Stav používania plastových fliaš na nápoje

Plastové fľaše na nápoje sa vďaka svojim výhodám nízkej hmotnosti, priehľadnosti, nízkym nákladom a jednoduchému tvarovaniu stali absolútnym hlavným prúdom v oblasti balenia nápojov a široko sa používajú vo forme balenej vody, sýtených nápojov, ovocných štiav, čajov a ďalších odvetví. Čína je najväčším svetovým výrobcom a spotrebiteľom plastových fliaš na nápoje s ročnou produkciou viac ako 200 miliárd fliaš a spotrebou približne 200 miliárd fliaš (približne 143 na obyvateľa), celkovou hmotnosťou viac ako 5 miliónov ton a veľkosťou trhu presahujúcou 150 miliárd juanov. Predstavujú až 40 % až 50 % obalového odpadu a ich používanie priamo súvisí s pohodlím spotrebiteľov, bezpečnosťou potravín a ochranou životného prostredia. Nasledujúca analýza sa bude vykonávať zo siedmich hľadísk: materiálová štruktúra, výroba a spotreba, scenáre použitia, bezpečnostné riziká, recyklácia, existujúce výzvy a vývojové trendy.

1. Štruktúra hlavného prúdu materiálu: PET je absolútne dominantný s výraznou homogenizáciou materiálov

Materiál plastových fliaš na nápoje je prevažne PET (polyetyléntereftalát, plast č. 1), ktorý tvorí viac ako 95 %, s malým množstvom HDPE (polyetylén s vysokou hustotou), PP (polypropylén) atď. PET sa vyznačuje dobrou priehľadnosťou, chemickou stabilitou, silnou vzduchotesnosťou, je netoxický a bez zápachu. Spĺňa normu GB 4806 pre bezpečnosť kontaktu s potravinami a je preferovaným materiálom na balenie potravín a nápojov.

Z hľadiska formy výrobku sa PET fľaše delia do troch kategórií: vyfukované fľaše, vstrekované fľaše a strečové fľaše s objemom od 330 ml do 2 l. Najvyšší podiel z nich tvoria 500 ml fľaše na balenú vodu a sýtené nápoje, ktoré dosahujú viac ako 70 %. Výrobný proces je založený najmä na integrácii vstrekovania, ťahania a vyfukovania s mierou automatizácie viac ako 68 %. Účinnosť jednej linky špičkových podnikov dosahuje 1200 fliaš za minútu a spotreba energie je o 30 % nižšia v porovnaní s tradičnými procesmi.

2. Rozsah výroby a spotreby: neustály rast, Čína pevne radí na prvé miesto na svete

(1) Globálny trh

Každú minútu sa na celom svete predá približne 1 milión plastových fliaš na nápoje, s ročnou spotrebou viac ako 600 miliárd a veľkosťou trhu približne 82 miliárd amerických dolárov, pričom ázijsko-tichomorský región je hlavným pólom rastu.

(2) Čínsky trh

Výroba: Do roku 2024 prekročí čínska produkcia plastových fliaš na nápoje 200 miliárd kusov, pričom výrobná kapacita bude sústredená v regiónoch Východná Čína (42 %) a Južná Čína (28 %), čím sa vytvorí kompletný priemyselný reťazec petrochemických surovín – výroba predliskov na fľaše – vyfukovanie – plnenie.

Spotreba: Ročná spotreba je približne 200 miliárd jednotiek s priemernou ročnou spotrebou 143 jednotiek na osobu. Najvyšší podiel (približne 60 %) tvorí balená voda, zatiaľ čo sýtené nápoje, ovocné šťavy a čaje predstavujú 15 %, 10 % a 8 %.

Faktory rastu: rast populácie, podpora urbanizácie, zvýšené povedomie o zdraví (balená voda nahrádza tradičné nápoje) a dopyt po pohodlnej konzumácii (donáška jedla, prenosné scenáre), čo viedlo k dosiahnutiu zloženej ročnej miery rastu odvetvia na 6,5 ​​% – 8,5 %.

3. Scenár použitia: Úplná penetrácia scenára so zameraním na jednorazové použitie

(1) Scenáre základnej spotreby

Balená voda: Najväčšiemu aplikačnému scenáru dominujú 500 ml PET fľaše, ktoré pokrývajú všetky scenáre, ako sú domácnosti, kancelárie, vonkajšie prostredie a cestovanie, s ročnou spotrebou viac ako 120 miliárd jednotiek.

Sýtené nápoje: prevažne PET fľaše s objemom 330 ml – 1 l, vhodné pre supermarkety, obchody s potravinami a stravovacie kanály, s ročnou spotrebou približne 30 miliárd kusov.

