Loading presentation...
Prezi is an interactive zooming presentation

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Recykling materiałowy polimerów

No description
by

Małgorzata Jaros

on 20 November 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Recykling materiałowy polimerów

Recykling materiałowy polimerów
Recykling -definicja
Jedna z kompleksowych metod ochrony środowiska naturalnego. Jej celem jest ograniczenie zużycia surowców naturalnych oraz zmniejszenie ilości odpadów. Zasadą działania recyklingu jest mksymalizacja wykorzystania tych samych materiałów w kolejnych dobrach materialnych i użytkowych, z uwzględnieniem minimalizacji nakładów na ich przetworzenie. Jest to system pełnej organizacji obiegu materiałów, które mogą być wielokrotnie przetwarzane.

Recykling materiałowy
Proces fizycznego i/lub chemicznego ponownego przetworzenia materiałów odpadowych prowadzony w celu wytworzenia wyrobu o przeznaczeniu pierwotnym lub o innych przeznaczeniach.

Recykling materiałowy jest procesem uzdatniania odpadów w celu otrzymania materiałów do powtórnego przetwórstwa. Jest to najbardziej racjonalny sposób utylizacji odpadów polimerowych, ponieważ odzyskiwane recyklaty umożliwiają ograniczenie produkcji polimerów oryginalnych. Dzięki temu można zmniejszyć wielkość emisji do środowiska szkodliwych związków oraz zużycie energii niezbędnej do wytworzenia nowych polimerów. Metoda ta jest jednak ekonomicznie uzasadniona tylko dla pewnej grupy polimerów oraz w przypadku odpadów dobrze posegregowanych i niezanieczyszczonych.
Zużyte opakowania z tworzyw sztucznych w postaci m.in. butelek, pojemników, skrzynek oraz folii. np. z PE, PP mogą być przedmiotem wtórnego przetwórstwa. W wypadku tworzyw sztucznych stosuje się następujące metody ponownego przetwórstwa:

recykling materiałowy
(mechaniczny) wykorzystujący termoplastyczne właściwości tworzywa; dotyczy jednorodnych polimerów lub ich mieszanin,

recykling chemiczny
(surowcowy) polegający na częściowej degradacji tworzywa do związków niskocząsteczkowych lub całkowitej depolimeryzacji (do związków wyjściowych lub ich pochodnych); jest stosowany na mniejszą skalę, ponieważ wymaga czystych oraz jednorodnych polimerowo odpadów.

Przygotowanie do ponownego przerobu
Przegląd technologii
recyklingu materiałowego
Transport opakowań poużytkowych (zebranych w oznaczonych pojemnikach) do tzw. stacji przeładunkowych.
Właściwa segregacja (mechaniczna lub ręczna) i przygotowanie materiałów zgodnie z warunkami technicznymi określonymi przez zakłady przetwórcze (np. zmniejszenie objętości, uformowanie jednostki ładunkowej, rozdrobnienie itp.) w stacji przeładunkowej.
Obecność pozostałości (tłuszcze stałe i płynne) utrudnia ponowne przetwórstwo - im dokładniej przeprowadza się segregację odpadów opakowaniowych pochodzących ze zbiórki, tym łatwiej jest wykorzystać je przemysłowo.
Zużycie podstawowych tworzyw sztucznych w Europie Zachodniej
Produkcja podstawowych tworzyw sztucznych w Polsce
Polietylen ten jest otrzymywany jako homopolimer w polimeryzacji wysokociśnieniowej (PE-LD) lub w procesie niskociśnieniowym jako kopolimer liniowy etylenu z wyższymi olefinami (PE-LLD). Polietylen małej gęstości (poza polichlorkiem winylu) jest najważniejszym masowym tworzywem. Wydaje się jednak, że dalszy wzrost produkcji będzie ograniczony ze względu na oszczędzanie surowców, redukcję grubości wyrobów (folii i ścianek zbiorników) oraz wskutek coraz szerszego wprowadzania technologii recyklingu. Większość tych tworzyw jest zużywana do wytłaczania różnego rodzaju folii; na wyroby wtryskiwane przeznacza się ok. 6% produkcji, a na wyroby wytłaczane puste w środku, jak rury, butelki, koszulki izolacyjne kabli - ok. 8% ogólnej produkcji. Pomimo niskiej ceny, łatwego przetwórstwa, dużej odporności na warunki klimatyczne, PE-LD jest wypierany przez polietylen dużej gęstości (PE-HD).

