精準塑膠分選的探索已達到關鍵時刻。經過多年開發與測試，數位水印技術已證明能提供改變歐洲消費後包裝廢棄物處理方式所需的精度。HolyGrail 2.0 於德國 Hündgen Entsorgung 設施進行的最新工業試驗，顯示檢測率穩定超過 90%，在分選技術上取得重大突破。
在 2024 年 8 月至 12 月的 100 多天嚴格測試中，該設施處理來自德國與丹麥的實際家庭廢棄物，每日平均檢測近 56,000 次。數據驚人：共 5,949 個獨立 SKU、檢測次數達 566 萬次，檢測效率介於 87.9% 至 93.8%。這是迄今規模最大的數位水印測試，證明其具備廣泛商業採用的潛力。
超越傳統分類限制
目前的近紅外線和可見光光譜 (NIR/VIS) 系統雖然能夠有效分離 PET、聚丙烯和聚乙烯等基本材料，但存在數位浮水印可以克服的固有限制。
「近紅外線/可見光譜技術可以區分材料和顏色；然而，某些包裝特徵會限制其檢測能力。例如，外包裝套的存在會遮擋下方的顏色，多層包裝會阻礙對頂層下方的檢測，而添加劑和聚合物的物理特性也無法通過近紅外線/可見光譜技術檢測到，」歐洲品牌協會AIM的項目經理兼可持續發展政策官員瑪蒂龍特道。
傳統的分類技術也無法識別關鍵訊息，例如產品用途（食品、化妝品或洗滌劑用途）、回收成分含量、材料是生物基的還是化石基的。
瑪格麗塔·特龍貝蒂（Margherita Trombetti），歐洲品牌協會（AIM）專案經理兼永續發展政策官員；馬丁·蒂克納（Martyn Tickner），終結塑膠垃圾聯盟技術顧問。
「有些類型的資訊單靠技術是無法取得的。這就是為什麼我們需要新技術，」特龍貝蒂補充道。
數位浮水印透過在印刷過程中將詳細資訊直接編碼到包裝中來彌補這些不足。
Trombetti指出，“數位浮水印能夠識別SKU級別的包裝特徵，從而解鎖有關包裝的一組新數據，使用戶能夠訪問任何包裝屬性，例如添加劑、粘度和隱藏層。”
這些精細化的分類能力遠遠超出了現有系統。 「當包裝上印有數位浮水印時，就可以根據用途進行分揀，例如食品、化妝品、洗滌劑等等，還可以追蹤產品來源，方便品牌所有者進行產品收集統計，並用於生產者責任延伸制度（EPR），」她解釋道。
輔助技術整合
數位水印並非完全取代現有設備，最有效的方法是與 NIR 技術結合，兼顧標記與未標記包裝，最大化分選效率。
Trombetti 表示：「數位水印能將任何分選流分解到比現有近紅外技術更高的細緻層級。」整合實務上必須考量現實需求：「並非所有物品都會有數位水印，因此 DW 與 NIR/VIS 組合能兼顧標記與未標記 SKU，包括髒污、部分標記或破損包裝。」
Hündgen 試驗展示了這種整合方式。其主線安裝了寬 2.8 公尺的 Pellenc ST 模組，搭配 Digimarc 水印檢測，處理德國與丹麥的消費後塑膠流。檢測效率介於 87.9% 至 93.8%，且長時間保持超過 90% 的穩定性，即便面對近 6,000 個 SKU、薄膜混入硬材流、材質分布不均與壓皺等複雜情況，依然表現出色。
實施挑戰
將新技術整合進現有設施，需要技術與經濟層面慎重考量。Alliance to End Plastic Waste 技術顧問 Martyn Tickner 強調，檢測與分選是不同步驟，循環系統轉型需對分選能力進行重大投資，這是高品質回收的關鍵。
投資策略至關重要：檢測/決策與實際分選（通常透過氣流噴射分離）成本差異大，多數資本支出在分選步驟。檢測系統則結合 NIR、可見光、數位水印與物件識別技術，依成本與價值決定採用方式。
現實分選面臨更多挑戰，污染仍是難題，家庭垃圾中約 40–50% 包含非塑膠、金屬或紙張的污染物。試驗也遇到操作挑戰，例如污損、壓皺、破損與老化，但這些問題未影響檢測與排出結果，提供了寶貴經驗。
經濟可行性
從研究試驗到商業部署的關鍵在於展示對各利益相關者的明確經濟價值。HolyGrail 2.0 推出的 Circular Packaging 2030 聯盟專注於證明智慧分選在歐洲市場的商業可行性。
Trombetti 表示：「Circular Packaging 2030 是涵蓋整個包裝價值鏈的合作聯盟，旨在證明選定塑膠包裝案例的循環經濟商業價值。」其方法包括分選性能指標、商業案例評估與投資回報分析。
先進分選是循環經濟的一部分，但並非全部。Trombetti 強調：「達成 2030 年 EU PPWR 目標需投資分選與回收能力，先進分選是實現 PPWR 合規的關鍵。」
基礎設施投資策略應聚焦可擴展方式，而非單一設施改造。市場示範選擇比利時與德國，分別驗證軟性與硬性 PP 包裝的技術可行性。比利時提供先進軟性包裝分選的理想環境，德國則有既有硬材分選設施，利於經濟效益最大化。
策略性市場示範
向商業部署的過渡始於精心選定的策略性市場示範，地點選在比利時和德國。這些地點在驗證技術在不同條件下的商業可行性方面具有明顯優勢。
「這兩個市場是基於策略原因選擇的。比利時提供展示軟性聚丙烯包裝循環經濟商業案例的環境，」Trombetti 表示。
