Clariant Mengkaji Peran Warna dalam Ekonomi Sirkular

Seperti halnya dengan pemasok bahan dan aditif lain yang saya laporkan dalam artikel pratinjau K 2019 di edisi September mendatang, Clariant membagikan pandangannya tentang beberapa masalah yang dihadapi industri plastik saat merangkul 'Ekonomi Sirkular.'

Philippe Lazerme, salah satu ahli pigmen terbaik Clariant dan kepala segmen pemasaran plastik di unit bisnis pigmen, merangkum kompatibilitas warna dengan ekonomi sirkular plastik. Dia mempertimbangkan tantangan merancang untuk daur ulang dan isu-isu spesifik pilihan pewarna untuk teknologi daur ulang mekanik, kimia dan organik. Dengan fokus pada pengemasan, ia menyentuh beberapa produk dan kolaborasi terbaru Clariant yang memajukan perubahan tersebut.

Dalam hal pengemasan, perusahaan sangat percaya bahwa penekanan yang diperlukan pada plastik yang dapat didaur ulang, penggunaan kembali resin, dan biodegradasi tidak harus berarti mengucapkan selamat tinggal pada warna-warna cerah dan desain menarik yang diharapkan konsumen. Inilah poin utama Lazerme tentang bagaimana industri dapat membuat warna kompatibel dengan 'ekonomi sirkular'.

Target utama “Ekonomi Sirkular untuk Plastik” adalah bahwa plastik tidak boleh ditemukan sebagai limbah di lingkungan. Ada berbagai cara untuk mencapai hal ini, mulai dari desain barang plastik yang tepat melalui pengumpulan dan pemilahan berbagai polimer yang efisien hingga daur ulang dan pengenalan kembali ke dalam siklus hidup. Selain itu, penggunaan polimer bio-degradable menawarkan kemungkinan lebih lanjut.

Perusahaan barang konsumen yang bergerak cepat dan produsen kemasan plastik yang mewakili lebih dari 20% pasar kemasan global telah berkomitmen untuk membuat 100% kemasan plastik mereka dapat digunakan kembali, didaur ulang, atau dibuat kompos pada tahun 2025. Tidak diragukan lagi bahwa warna akan terus memainkan peran kunci dalam dunia kemasan. Tapi pemilihan pewarna yang tepat akan sangat penting.

Mari melalui berbagai bagian siklus dan tunjukkan bagaimana produsen pewarna larut pigmen dan polimer dapat membantu para pemangku kepentingan menggabungkan kebutuhan akan warna dan kebutuhan yang sama pentingnya untuk keberlanjutan:

▪ Desain untuk didaur ulang . Semuanya dimulai dengan perancang kemasan. Tugasnya adalah menciptakan kemasan yang menarik, meningkatkan citra merek, memberikan diferensiasi dan dapat didaur ulang dan digunakan kembali dengan baik sebagai resin untuk produk plastik baru.

Tergantung pada teknologi daur ulang (mekanik, kimia), pilihan pewarna akan berbeda. Perancang perlu mengetahui langkah pemrosesan mana yang akan dihadapi artikel, tidak hanya untuk produksinya tetapi juga untuk waktu setelah digunakan. Ini akan mempengaruhi pemilihan pigmen. Juga akan terjadi pergantian polimer dan perubahan komposisi kemasan.

Karena pemilik merek telah berkomitmen untuk memasukkan daur ulang dalam jumlah besar ke dalam barang kemasan baru mereka, akan ada tantangan lebih lanjut untuk mencapai warna yang cemerlang dan menarik.

Clariant Pigments sedang mengerjakan solusi untuk tantangan ini, seperti pencocokan warna yang lebih cepat dan lebih mudah dengan resin daur ulang atau menyiapkan rangkaian pigmen yang dapat menahan berbagai putaran daur ulang tanpa terurai dan tetap aman untuk aplikasi masa depan dan untuk lingkungan kerja.

