بطری های لوازم آرایشی محیطی: راهنمای PCR و مواد نی

صنعت لوازم آرایشی تخمین زده می شود 120 میلیارد واحد بسته بندی در سال که اکثریت قریب به اتفاق آن به محل دفن زباله ختم می شود. بطری های لوازم آرایشی زیست محیطی - به ویژه آنهایی که از رزین PCR (بازیافت شده پس از مصرف مصرف کننده) و مواد مبتنی بر نی ساخته می شوند - دو گزینه تجاری پایدار برای بسته بندی های پلاستیکی بکر را که امروزه در دسترس برندها هستند، نشان می دهند. بطری های PCR لوازم آرایشی کاهش تقاضا برای پلاستیک های جدید مشتق شده از فسیل در حالی که پلاستیک موجود را در گردش نگه می دارد. بطری های لوازم آرایشی کاهی جایگزین مواد خام نفتی با محصولات جانبی کشاورزی می شود و هم اثر کربن و هم ضایعات را کاهش می دهد. هیچ کدام راه حل کاملی نیستند و هر دو شامل مبادلات خاصی در ظاهر، پردازش، هزینه و انطباق با مقررات است که برندها باید قبل از تعهد به هر یک از مواد در مقیاس آن را درک کنند.

چه چیزی یک بطری لوازم آرایشی را واقعاً زیست محیطی می کند

اصطلاح "بطری لوازم آرایشی محیطی" طیف گسترده ای از ادعاها را پوشش می دهد - محتوای بازیافتی، مواد مبتنی بر زیست، کاهش وزن، طراحی قابل پر کردن مجدد، و فرمولاسیون زیست تخریب پذیر همه در بازاریابی محصول استفاده می شود. با این حال، همه این ادعاها دارای وزن زیست محیطی یکسان نیستند، و برخی از آنها به طور فعال بدون حمایت از داده ها گمراه کننده هستند.

واقعا بطری لوازم آرایشی محیطی باید حداقل یکی از معیارهای قابل اندازه گیری زیر را برآورده کند:

• کاهش محتوای پلاستیک بکر : درصد تأیید شده ای از مواد بازیافتی یا زیستی که جایگزین رزین مشتق شده از فسیل می شود، که با آزمایش شخص ثالث اثبات شده است (به عنوان مثال، ASTM D6866 برای محتوای مبتنی بر زیستی، یا گواهی زنجیره ای برای محتوای بازیافتی)
• قابلیت بازیافت در جریان های زباله مصرفی موجود : بطری را می توان از طریق برنامه های بازیافت شهری بدون زیرساخت های تخصصی جمع آوری، دسته بندی و دوباره پردازش کرد.
• ردپای کربن چرخه عمر کمتر : ارزیابی چرخه حیات (LCA) که انتشار گازهای گلخانه‌ای را به میزان قابل‌توجهی کمتر در هر واحد در مقایسه با پلاستیک بکر نشان می‌دهد.
• استفاده از ضایعات یا مواد اولیه فرعی : مواد مشتق شده از پسماندهای کشاورزی، جریان های زباله پس از مصرف، یا محصولات مشترک صنعتی به جای استخراج مواد خام اولیه

PCR و مواد مبتنی بر نی هر دو معیارهای متعددی را در بالا برآورده می‌کنند، به همین دلیل است که آنها معتبرترین گزینه‌های موجود در حال حاضر برای تولید بطری‌های لوازم آرایشی محیطی در مقیاس تجاری را نشان می‌دهند.

بطری های آرایشی PCR: پلاستیک بازیافتی در مقیاس تجاری

PCR مخفف بازیافت پس از مصرف کننده است - پلاستیکی که پس از استفاده اولیه توسط مصرف کنندگان جمع آوری شده، دسته بندی شده، تمیز شده، مجدداً به صورت گلوله یا پوسته پردازش شده و سپس دوباره در بسته بندی جدید ساخته شده است. برای بطری های لوازم آرایشی، پرکاربردترین رزین های PCR هستند rPET (PET بازیافتی)، rHDPE (HDPE بازیافتی) و rPP (پلی پروپیلن بازیافتی) هر کدام عمدتاً از بطری‌های نوشیدنی جمع‌آوری‌شده، ظروف خانگی و فیلم‌های بسته‌بندی تهیه می‌شوند.

