerusakan ≤3), cocok untuk daur ulang aluminium foil kelas atas; kerugian: konsumsi energi yang tinggi (150-200kWh/ton) dan adhesi yang mudah dari lapisan penyegel panas PE ke roller.

Dobel 06 daur ulang paket lunak aluminium foil02

B. Metode Daur Ulang Bahan Kimia: Kemurnian Tinggi dan Penargetan Kuat

Metode kimiawi menghancurkan struktur perekat atau plastik menggunakan pelarut atau reagen untuk mencapai daur ulang aluminium foil yang efisien, cocok untuk kemasan fleksibel bernilai tambah tinggi (MISALNYA., kemasan farmasi):

  1. Metode Pelarutan Pelarut
  • Proses: Gunakan N-metilpirolidon (NMP) atau dimetilformamida (DMF) sebagai pelarut, rendam kemasan fleksibel pada suhu 80-100℃ selama 2-4 jam untuk melarutkan perekat berbasis poliuretan dalam pelarut; pisahkan aluminium foil dengan penyaringan, memulihkan pelarut melalui distilasi (tingkat pemulihan ≥90%), dan keringkan lapisan plastik dengan air cucian sebelum granulasi.
  • Indeks: Kemurnian aluminium foil ≥99,5%, tingkat pemulihan ≥95%; Namun, biaya pelarutnya tinggi (NMP kira-kira 15 RMB/kg), dan kontrol ketat terhadap penguapan pelarut diperlukan (batas paparan di tempat kerja 200mg/m³).
  1. Metode Degradasi Katalis Asam Basa
  • Klasifikasi: Sistem asam (MISALNYA., 10%-15% H₂SO₄, 80-90℃) dapat mendegradasi poliamida (PA) substrat, sedangkan sistem basa (MISALNYA., 5%-8% NaOH, 60-70℃) dapat mendegradasi polivinil alkohol (PVA) perekat.
  • Aplikasi: Untuk kemasan fleksibel PET/aluminium foil/PA, terlebih dahulu dekomposisi lapisan PA dengan asam, kemudian degradasi sisa perekat dengan alkali hingga akhirnya diperoleh aluminium foil murni (kemurnian ≥99,2%); Namun, limbah cair asam basa memerlukan perlakuan netralisasi (pH disesuaikan dengan 6-8), menghasilkan residu garam (sekitar 5%-8% dari volume pemrosesan).

C. Metode Gabungan Fisika-Kimia: Sinergi Efisien dan Keseimbangan Biaya

Mengintegrasikan skalabilitas metode fisik dan metode kimia dengan kemurnian tinggi, metode gabungan adalah arah pembangunan arus utama saat ini:

  1. Metode Pelarut Berbantuan Penghancuran Ultrasonik
  • Proses: Hancurkan kemasan fleksibel menjadi partikel berukuran 2-3 mm pada suhu kamar, tambahkan pelarut campuran etanol-air (rasio volume 3:1), dan di bawah pengaruh medan ultrasonik (daya 300-500W, frekuensi 20-40kHz), efisiensi dispersi perekat meningkat sebesar 40%-60%; pisahkan aluminium foil dengan sentrifugasi (tingkat pemulihan ≥92%), dan keringkan partikel plastik dengan udara panas (60-70℃) untuk didaur ulang.
  • Keuntungan: Konsumsi pelarut berkurang sebesar 30%, siklus pemrosesan dipersingkat menjadi 1-2 jam, biaya dikurangi menjadi 1,500-2,000 RMB/ton. Ini telah diterapkan dalam skala besar di perusahaan daur ulang kemasan makanan dalam negeri (kapasitas pemrosesan 500 ton/bulan).
  1. Metode Pemisahan Peleburan Pirolisis
  • Prinsip: Pirolisis kemasan fleksibel dalam tungku pirolisis bebas oksigen (400-500℃) untuk mengubah lapisan plastik menjadi campuran minyak-gas (dapat digunakan sebagai bahan bakar) dan menguraikan perekat menjadi senyawa molekul kecil; lelehkan aluminium foil dalam tungku peleburan (660-700℃), hilangkan lapisan oksida permukaan dengan menambahkan 3%-5% kriolit sebagai fluks, dan melemparkannya ke dalam batangan aluminium (kemurnian ≥98,5%).
  • Fitur: Tidak ada polusi pelarut, tingkat pemulihan minyak-gas ≥70%; Namun, hal ini membutuhkan dukungan sistem pengolahan gas buang (MISALNYA., adsorpsi karbon aktif + pembakaran katalitik) dan investasi peralatan awal yang tinggi (sekitar 20 juta RMB per lini produksi).