Penggunaan kembali adalah aspek lain dari keberlanjutan. Dalam hal ini pemilihan pewarna juga perlu mendapat perhatian khusus karena harus tetap menarik dan aman. Warnanya tidak boleh pudar agar produk tetap terlihat meskipun telah digunakan kembali berkali-kali. Tahan luntur cahaya dan cuaca yang tinggi adalah kriteria utama.

Aspek keamanan menjadi lebih penting, terutama jika kita berbicara tentang botol untuk minuman. Pigmen tidak boleh berpindah ke minuman setelah botol dicuci berkali-kali dengan air panas yang mengandung deterjen kuat, misalnya.

Portofolio pigmen Clariant menawarkan berbagai solusi.

Daur Ulang : Ada tiga metode utama daur ulang mekanis; daur ulang berbasis pelarut; dan, daur ulang kimia (depolimerisasi, pirolisis, gasifikasi).

Apapun prosesnya, daur ulang yang tepat dimulai dengan pengumpulan dan pemilahan sampah plastik yang tepat. Di pusat penyortiran yang optimal, plastik secara otomatis disortir melalui tahapan yang berbeda menurut jenis dan warna polimer menggunakan teknologi Near Infra-Red (NIR). Dapat memisahkan plastik menurut jenisnya, mis. Aliran LDPE, HDPE, PP, PET, PS.

Untuk bekerja dengan baik, teknologi ini membutuhkan energi minimum untuk dipantulkan ke sensor. Menjadi masalah jika bagian plastik menyerap energi NIR alih-alih memantulkannya. Masalah muncul dengan plastik yang diwarnai dengan pigmen karbon hitam. Karbon hitam menyerap dalam kisaran NIR yang berarti bahwa barang-barang plastik yang diwarnai dengan karbon hitam tidak akan teridentifikasi selama proses penyortiran dan dengan demikian menyebabkan banyak masalah pada langkah daur ulang lebih lanjut atau berakhir di tempat pembuangan akhir.

Clariant telah mengembangkan tiga pewarna yang dapat tercermin dalam spektrum NIR dan akan memungkinkan industri plastik untuk tetap menghasilkan artikel hitam yang dapat disortir dengan benar. Nilai ini dapat digunakan untuk HDPE, LDPE, PP, PET, PS, PA dan PVC.

▪ Daur ulang mekanis : Saat ini, ini adalah proses yang paling banyak digunakan—80% plastik yang dikumpulkan untuk didaur ulang didaur ulang secara mekanis.

Saat ini, daur ulang mekanis bekerja relatif baik untuk botol PET, tetapi untuk polimer lain atau plastik campuran menghadapi beberapa keterbatasan, setidaknya untuk daur ulang kualitas premium. Setelah beberapa putaran daur ulang, sifat polimer telah menurun begitu banyak sehingga akan menjadi sangat sulit untuk menggunakan kembali daur ulang.

Ada juga kebutuhan untuk pemahaman yang lebih baik tentang perilaku pewarna setelah beberapa putaran daur ulang.

Sangat penting untuk memastikan bahwa pigmen dan pewarna larut polimer yang digunakan untuk pewarnaan resin yang dikumpulkan tidak akan terurai atau menghasilkan zat beracun selama proses peracikan.

Beberapa kimia pigmen lebih stabil daripada yang lain dalam hal stabilitas panas atau perilaku migrasi. Namun, akan membutuhkan kerja intensif untuk memilih rentang pigmen yang lebih aman yang akan digunakan untuk mewarnai barang plastik yang dimaksudkan untuk didaur ulang. Karena pigmen organik seringkali bukan hanya satu molekul tunggal; tergantung pada proses produksinya, mungkin ada zat lain yang dapat memiliki pengaruh negatif pada profil toksikologi.