اعتبار زیست محیطی رزین PCR

مورد محیطی برای رزین PCR به خوبی توسط داده های ارزیابی چرخه حیات پشتیبانی می شود. تولید می کند 1 کیلوگرم rPET تقریباً 50 تا 60 درصد انرژی کمتری نیاز دارد نسبت به تولید 1 کیلوگرم PET بکر، و تقریباً تولید می کند 30 تا 40 درصد انتشار معادل CO2 کمتر . برای rHDPE، صرفه جویی در انرژی از 88 درصد در مقایسه با تولید HDPE بکر در مطالعات LCA بررسی شده ثبت شده است، که منعکس کننده نیاز انرژی نسبتا کم بازیافت مکانیکی در مقابل استخراج نفت و پلیمریزاسیون است.

فراتر از معیارهای کربن، رزین PCR پلاستیک را از دفن زباله و سوزاندن منحرف می‌کند، تقاضای اقتصادی برای بازیافت جمع‌آوری‌شده ایجاد می‌کند (که سرمایه‌گذاری زیرساخت‌های جمع‌آوری را تشویق می‌کند)، و از مدل اقتصاد دایره‌ای پشتیبانی می‌کند که مقررات بسته‌بندی در اتحادیه اروپا، بریتانیا و کالیفرنیا به طور فزاینده‌ای الزامی است. مقررات بسته بندی و ضایعات بسته بندی اتحادیه اروپا (PPWR) که در سال 2022 پیشنهاد شد، اهداف الزام آور را برای محتوای بازیافتی در بسته بندی های پلاستیکی تعیین می کند - با توجه به اینکه انتظار می رود بسته بندی لوازم آرایشی نیاز باشد. حداقل 30 تا 35 درصد محتوای PCR تا سال 2030 در بازارهای تنظیم شده

انواع رزین PCR مورد استفاده در تولید بطری لوازم آرایشی و بهداشتی

چالش های پردازش با رزین PCR در بسته بندی لوازم آرایشی و بهداشتی

رزین PCR یک جایگزین قطره ای برای پلاستیک بکر بدون تنظیمات فرآیند نیست. چالش های اصلی که سازندگان بطری های آرایشی با آن مواجه می شوند عبارتند از:

• ناهماهنگی رنگ و شفافیت : پلاستیک پس از مصرف ذاتاً دارای رنگ آمیزی است. حتی rPET که به خوبی مرتب شده است، در مقایسه با PET خالص با آب، رنگ خاکستری یا زرد دارد. دستیابی به شفافیت واقعی با محتوای PCR بالا مستلزم آلودگی زدایی با درجه مواد غذایی و مراحل تصفیه اضافی است که هزینه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. بنابراین، بیشتر بطری های شفاف لوازم آرایشی با استفاده از PCR محدود به محتوای PCR 25-50٪ زمانی که وضوح یک الزام برند است.
• آلودگی و بو : رزین PCR مشتق شده از ظروف غذا و نوشیدنی می تواند ترکیبات بد بو را حمل کند. فرمولاسیون های آرایشی - به ویژه محصولات سبک معطر یا طبیعی - به بوهای پس زمینه حساس هستند که می تواند بر کیفیت درک شده محصول تأثیر بگذارد. PCR درجه تماس با غذا با گواهی ضد عفونی (به عنوان مثال، تأیید EFSA برای تماس با مواد غذایی) این موضوع را برطرف می کند، اما قیمت قابل توجهی دارد.
• تغییرپذیری پردازش تغییرات دسته به دسته در ویسکوزیته رزین PCR و شاخص جریان مذاب در مقایسه با رزین بکر نیاز به تنظیم پارامترهای فرآیند مکرر دارد. خطوط قالب‌گیری تزریقی و قالب‌گیری بادی که محتوای PCR بالای 30 درصد دارند، معمولاً به اپراتورهای با تجربه و پروتکل‌های کنترل کیفیت سخت‌تر نیاز دارند.
• نوسان قیمت : قیمت رزین PCR با قیمت رزین بکر و ظرفیت زیرساخت مجموعه نوسان قابل توجهی دارد. در سال‌های 2022-2023، قیمت‌های rPET در برخی بازارها به دلیل محدودیت‌های عرضه، از قیمت‌های اولیه PET فراتر رفت - یادآوری این که منبع PCR نیازمند مدیریت فعال زنجیره تامین است.