Džúsy a čaje: Priehľadné PET fľaše spĺňajú vizuálne potreby a proces plnenia za tepla (85 ℃ - 95 ℃) je vyspelý s ročnou spotrebou približne 20 miliárd kusov.

Funkčné nápoje: vysoko transparentné, nízkoteplotné PET fľaše vhodné pre športové aktivity s ročnou spotrebou približne 15 miliárd kusov.

Ostatné: mliečne výrobky, koreniny, denné chemické výrobky atď., ktoré tvoria menej ako 5 %.

(2) Charakteristiky použitia: Prevažne jednorazové, bežne, ale nie štandardizované na opakované použitie

Jednorazová spotreba: Viac ako 90 % plastových fliaš na nápoje je jednorazových a po dopití sa dajú zlikvidovať, čo je síce pohodlné, ale spôsobuje vážne plytvanie zdrojmi.

Opätovné použitie: Približne 30 % spotrebiteľov opätovne použije PET fľaše (na vodu, korenie, obilie a olej atď.), existujú však bezpečnostné riziká: PET má nízku tepelnú odolnosť (<60 ℃) a opakované používanie môže ľahko uvoľňovať škodlivé látky, ako je acetaldehyd a antimón; dlhodobé vystavenie kyselinám, zásadám a olejom môže urýchliť starnutie materiálu a zvýšiť riziko migrácie.

4. Vplyv na bezpečnosť potravín a zdravie: bezpečné používanie v súlade s predpismi, nesprávne používanie so sebou nesie riziká

(1) Súlad s predpismi a bezpečné používanie

Za normálnej teploty, krátkodobého a jednorazového použitia je migrácia škodlivých látok v bežných PET fľašiach na nápoje nižšia ako v národnej norme (GB 4806.7) a nepoškodzuje zdravie.

(2) Riziko nesprávneho použitia

Riziko vysokej teploty: PET fľaše nie sú odolné voči vysokým teplotám a pri teplotách nad 60 ℃ môžu uvoľňovať acetaldehyd (karcinogénne riziko) a antimón (ťažký kov). Horúca voda, horúce nápoje a ohrievanie v mikrovlnnej rúre sú zakázané.

Riziko opakovaného použitia: Opakované použitie môže ľahko množiť baktérie a migrácia škodlivých látok sa zvyšuje po starnutí materiálu, najmä pri skladovaní kyslých a olejovitých látok, kedy je riziko vyššie.

Riziko recyklovaných materiálov: Recyklované materiály nepotravinárskej kvality (rPET) môžu obsahovať nečistoty a ťažké kovy a nesprávne použitie v balení potravín môže spôsobiť bezpečnostné problémy.

5. Súčasná situácia v oblasti recyklácie: vysoká miera recyklácie, nedostatočná konverzia s vysokou hodnotou

(1) Miera recyklácie

Ročný objem recyklácie PET fliaš na nápoje v Číne je približne 3,5 milióna ton s mierou recyklácie 76,2 %, čo ju radí medzi svetovú špičku a je kategóriou s najvyššou hodnotou recyklácie medzi plastovým odpadom. Recyklačné kanály zahŕňajú najmä individuálnu recykláciu, inteligentné recyklačné stroje, komunitné recyklačné miesta a spätnú recykláciu supermarketov. Miera pokrytia inteligentnými recyklačnými strojmi v mestách ako Peking presahuje 30 %.

(2) Recyklácia a využitie

Fyzická recyklácia: predstavuje 90 % a po drvení, čistení a granulácii sa používa na balenie vlákien, fólií a nepotravinárskych výrobkov s nízkou pridanou hodnotou.

Chemická recyklácia: hydrolýza/alkoholýza predstavuje menej ako 10 %, redukuje sa na monoméry PTA a MEG a môže sa z nej vyrobiť PET (rPET) potravinárskej kvality, ale náklady sú vysoké a technický prah je vysoký.

Regeneratívne aplikácie: rPET sa používa hlavne v textíliách (60 %), obaloch (20 %), stavebných materiáloch (10 %) a aplikácie v potravinárskej kvalite tvoria menej ako 5 %, čo je oveľa menej ako v Európskej únii (30 %) a Spojených štátoch (25 %).

(3) Recyklácia problémov s bodmi

Náročnosť triedenia je vysoká: farba, nečistoty a zvyšky etikiet ovplyvňujú kvalitu regenerácie a manuálne triedenie je nákladné a neefektívne.

Nedostatočná vysokohodnotná technológia: obmedzená kapacita chemickej recyklácie, veľký nedostatok v dodávkach rPET potravinárskej kvality a závislosť od dovozu.

Neúplný systém recyklácie: nerovnomerné regionálne pokrytie s mierou recyklácie nižšou ako 40 % vo vidieckych a odľahlých oblastiach; legitímne recyklačné podniky majú nízke zisky a sú závislé od politických dotácií.

