作为一种重要且普遍的材料，塑料因适于大规模生产制造、功能多样、价格相对低廉等优点，应用十分广泛。自20世纪50年代塑料被大规模投入使用以来，人类已经累计生产了大约83亿吨塑料；然而，由于当前的“生产、使用、丢弃”这一线性经济模式，大量的塑料包装以及塑料制品被当作“一次性”用品，而在短暂地使用过后就被丢弃，带来了巨大的环境、资源、生物多样性以及气候变化风险。

　　从线性经济模式向循环经济模式的转型刻不容缓，这已经是全球共识。基于源头减量(Reduce)、重复使用(Reuse)、循环再生利用(Recycle) 这一“3R”原则，以减少塑料废弃物产生为目的的塑料污染治理政策也纷纷得以出台，并正在成为当前提高资源利用效率、实现节能减排与碳中和目标的重要抓手。

　　塑料在包装中应用非常广泛。据咨询公司Conversio的调研报告“Global Plastic Flow 2018”中的数据，包装在塑料的应用中占比达40%以上；而且由于大多数塑料包装目前被设计为一次性使用，在得不到有效的消费后管理时，塑料包装废弃物更容易变成为垃圾，从而造成环境泄露与资源浪费。据“Our World in Data”的统计，塑料包装废弃物在每年新增塑料废弃物中的占比也高达45%以上。因此，治理塑料污染的重点之一就在于塑料包装废弃物的有效管理。

　　在政策引导下，围绕着“3R”原则的塑料包装废弃物治理新模式、新技术也层出不穷，而塑料包装废弃物的先进循环正在成为业内热点。本文将就此进行分析与总结，以期与业界交流探讨。

塑料包装废弃物的循环利用现状

　　中国是世界上包装制造和消费大国，全年塑料包装消费量占亚太地区的60%左右；塑料包装在食品、饮料、日化品以及其他日用品等消费品以及工农业生产各个领域发挥着不可替代的作用。

　　工业生产中的塑料包装废弃物(或称“消费前废弃物”)，如边角料、残次品等，由于材质相对单一，未受污染且便于收集，目前能比较好地得以循环再生利用，这一部分不在本文讨论的范围内。

　　消费后塑料包装废弃物，最为典型的代表如废弃饮料瓶（主要是PET瓶）。在我国，依托庞大的废品回收与再生资源加工利用体系，废弃饮料瓶的收集与再生利用比例相对而言已经比较高，且再生料的下游应用市场也已经非常成熟。然而，目前我国再生PET（rPET）行业的突出特点在于，前端收集主要依赖拾荒人群和分散的打包站为主体，存在着不透明、不正规，且容易出现二次污染等问题；而再生塑料的下游市场应用目前主要集中在纺织纤维行业，属于降级再生，不能形成同级化应用的闭环循环。图1为瓶到纤维降级再生和瓶到瓶同级循环的对比图。

　　值得指出的是，PET瓶只是塑料包装领域里一个较小的分支。在全球的塑料产量中，PET瓶的用量只占约3%，而其他几大类通用树脂（PP、 PE、 PS、 PET、 PVC等）也大量应用于其他类塑料包装，如日化用品包装、外卖餐盒、容器盒、饮料杯、酸奶杯等硬质包装，以及塑料购物袋、快递包装、包装膜以及零食袋等软包装领域。图2为全球几大类塑料及其主要应用领域。

　　这些除饮料瓶之外的其他包装目前由于拾荒者及废品回收人员关注度不高，因此在消费后的收集率仍比较低，仍旧大量混在分类后的其他垃圾中被送去填埋或焚烧。根据2020年7月对于东南部多个城市进入焚烧厂的其他垃圾成分调研结果显示：塑料（主要是各类塑料包装）成分的重量比为20%~30%，其中塑料软包装约占15%，而塑料硬质包装占比也接近10%，如图3所示。图4为其他垃圾成分调研（以塑料包装物示例）。

　　如果希望进一步提高塑料包装的循环利用率，尤其是实现“十四五”塑料污染治理行动方案中提出的鼓励“同级化、高值化利用”目标，一方面需要加大塑料包装废弃物的收集力度，建立健全消费后的集约化、规范化收集体系；另一方面也需要进一步提高收集后废塑料包装的再生利用技术水平，而塑料包装的先进循环模式与技术也因此成为近些年的行业热点。