گواهینامه هایی که ادعاهای محتوای PCR را تأیید می کند

• GRS (استاندارد جهانی بازیافت) : شناخته شده ترین استاندارد شخص ثالث برای محتوای بازیافتی در محصولات و بسته بندی. زنجیره نگهداری از جمع آوری تا محصول نهایی را پوشش می دهد و به برندها اجازه می دهد تا ادعاهای تأیید شده محتوای بازیافتی را روی بسته بندی داشته باشند.
• RCS (استاندارد ادعای بازیافتی) : یک استاندارد زنجیره ای ساده تر مناسب برای دعاوی تک ماده ای که در آن معیارهای اجتماعی و زیست محیطی کامل GRS مورد نیاز نیست.
• گواهینامه محتوای بازیافتی SCS : یک برنامه معتبر توسط ANSI که درصد محتوای بازیافتی را از طریق ممیزی جریان مواد تأیید می کند - معمولاً توسط خرده فروشان بزرگ ایالات متحده و اروپا برای ادعاهای پایداری روی بسته مورد نیاز است.

بطری های لوازم آرایشی نی: محصول جانبی کشاورزی به عنوان ماده بسته بندی

بطری های نی لوازم آرایشی از ترکیبات رزینی استفاده کنید که کاه کشاورزی را شامل می‌شود - معمولاً کاه گندم، کاه برنج یا باگاس نیشکر - به‌عنوان یک پرکننده زیستی یا مواد مشترک در یک ماتریس پلیمری. جزء کاه بخشی از محتوای پلاستیک مشتق شده از فسیل را جابجا می کند، استفاده از مواد اولیه نفت خام را کاهش می دهد و در برخی از فرمولاسیون ها به بهبود تجزیه زیستی مواد در مقایسه با پلاستیک خالص کمک می کند.

در سیستم‌های کشاورزی جهانی، کاه غلات نشان‌دهنده یکی از بزرگترین جریان‌های زیست توده کم استفاده است. چین به تنهایی یک تخمین زده می شود 700 تا 800 میلیون تن کاه کشاورزی در سال بخش قابل توجهی از آن در مزرعه سوزانده می شود - عملی که به آلودگی هوا و انتشار CO2 کمک می کند. بنابراین استفاده از کاه به عنوان ماده اولیه برای بسته بندی به دو جریان زباله به طور همزمان می پردازد: کاهش استفاده از پلاستیک فسیلی و منحرف کردن بقایای کشاورزی از احتراق یا دفن زباله.

چگونه نی در مواد بطری لوازم آرایشی گنجانده می شود

کاه خام کشاورزی را نمی توان مستقیماً تزریقی یا دمشی کرد. از چندین مسیر به شکل قابل استفاده پردازش می شود:

1. ترکیب الیاف کاه با PP یا PE : کاه آسیاب شده تا الیاف ریز یا پودر شود و با پلی پروپیلن یا رزین حامل پلی اتیلن با نرخ بارگیری معمولاً بین ترکیب شود. 20% و 50% وزنی . سازگار کننده ها (پلیمرهای پیوندی انیدرید مالئیک) برای بهبود چسبندگی سطحی استفاده می شوند. گلوله های به دست آمده را می توان بر روی تجهیزات استاندارد به صورت تزریقی در درب ها، درب ها و اجزای بطری سفت و سخت قالب گیری کرد.
2. سلولز مشتق از کاه به عنوان خوراک PLA : سلولز کاه کشاورزی را می توان تخمیر کرد و به اسید لاکتیک تبدیل کرد و سپس به PLA (اسید پلی لاکتیک) پلیمریزه می شود. این مسیر به جای یک ترکیب پر شده، یک رزین با ارزش بالاتر و کاملاً پایه زیستی تولید می کند، اما به زیرساخت های پردازش بیشتری نیاز دارد و هزینه واحد بالاتری دارد.
3. کامپوزیت های باگاس نیشکر باگاس - باقی مانده فیبری پس از استخراج آب میوه از نیشکر - به طور مشابه به کاه غلات به عنوان پرکننده در کامپوزیت های پلیمری استفاده می شود یا در بسته بندی های الیافی قالب گیری شده برای کارتن های بیرونی و کاربردهای بسته بندی ثانویه پردازش می شود.