Polietylen małej gęstości.
Zużycie PE-LD i PE-LLD na różne wyroby
w Europie Zachodniej
Polietylen ten (d> 0,940 g/cm3) jest wytwarzany metodą polimeryzacji niskociśnieniowej z użyciem katalizatorów Zieglera-Natty.
Polietylen dużej gęstości
(PE-HD)
Struktura zużycia PE-HD w Europie Zachodniej (porównanie danych z lat 1988 i 1991)
Polipropylen
Obecnie na rynku dominują trzy odmiany polipropylenu
 izotaktyczny homopolipropylen (H-PP),
 kopolimery PP (C-PP),
 PP modyfikowany elastomerem w celu poprawy udarności (I-PP).

C-PP jest otrzymywany przez wbudowanie olefin w łańcuch polimeru.
Takie dodatki podwyższają ciągliwość i giętkość C-PP. I-PP otrzymuje się przez zmieszanie H-PP z modyfikatorem, którym najczęściej jest kopolimer propylenu z etylenem. I-PP ma większą giętkość zarówno w porównaniu z H-PP jak i C-PP.
Polipropylen (PP) należy do polimerów, których produkcja wykazuje największą dy¬namikę wzrostu. Zapotrzebowanie na wyroby z PP w Europie Zachodniej od 1985 r. zwiększa się średnio o 11% rocznie.
Zużycie polipropylenu w różnych procesach przetwarzania
Zwiększająca się popularność propylenu wynika z jego właściwości mechanicznych i fizycznych, umożliwiających wszechstronne zastosowanie, przy jednoczesnej łatwości przetwórstwa ogólnie znanymi metodami. Ze względu na większą cenę w porównaniu z polietylenem, polipropylen stosuje się wtedy, gdy jest wymagana większa sztywność, lepszy połysk oraz trwałość kształtu. Zwraca uwagę szczególnie duże zużycie PP w formie taśm, żyłek, folii i płyt.
Mechaniczne i fizyczne właściwości danego polimeru zależą przede wszystkim od jego średniej masy cząsteczkowej, jej rozkładu oraz liczby i położenia rozgałęzień w makrocząsteczce, wpływających na gęstość materiału i stopień krystaliczności. W przypadku poliolefin lepkość w temperaturze topnienia jest ściśle związana z wielkością masy cząsteczkowej. Dlatego, jako charakterystyczny wskaźnik właściwości poliolefin, na ogół podaje się współczynnik płynięcia.Oczywiście, istotne znaczenie mają również ich właściwości mechaniczne, odporność chemiczna i świetlna, właściwości optyczne i wygląd powierzchni. Podobna charakterystyka stanowi podstawę oceny jakości materiałów i wyrobów z wtórnych procesów przetwórstwa. Podstawowym sposobem ponownego wykorzystania poliolefin jest ich proste przetwarzanie. Odpady produkcyjne wykorzystuje się do ponownego przetwórstwa w systemie obiegu skróconego, bądź w systemie obiegu wydłużonego
Przy obiegu skróconym unika się wprawdzie zanieczyszczenia tworzyw oraz łączenia ich barw i rodzajów, ale otrzymuje się przemiał z dużym rozkładem rozmiarów cząstek i dużym rozwinięciem powierzchni, co może powodować zakłócenie pracy wtryskarek i niestabilność parametrów wtrysku.
Zastosowanie obiegu wydłużonego (przy założeniu czystości i jednorodności przerabianego tworzywa) zapewnia uzyskanie produktu zbliżonego do pierwotnego granulatu. System ten wymaga jednak nakładów inwestycyjnych na wyposażenie oddziału regeneracji oraz zorganizowanie sprawnej sieci odbioru i segregacji
odpadów.