Di sinilah produsen pigmen dengan pengalaman panjang dan keahlian dalam keamanan dan catatan produk dapat mendukung industri, pemilik merek, pengolah kemasan, dan produsen masterbatch. Clariant sudah memusatkan perhatian ke arah ini.

Tantangan selanjutnya adalah warna dasar daur ulang yang berasal dari pendaur ulang. Ini bisa berupa abu-abu apa saja dari terang, gelap atau kecoklatan. Pewarnaan ulang polimer daur ulang ini menjadi masalah bagi produsen masterbatch. Ada variasi kualitas yang kuat antara pendaur ulang yang berbeda.

Untuk memastikan Clariant Pigments pencocokan warna yang lebih cepat dan konstan, bersama dengan penyedia perangkat lunak, sedang mengembangkan set kalibrasi yang memungkinkan koreksi mudah untuk nada dasar resin. Ini akan menjadi peningkatan besar untuk meningkatkan penggunaan daur ulang pasca-konsumen (PCR).

Daur ulang bahan kimia: Ini dapat dilihat sebagai teknologi pelengkap, yang akan memperluas penawaran resin daur ulang dengan kualitas yang dapat memenuhi persyaratan industri pengemasan. Ada berbagai jenis daur ulang bahan kimia, tetapi semuanya saat ini berada pada tahap yang baru muncul.

Proses berbasis pelarut adalah campuran antara daur ulang kimia dan fisik. Ini melibatkan pelarut yang secara khusus akan melarutkan jenis polimer tertentu. Praktek menunjukkan bahwa beberapa residu tetap berada dalam polimer, dan bahkan warnanya belum sepenuhnya terekstraksi. Hasil daur ulang terlihat keabu-abuan. Pekerjaan penelitian lebih lanjut diperlukan. Terutama satu aspek yang harus diselidiki adalah untuk mengetahui jenis kimia pigmen mana yang lebih baik dihilangkan dari polimer. Ini adalah proyek jangka panjang.

Jenis lain dari daur ulang kimia adalah "depolimerisasi" yang memecah ikatan molekul menjadi monomer awal. Ada berbagai teknologi untuk mencapai hal ini:menggunakan enzim atau katalis.

Pirolisis atau gasifikasi adalah metode lebih lanjut untuk menguraikan polimer dan menghasilkan bahan bakar yang dapat digunakan untuk kemudian menghasilkan plastik baru.

Untuk industri pewarna dan masterbatch atau peracikan, daur ulang bahan kimia akan menjadi cara yang ideal karena resin daur ulang akan terlihat sangat mirip dengan polimer perawan dan dengan demikian dapat diwarnai seperti resin perawan.

Biodegradabilitas Meskipun pasarnya masih kecil, polimer bio-degradable menikmati perhatian yang meningkat dari pemilik merek dan perusahaan pengemasan.

Tidak semua pigmen dapat digunakan untuk mewarnai polimer bio-degradable, karena mereka harus memenuhi standar yang sangat ketat dalam hal pengotor.

Pigmen Clariant telah menyiapkan rangkaian 26 pigmen organik dari lini produk Graphtol dan PV Fast yang memenuhi persyaratan Norma Eropa EN 13432. Pigmen tersebut mencakup seluruh spektrum warna dan oleh karena itu memberikan dukungan yang berharga bagi produsen dan desainer masterbatch dalam memperluas cakrawala warna untuk plastik biodegradable.

Langkah ke arah yang benar Perkembangan seperti ini di bidang pewarna berkontribusi untuk memajukan loop tertutup untuk kemasan plastik. Karena fokus yang diperlukan pada penggunaan kembali dan daur ulang mendapatkan momentum, warna tidak akan menimbulkan tantangan bagi teknologi, untuk pemulihan limbah plastik yang efisien dan layak, dan pembuatan PCR berkualitas tinggi, tetapi sebaliknya bekerja secara harmonis menuju tujuan mencapai Ekonomi Sirkular untuk Plastik.