ویژگی های عملکرد بطری های لوازم آرایشی مبتنی بر نی

کامپوزیت های پلیمری پر شده از نی برای بطری های لوازم آرایشی تفاوت های عملکردی مشخصی را نسبت به پلاستیک بکر و رزین PCR نشان می دهند که مارک ها و مهندسان بسته بندی باید به آن توجه کنند:

• ظاهر بطری های کامپوزیت الیاف کاه دارای سطحی طبیعی مات و کمی بافت با رنگ های بژ گرم تا قهوه ای روشن بسته به محتوای نی هستند. این زیبایی شناسی به خوبی با هویت های برند طبیعی، ارگانیک و مینیمالیستی همخوانی دارد، اما برای برنامه هایی که نیاز به شفافیت یا پرداخت های براق دارند مناسب نیست. تزئین سطح با چاپ روی صفحه، مهر زنی داغ یا برچسب زدن کاملاً سازگار است.
• استحکام سازه : در 20-30٪ بارگیری نی سفتی (مدول خمشی) در مقایسه با PP یا PE تمیز به دلیل اثر تقویت کننده الیاف سلولزی افزایش می یابد. مقاومت در برابر ضربه، با این حال، کاهش می‌یابد - کامپوزیت‌های پر شده از کاه، شکننده‌تر از پلی اولفین‌های پر نشده هستند، که باید در پروتکل‌های تست قطره و آزمایش حمل و نقل لحاظ شود.
• حساسیت به رطوبت : الیاف سلولزی رطوبت را جذب می کنند که در صورت عدم فرمولاسیون مناسب کامپوزیت با عوامل بازدارنده رطوبت می تواند باعث تغییرات ابعادی و تاول های سطحی شود. بطری های لوازم آرایشی مایع (شامپوها، تونرها، شستشوی بدن) نیاز به فرمولاسیونی با مدیریت موثر رطوبت دارند و در طول لجستیک باید در محیط های با رطوبت بالا نگهداری شود.
• رفتار پردازشی : ترکیبات فیبر کاه به دمای پردازش کمتری نسبت به PP تمیز نیاز دارند تا از ذغال الیاف جلوگیری شود (معمولاً 170-200 درجه سانتیگراد ، زمان اقامت کوتاهتر در بشکه و طراحی دقیق پیچ برای جلوگیری از تخریب فیبر. تولیدکنندگانی که تازه به پردازش کامپوزیت نی می‌پردازند، باید قبل از دستیابی به کیفیت قطعه ثابت، انتظار یک دوره صلاحیت را داشته باشند.
• بو ترکیبات فیبر کاه درمان نشده می توانند بوی گیاهی لطیفی داشته باشند. تامین کنندگان کامپوزیت نی با کیفیت از درمان های بو زدایی در فرآیند ترکیب خود استفاده می کنند - همیشه قبل از تعهد تولید، نمونه های ارزیابی بو را درخواست می کنند، به ویژه برای دسته بندی محصولات آرایشی و بهداشتی حساس به عطر.