Dobel 06 daur ulang paket lunak aluminium foil-3

D. Perbandingan Parameter Teknis Metode Daur Ulang Arus Utama

Untuk secara intuitif menyajikan keuntungan dan kerugian dari berbagai metode, parameter teknis inti dirangkum dalam tabel berikut:

Jenis Metode Daur Ulang Nama Proses Kondisi Pengoperasian Inti Tingkat Pemulihan Aluminium Kemurnian Plastik Konsumsi Energi (kWh/ton) Biaya Pemrosesan (RMB/ton) Skenario Aplikasi
Metode Fisik Pemisahan Penghancuran-Elektrostatis Suhu Rendah Suhu -80~-100℃, Tegangan 30-50kV ≥85% ≥90% 80-100 1,200-1,800 Kemasan fleksibel biasa dengan kandungan perekat ≤5%
Metode Fisik Pengupasan-Briket Termal Suhu 120-150℃, Tekanan 10-15MPa ≥92% ≥88% 150-200 1,800-2,500 Skenario memerlukan integritas aluminium foil
Metode Kimia Pembubaran Pelarut (NMP) Suhu 80-100℃, Perendaman 2-4 jam ≥95% ≥92% 50-80 3,000-4,500 Kemasan farmasi dengan persyaratan kemurnian tinggi
Metode Kimia Degradasi Katalis Asam Basa Asidolisis 80-90℃/Alkalinolisis 60-70℃ ≥94% ≥85% 60-90 2,500-3,500 Kemasan fleksibel substrat PET/PA
Metode Gabungan Pelarut Berbantuan Penghancur Ultrasonik Kekuatan Ultrasonik 300-500W, Pelarut Etanol-Air 3:1 ≥92% ≥93% 70-110 1,500-2,000 Daur ulang kemasan makanan skala besar
Metode Gabungan Pemisahan Peleburan Pirolisis Pirolisis 400-500℃, Mencair 660-700℃ ≥90% – 200-250 2,200-3,000 Skenario tidak memerlukan polusi pelarut

ECO-D. Analisis Kasus Aplikasi Khas

A. Proyek Daur Ulang Perusahaan Susu Domestik

  • Objek Pemrosesan: Kemasan bantal aseptik PE/aluminium foil/PA (006 isi aluminium foil kira-kira 15%)
  • Rute Proses: Penghancuran suhu rendah (-90℃) → Pemisahan elektrostatis → Pelarutan etanol dengan bantuan ultrasonik → Pembriketan aluminium foil → Granulasi plastik
  • Memengaruhi: Tingkat pemulihan aluminium 95.3%, tingkat pemulihan plastik 88.7%. Aluminium daur ulang digunakan untuk memproduksi blanko aluminium foil (biaya 650 RMB/ton lebih rendah dari aluminium primer), dan plastik daur ulang digunakan untuk membuat palet kemasan, mengurangi emisi CO₂ tahunan sekitar 800 ton.

B. Teknologi Perusahaan Daur Ulang Kemasan Farmasi Eropa

  • Objek Pemrosesan: Kemasan melepuh PET/aluminium foil/PP (006 kemurnian aluminium foil 99.9%)
  • Rute Proses: Ekstraksi CO₂ superkritis (suhu 31℃, tekanan 7.38MPa) → Pemurnian aluminium foil → Daur ulang PET
  • Keuntungan: CO₂ superkritis memiliki laju disolusi perekat sebesar 98% tanpa residu pelarut. Kemurnian aluminium foil mencapai 99.8%, dan PET daur ulang digunakan untuk memproduksi substrat kemasan tingkat farmasi, mematuhi peraturan REACH UE. Namun, biaya pemrosesan kira-kira 4,000 RMB/ton, hanya cocok untuk bidang kelas atas.