Podczas wielokrotnego przetapiania poliolefin, a szczególnie zanieczyszczonych, występują zmiany ich struktury molekularnej. Wysoka temperatura, utlenianie i mechaniczne ścinanie są przyczyną reakcji rozrywania łańcuchów i reakcji rozgałęziania, szczególnie przy dużych masach cząsteczkowych.
Schemat reakcji możliwych przy wielokrotnym przetwórstwie polietylenu.
Fizyczne i mechaniczne właściwości poużytkowych recyklatów i świeżych homo-polimerów HD-PE, stosowanych do produkcji opakowań ciekłych chemikaliów
Recykling poliolefin w praktyce przemysłowej
Gotowe systemy technologii recyklingu poliolefin są opracowane i oferowane do sprzedaży. Jednak się zaleca dostosowanie poszczególnych operacji jednostkowych do właściwości danego tworzywa i urządzeń przetwórcy. Z wielu przeprowadzonych prób wynika, że efektywne oczyszczanie można uzyskać przy parametrach
 czas 10 min,
 stężenie detergentów - poniżej 5%,
 pobór mocy mieszadła [2] - ok. 5,9 • 103 kW/dcm3.
Schemat operacji jednostkowych przy recyklingu pojemników z poliolefin
W celu poprawienia jakości recyklatu mogą być włączane dodatkowe procesy
 filtrowanie stopu,
 redukcja odorów przez odpowietrzniki (pod próżnią),
 homogenizacja przez mieszanie stopu,
 stabilizacja przez dodatek antyutleniaczy,
 wprowadzanie innych dodatków w zależności od przewidywanego zastosowania (pigmenty, napełniacze wzmacniające, środki poprawiające przetwórstwo itp.).

