Recykling tworzyw sztucznych

Recykling jest pojęciem powszechnie znanym. Znak trzech strzałek na całym świecie kojarzony jest z produktami wykonanymi z materiałów pochodzących z recyklingu lub takimi, które mogą zostać poddane temu procesowi. W dzisiejszych czasach byłoby najlepiej, gdyby każda rzecz z tworzywa, z którą mamy do czynienia, miała w swoim składzie udział tworzywa już przetworzonego. Tym bardziej, że staje się ona wtedy bardziej EKO. Tylko czy aby na pewno to takie dobre rozwiązanie dla przemysłu? Na pewno pożyteczne. 

Aby tworzywa nie zalegały w formie odpadu i tym samym nie były zmorą naszych czasów, należy odpowiednio się nimi zająć. Naszą wspólną ambicją powinno być tworzenie gospodarki o zamkniętym obiegu plastiku. Dużo firm zajmujących się tematem recyklingu chce uczestniczyć we wprowadzaniu przełomowych technologii, ponieważ pragnie pomóc w dążeniu do zrealizowania World Without Waste, czyli świata bez odpadów. Każda technologia wymaga rozwoju, ale grunt by iść w dobrym kierunku. Jak uniknąć powstawania nowych oceanicznych plam i lądowych gór plastikowych śmieci? Najlepszą odpowiedź na to pytanie stanowi recykling tworzyw sztucznych. Jakie istnieją formy recyklingu, jakie możliwości oferuje każda z nich i jakie tworzywa mogą im podlegać?

Plastik - gdy go wymyślono, uznano za największe odkrycie ludzkości: tani w produkcji, wszechstronny w zastosowaniu i niepoddający się upływowi czasu. To właśnie ta ostatnia zaleta stała się jego największą wadą. W dzisiejszych czasach toniemy w odpadach plastikowych i jednocześnie produkujemy ich coraz więcej. Zatem: po co nam recykling? Otóż po to, aby ograniczyć zużycie surowców naturalnych, zmniejszyć liczbę odpadów, zmaksymalizować ponowne wykorzystanie materiałów odpadowych i zminimalizować nakłady na przetworzenie tychże. Ze względu na specyfikę technologii, recykling można podzielić w sposób przedstawiony w tabeli.

Ze starych plastikowych okien, rur, czy fragmentów obuwia można odzyskiwać PVC. Części samochodowe, np. zderzaki osłony przewodów elektrycznych oraz różnego rodzaju skrzynki i opakowania, to źródło PE-LD i PE-HD. Z kolei z kubków i tacek na jedzenie czy obudów sprzętu elektronicznego pozyskuje się PS. Tworzywowe elementy różnych zadaszeń i osłon dają możliwość odzyskania PC, podczas gdy z mebli oraz opakowań spożywczych można uzyskać PP. Wybór optymalnej metody recyklingu tworzyw sztucznych uzależniony jest od stopnia zanieczyszczenia tworzywa oraz od wielkości strumienia odpadów.

Dla tworzyw sztucznych o jakości pozwalającej na powtórne wykorzystanie do produkcji poliestrów, poliamidów, poliuretanów i poliwęglanów, stosuje się często recykling chemiczny (m.in. hydrolizę). Dzięki wykorzystaniu pary wodnej, hydroliza umożliwia rozkład polimerów polikondensacyjnych i ich ponowne użycie. Recykling surowcowy to metoda uzupełniająca, odpowiednia dla odpadów, których nie można w sposób zrównoważony poddać recyklingowi mechanicznemu. Jest to rozwiązanie adekwatne w przypadku laminatów i kompozytów, a także zmieszanych strumieni różnych rodzajów tworzyw lub odpadów plastikowych zanieczyszczonych innymi substancjami (np. glebą, czy żywnością). Przykładem recyklingu surowcowego jest przetwarzanie butelek PET na nienasycone żywice poliestrowe, stanowiące m.in. składnik farb i lakierów. 

Należy zdawać sobie sprawę, iż recykling mechaniczny nie zapewnia surowcom nieśmiertelności. Tworzywa sztuczne ulegają stopniowemu zużyciu, a w granulacie otrzymywanym z odpadów pojawiają się z czasem domieszki innych materiałów, co niekorzystnie wpływa na jakość surowca. W rezultacie, z każdym kolejnym cyklem pewna jego część wypada z obiegu i trafia do spalarni. Do recyklingu mechanicznego przeznacza się przede wszystkim: butelki plastikowe (PET), profile okienne PVC, rury PVC, styropian (EPS), folie rolnicze, butelki polietylenowe (HDPE), zderzaki samochodowe. W procesie recyklingu, poprzez tworzenie mieszanin, wprowadzanie dodatków i różnego rodzaju innowacje, odpady te zostają uszlachetnione w celu zwiększenia wytrzymałości, sztywności oraz lepkości recyklatu. 

Uważa się, że priorytetem jest recykling materiałowy i surowcowy, a dopiero w przypadku, gdy uzyskany odpad nie nadaje się do dwóch pierwszych rodzajów recyklingu, można poddać go recyklingowi energetycznemu.