該國的制度優勢使其特別適合測試。「這主要是因為 Fost Plus 是一個位置良好且高度積極的生產者責任組織，其雄心使其成為關鍵合作夥伴，」她指出。「在先前半工業和工業試驗中發揮重要作用的領先品牌商也積極參與此市場示範，由於他們致力於達到歐盟 2030 年的可回收性和再生含量目標。」
「塑膠回收率將逐步且因地區而異地提高」
比利時現有的基礎設施為先進分選技術的實施提供了良好基礎。「比利時每年處理大量軟性包裝，其先進分選中心已經提供非常純淨的流量。透過引入水印識別技術，我們完成了實現真正循環軟性包裝的最後一步，」Trombetti 解釋。這使其成為理想的測試場域。
德國在硬質包裝應用上提供互補優勢。由於其市場中硬質 PP 數量多，德國也在考察中。此外，此市場示範可利用合作夥伴 MRF Hündgen Entsorgung 已安裝的分選設備，「這樣做在經濟上也很合理，」她補充。
示範將遵循結構化的兩年時間表，專注於特定成果。「這將是一個為期兩年的市場示範，專注於從選定市場分選消費後數位水印 PP 包裝。分選出的物料將使用各種技術回收，以評估性能與產出品質，」Trombetti 詳述。
法規遵循
歐盟《包裝與包裝廢棄物規範》(PPWR) 為產業轉型設定緊迫時程，要求具備複雜的追蹤和報告能力。
「數位水印是歐盟綠色與數位轉型目標如何同時實現的完美範例：DW 可攜帶廣泛的屬性，如製造商、SKU、所用塑料種類、多層物件的組成、食品與非食品用途，」Trombetti 指出。
該技術的資料收集能力支援全面的法規報告要求。「數位水印有潛力滿足其他 PPWR 要求。特別是可建立數位包裝護照，幫助公司滿足歐盟報告要求，例如傳達包裝材料組成以促進分選，或關於關注物質的存在，甚至取得高度可靠與精確的 EPR 報告資料，」她解釋。
為符合法規時程，時機至關重要。
「鑑於改善的緊迫性，重要的是要推進現有可用技術，支持下游投資的可行性，而不是等待更先進技術的成熟，」Trombetti 解釋。此方法提供了「達成 PPWR 合規的最有保障途徑」。
同時，法規框架也要求分選能力之外的大量基礎設施建設。
「除了分選基礎設施的進展外，還需要升級回收能力。建置足夠的化學回收設施將花費多年。然而，我們已有相當規模的機械回收基礎，可更快速地發展，以提供符合 PPWR 目標所需的品質，前提是原料被準確且高效分選，」她指出。
全球採用
雖然歐洲市場推動當前發展，但技術的全球潛力取決於各地區條件與需求。Tickner 說明採用模式將依各地廢棄物管理成熟度與經濟條件而異。
「塑膠回收率將逐步且因地區而異地提高，受廢棄物管理政策、目標、品牌承諾與資金機制推動，進而創造支持回收、分選與再利用投資的終端市場，」他解釋。
地區基礎設施的差異創造不同的實施機會。「在廢棄物管理成熟的 OECD 國家，分選將大多自動化，並能進行如 NIR、DW、物件識別 (OR) 等高級檢測。在成本較低或管理不成熟的國家，人工分選將佔主導，」Tickner 指出。
然而，高級檢測技術可在多種操作情境提供價值。「即使在此，高級檢測仍可部署，使用雷射燈指引人工分選。在所有情況下，進料品質管控都將是重要環節，」Tickner 解釋。
品牌商的策略決策涉及權衡實施方式與時機。「對品牌商而言，採用數位水印與依賴他人實施物件識別之間的取捨，可能會偏向策略性採用數位水印，」Tickner 建議。
競爭格局
分選技術持續快速演進，人工智慧物件識別與數位水印並行發展。然而，對技術選擇與實施時機仍需務實觀點。
「對於分選與資料收集，AI 物件識別 (OR) 的能力正快速進步，但在高度複雜系統中，其效能與運行成本的極限尚未確定。OR 對品牌商而言至少目前在硬質包裝上提供較低的入門門檻，」Tickner 解釋。
Tickner 強調行動優先於長期評估。「我們認為檢測方法的實際選擇次要，過度消耗能源。數位水印在商業規模已被驗證，早期採用市場將受益，」他指出。
風險管理考量支持先行部署。「不作為的後悔成本遠高於實施檢測技術後，五到十年內若性能邊界或市場需求轉向其他方法需部分改造的成本，」Tickner 說。
競爭格局將可能支持多種檢測技術，各自針對特定應用最佳化。
下一步
Circular Packaging 2030 聯盟已建立未來兩年的商業部署里程碑，包括技術性能、經濟可行性及法規核准流程。
主要目標包括達成「與 HolyGrail 2.0 第三階段相當、符合法規標準的分選性能指標」，以及展示「原料與再生料的附加價值，專注於適用於目標包裝的高品質材料生產」，Trombetti 說明。
經濟驗證仍是聯盟任務核心。該計畫將「評估所有利益相關者的 ROI，以驗證循環經濟模型的商業可行性」，並努力「生產高價值再生料，證明對智慧分選技術的投資合理性」，她詳細說明。
示範的預期成果超越即時商業部署。「在市場示範結束時，聯盟預計初步建立食品級 PP 再生料路徑（非食品接觸用途），並規劃 EFSA 核准的清晰路線圖，」她解釋。
這些示範的成功將為歐洲更廣泛的部署奠定基礎。以高檢測效率和前所未有的精細分選能力，數位水印提供精準分選、循環包裝系統的可行路徑。HolyGrail 2.0 向 HolyGrail 2030 的過渡標誌著包裝回收發展的重要里程碑。
內容來源: https://www.labelsandlabeling.com/