Wielokrotne przetwarzanie odpadów
Polistyren
Polistyren (PS) był pierwszym polimerem technicznym produkowanym na skalę przemysłową od 1938 r. Spieniony PS był wprowadzony do produkcji w 1940 r. a gatunek odporny na uderzenia - po II wojnie światowej. W latach 1988-1991 nastąpił przyrost produkcji światowej tego polimeru i osiągnął 19% (Europa Zachodnia- 9%, Azja Wschodnia- 35%). W 1955 r. światowa zdolność produkcyjna PS (bez EPS) wynosiła około 8,6 min ton.
Struktura zużycia polistyrenu w różnych dziedzinach gospodarki w Europie Zachodniej
Recykling polistyrenu
Przedmiotem recyklingu są zbierane i segregowane przede wszystkim 4 rodzaje PS
wytłaczane płyty ze spienionego PS o dużej masie cząsteczkowej (m.cz. > 300000) i małym wskaźniku płynięcia (WP < 2 g/10 min),
kubki piankowe z polimeru o masie cząsteczkowej ok. 250000 i wskaźniku płynięcia WP = 5-10 g/10 min,
płyty z modyfikowanego elastomerem polistyrenu o masie cząsteczkowej ok. 250000 i wskaźniku WP = 5-10 g/10 min, formowane przez wtrysk lub kształtowane termicznie, jak również płyty i wyroby z orientowanego PS o masie cząsteczkowej około 300000 i wskaźniku płynięcia WP < 2 g/10 min,
wyroby ze słabo napełnianego PS o masie cząsteczkowej ok. 200000 i wskaźniku WP > 10 g/10 min, formowane według zamówień.
Dostawcami PS do recyklingu są głównie firmy i instytucje, które serwują produkty w opakowaniach polistyrenowych, jak np.: kawiarnie czy drobne punkty żywienia (bufety szkolne, linie lotnicze, itp.).
Wyroby z PS przydatne do recyklingu.
Zużyte wyroby z PS (opakowania żywności) przeznaczone do recyklingu nie powinny zawierać materiałów obcych. Pewnym problemem jest oddzielenie folii aluminiowej, z której się wykonuje zamknięcia zbiorniczków, a także z polipropylenu, papieru, tkanin itp. Zebrany materiał najpierw jest sortowany ręcznie, rozdrabniany, a następnie myty wodą z dodatkiem detergentów. PS w postaci papki lub kłaczków jest oddzielany od innych cząstek stałych i pulpy papierowej, odwirowywany w celu usunięcia nadmiaru wody i suszony ciepłym powietrzem, często w kombinacji z próżnią.
Poli(tereftalan etylenowy) - PET
Jako surowiec włóknotwórczy, jest znany od 1941 r. W latach 50 i 60 zastosowano go do produkcji folii, a w końcu lat 60 - do przetwórstwa wtryskowego. Od połowy lat 70, najpierw w USA
i Kanadzie, a następnie w Europie Zachodniej, coraz więcej butelek do napojów gazowanych wytwarza się z PET i przewiduje się dalszy wzrost jego zużycia w tym celu
Światowe zużycie PET na opakowania (butelki, folie) od 1989 r. z prognozą do 1998 r
Recykling materiałowy PET
Spośród wielu proponowanych rozwiązań tego problemu za najlepsze uznaje się wprowadzenie zwrotnych kaucji za opakowania. Rozdzielanie zebranych opakowań i innych odpadów na poszczególne rodzaje tworzyw jest bardzo istotne dla recyklingu PET, ze względu na dużą różnicę parametrów przetwórstwa tego polimeru i większości innych termoplastów. Szczególnie ważne jest oddzielenie poliolefin i PVC. Poliolefiny powodują zmniejszenie wytrzymałości PET i jego odporności na zgniatanie, a PVC w podwyższonej temperaturze rozkłada się z wydzieleniem HC1, który jest przyczyną hydrolizy wiązań estrowych, jak też i innych niepożądanych reakcji chemicznych, powodujących zabarwienie tworzywa. Poliolefiny oddziela się od PET wykorzystując różnicę ich gęstości, a PVC - przez naelektryzowanie w polu elektromagnetycznym i zastosowanie specjalnych detektorów. Praktycznie niemożliwe jest oddzielenie zdyspergowanych w masie polimeru barwników, a wywierają one niekorzystny wpływ na właściwości recyklatu. Dlatego zaleca się produkcję butelek bezbarwnych, przezroczystych
