塑料精准分类技术已进入关键阶段。经过多年研发与测试，数字水印技术最终展现出其卓越性能，能够实现欧洲处理消费后包装废弃物所需的精准度。在德国亨德根环保公司（Hündgen Entsorgung）工厂开展的HolyGrail 2.0计划最新工业试验表明，该技术的检测率始终超过90%，标志着分类技术取得重大突破。

2024年8月至12月期间，该设施历经100余天的严苛测试，处理了来自德国和丹麦的真实生活垃圾样本，日均检测量接近5.6万次。数据令人瞩目：共检测到5949种不同SKU（商品编码），累计检测量达566万次，检测效率介于87.9%至93.8%之间。这是迄今为止规模最大、技术最成熟的数字水印技术测试，充分证明了该技术在商业应用中的广阔前景。

超越传统分类的局限

现有的近红外与可见光光谱（NIR/VIS）系统虽然能有效区分PET、聚丙烯和聚乙烯等基础材料，但其固有局限性可通过数字水印技术得以突破。

“NIR/VIS光谱技术能区分材料与颜色，但某些包装特性会限制其检测能力。例如，包装套的存在会遮挡底层颜色，多层包装会阻碍表层以下的检测，而添加剂和聚合物的物理特性也无法通过NIR/VIS光谱技术观测，”欧洲品牌协会AIM的项目经理兼可持续发展政策官玛格丽塔·特罗姆贝蒂（Margherita Trombetti）解释道。

传统的分类技术也无法识别关键信息，例如产品用途是用于食品、化妆品还是洗涤剂；回收含量水平；或材料是生物基还是化石基。

欧洲品牌协会（AIM）项目经理兼可持续发展政策官员玛格丽塔·特罗姆贝蒂与终端塑料废弃物联盟（Alliance to End Plastic Waste）技术顾问马特恩·蒂克纳

“有些信息仅靠现有技术根本无法获取，这正是我们需要新技术的原因，”特罗姆贝蒂补充道。

数字水印技术通过在印刷过程中将详细信息直接编码至包装材料，从而有效填补了这些技术空白。

特罗姆贝蒂指出：“‘数字水印’技术能在SKU级别识别包装特征，从而解锁包装的全新数据集，可获取包括添加剂、粘度及隐藏层在内的各类包装属性信息。”

这些颗粒级分拣功能远超现有系统。她解释道：“当包装带有数字水印时，可按食品、化妆品、洗涤剂等用途进行分类，还能通过产品追踪品牌方的回收统计数据，满足EPR（环境、社会和治理）要求。”

互补技术

相较于彻底替换现有基础设施，最有效的方案是将数字水印与成熟的NIR技术相结合。这种混合方案既能实现分拣效率最大化，又能同时处理带标记和不带标记的包装，满足实际需求。

特罗姆贝蒂指出：“数字水印技术能实现任何规格的分切，从而达到比目前的近红外技术更高的粒度水平。”

集成对于实际应用至关重要。“并非所有物品都会进行数字水印处理，因此数字水印与NIR/VIS的结合实现了两全其美，既能对已标记和未标记的SKU进行混合分类，又能应对包装脏污、部分标记或损坏的情况，”特罗姆贝蒂解释道。

数字水印技术已验证其商业应用可行性，早期采用该技术的市场将从中获益。

亨德根工厂的试验通过精密设备配置展现了这种一体化方案。特罗姆贝蒂详细说明：“在亨德根主线上，安装了配备Digimarc水印检测功能的新型2.8米宽Pellenc ST模块，用于处理来自德国和丹麦回收系统的消费后塑料输入流。”

“检测效率介于87.9%-93.8%之间，长期检测结果均保持在90%以上，显示出高度一致性，”特罗姆贝蒂指出。考虑到检测过程的复杂性，这些结果尤为突出：“我们从两个国家收集了近6000个SKUs，处理具有挑战性的消费后废弃物，包括刚性废料流中混入的薄膜和柔性材料，另外还存在材料分布不均和皱褶现象。”

应对挑战

将新技术整合到现有设施中，需要谨慎考量技术与经济因素。终端塑料废弃物联盟（Alliance to End Plastic Waste）技术顾问马特恩·蒂克纳（Martyn Tickner）特别强调了检测与分拣环节的区别。他解释道：“首先必须认识到，向循环系统转型需要在分拣能力上投入大量资金，这是实现高质量回收的关键所在。”

投资策略对成功实施至关重要。他指出：“我们应当区分检测/决策环节与分选步骤本身（最常见的是通过气流喷射分离），其中资本成本的最大部分来自后者。”