6. Existujúce kľúčové výzvy: tlak na životné prostredie, plytvanie zdrojmi, bezpečnostné riziká

(1) Environmentálny problém: silné biele znečistenie

Prirodzený rozklad PET fliaš trvá 400 – 450 rokov a skládkovanie zaberá pôdu a znečisťuje pôdu a podzemné vody; spaľovanie produkuje toxické plyny, ako sú dioxíny; do oceánu sa ročne dostane približne 11 miliónov ton plastového odpadu, pričom PET fľaše tvoria viac ako 30 %, čo predstavuje hrozbu pre morskú ekológiu.

(2) Plytvanie zdrojmi: vysoká závislosť od ropy

PET sa vyrába z ropy ako suroviny a viac ako 99 % plastov pochádza z fosílnych palív. Výroba 1 tony PET si vyžaduje približne 6 ton ropy, čo zhoršuje nedostatok energie a tlak na emisie uhlíka. Ľudová vláda okresu Xixiangtang, mesto Nanning, provincia Guangxi.

(3) Bezpečnostné riziko: rozsiahle nesprávne používanie

Spotrebitelia nemajú dostatočné povedomie o PET materiáli a bežné sú správania, ako je opakované plnenie horúcou vodou, dlhodobé opätovné použitie a plnenie kyslými, zásaditými a olejovými látkami, čo vedie k nízkemu povedomiu o zdravotných rizikách.

(4) Úzke hrdlo v priemysle: prebytok lacných a nedostatočný počet špičkových produktov

Nadmerná kapacita stredne a lacných PET fliaš a tvrdá cenová konkurencia; Vysoko bariérový, tepelne odolný, potravinársky rPET, bio PET a ďalšie špičkové produkty nemajú dostatočnú technologickú a výrobnú kapacitu a sú vysoko závislé od dovozu.

7. Trendy vývoja: Ľahké, zelené, inteligentné a obehové

(1) Ľahká: Zníženie nákladov a minimalizácia výdavkov

Hmotnosť tela fľaše sa znížila o 15 % – 20 % a hmotnosť 500 ml fľaše sa znížila z 18 g na 14 – 15 g, čím sa znížila spotreba surovín a emisie uhlíka. Popredné podniky ju už vo veľkom meradle uplatnili.

(2) Zelené alternatívy: biomateriály a biologicky odbúrateľné materiály

Výskum a vývoj biologicky odbúrateľných materiálov, ako sú bio PET (30 % rastlinného pôvodu), PLA, PHA atď., sa zrýchľuje a očakáva sa, že podiel biologicky odbúrateľných fliaš na nápoje na trhu dosiahne do roku 2030 25 %. Podiel aplikácií rPET v potravinárskej kvalite sa zvýšil na 30 %, čím sa dosiahol uzavretý cyklus „od fľaše po fľašu“.

(3) Inteligencia: Modernizácia výroby a recyklácie

Výrobná časť: systém MES, kontrola kvality pomocou umelej inteligencie, automatizovaná zmena, zlepšenie efektívnosti, zníženie nákladov; Recyklačná časť: inteligentný recyklačný stroj, sledovateľnosť blockchainu, triedenie veľkých dát, zlepšenie miery recyklácie a kvality regenerácie.

(4) Politicky riadené: obmedzenia používania plastov a obehové hospodárstvo

Čínske nariadenie o obmedzení používania plastov, 14. päťročný plán na kontrolu znečistenia plastmi, smernica EÚ o jednorazových plastoch (zákaz jednorazových plastov do roku 2030) a globálne politiky uhlíkovej dane nútia toto odvetvie prechádzať zelenou transformáciou. Očakáva sa, že používanie jednorazových plastov sa do roku 2030 zníži o viac ako 50 %.

Záver

Plastové fľaše na nápoje čelia trojitému tlaku na životné prostredie, zdroje a bezpečnosť, pričom zároveň uspokojujú pohodlie spotrebiteľa. Súčasná situácia v oblasti používania sa vyznačuje veľkou spotrebou, jednorazovým použitím ako hlavným zdrojom, vysokým objemom recyklácie, ale nedostatočnou konverziou s vysokou hodnotou, a rozsiahlym nesprávnym používaním. V budúcnosti je potrebné vynaložiť úsilie na vyváženie pohodlia, bezpečnosti a ochrany životného prostredia prostredníctvom ľahkej konštrukcie, nahrádzania biomateriálov/biologicky rozložiteľných materiálov, uzavretého cyklu rPET potravinárskej kvality, inteligentného systému recyklácie, regulácie politík a popularizácie vedy. To podporí transformáciu odvetvia smerom k zelenému, obehovému a udržateľnému rozvoju a dosiahne cieľ znižovania, optimalizácie a recyklácie plastov.