ادعاهای زیست محیطی و آنچه می توانند به طور قانونی بیان کنند

بطری های کاهی لوازم آرایشی با ماتریس پلیمری PP یا PE هستند زیست تخریب پذیر یا کمپوست پذیر نیست مگر اینکه خود ماتریس پلیمری یک رزین کمپوست پذیر تایید شده (مانند PLA یا PBAT) باشد. بخش فیبر کاه تجزیه زیستی می‌شود، اما پلیمر باقی‌مانده باقی می‌ماند. ادعاهای قانونی برای بطری های PP/PE پر از نی عبارتند از:

• درصد تأیید شده محتوای مبتنی بر زیست یا مشتق از گیاه (مستد شده توسط ASTM D6866 یا آزمایش ISO 16620)
• کاهش محتوای پلاستیک فسیلی در واحد بر اساس درصد محتوای نی
• استفاده از محصولات جانبی کشاورزی که در غیر این صورت سوزانده یا هدر می‌رود
• ردپای کربن کمتر در هر واحد در مقایسه با رزین فسیلی 100٪ بکر (پشتیبانی شده توسط داده های LCA)

PCR در مقابل بطری های آرایشی نی: نحوه مقایسه آنها

زمینه نظارتی: قوانین بسته بندی پایداری برای برندها به چه معناست

چشم انداز نظارتی برای بسته بندی لوازم آرایشی پایدار به سرعت در حال تغییر است و برندهایی که بطری های لوازم آرایشی محیطی را تامین می کنند باید از الزاماتی که بر دسترسی به بازار در قلمروهای کلیدی آنها تأثیر می گذارد جلوتر باشند.

اتحادیه اروپا

مقررات بسته بندی و زباله های بسته بندی اتحادیه اروپا (PPWR) که انتظار می رود از سال 2025 به بعد به تدریج لازم الاجرا شود، حداقل آستانه های اجباری محتوای بازیافتی را برای بسته بندی های پلاستیکی فروخته شده در اتحادیه اروپا تعیین می کند. به طور خاص برای بطری های پلاستیکی لوازم آرایشی، اهداف پیشنهادی از 25 تا 30 درصد محتوای بازیافتی تا سال 2030 ، پس از آن به درصدهای بالاتری می رسد. دستورالعمل ادعاهای سبز (پیشنهاد شده در سال 2023) همچنین ادعاهای زیست‌محیطی غیرمستند را ممنوع می‌کند – برچسب‌گذاری «دوستانه با محیط‌زیست»، «سبز» یا «پایدار» بدون داده‌های خاص و تأیید شده بر اساس قانون مصرف‌کننده اتحادیه اروپا ممنوع است. بطری‌های PCR با گواهینامه GRS و بطری‌های نی با تأیید ASTM D6866 برای برآورده کردن این الزامات اثبات قرار دارند.

انگلستان

مالیات بر بسته بندی پلاستیک بریتانیا که از آوریل 2022 اجرایی شد، هزینه ای را اعمال می کند 217.85 پوند در هر تن (از سال 2024) روی بسته بندی های پلاستیکی که حداقل حاوی آن نیست 30 درصد محتوای پلاستیک بازیافتی . این امر مستقیماً انگیزه پذیرش بطری لوازم آرایشی PCR را برای مارک‌هایی که در بازار بریتانیا می‌فروشند، می‌کند، زیرا مالیات بطری‌های پلاستیکی بکر باید جذب یا به مشتریان منتقل شود.

ایالات متحده

در سطح فدرال، در حال حاضر هیچ قانون محتوای بازیافتی اجباری معادلی برای بسته بندی لوازم آرایشی در ایالات متحده وجود ندارد. با این حال، قوانین SB 343 کالیفرنیا و قوانین مسئولیت توسعه یافته تولید کننده (EPR) در کالیفرنیا، مین، اورگان و کلرادو، عملاً فشار بازار را برای بسته‌بندی‌های قابل بازیافت و محتوای بازیافتی بیشتر ایجاد می‌کنند. راهنماهای سبز FTC، که در حال حاضر تحت بازنگری قرار دارند، استانداردهای ادعاهای بازاریابی محیطی را تشدید می‌کنند - برندهایی که ادعاهای غیرقابل صلاحیت «بازیافت‌شده» یا «بوم‌بوم» را در مورد بطری‌های لوازم آرایشی بدون پشتیبانی از داده‌ها، با خطر اجرایی فزاینده‌ای مواجه می‌شوند.