检测系统本身正日益采用多传感器输入，整合NIR、可见光、数字水印及物体识别技术。

蒂克纳指出：“检测/决策过程日益依赖多传感器输入，其选择取决于每项技术为所解决的问题带来的成本与价值。”

现实世界中的分选工作面临的挑战不仅限于技术实施层面。污染问题始终是棘手难题，废弃物的特性更带来了多重障碍。

“通常来说，消费者将非塑料、金属或纸张的物品扔进垃圾袋，反而会污染回收材料，导致分拣难度增加。据估算，这类物品中约有40%至50%会混入黄色回收袋，”特罗姆贝蒂解释道。

试验过程中还遇到了一些操作性挑战，这些挑战为研究提供了宝贵的经验。“废弃物环境也带来了一些挑战：严重的污染、皱褶、压碎和老化。在试验期间，检测过程中出现了一些硬件和冷却方面的挑战，但这些并未对检测和吹弹结果产生负面影响，”她补充道。这类现实中的小插曲正是行业在大规模推广前需要充分理解的内容。

经济可行性

从科研试验到商业化应用的过渡，关键在于向所有利益相关方证明其显著的经济价值。新成立的“循环包装2030”（Circular Packaging 2030）联盟（源自HolyGrail 2.0项目）专注于论证智能分拣技术在欧洲市场的商业可行性。

“实现欧盟2030年PPWR目标，不仅需要投资于垃圾分类，更需投入回收能力建设”

“‘循环包装2030’是由代表整个包装价值链的公司和组织组成的协作联盟。其使命是证明循环经济在特定塑料包装使用案例中的经济可行性，”特罗姆贝蒂解释道。

该联盟的综合方法可同时满足多方利益相关者的需求。

她进一步说明：“基本目标是通过对所有PP塑料材料实施智能分选，并确定正确的回收路径以生产食品级（再生聚丙烯）材料，从而实现端到端的商业价值创造。该方案未来可推广至其他材料类型。”

该联盟的方法论包含严格的评估标准，包括分类性能指标、商业案例评估以及投资回报率评估。

这种全面的评估方法认识到，先进分选技术只是循环经济方程式中的一个组成部分。

特罗姆贝蒂强调：“实现欧盟范围内的2030年PPWR目标，不仅需要投资于分拣技术，更需投入回收能力。而先进的分拣技术正是推动回收的关键，进而确保PPWR合规。”

这种基础设施投资策略主张采用可扩展的解决方案，而非对设施进行单独改造。她建议：“行业应着力推进先进分拣技术的应用，例如将其作为第二道分拣工序进行大规模管理，而非对每个市政分拣设施单独改造能力。”

战略市场演示

向商业化部署的过渡阶段始于在比利时和德国精心挑选的市场示范项目。这些地点在不同条件下验证该技术商业可行性的优势各不相同。

特罗姆贝蒂表示：“选择这两个市场是出于战略考量。比利时为展示柔性聚丙烯包装循环经济的商业价值提供了理想环境。”

该国的制度优势使其特别适合开展测试。“这主要得益于Fost Plus——一家定位明确且高度主动的生产者责任组织（Producer Responsibility Organization），其雄心壮志使其成为关键合作伙伴，”她指出。“在先前半工业化和工业化试验中起关键作用的领先品牌所有者，也积极参与此次市场示范，这源于他们致力于实现欧盟范围内的2030年可回收性及再生材料含量目标。”

“塑料回收率将逐步提升，且各地区发展态势各异”

比利时现有的基础设施为先进分拣技术的实施奠定了坚实基础。“比利时每年处理的软性包装量居高不下，其先进的分拣中心已能提供高度纯净的物料流。通过引入数字水印识别技术，我们正朝着实现真正循环型软包装迈出最后一步，”特罗姆贝蒂解释道。比利时作为理想试验场的定位可谓恰如其分。

德国在硬质包装应用领域具备独特优势。鉴于其市场中聚丙烯（PP）硬质材料用量庞大，德国市场也正被纳入考量。此外，该市场示范项目可借助合作伙伴MRF亨德根环保公司已安装的分拣设备，她补充道。利用现有基础设施具有经济意义。

该示范项目将按两年期的结构化时间表推进，重点实现具体目标。特罗姆贝蒂详细说明：“这是一项为期两年的市场示范项目，旨在从选定市场中筛选出消费后带有数字水印的聚丙烯包装。通过回收利用这些包装产生的不同比例材料，将采用多种技术评估其性能与产出质量。”

法规合规性

欧盟《包装与包装废弃物法规》为行业转型设定了紧迫的时间表，要求具备先进的追踪与报告能力。

特罗姆贝蒂指出：“数字水印完美诠释了欧盟范围内绿色转型与数字化转型目标的协同实现。数字水印可承载多种属性信息，包括制造商、SKU、塑料材质类型、多层结构成分，以及食品与非食品用途等。”