C. Tabel Perbandingan Kinerja Kasus-Kasus Umum

Sumber Kasus Objek Pemrosesan Proses Inti Tingkat Pemulihan Aluminium Tingkat Pemulihan Plastik Kemurnian Produk Daur Ulang Biaya Pemrosesan Satuan (RMB/ton) Indikator Lingkungan (Pengurangan CO₂ Tahunan)
Perusahaan Susu Dalam Negeri Kemasan Bantal Aseptik PE/Aluminium Foil/PA Penghancuran Suhu Rendah + Pelarut Berbantuan Ultrasonik 95.3% 88.7% Aluminium ≥99,2%, Plastik ≥92% 1,800 800 ton
Perusahaan Farmasi Eropa Kemasan Blister PET/Aluminium Foil/PP Ekstraksi CO₂ Superkritis 99.8% 95.0% Aluminium ≥99,8%, PET ≥99% 4,000 500 ton (pemrosesan dalam jumlah kecil)
Perusahaan Elektronik Dalam Negeri* Kemasan Pelindung PET/Aluminium Foil/PI Pemisahan Peleburan Pirolisis 92.5% – (Dipirolisis menjadi Bahan Bakar) Aluminium ≥98,5% 2,500 1,200 ton (pemrosesan skala besar)

Catatan: *Kasus perusahaan elektronik dalam negeri adalah aplikasi industri tambahan. Proses peleburan pirolisis digunakan untuk mengolah kemasan fleksibel tahan suhu tinggi yang mengandung PI (polimida), dan lapisan plastik dipirolisis menjadi bahan bakar untuk pemulihan energi.

Dobel 06 daur ulang paket lunak aluminium foil-1

ECO-E. Arah dan Saran Pengembangan Masa Depan

A. Arah Inovasi Teknis

  1. R&D Teknologi Pemisahan Ramah Lingkungan: Mengembangkan teknologi rendah polusi seperti perekat yang dapat terurai oleh enzim (MISALNYA., lipase memiliki tingkat degradasi poliuretan ≥80%) dan perawatan permukaan plasma (memecahkan lapisan oksida aluminium foil) untuk mengurangi biaya pemrosesan.
  1. Jalur Pemanfaatan Bernilai Tinggi: Gunakan aluminium foil daur ulang untuk pengumpul arus baterai litium (membutuhkan kemurnian ≥99,9%) dan plastik daur ulang untuk menyiapkan bahan kemasan antibakteri (menambahkan nano-ZnO) untuk meningkatkan nilai tambah produk.

B. Kebijakan dan Kolaborasi Industri

  1. Meningkatkan Sistem Daur Ulang: Melaksanakan Tanggung Jawab Produser yang Diperluas (EPR) sistem, mengharuskan perusahaan pengemasan menanggung lebih dari 30% dari biaya daur ulang; membangun jaringan tiga tingkat “daur ulang komunitas – penyortiran terpusat – pemrosesan profesional” untuk meningkatkan tingkat pemulihan bahan baku.
  1. Tindakan Insentif Ekonomi: Memberikan subsidi sebesar 500 RMB/ton untuk produk aluminium foil daur ulang dan membebaskan perusahaan daur ulang dari pajak pertambahan nilai untuk mengurangi risiko investasi awal.

ECO-F. Kesimpulan

Daur ulang dan pengolahan 006 kemasan fleksibel aluminium foil perlu mengatasi empat masalah inti: “pemisahan antarmuka – perlindungan aluminium foil – pengendalian polusi – keseimbangan biaya”. Metode fisik cocok untuk pra-pemrosesan skala besar, metode kimia dapat mencapai daur ulang dengan kemurnian tinggi, dan metode gabungan fisika-kimia merupakan jalur teknis yang optimal saat ini. Seperti yang ditunjukkan pada tabel perbandingan, itu “proses pelarut dengan bantuan ultrasonik penghancuran” di antara metode gabungan mencapai keseimbangan biaya terbaik, tingkat pemulihan, dan keramahan lingkungan, dan telah memenuhi syarat untuk promosi besar-besaran. Di masa depan, melalui inovasi teknis (MISALNYA., pemisahan hijau, pemanfaatan bernilai tinggi), panduan kebijakan (MISALNYA., sistem EPR, insentif subsidi), dan kolaborasi industri (integrasi rantai industri hulu dan hilir), tingkat daur ulang 006 kemasan fleksibel aluminium foil harus ditingkatkan dari saat ini 30% untuk berakhir 60% oleh 2030, mencapai situasi win-win untuk daur ulang sumber daya dan manfaat lingkungan.

Pengarang

Tinggalkan balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Bidang yang diperlukan ditandai *