malzenstwo-z-rozsadku--

Tworzywa z odzysku
Małżeństwo z rozsądku  Cz. 4
Separacja?
Czyli razem czy osobno?
W poprzednim odcinku naszej serii zobaczyliśmy jak dobrze przygotowana mieszanka odpadowych tworzyw
PET i PE wygrywa w konkurencji z tworzywami konstrukcyjnymi. W tym artykule będziemy rozwiązywać problem zagospodarowania plandek samochodowych, czyli kompozytów typu: zmiękczone PVC/włóknina PET.
 Jerzy Żelaziński
Gdzie można
spotkać PVC/PET?
Związek tych dwóch tworzyw
tzn. polichlorku winylu i politereftalanu etylu najczęściej jest spotykany pod postacią tkaniny laminowanej. Poliestrowa tkanina jest
powlekana jedno- lub dwustronnie folią ze zmiękczonego PVC.
Laminowanie prowadzi się na
gorąco, na walcach. Tkaniny takie
używa się do wyrobu plandek
samochodowych, namiotów różnych wielkości, banerów reklamowych, markiz i innych zadaszeń.
Innym wyrobem, w którym spotyka się połączenie tych tworzyw
jest folia warstwowa PET/PVC.
 Rys. 1. Schemat ideowy technologii do odzysku PVC Vinyloop
20
PlastNews 9’2011
Jest to twarda i przeźroczysta folia
do termoformowania. Wykonuje
się z niej opakowania do tabletek
(lekarstw). Warstwa PVC ułatwia
zgrzewanie z folią aluminiową, stanowiącą zamknięcie opakowania.
W recyklingu spotyka się praktycznie wyłącznie odpady tkaniny laminowanej. Odpady twar-
dej folii nie pojawiają się na rynku
wtórnym.
Odzysk
Zgodnie z przyjęta w tej serii ideą
powinniśmy poszukać sposobu na to,
aby zmieszać te dwa tworzywa i uzyskać przez to nowe tworzywo o parametrach lepszych niż jego „rodzice”.
Niestety tym razem taka sztuka się
nie uda. Nie są znane w literaturze
stopy PET/PVC o cechach handlowych. Czy więc mamy załamywać
ręce i rezygnować z recyklingu tego
typu odpadów? W żadnym wypadku.
Fakt, że mieszanie na wytłaczarce
PVC z PET-em nie ma technologicznego sensu nie dowodzi, że nie da się
uzyskać z takiego odpadu interesujących i użytecznych wyrobów.
Recykling PVC
Należy wykorzystać fakt, że PVC
doskonale się łączy ze sobą pod
wpływem silnego nacisku i podwyższonej temperatury. Odpad tkaniny
laminowanej PVC spotyka się najczęściej w postaci kawałków (resztek). Układając te kawałki na prasie
i poddając obróbce przy pomocy
ciśnienia i temperatury, możemy
Tworzywa z odzysku
R
ys. 2. Granulki gotowego regeneratu PVC
uzyskać folie i płyty do różnych
zastosowań: od mat tłumiących
przez elementy antywibracyjne po
grube geomembrany. Ponieważ opisana technologia nie jest wrażliwa na
niejednorodność surowca, możemy
wykorzystywać również tkaniny na
bazie włókien naturalnych, a także
inne materiały: papier, metal, guma
itd. Prace nad taką technologią są
jeszcze w fazie początkowej, choć
wstępne wyniki pozwalają stwierdzić, że jest to dobra droga do rozwiązania problemu plandek. Zobaczymy wkrótce jak rozwinie się ta
metoda.
W świecie recyklingu PVC
świeci triumfy technologia rozdziału tworzywa od innych materiałów metodą rozpuszczalnikową.
Pozwala ona łączyć proces oddzielania PVC od tkaniny poliestrowej z procesem oddzielania izolacji PVC, od miedzianej żyły w kablu
elektrycznym. Ale po kolei. Pewien
znany belgijski koncern chemiczny
opracował dwie bliźniacze technologie odzysku PVC z tekstyliów
(Texyloop) i z kabli (Vinyloop).
