روشهای بازیافت پلی اتیلن ترفتالات (PET)

 

 روش های بازیافت پلی اتیلن ترفتالات

سایت خبری پپنا(www.ppna.ir): کاربرد مواد پلاستیکی در بسته بندی مواد غذایی و آشامیدنی در کشورمان رو به افزایش است. این موضوع باعث افزایش مداوم ضایعات پلاستیکی در زباله های شهری شده است و مشکلات متعددی از نظر آلودگی زیست محیطی و اقتصادی را به بار آورده است. ضایعات PET که از بسته بندی مواد و بطریهای نوشابه بدست می آید دارای مزایایی از جمله بازیافت مکرر و کاربرد مواد بازیافتی برای مصارف مختلف است.

ذغدغه های زیست محیطی ناشی از عدم تجزیه مواد پلیمری به وسیله طبیعت و تولید و مصرف روز افزون این مواد انسان را مجبور کرده است تا برای بازیافت و استفاده مجدد از این مواد کارهای اساسی و بنیادی را مدنظر قراردهد. در میان مواد پلیمری هرچند که پلاستیکها فقط حدود 7 درصد وزنی ضایعات جامد را تشکیل می دهند ولی به علت چگالی کم  حجمی بین 25 الی 30 درصد کل ضایعات را در بر می گیرند.

در این میان با توجه به مصرف گسترده پلی استر در زندگی روزمره و صنعت از یک طرف و روند افزایشی تولید آن از طرف دیگر بازیافت این مواد همیشه مورد نظر کارشناسان و محققیان صنعت بوده است.  چشم انداز صنعت PET با وجود نوسان قیمت در بازارهای جهانی، به واسطه پیشرفت ها، بازارها و کاربردهای جدید آن، تا چند سال آینده بازاری پویا و رو به رشد خواهد بود. منطقه خاورمیانه به همراه شرق آسیا، آمریکای جنوبی و آفریقا بیشترین رشد را تا سال 2015 خواهند داشت. بازار شرق آسیا با رشد 7.4 درصدی سریع ترین رشد را تجربه می کند در حالی که بازارهای اروپا و آمریکای شمالی با حداکثر نرخ 1 تا 2 درصد به توسعه خود در بازار صنعت PET تداوم خواهد بخشید. توسعه PET مدیون پیشرفت هایی است که در صنعت بسته بندی در حال رخ دادن است. استفاده از آن در بسته بندی محصولاتی چون شیر، آب میوه و ماء الشعیر آینده ای روشن را برای آن رقم زده است. بازار ایران نیز متاثر از بازارهای جهانی، حرکتی آرام به سوی رشد و توسعه در این صنعت دارد. اما نوسانات تولید در تنها واحد تولید پلی اتیلن ترفتالات در کشور و افزایش نیاز بازار داخل، نیاز به تاسیس واحدهای دیگر برای تولید این محصول را ضروری می سازد. مصرف عمده پلی استر نوع بطری در صنایع روغن مایع 50% درصد، آب معدنی 15% ، نوشابه سازی 20 % و سایر مورد 15 درصد است.  براین اساس و با توجه به افزایش قیمت PET و مصرف بالای پلاستیکهای ضایعاتی بخصوص تولید انواع بطری در کشور استفاده از پلاستیکهای بازیافتی می تواند بعنوان یک عامل مهم برای صرفه جویی در قیمت مواد اولیه در فرایند تولید مواد پلاستکی باشد. روشهای فرایندی زیر برای بازیافت پلی استر مرسوم است .

 

-           بازیافت مکانیکی

-          بازیافت شیمیایی (تبدیل به مونومرهای اولیه)

-          بازیافت انرژی (سوزاندن مواد برای بدست آوردن انرژِی)

 

بازیافت مکانیکی

این روش از روشهای معمول و مقرون به صرفه است . از این روش جهت بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی ضایعات PET تحت شرایط مناسب و استفاده مجدد از آن در تولید استفاده می شود. مراحل این روش شامل مراحل جمع آوری و تفکیک ضایعات، آسیاب کردن، شستشویی ضایعات خرد شده و در نهایت دانه سازی است.