Właściwości odpadów PET przeznaczonych do recyklingu
Zastosowanie PET z recyklingu
do formowania - metodą stopową, wielowłókienkowej przędzy dywanowej, o dobrych parametrach mechanicznych i dobrej wybarwialności
produkcja włókien ciętych, które są stosowane do produkcji dywanów, czy wykładzin albo jako napełniacze innych polimerów.
do wytwarzania dużych zbiorników, np. kanistrów na benzynę i inne chemikalia.
wytwarzanie włókna skędzierzawionego, które jest stosowane do napełniania poduszek, śpiworów, izolacji ubrań narciarskich itp
wytwarzanie taśm do opakowań
do wytwarzania spienionych płyt izolacyjnych
Jeden z większych producentów włókien PET - firma Hoechst - przetwarza odpady tkanin technicznych oraz przędzy mono- i wielowłókienkowej na inne wyroby włókiennicze do zastosowań technicznych. Na przykład bardzo wytrzymałą przędzę monowłókienkową przerabia się za pomocą szarpaczy na skędzierzawione włókno cięte długości 30-80 mm albo za pomocą odpowiednich sieczkarni - na krótko cięty monofil. Tak przetworzone odpady stosuje się jako łatwo dyspergowalny napełniacz wzmacniający, wprowadzany do granulatów lub proszków polimerowych.
PMMA jest wytwarzany głównie z estru metylowego kwasu metakrylowego (MMA). Doskonała przezroczystość i zadowalające właściwości mechaniczne czynią go jednym z ważniejszych polimerów technicznych. Zdolność produkcyjna PMMA w skali świata wynosi 1500 tyś. t (płyty i granulat), a w Europie Zachodniej około 380 tyś. t
Poli(metakrylan metylu)
Zastosowanie PMMA w różnych dziedzinach gospodarki
Termiczna depolimeryzacja PMMA
Podatność PMMA na depolimeryzację od dawna próbowano wykorzystać w praktyce przemysłowej. Większość metod odzyskiwania monomeru polega na bezpośrednim ogrzewaniu zbiornika zawierającego rozdrobnione odpady PMMA powyżej punktu depolimeryzacji polimeru. Kondensowane pary metakrylanu metylu (MMA) na ogół są jeszcze dodatkowo oczyszczane przez destylację frakcyjną. Proces może być prowadzony przy ciśnieniu obniżonym, podwyższonym lub atmosferycznym.
Nowocześniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie pary przegrzanej jako czynnika grzejnego. Mieszanina różnej wielkości cząstek PMMA (na ogól <6 mm) jest wprowadzana w strumieniu azotu, który płynie w przeciwprądzie do pary ogrzewającej. W dolnej części kolumny, w temp. 550-790°C jest inicjowana depolimeryzacja większych, opadających cząstek PMMA. Depolimeryzacja rafinowanych cząstek jest kontynuowana w górnych częściach kolumny, gdzie utrzymuje się temp. 400-550°C. Pary monomeru są stabilizowane przez użycie inhibitora, który ogranicza potencjalną repolimeryzację odzyskiwanego monomeru. Czystość uzyskiwanego monomeru wynosi 99,4-99,7%. Stosowany w tej metodzie sposób przenoszenia ciepła ogranicza zachodzenie reakcji ubocznych i tworzenie się zwęglonych pozostałości organicznych.