塑料包装废弃物的先进循环模式

　　首先，鉴于国内经常会出现将再生、回收、循环等术语混用的现象，本文在此对于“循环”(Recycling)定义为从废塑料到再生塑料的过程，废塑料的能源化利用（如焚烧发电）或者燃料化应用（如裂解生产燃料油）定义为能量回收（Recovery）。

　　塑料包装废弃物大量存在于城乡生活垃圾中，因此其循环经济建立和健全也离不开生活垃圾管理。生活垃圾管理是一个系统工程，通常包括收集子系统、分选子系统，再生利用子系统，如图5所示。

　　废弃物的循环利用离不开规模化的收集运输，当前PET瓶、废纸箱等的再生利用率较高，很明显是得益于现存比较成熟的收集运输网络。塑料包装废弃物的先进循环需要从原有的“垃圾处理”思路转变为“资源管理”理念，以及与之相配套的收运与分选系统。据欧洲环境政策咨询机构Eunomia的研究报告，一体化的资源管理体系（Holistic Resource System，HRS）将有力助推塑料包装废弃物的循环经济转型，并达成降低环境泄露风险、节约自然资源消耗以及助力碳中和实现的三重效益。

　　HRS体系依托生产者责任延伸制(EPR)为基础，并涵盖三个方面，如图6所示。

　　1.押金返还制度：押金返还制度（简称“押金制”）作为一项成熟的制度工具，是生产者责任延伸制的最佳体现，已在全球60多个国家和地区广泛应用于诸如PET瓶、金属罐、玻璃瓶等饮料包装。饮料包装物押金制是指在饮料售价上增加一笔小额押金（例如，在欧洲，押金金额从0.09欧元到0.25欧元不等），当消费者将空的饮料瓶退回到饮料瓶回收机或指定回收点时，将可以得到返还的押金。好的押金制体系往往能够实现90%以上的消费后饮料包装物收集率，在包装废弃物的同级化和高值化利用中发挥了关键核心作用。

　　2. 特定物料的独立收集：有针对性地对特定物料进行单独的收运，例如有机垃圾、废纸箱、废纺、电子垃圾等，能够更好地处置和回收利用这些材料，同时也可以避免这些材料混入其他干垃圾中，避免交叉污染的风险。

　　3. 混合干垃圾自动化分选：押金制或独立收集系统适用于特定的应用场景，如果对每一种物料都单独收集的话，也将造成整体社会成本居高不下的问题。例如，塑料包装种类繁多，几乎很难实现针对每一种包装都去建立单独的收集，因此，混合干垃圾的集中收运和自动化分选也就成为HRS的关键一环。据Eunomia的研究报告，除PET饮料瓶适合押金制收集以外，其他所有的塑料包装如果通过混合收运和自动化分选的话，将可以在成本最优的前提下实现最大化的资源回收利用效果。

　　Eunomia的研究报告进一步阐明，通过建立科学合理的废弃物管理体系HRS，对废弃物收集、分选和再生这些关键环节的管理进行优化组合，将是循环经济转型的强力助推器，并可以有效减少资源浪费，降低环境风险，并可为全球带来每年27.6亿吨二氧化碳减排的贡献，极大地有利于碳中和的早日实现。

塑料包装废弃物的先进循环技术

　　在塑料包装废弃物得以有效地收集和分选之后，再生利用就是关键的下一步。塑料包装的“先进循环”（Advanced Recycling）这一提法，最早是对化学循环(Chemical Recycling)的别称。在本文中，我们认为真正的先进循环应该不仅仅是化学循环，也应该包括先进的物理循环（又称机械循环，即Mechanical Recycling）。本期其他文章中关于化学循环已有专门的阐述，本文将主要介绍先进物理循环。

　　如前文提到的，塑料包装废弃物如PET瓶的物理循环已经是很常见的了，通过分选、破碎、清洗及干燥等环节，可以得到再生PET瓶片。之前，由于再生瓶片质量（主要是纯度）上的限制，其下游应用领域往往集中在短纤产品，如填充物、地毯等等，通过与原生料（新料）的价格比较优势而获得市场。

