综述：增强食品包装中聚烯烃回收的概述：应对欧盟新法规与回收设计

《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：An Overview of Enhancing Polyolefin Recycling in Food Packaging: Navigating New EU Regulations and Design for Recycling

本文系统综述了聚烯烃（PO）在食品包装中的应用与回收挑战，重点分析了欧盟新规要求2030年食品包装中再生聚合物含量不低于10%的背景下的技术路径。文章详细探讨了PO的阻隔性能局限性与单材料替代多层材料的可行性，并指出通过回收设计（DfR）、智能分选及高效清洗技术的协同创新可提升PO回收率与食品安全性，为循环经济目标提供关键支撑。

　　

1 引言

塑料作为食品包装材料数十年间因其轻质、耐用及成本效益而广泛应用，但大量单次使用导致废弃塑料对环境造成负担。聚烯烃（PO）作为使用最广泛的聚合物之一，其低水蒸气透过率和耐油脂特性使其成为食品包装首选，但高氧气透过率（OTR）限制了其在需高阻隔场景的应用。欧盟《包装与包装废弃物法规》（PPWR）要求2030年食品包装中消费后再生塑料（PCR）含量达10%，推动PO回收技术革新。

2 PO——食品包装中的特性与应用

PO包括聚乙烯（PE）（如LDPE、HDPE、LLDPE、MDPE）和聚丙烯（PP）（如均聚物PPH、无规共聚物PPRC、抗冲共聚物PPIC），其机械强度、热稳定性及加工适应性（如吹膜、注塑）支撑了多样化包装形式。挪威超市调研显示，PP包装中广口瓶/桶/杯占比54%，盖类占39%，乳制品、即食甜点和面包酱为主要应用领域（图3）。PO单材料包装通过优化设计可替代传统多层材料，如改性气氛包装（MAP）中性能相当。

3 PO在食品包装中的必备特性

包装核心功能是防止食品在储运中受微生物、氧气等因素劣化。PO的高水蒸气阻隔性适用于果蔬、乳制品等需防潮产品，但其氧阻隔性（OTR 500–5000 cm³/m²/天）通常需辅以穿孔或高阻隔层（如嵌入EVOH的PO薄膜）以满足MAP需求。研究证实，单PO材料用于鸡肉、热狗等产品时可达到与非可回收多层材料相当的保质期。

4 欧洲PO回收用于食品包装的现状

4.1 欧盟再生塑料法规框架

法规(EU) 2022/1616建立再生塑料食品安全标准，要求再生过程经EFSA评估，确保去污效果符合(EU) No 10/2011的迁移限制（如整体迁移限值OML 10 mg/dm²）。新规禁止BPA并严格限制PFAS，推动高纯度再生PO发展。目前欧洲市场仅Trioworld的FoodLoop30含30%再生PE的薄膜获准用于非脂肪冷冻食品（表3），凸显高标準回收技术的稀缺性。

4.2 新型PO回收技术评估

EFSA对回收技术的评估聚焦于输入材料质量与去污效率，尤其关注油墨、胶粘剂残留及密度相近PO的分离难度。闭路回收因输入源可控更易获批准，而开环回收需通过挑战测试验证去污有效性。PPWR与法规协同形成市场拉动，促使企业投资合规回收工艺。

4.3 去污技术要求与实践

机械回收中的清洗（如RecyClass协议：40°C无洗涤剂或80°C加NaOH）关键于去除标签、残留食物等污染物。研究显示，PO材料需添加表面活性剂（如CTAB）或溶剂（如乙酸乙酯）才能高效去味（效率提升20%–30%），而PET仅需碱液即可实现高效净化。

5 提升PO回收率的行动建议

5.1 材料设计与DfR

单材料设计（如Amcor单PP薄膜替代PP/PE/EVOH）简化分选并提升可回收性。RecyClass的交通灯系统（绿/橙/红）评估包装组件（如盖、标签）与回收流程兼容性，推动标准化设计。

5.2 分选技术革新

红外光谱结合人工智能（AI）及数字水印（HolyGrail 2项目）可精准识别包装形状、颜色，提升食品接触级PO的分选纯度。按加工方式（注塑、热成型）细分PP刚性包装可缩小再生料与原生料性能差距。

5.3 清洗工艺优化

高质量回收流程（QRP）引入热清洗（>80°C加洗涤剂）与脱臭步骤，显著降低气味和杂质。研究表明，乙酸乙酯对PO去味效率达81%–83%，优于单一碱洗，但成本与工艺兼容性待解决。

6 结论

PO回收技术需跨学科整合材料设计、政策规范与社会基础设施。经济可行性依赖再生料在高价值应用（如食品包装）中的市场溢价，同时确保包装功能不妥协。欧盟法规与技术创新共同推动PO从降级回收向食品级高值化循环转型，但需持续优化分选、去污及追溯体系以实现闭环经济目标。