روش های بازیافت، خواص و کاربرد پلیمرهای ترموپلاستی بازیافت شده

نوشته شده توسط: tarhabpolymer
2 سال قبل
3252 بازدید

This post is also available in: enEnglish

روش های بازیافت، خواص و کاربرد پلیمرهای ترموپلاستی بازیافت شده

 

چكيده :

اين مطالعه با هدف ارائه يك بررسي به روز شده از پليمر هاي ترموپلاستيك جهت به دست آوردن مواد قابل بازيافت براي كاربرد هاي مختلف صنعتي و داخلي انجام شده است . رويكرد ساخت به طور قابل توجهي  تحت تاثير خواص چنين موادي هستند و اين ويژگي تاثير قابل توجهي بر برنامه هاي كاربردي دارد . با توجه به خواص ايده آل پليمر هاي ترموپلاستيك مانند مقاومت در برابر خوردگي، چگالي كم يا طراحي كاربر پسند ، توليد پلاستيك در ٦٠ سال اخير به شدت افزايش يافته كه بيشتر از الومنيوم و سايز فلزات استفاده ميشوند . همچنين بازيافت يكي از مهم ترين اقداماتي است كه در خال حاضر براي كاهش اثرات زيست محيطي پلاستيك در دسترس است و امروزه يكي از پوياترين جز در صنعت پلاستيك است .

 

كلمات كليدي : بازيافت پلاستيك ، بازيافت شيميايي ، اثرات زيست محيطي ، بازگشت انرژي

 

مقدمه :

مواد پليمري به دو دسته ترموست و ترموپلاست طبقه بندي مي شوند . ترموست ها پليمريزاسيون غير قابل برگشت داشته اند و اين نوع از پليمر به وسيله واكنش شيميايي و گرما به مواد منجمد و غير قابل حل تبديل مي شوند. ترموپلاستيك ها از زنجيره مولكول خطي ساخته شده اند ، اين پليمر در گرما ، نرم و در سرما ، سخت مي شوند.

پليمر هاي ترموپلاستي در طيف وسيعي از مواد پلاستيكي مصرف ميشوند.

سه نوع پليمر ترموپلاستي وجود دارد :

  • ترموپلاستيك بلورين : معمولا زنجيره مولكولي شفاف و منظم دارند و نسبت به انواع ديگر مقاومت بيشتري به ضربه هاي مكانيكي دارند ، نمونه هايي از اين پليمر عبارتند از : پلي پرولين( PP) پلي اتيلن كم چگالي ( LDPE ) و پلي اتيلن با چگالي بالا ( HDPE )
  • ترموپلاستيك هاي آمورفوس : مولكول ها به صورت رندوم كنار هم قرار گرفته و شفاف مي باشند نمونه هايي از اين پليمر عبارتند از : پلي وينيل كلرايد ( PVC) پلي اتيلن متاكريلات ( PS) پلي كربنات ( PC ) پلي استر( PS ) و آكريلونيتريل بوتادين استر( ABS )
  • پليمر هاي نيمه بلوري : كه داراي خواص پليمر هاي بلورين و آمورفوس هستند انواع آن عبارتند از : پلياميد ايميد ( PAI) و پلي استر پلي بوتيلين ترفتالات ( PBT )

 

اين پليمرها داراي ويژگي هاي منحصر به فرد از لحاظ فيزيكي، حرارتي و الكتريكي هستند. به همين دليل كاربرد هاي بسياري دارند. فرآيند مدل سازي تزريق ، روش اصلي پردازش پليمر مي باشد كه ميتوان انواع مختلفي از قطعات از جمله موس كامپيوتر را ساخت .

پليمر هاي ترموپلاستيك ارزان قيمت ، سبك و با دوام هستند به همين دليل مي توان از آن در طيف وسيعي از محصولات استفاده نمود .

در دهه گذشته توليد پلاستيك ها به طور قابل توجهي افزايش يافته و موجب ايجاد يك مشكلي بزرگ در دنيا تحت عنوان تجمع پلاستيك ها در زمين هاي زراعي و زيستگاه هاي محيطي شده است كه نياز به روش هاي مديريتي جهت كنترل رشد دائمي پلاستيك داشته است . در سال هاي گذشته مشكل پلاستيك هاي قابل بازيافت با چندين روش ( مانند بازيافت مكانيكي و شيميايي ) حل شد و منجر  به توليد محصولاتي شد كه در شرايط مشخص و در بهترين حالت اقتصادي ، زيست محيطي و عقلاني مورد استفاده قرار گرفت .

هدف از اين بررسي ارائه معايب و مزاياي پليمر هاي ترموپلاستيك مي باشد كه در كاربرد هاي صنعتي ، فرآيند هاي مورد استفاده در بازيافت و چشم اندازي براي يك صنعت زيست محيطي ارائه شده است .

 

پليمر هاي ترموپلاستيك بازيافت

 

به علت خصوصيات پليمر هاي ترموپلاستيك مانند مقاومت در برابر خوردگي ، چگالي كم ، قدرت بالا و طراحي كاربر پسند ، استفاده از پلاستيك بيشتر از آلومينيوم و ساير فلزات است به عنوان مثال چگالي يك پارامتر بسيار مهم است زيرا اطلاعاتي را درباره قدرت ذاتي ساختاري كه قرار است ايجاد شود، نشان ميدهد همانطور كه در تقويت ax  پليمر PP و LDPE  بهترين انتخاب ( به علت تراكم كم آن ها ) هستند.