　　近年来，随着各大国际食品饮料企业响应麦克阿瑟基金会的新塑料经济呼吁，纷纷提出了对于食品级rPET的市场需求，推动了瓶级先进物理循环的应用。为了响应这一需求，不少PET瓶再生企业对其已有的物理循环工厂进行了升级改造，主要是在原有的清洗及干燥环节后增加片材分选和挤出造粒等后续环节。片材分选（又称瓶片分选，即flake sorting）依托成熟的近红外(NIR)光学识别技术，能够根据材质和颜色来判断并剔除透明PET瓶片中的各种杂质，包括同色但不同材质的杂质，如PVC、PP、PE、PA、POM等，确保分选出料品质达到10ppm（10-6）的超高纯度级别。这样的高品质rPET再经过挤出造粒，就可以重新用于吹瓶，从而实现瓶到瓶的同级闭环循环。

　　这样的瓶到瓶级别的先进物理循环(闭环循环)，技术上也可以复制到其他塑料包装废弃物如PP餐盒、HDPE瓶、PET吸塑盒、PS酸奶杯等应用领域。其工艺流程如图7所示。

　　据欧洲塑料制造商协会（Plastic Europe）在其“塑料百年史——100 years of plastics”的专栏中指出，塑料包装的先进物理循环技术已经得到越来越多的应用，例如，2021年初，陶朗集团(Tomra)与北欧化工 (Borealis)合作的生活源废塑料先进物理循环示范工厂正式于德国拉恩施泰因投产。该项目结合了材料学以及分选与回收两方面的顶尖技术，以向塑料包装生产企业与品牌商提供高品质的再生塑料颗粒（PP、PE、PS、HIPS等）为目标。自投产以来，该工厂已经与多家国际品牌商如宝洁和汉高展开了合作。图8为先进物理循环示意图。

　　此外，基于该工厂的先进物理循环技术积累，国际聚苯乙烯（PS）巨头英力士苯领(INEOS Styrolution)于2021年6月份推出了Styrolution?誖PS ECO 440牌号的新型聚苯乙烯再生料，并且很快就得到了全球可持续食品包装解决方案领导者Sirap集团的青睐和选用。这再次证明了，先进物理循环可以将废弃塑料包装加工成具有优良性能和良好特性的工业原材料，重新应用于包装的生产，形成高值化利用，甚至同级闭环循环。图9为Sirap集团的PS包装产品。

　　Sirap集团法国区总经理Flanck Dumasdelage表示，“60多年来，Sirap集团始终坚持可持续材料的研发投入。我们过去一直在使用英力士苯领提供的原生材料，现在，我们非常高兴他们推出了通过机械回收的新型聚苯乙烯再生料，它正是我们所期待的完美材料。”

　　英力士苯领的循环经济负责人Cassie Bradley表示，“事实上，聚苯乙烯的机械回收已经历了多年的发展，而化学解聚回收的发展在二十世纪中叶才开始，这两种回收方法是可以互补的。市场对于聚苯乙烯的关注度正与日俱增，再生材料需求的增长正推动市场投资和技术创新。我们利用多种类型的技术，确保用最有效的方式尽可能广泛地回收聚苯乙烯。

塑料包装废弃物的循环经济

　　塑料包装废弃物的先进循环模式以及先进物理及化学循环技术正在逐步扩大其应用范围，一方面使得更多包装材料在消费后得以被有效收集并进入到再生资源加工环节，而同时技术进步也能提供更多的高质量再生料用于新产品及包装的生产。

　　在此基础上，辅以生产者责任延伸制度（EPR）等加强生态设计与消费者意识教育的制度工具，将可以建立起一个完整覆盖从设计、生产、销售、消费、收集和循环再利用等环节的闭环的塑料包装循环经济体系，如图10所示，从而使塑料材料能够多次、尽可能长时间地留在生产消费系统内，实现减少自然资源消耗、减少塑料垃圾及环境与生物多样性风险、降低碳排放的三重效益。