该技术的数据采集功能可满足全面的监管报告要求。“数字水印技术还能满足其他PPWR要求。特别值得一提的是，它能生成数字包装护照（Digital Packaging Passport），帮助企业满足欧盟报告要求——例如通过标注包装材料成分来方便分类，或标注所涉物质的存在，甚至能获取高度可靠且精准的EPR报告数据，”她解释道。

时间安排对于满足监管截止日期至关重要。

“鉴于改进的紧迫性，关键在于推进现有技术的应用，这些技术能支撑下游投资的可行性，而非等待更新技术的成熟，”特罗姆贝蒂解释道。这种做法为“实现PPWR合规提供了最可靠的途径。”

监管框架还要求在分拣能力之外进行重大基础设施建设。

“在推进基础设施分类工作的同时，还需提升回收能力。建设完善的化学回收基础设施需耗时多年。不过，我们已具备相当规模的机械回收设施，只要原料分类准确高效，就能加速升级这些设施，以满足PPWR目标所需的回收质量，”她表示。

全球采用

尽管欧洲市场推动当前发展，但该技术的全球潜力取决于各地区的不同条件和需求。蒂克纳概述了采用模式将如何因当地废物管理成熟度和经济状况而异。

“塑料回收率将逐步提升，且因地区而异。这一变化由废物管理政策、目标设定、品牌方雄心及融资机制共同驱动，进而形成终端市场以支持在收集、分拣和回收等方面的投资，”他解释道。

区域基础设施差异为实施提供了不同机遇。“在OECD国家中，废物管理系统较为成熟的国家，分类将基本实现全自动，并具备NIR、数字水印、物体识别（object recognition，英文缩写OR）等高级检测功能。而在成本较低或废物管理系统不完善的国家，人工分类仍占主导地位，”蒂克纳指出。

然而，先进的检测技术可在多种操作场景中发挥价值。蒂克纳解释道：“即便在此类场景中，也可采用激光引导人工分拣机的先进检测技术。在所有情况下，对进料的质量控制均具有重要意义。”

品牌方的战略决策需权衡实施路径与时机考量。蒂克纳建议：“在主动采用数字水印技术与依赖第三方实现物体识别的成本权衡中，品牌方或许更倾向于选择数字水印的策略性方案。”

竞争格局

分拣技术领域持续快速发展，人工智能赋能的物体识别技术与数字水印技术同步进步。然而，在技术选择与实施时机方面，仍需保持务实的态度。

“在分拣与数据采集领域，人工智能赋能的OR技术正快速发展，尽管其在高度复杂系统中的性能与运营成本限制尚未明确。对于品牌而言，OR技术至少在当前刚性包装需求方面，具有较低的准入门槛,”蒂克纳解释道，

蒂克纳强调了行动胜于长期评估的重要性。他表示：“我们认为检测方法的实际选择属于次要问题，且耗费过多精力。数字水印技术在商业规模上已验证有效，早期采用市场将从中受益。”

风险管理的考量更倾向于实施而非等待。蒂克纳观察发现：“不作为的后悔成本远高于实施检测技术后，5-10年内发现性能边界和市场需求已向不同方法演变，且需承担部分改造成本的后悔成本。”

竞争格局可能支持多种检测技术，每种技术均针对特定应用进行优化。

下一步

“循环包装2030”联盟制定了未来两年内实现商业应用的全面里程碑，涵盖技术性能、经济可行性和监管审批流程。

核心目标包括：实现“分选性能指标达到HolyGrail 2.0第三阶段标准，并符合监管要求”，同时“为原料和再生材料创造附加价值，重点生产适用于目标包装应用的高品质材料”，特罗姆贝蒂解释道。

经济验证仍是该联盟的核心使命。她详细说明，该项目将“评估所有利益相关方的投资回报率，以验证循环经济模式的商业可行性”，同时致力于“生产高价值再生材料，从而证明对智能分拣技术投资的合理性”。

此次示范的预期成果不仅限于即时商业应用。“市场示范结束后，该联盟计划首先为食品级聚丙烯（PP）回收材料开发非食品接触应用的使用路径，并制定明确的EFSA审批路线图，”她解释道。

这些示范项目的成功将为欧洲市场的全面推广奠定基础。经过多年的辛勤研发与测试验证，数字水印技术已具备大规模应用的成熟条件。凭借卓越的检测效率和前所未有的精细分选能力，该技术为实现循环包装系统所需的精准分选提供了可靠解决方案。从“HolyGrail 2.0”研究到“HolyGrail 2030”的跨越，标志着包装回收领域迎来重大突破，这正是整个行业翘首以盼的转折点。