Recykling PMMA
Recykling zużytych wyrobów poli(metakrylanowych) nie jest dotychczas tak rozpowszechniony jak poliolefin czy PET. Jednak coraz częstsze stosowanie recyklowanych materiałów z PMMA obserwuje się w branży transportowej. W recyklingu tego polimeru praktyczne znaczenie mają 2 metody
przemielenie, stapianie i ponowne wytłaczanie lub inne zastosowania zmielonego PMMA (recykling materiałowy),
depolimeryzacja do monomeru (recykling surowcowy).
Opłacalność procesów depolimeryzacji PMMA jest różna w zależności od skali i zastosowanych rozwiązań technologicznych. Ocenia się, że koszt l kg MMA uzyskiwanego z procesu depolimeryzacji wynosi około 44—50 centów, podczas gdy cena produkcji l kg czy-stego MMA - ok. 1,5 dolara.
Aparatura do termicznej depolimeryzacji PMMA z użyciem pary przegrzanej
Inne termoplasty
Poliwęglany
Światowe zużycie PC (bez mieszanin) w latach 1986-1994.
Od wielu lat wiadomo, że poliwęglany, to tworzywa wyjątkowo dobrze znoszące wielokrotne przetwarzanie. Szczególnie poliwęglany aromatyczne, np. z bisenolu-A, są stabilne do temp. 300°C i nie zmniejszają swych właściwości mechanicznych. Łatwość wielokrotnego przetwarzania poliwęglanów stanowiła podstawę do stworzenia powszechnego, europejskiego programu wprowadzenia do produkcji połiwęglanowych (Lexan) butelek na mleko, zamiast powszechnie dotychczas stosowanych kartonów. Doświadczenia z takimi butelkami wykazały, że wytrzymują one około 100 cykli, tj. dwukrotnie więcej niż szklane, a ponadto są lżejsze i łatwiejsze do czyszczenia. Program ten jest akceptowany przez klientów i określany jako tańszy od tradycyjnych i przyjazny dla środowiska. Wtórnym przetwórstwem PC, jego kopolimerów i mieszanin z PET, czy PBT jest zainteresowany szczególnie przemysł samochodowy. Takie kompozycje znajdują zastosowanie przy wytwarzaniu wyrobów wymagających bardzo dobrych właściwości mechanicznych np. zderzaków do samochodów.
Zastosowanie PC w różnych dziedzinach gospodarki w Europie Zachodniej
Poli(tereftalan butylenowy) (PBT)
Zużycie PBT (bez mieszanin i elastomerów poliestrowych) w Europie Zachodniej w latach 1988-1995
PBT na większą skalę jest stosowany od 1970 r. Cechy wyróżniające PBT wśród innych tworzyw, to bardzo dobre właściwości fizykomechaniczne, takie jak duża wytrzymałość, twardość, sztywność, znakomita stabilność wymiarów, dobra stabilność termiczna, bardzo dobra odporność chemiczna przede wszystkim na paliwo pędne i oleje, a jednocześnie mała chłonność wilgoci, mała ścieralność, nieduży współczynnik przewodzenia ciepła. Korzystną cechą PBT jest również jego wyjątkowo łatwe, w przeciwieństwie do PET, przetwórstwo.
Te właściwości predestynują PBT do zastosowań w przemyśle samochodowym i elektronicznym, są też przyczyną ciągle zwiększającego się zapotrzebowania.
Zainteresowanie wtórnym przetwórstwem zużytych wyrobów PBT jest jeszcze małe. Nawet biorąc pod uwagę wyjątkowo dobre właściwości termoplastyczne PBT, jego recykling nie jest sprawą prostą z powodu bardzo częstych domieszek chociażby niewielkich ilości innych polimerów, czy połączonych części metalicznych. Duża ilość zużytych wyrobów, szczególnie z dziedziny elektrotechnicznej czeka na rozwiązanie problemu recyklingu PBT.
Prace badawcze nad wpływem wielokrotnego przetwórstwa PBT na zmiany właściwości fizykomechanicznych były prowadzone już na przełomie lat 1970/1980 i wykazały, że wy-trzymałość na zerwanie i na zginanie ulega niewielkiemu zmniejszeniu już po drugim cyklu przetwarzania, a udarność zmniejsza się nawet o 30%. Przy dalszych natomiast cyklach (do piątego) właściwości mechaniczne nie ulegają już zmianie.