طبق تحقیقات انجام شده بطور متوسط ، بعد از هربار عملیات حرارتی، خصوصیات ماده تغییر می کند. بطوریکه خواص مکانیکی و جرم مولکولی با کاهش چشمگیری روبرو می باشد. این مسئله باعث شده استفاده از این مواد بازیافتی با درصد بالا با مشکل مواجه شود. بنابراین به منظور کاهش این اثرات تخریبی و جبران کاهش ویژگیها سه را عمده وجود دارد

 

1-      مخلوط کردن با مواد نو

2-      استفاده از مواد افزودنی

3-      آمیزه کاری با سایر پلیمرها

 

مخلوط کردن با مواد نو

مخلوط کردن PET بازیافتی با PET نو یکی روشهای رایج افزایش خواص PET بازیافتی می باشد. این کار نیاز به توجه خاص دارد چون برخی از این مواد در حالت آمورف وارد فرایند می شوند و تجمع و به هم چسبیدگی آنها در دمای بالاتر از انتقال شیشه ای (Tg) موجب بروز مشکلاتی در سیستم اختلاط با مواد نو می گردد. و همینطور PET بازیافتی باعث افزایش بلورینگی می گردد در نتیجه مقاومت ضربه ای آمیزه را کاهش می دهد. برای رفع این نقیصه بهترین روش طراحی یک سیستم همزن و مخلوط کننده ذرات بمنظور یکنواخت کردن مخلوط قبل از فرایند شکل دهی می باشد. امروزه با تغییراتی که در طراحی مارپیج اکسترودر و شرایط فرایند ایجاد می شود و یا با افزودن تجهیزات کمکی به ماشین آلات، استفاده از نسبتهای 30 به 70 و حتی 40 به 60 مواد بازیافت به مواد نو بصورت عادی در آمده است. با این وجود در کشور ما هنوز هم صنایع مصرف کننده مواد بازیافت PET با این مسئله با احتیاط برخورد می کنند و عملا از نسبتهای به مراتب پایین تر این مقادیر استفاده می کنند.

 

استفاده از مواد افزودنی

در این روش استفاده از مواد افزودنی برای جبران افت خواص مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این شیوه مواد بازیافت PET را با توجه به نوع کاربرد و مصرفشان با مواد افزودنی از قبیل اصلاح کننده ها، پرکننده ها، سازگارکننده ها و یا تقویت کننده ها با نسبتهای مشخص مخلوط می کنند تا کیفیت و کارایی آن افزایش یابد. در نتیجه PET بازیافتی با انواع پرکننده معدنی نظیر الیاف شیشه، کربنات کلسیم و تالک، پلی پروپیلن پیوند خورده با مالئیک انیدرید و همینطور نانوکلی آمیزه کاری می گردد. طبق تحقیقات انجام شده استفاده از 5 درصد از پلی پروپیلن مالئیک انیدرید به PET بازیافتی باعث افزایش جرم مولکولی و کاهش بلورینگی آمیزه در نتیجه افزایش مقاومت ضربه ای آمیره می شود.

 

آمیزه کاری با سایر پلیمرها

آميزش پليمرها شيوه‌اي جذاب براي توليد مواد پليمري جديد است كه بدين شيوه بدون توليد موادي نو مي‌توان به خصوصياتي مناسب دست يافت. علاوه بر آن مزاياي ديگر آميزش پليمرها عبارتست از: تنوع‌پذيري، سادگي و هزينه‌هاي پايين. به برخي از اين موارد عبارتند از آميزه‌هاي PBT، PP وPE وهمینطور با پلی اولفینهای بازیافتی می توان اشاره نمود. امروزه استفاده از PET بازیافتی بهمراه پلی پروپیلن بازیافتی در صنعت الیاف تولید چشمگیری داشته است.

بازیافت شیمیایی

دراین روش تبدیل ضایعات به روش واپلیمریزاسیون (Depolymerization)  به مونومرهای اولیه آن ( دی متیل ترفتالات DMT و یا اسید ترفتالیک ATP است) انجام می وشود. اگر این مواد تا حدودی تخریب شده باشد(یعنی تبدیل به رزین با جرم مولکولی کمتر شده باشند). این مواد را می توان توسط روشهای شیمیایی تجزیه نمود و به عنوان خوراک تولید مجدد رزین PET یا سایر پلی استرهای ترفتالاتی بکار گرفت.

بازیافت انرژی

در این روش در اثر سوزاندن ضایعات گرما تولید می کند که به عنوان سوخت در موارد مختلف استفاده می شود. باید توجه داشت که گازهای حاصل از سوختن سمی نمی باشند.

 

منابع:

1-      علیرضا کفال، عبدالرسول ارومیه ای، اسماعیل قاسمی "بازگردانی ضایعات پلی اتیلن ترفتالات (نوع بطری) و بررسی خواص بلورینگی، مکانیکی و رئولوژیکی آن " مجله علوم و تکنولوژی پلیمر:سال 14 ، شماره 6 ، صفحه 369- 376،بهمن – اسفند 1380.

2-      فاضلی فواد" بسته بندی خانواده پلی اتیلن ترفتالات"مجله صنایع پلاستیک، جلد 11، شماره 6، صفحه 93-102 ، مرداد 1375.

3-     عبدالرسول ارومیه ای " بازیافت ضایعات پلاستیک" مجله شیمی و توسعه ، شماره اول، صفحه 56-58، اردیبهشت 1379.

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

Go to top