راهنمای عملی برای تعیین بطری های لوازم آرایشی محیطی

انتخاب بطری محیطی مناسب برای خط تولید لوازم آرایشی مستلزم هماهنگی قابلیت‌های مواد با سازگاری فرمول، الزامات زیبایی شناختی برند، اهداف نظارتی و واقعیت‌های زنجیره تامین است. چارچوب زیر تصمیمات کلیدی را پوشش می دهد:

1. ابتدا ادعای پایداری خود را تعریف کنید : تعیین کنید که آیا ادعای محتوای بازیافتی (مسیر PCR)، ادعای محتوای مبتنی بر زیستی (مسیر نی یا رزین زیستی)، یا هر دو را هدف قرار می دهید. این ادعا باعث انتخاب مواد می شود، نه برعکس. اطمینان حاصل کنید که ادعایی که می‌خواهید مطرح کنید با گواهینامه‌های موجود تحت دستورالعمل‌های سبز FTC، دستورالعمل ادعاهای سبز اتحادیه اروپا یا موارد مشابه قابل اثبات باشد.
2. ارزیابی سازگاری فرمول : قبل از تعهد تولید، آزمایش سازگاری بین فرمولاسیون آرایشی و بهداشتی خود و بطری PCR یا کامپوزیت نی را درخواست کنید. برخی از دسته‌های رزین PCR حاوی ترکیباتی هستند که می‌توانند با فرمول‌های حساس تعامل داشته باشند. سطوح کامپوزیت کاهی ویژگی های جذب متفاوتی نسبت به پلاستیک بکر دارند که ممکن است بر عملکرد خط پرکننده تأثیر بگذارد.
3. حداقل آستانه محتوا را تعیین کنید : برای بطری های PCR، حداقل درصد محتوای PCR را به عنوان یک الزام قراردادی مشخص کنید - نه هدف اسمی - و نیاز به گواهی در سطح دسته ای دارید. برای بطری های نی، درصد محتوای نی را مشخص کنید و به ASTM D6866 یا تأیید محتوای زیستی معادل آن در هر لات تولیدی نیاز دارید.
4. آزمایش سقوط و ترانزیت روی مواد محیطی انجام دهید : بطری های کامپوزیت نی و بطری های با محتوای PCR بالا ممکن است خواص ضربه ای متفاوتی نسبت به معادل پلاستیکی بکر داشته باشند. تست حمل و نقل استاندارد ISTA یا ASTM D4169 باید بر روی مواد تولیدی واقعی انجام شود، نه مشخصات پلاستیکی بکر.
5. برای ارتباطات آخر عمر برنامه ریزی کنید : بطری های لوازم آرایشی محیطی برای موثر بودن نیاز به ارتباط مصرف کننده دارند. یک بطری PCR که مصرف کنندگان به درستی در بازیافت قرار می دهند سهم کامل خود را دارد. یک بطری کامپوزیت نی در یک حوزه قضایی بدون اطلاع از ترکیب آن ممکن است به سادگی دفن شود. راهنمای روی بسته (نمادهای بازیافت، کدهای مواد، عبارت "ساخته شده با X% مواد بازیافتی") باید به عنوان بخشی از مشخصات بسته بندی طراحی شود، نه اینکه به عنوان یک فکر بعدی اضافه شود.

برای اکثر برندهای اصلی لوازم آرایشی که به دنبال انتقال پایداری قابل اعتماد و مقیاس‌پذیر در بسته‌بندی بطری اولیه خود هستند، رزین PCR - به ویژه rHDPE برای فرمت‌های مات و rPET برای کاربردهای واضح - قوی‌ترین ترکیبی از اعتبارات زیست‌محیطی تایید شده، مسیر انطباق با مقررات، شناخت مصرف‌کننده و در دسترس بودن زنجیره تامین را ارائه می‌دهد. بطری‌های لوازم آرایشی کاهی جایگزین متمایز و متقاعدکننده‌ای برای برندهایی است که هویتشان ریشه در موقعیت‌یابی طبیعی مزرعه به مصرف‌کننده دارد، به‌ویژه برای خطوط تولید که در آن بافت ارگانیک و زیبایی گرم کامپوزیت نی با زبان بصری برند همسو می‌شود.