Poliacetale (POM)
Zastosowanie POM w różnych dziedzinach gospodarki w Europie Zachodniej.
W grupie poliacetali największe znaczenie w ostatnich dwudziestu latach zdobył polioksy mety len (POM). W latach 1990-1994 jego zużycie wzrastało ok. 5% rocznie i w 1994 r., w skali światowej wynosiło ok. 420 tyś. t.
POM łączy bardzo dobre właściwości mechaniczne i jedną z najlepszych wśród tworzyw odporność na chemikalia. Polioksymetyleny o dużym stopniu krystaliczności są nierozpuszczalne we wszystkich powszechnie stosowanych rozpuszczalnikach. Kopolimery są odporne na działanie wrzącej wody i stężonych ługów. Mankamentem poliacetali jest jedynie mała odporność na działanie kwasów i substancji silnie utleniających. POM, jako tworzywo twarde, sztywne, a jednocześnie w warunkach przetwórstwa łatwo płynące, znajduje zastosowanie przede wszystkim w branży samochodowej i budowie maszyn

Poliamidy (PA)
Większa część produkowanych obecnie poliamidów jest przetwarzana przez przemysł włókienniczy. Ze względu na właściwości i wielkość zużycia poliamidy były jednymi z pierwszych polimerów zawracanych do powtórnego zużycia.
W przypadku tej grupy polimerów jest możliwy zarówno recykling materiałowy,
jak i surowcowy. Przy regranulacji włókien, folii i innych wyrobów z PA postępowanie jest identyczne, jak przy innych polimerach termoplastycznych.
Recyklingiem poliamidów, jak i innych termoplastów najbardziej jest zainteresowany przemysł samochodowy, który z powodzeniem wykorzystuje regranulowane odpady z produkcji włókien PA oraz zużyte wyroby. Badania zmian struktury regranulatów wykazują, że właściwości wyrobów otrzymanych metodą przetwórstwa wtryskowego z regranulatu odpadów produkcyjnych włókien z PA 6 niewiele odbiegają od właściwości wyrobów ze świeżego PA. Możliwa jest również pewna poprawa właściwości fizykomechanicznych regranulatu przez reakcję dopolikondensowania w fazie stałej. Czas reakcji jest wprawdzie długi, bo 10-50 godz. w temp. 210°C, ale rezultaty są zadowalające.
Prowadzi się regranulację nie tylko odpadów włókien, ale również wyrobów z PA wzmacnianych włóknem szklanym. Z takiego regranulatu są wytwarzane nowe wyroby stosowane w przemyśle samochodowym.

Recykling zmieszanych tworzyw poużytkowych
Pierwsze doniesienia na temat struktury i morfologii oraz właściwości mechanicznych wyrobów uzyskanych ze zmieszanych, poużytkowych polimerów, wyodrębnionych z odpadów komunalnych ukazały się niedawno. Wyroby otrzymane z mieszanin tworzyw poużytkowych odznaczają się właściwościami o ok. 30% gorszymi niż wyroby z mieszanin modelowych ze świeżych polimerów. Właściwości te poprawia oczyszczanie odpadów i dodatek kompatybilizatorów. Najbardziej efektywnym okazał się kopolimer blokowy o strukturze PS-poli(etylenobutylen)-PS. Jego dodatek poprawia wytrzymałość na rozciąganie nawet 5-krotnie, ale jednocześnie znacznie pogarsza moduł przy rozciąganiu.
Skład mieszaniny tworzyw poużytkowych wyodrębnionych z odpadów komunalnych
Stabilizacja tworzyw w procesach recyklingu
Przy procesach rozdrabniania, aglomeracji lub granulowania oraz przetwórstwa stopowego materiały polimerowe są poddawane obciążeniom termicznym i mechanicznym. Jest to przyczyną wielu procesów utleniania i degradacji, które prowadzą do zmniejszenia masy cząsteczkowej i pogorszenia właściwości fizykomechanicznych, co jest szczególnie widoczne podczas dłuższego działania środowiska. Do ograniczenia tych procesów nie wystarczą stabilizatory wprowadzane w pierwszym procesie przetwarzania. Aby osiągnąć dobre właściwości wyrobów z recyklowanych poliolefin i innych polimerów, konieczne jest powtórne zastosowanie odpowiednio dobranych kompozycji związków w celu dodatkowej stabilizacji w czasie recyklingu. Opracowane są zestawy o odpowiednio dobranych proporcjach, znanych już i nowych, zastrzeżonych patentami zestawów stabilizatorów, które dają dobre efekty przy wielokrotnym przetwarzaniu. Dla poliolefin jest to np. kompozycja anty utleniaczy fenolo-wych i związków fosforowych.
1) AO-1 - Irganox 1010 firmy Ciba-Geigy
2) P-1 - Irgafos 168 firmy Ciba-Geigy
3) AO-2 - Recyclostab 411. Kompozycja zawierająca antyutleniacz i kostabilizator
Przebieg krzywych wyraźnie wskazuje na korzystne efekty stosowania stabilizatorów przy recyklingu tworzyw.