Firmy zajmujące się recyklingiem bardzo często skupują tworzywa, przetwarzają je i produkują przemiały oraz regranulaty, które są ponownie używane do wytwarzania konkretnych elementów. Posiadają parki maszynowe i urządzenia, które pozwalają uzyskiwać wysokiej klasy i jakości artykuły: sortują, czyszczą, myją, rozkruszają i mielą odpady tworzywowe oraz wielomateriałowe. Otrzymane w ten sposób przemiały podczas procesu wytłaczania mogą zostać dodatkowo zmodyfikowane (np. dodatkiem talku, włókna), by wyprodukować regranulat o pożądanych przez klienta właściwościach.

Na uwagę zasługuje także temat recyklingu PUR oraz pianek polietylenowych. Jeden z podstawowych problemów dotyczących recyklingu PUR wynika z tego, że tworzywo to produkowane jest przy użyciu wielu różnorodnych surowców. Dlatego też często jego odpady wymagają opracowania odmiennych metod utylizacji. Odpady PUR są trudne do zagospodarowania ze względu na ich różnorodność oraz usieciowaną i spienioną postać. Przy jego odzyskiwaniu znaczenie mają metody reaktywne, w których wykorzystuje się reaktywność ugrupowań uretanowych oraz innych grup funkcyjnych obecnych lub wygenerowanych w procesie przetwórstwa odpadu. Zastosowanie ma tu tzw. rebounding, czyli technika spajania w prasach rozdrobnionego recyklatu przy użyciu środków wiążących, prasowanie tłoczne, wytłaczanie reaktywne i proces glikolizy.

Problem stanowi również pianka polietylenowa, której wskaźnik recyklingu jest bardzo niski. Aby go rozwiązać, konieczne jest prasowanie pianki PE lub topienie jej na gorąco. Spalanie i konwencjonalne metody recyklingu zapewne nie zdadzą tu egzaminu. Z powodu dużej objętości pianki PE, jej transport i składowanie przysparza wiele trudności. Recykling można prowadzić przy pomocy specjalnych maszyn do recyklingu pianki polietylenowej. Urządzenie może ją rozdrobnić, a następnie zagęścić odpadowy EPE pod dużym ciśnieniem. Na powierzchni bloku kompresyjnego tworzy się wówczas warstwa folii topliwej, która jest wygodna w transporcie - tak sprasowany materiał EPE można wykorzystać do bezpośredniej sprzedaży lub do granulacji. Drugim sposobem jest metoda topienia pianek PE. Maszyna do topienia na gorąco może zmiażdżyć odpady na kawałki. Po procesie rozdrabniania, topienia, wytłaczania i formowania, odpad staje się zagęszczonymi wlewkami, co pomoże zaoszczędzić miejsce do przechowywania i zmniejszyć koszty transportu.

A co z szeroko wykorzystywanym polistyrenem? Warto zdawać sobie sprawę z tego, że EPS nie ulega naturalnej degradacji, a jego obróbka bywa problematyczna - zwłaszcza bez właściwego umaszynowienia. Wiele firm decyduje się na wysypisko (co oznacza nie tylko zanieczyszczenie środowiska, ale także stratę zasobów), zapominając że pianka EPS w 100% podlega recyklingowi. Istnieją maszyny do recyklingu oparte na technologii topienia i w pełni wykorzystujące możliwość recyklingu styropianu, który można przekształcić w wartościowe bloki, gotowe do sprzedaży i ponownego zastosowania. Według raportu dotyczącego recyklingu EPS w 2019 r., w Stanach Zjednoczonych poddano recyklingowi ponad 136,8 mln basenów pianki EPS, co oznacza nie tylko ochronę środowiska, ale także oszczędność energii. Recykling odpadów styropianu pozwala zaoszczędzić aż 637 galonów oleju. Poprzez naleganie na recykling pianki EPS możemy dokonać dobrej, jakościowej zmiany w środowisku.

Narastające problemy z zagospodarowaniem coraz większej liczby odpadów i wynikające z tego zagrożenie dla środowiska naturalnego oraz nowe rozwiązania legislacyjne w państwach wysoko uprzemysłowionych spowodowały wzrost zainteresowania środowisk badawczych i przemysłu wydajnymi metodami utylizacji odpadów tworzyw sztucznych. Konsumenci na całym świecie oczekują, że firmy pomogą stworzyć świat wolny od odpadów. To zaś napędza do pracy nad tym, aby recyklingować co się da. Ale nie osiągniemy tego w pojedynkę. Przemysł potrzebuje wielu rozwiązań, więc naukowcy muszą ciężko pracować nad badaniami i rozwojem różnych innowacyjnych projektów, które wspomogą budowę gospodarki o obiegu zamkniętym, a problemy z odpadami uczynią historią.

Umiejętnie prowadzony odzysk wyprodukowanego materiału nie tylko zapobiegać będzie dalszej degradacji środowiska, ale przyczyniając się do mniejszego zużycia zasobów naturalnych może wręcz doprowadzić do jej redukcji. 

www.recykling-karat.pl 
Recykling Godlewski. Przetwarzanie odpadów plastikowych. Produkcja płatków PET 
https://recyklinggodlewski.pl 
Przetwarzanie i recykling tworzyw sztucznych - ZEME - Dokumenty DPR 
https://www.laboratoria.xtech.pl/artykuly/recykling-materialow-poliuretanowych-37098-p/ 
www.plastech.pl 
https://www.oostdam.pl/recykling-tworzyw-sztucznych/ 
http://www.recykling-styropianu.pl/Pianka-Polietylenowa.html 
http://www.recykling-styropianu.pl/recykling-odpadow-styropianu-przy-pomocy-kompaktora-do-eps-w-polsce.html