Metody te są praktycznie identyczne, różnią się tylko sposobami
na rozdrobnienie wsadu i doczyszczenia materiałów towarzyszących
(włókien lub drutów miedzianych)
W technologii oddzielania PVC
od innych materiałów na wstępie
materiał wsadowy jest rozdrabniany
na małe kawałki. Następnie w zbiorniku z mieszadłem łączy się go z rozpuszczalnikiem MEK (metyloetyloketon). Po rozpuszczeniu całkowicie tworzywa całość poddaje się
filtracji, aby oddzielić roztwór PVC
od naturalnych i syntetycznych
włókien, usieciowanego PE, gumy,
PP, PUR, papieru, metalu i innych
zanieczyszczeń. Jeżeli odzyskujemy
włókna syntetyczne lub metale to
dodatkowo płuczemy je czystym
rozpuszczalnikiem, a następnie po
wysuszenie doczyszczamy na separatorze elektrostatycznym.
Roztwór PVC poddaje się procesowi regeneracji. W zbiorniku
z mieszadłem do roztworu wstrzykuje się parę wodną o takim ciśnieniu, że temperatura w reaktorze nie
przekracza 115ºC. Dzięki temu nie
następuje degradacja polichlorku
winylu. Operacja taka nosi nazwę
strippingu. Para wodna wstrzykiwany do roztworu powodując, że
PVC wytraca się w postaci małych
okrągłych kulek. Pod wpływem
pary wodnej rozpuszczalnik odparowuje i jest przesyłany do skraplacza. W skraplaczu zimna woda
skrapla opary MEK-u i całość rozdziela się na dwie fazy: wodną i rozpuszczalnikową. Rozpuszczalnik wraca z powrotem do procesu,
a oddzielona woda kierowana jest
do ścieków. Surowy granulat PVC
jest dodatkowo suszony gorącym
powietrzem.
Po wysuszeniu kulki PVC są
sypkie i mają gęstość podobną do
oryginalnego tworzywa. Regenerat PVC jest zwykle szary, ponieważ zmieszały się wszystkie kolory,
jakie były we wsadowym kablach
lub plandekach i zawiera wszystkie
dodatki i stabilizatory oryginalnego
tworzywa. Właściwości tworzywa
nie ulegną pogorszeniu, ponieważ
proces jest prowadzony w stosunkowo niskiej temperaturze. Najlepszą informacją jest fakt, że otrzy-
mane granulki można bezpośrednio stosować w innych procesach,
ponieważ nie trzeba ich granulować ani dodawać stabilizatorów.
Waży to w istotny sposób na kosztach procesu. Regenerat PVC może
być zastosowany do wyrobu wykładzin podłogowych oraz innych produktów przemysłowych.
Druga technologia recyklingu PVC na bazie rozpuszczalnika usuwa tworzywo z całych wiązek kabli elektrycznych używanych w samochodach Proces ten
został opracowany przez niemiecką
firmę motoryzacyjną, we współpracy z Uniwersytetem w Wuppertalu. Do oczyszczania drutu z izolacji wykorzystuje się proces, który
używa rozpuszczalników typu ester
i keton w znacznie mniejszych ilościach niż w przypadku Vinyloop.
Rozpuszczalniki nie rozpuszczają
PVC, ale tylko zmiękczają go do
konsystencji jogurtu, dzięki czemu
można łatwo oddzielić błyszczący
drut miedziany od izolacji. Firma
opatentowała sposób oddzielenia rozpuszczalnika od tworzywa
sztucznego w wirówce. Ponieważ
przewody nie są rozdrabniane, nie
ma kurzu, to procesy takie jak filtracja lub separacja metali nie są
potrzebne. Dzięki temu technologia ta pozwala produkować granulaty PVC, które kosztują około 20%
mniej niż oryginalne tworzywo.
Tę mini serię zaczęliśmy od
przykładów ilustrujących tezę, że
czasem nie warto rozdzielać mieszane tworzywa, a korzystniej jest
wyprodukować na ich bazie nowy
tworzywo o właściwościach tworzyw konstrukcyjnych i cenie regranulatu. Dzisiejszy przykład pokazuje nam jednak, że czasami lepiej
jest dobrze rozdzielić niż kiepsko
zmieszać. Najważniejsze to wiedzieć jak to się robi.
A w następnym odcinku opowiemy, jakie jeszcze tworzywa da
się rozdzielać za pomocą metody
rozpuszczalnikowej.

PlastNews 9’2011
21