Podjęto próby modelowania matematycznego procesu recyklingu tworzyw w ujęciu ogólnym. Matematyczne modele są przydatne przy rozwiązywaniu takich problemów praktycznych, jak
wyznaczenie wielkości zmiany właściwości tworzywa po l, 2, 3 itd. procesach recyklingu,
wskazania liczby procesów recyklingu tworzywa dla osiągnięcia założonej wartości określonej właściwości,
wskazanie, ile należy wprowadzić tworzywa wtórnego w mieszaninie z tworzywem pierwotnym, aby interesująca nas właściwość osiągnęła założoną wartość po zadanej liczbie procesów recyklingu.
Znanych jest kilka modeli matematycznych procesu recyklingu tworzyw termoplastycznych. W modelach tych przyjmuje się założenie, że udział masowy tworzywa świeżego w tworzywie wejściowym do procesu jest większy od zera. Są to więc modele recyklingu częściowego, łatwe do stosowania w praktyce.

Matematyczne modele recyklingu
Emisja odorów podczas recyklingu tworzyw
Wywożenie zebranych tworzyw na wysypisko jest niecelowe zarówno z punktu widzenia ekologii, jak i ekonomii. Coraz powszechniej jest praktykowany recykling tych materiałów. Okazało się jednak, że przetwarzanie zanieczyszczonych tworzyw niesie za sobą również zagrożenia dla środowiska. Związane jest to ze zwiększeniem ich destrukcji termicznej i uwalnianiem zanieczyszczeń często połączonych z ich rozkładem. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń można stwierdzić, że w temperaturze przetwarzania są emitowane wszystkie, nawet trudno lotne dodatki uszlachetniające dodawane do tworzyw. Różnorodność emitowanych związków ulega jeszcze zwiększeniu przy przetwarzaniu tworzyw pochodzących z recyklingu. Pomiar emisji zapachów/odorów jest o tyle złożonym zagadnieniem, że istnieje wiele związków o bardzo niskim progu wyczuwalności węchowej, trudnych do analitycznego oznaczenia w stężeniach, kiedy nie są już wyczuwalne węchem. Poza tym różnorodność możli-wych współdziałań różnych związków praktycznie wyklucza możliwość oceny uciążliwości zapachowej na podstawie instrumentalnych metod analitycznych. Do dyspozycji pozostają metody organoleptyczne/sensoryczne, zwane olfaktometrią. W ciągu ostatnich lat na tyle te metody rozwinięto, że mogą być stosowane do ilościowych, powtarzalnych pomiarów stężenia zapachów, wyrażanych liczbą jednostek odoru na m3 (JO/m3).
Wyniki pomiarów olfaktometrycznych
różnych próbek polietylenu
Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że przy przetwarzaniu granulatów polietylenu, uzyskanych w procesach recyklingu odpadów komunalnych (opakowania), należy się spodziewać przeciętnie około 70-krotnie większej emisji odorów niż przy pierwszym przetwórstwie tworzyw świeżych. Największą intensywność odorów, około 145-krotnie większą niż dla two-rzywa świeżego, zanotowano przy wytłaczaniu łatwo degradowalnych termicznie, częściowo rozłożonych biologicznie, odpadów z PE pozyskanych z ich składowiska
z głębokości 14-18 m. Wyniki pomiarów olfaktometrycznych umożliwiają dokonanie oceny wielkości emisji odorów przez zakłady przetwórstwa tworzyw sztucznych, stosujących jako surowiec recyklaty polimerowe.
Dla głodnych wiedzy więcej o nowościach tutaj:
Instytut Chemii Przemysłowej
Recykling tworzyw polimerowych

Tworzywa konstrukcyjne nowej generacji z surowców wtórnych
Kompozyty polimerowe z odpadów poliwęglanu
Plastyfikatory poliestrowe
Węże porowate z kompozytów poliolefinu i zwulkanizowanych odpadów gumowych
Siatki do stabilizacji gruntu (geosiatki)
Wielkogabarytowe urządzenia bezpieczeństwa ruchu drogowego
http://www.ichp.pl/recykling-tworzyw-polimerowych
Full transcript