دماي انتقال شيشه ( Tg ) يكي ديگر از خصوصياي ست كه هنگام مطالعه خواص مكانيكي پليمر بسيار مهم است زيرا  زماني كه  پليمرهاي آمورف در در دماي كمتر از tg   سرد شوند ايعاد آنها بسيار كاهش مي يابد . در اين دما تغييرات بُعدي يا حركت قطبي در پليمر وجود ندارد. همچنين خواص مكانيكي بيش از مقاومت كششي ( كه براي عملكرد آن در برابر استرس مهم است ) در مورد پليمرهاي ترموپلاستيك بسيار مهم است.

اصلي ترين پليمرهاي ترموپلاستيك و خواص آنها در جدول شماره يك ارائه شده است ؛

 

 

 

 

خواص pp LDPE HDPE PC PBT PAI
ρ (g/cm3) ٠.٩٢٠

٠.٨٩٩

٠.٩٢٥

٠.٩١٠

١.٠٠٠

٠.٩٤١

١.٢٤

١.١٩

١.٣٥

١.٢٣

١.٤٥

١.٣٨

Tg ١٠-

٢٣-

١٢٥-

 

١٠٠-

١٣٣-

١٥٠

١٤٠.٥

٤٥

٢٠

٢٩٠

٢٤٤

σmax (MPa) ٤١.٤

٢٦

٧٨.٦

٤

٣٨

١٤.٥

٧٢

٥٣

٥٥.٩

٥١.٨

١٩٢

٩٠

E (GPa) ١.٧٧٦

٠.٩٥

٠.٣٨

٠.٠٥٥

١.٤٩٠

٠.٤١٣

٣

٢.٣

٢.٣٧ ٤.٤

٢.٨

 

پليمرهاي ترموپلاستيك را ميتوان به روش هاي مختلفي كه منجر به توليد محصولات پلاستيكي مختلف شوند، پردازش كرد . آنها كاربرد هاي خاصي دارند از جمله كامپاند ، ايجاد شرايط جراحي ، افزودني ها و تقويت كننده ها . در خال حاضر چندين سيستم توليد براي ساخت اقلام پلاستيكي با كمترين هزينه استفاده مي شود.

بازيافت و سوزاندن جنبه هاي معمول و روش هاي بازيابي در پليمر هاي ترموپلاستيك مي باشد . سوزاندن مشكلاتي مانند توليد گاز هاي سمي و خاكستر باقي مانده حاوي سرب و كادميوم دارد. بازيافت مزيت هايي از جمله كاهش مشكلات زيست محيطي و صرفه جويي در مواد و انرژي دارد.

جمع آوري    >>>>   جداسازي >>>>     توليد  >>>>     بازاريابي

 

پلاستيك در محيط زيست توسط چهار مكانيزم ميتواند تخريب شود : تخريب معكوس ، تخريب اكسيداتيو گرما ، تخريب هيروليتيك و تجزيه بيولوژيكي توسط ميكروارگانيسم ها.

تخريب طبيعي پلاستيك با نور uv خورشيد شروع ميشود ، انرژي خورشيد باعث تركيب اتم اكسيژن با پليمر مي شود و منجر به تخريب اكسيداتيو مي شود. در اين مرحله پلاستيك شكننده شده و به قطعات كوچكتر شكسته ميشوند تا زماني كه وزن مولكولي پليمر به اندازه كافي كم شود و توسط ميكروارگانيسم ها متابوليزه شود.ميكروارگانيسم ها كربن زنجيره پليمري رابه كربن دي اكسيد تبديل ميكند يا آن را به بيومولكول تبديل ميكند اما اين روند حداقل ٥٠ سال طول ميكشد . بنابراين راه حل اين مشكل بازيافت مي باشد زيرا اكثر پلاستيك ها كالاهاي نسبتا پايداري هستند.

 

بازيافت اوليه

 

محبوب ترين فرآيند بازيافت اوليه به علت سادگي و هزينه كم آن ميباشد. اين فرآيند به استفاده مجدد از محصولات در ساختار اصلي آن ها اشاره دارد. عيب اين فرآيند محدوديت در تعداد دوره هايي كه ميتوان از پلاستيك مجدد استفاده كرد ، مي باشد .

 

بازيافت ثانويه يا بازيافت مكانيكي

 

در اين فرآيند تنها پليمرهاي ترموپلاستيك قابل استفاده هستند زيرا مي توان آنها را مجدد ذوب كرد و به محصول پايدار تبديل كرد. در بازيافت مكانيكي ،تغيير پليمر در طول فرآيند رخ نميدهد.

اين فرآيند با روش فيزيكي انجام ميشود كه در آن ضايعات پلاستيكي با برش و شستشو به گرانول ، گره يا گلوله هايي با كيفيت مناسب تبديل ميشنوند و سپس به منظور توليد محصول جديد با اكستروژن ذوب ميشود. همچنين مواد يازيافت شده را ميتوان با مواد باارزش مخلوط كرد تا نتايج بهتري حاصل شود . پس از آن پلاستيك ها منظم، تميز و خشك شده و سپس به طور مستقيم به محصول نهايي پردازش ميشود و مقدار پلاستيك زباله به شدت كاهش مي يابد. از معايب اين روش مي توان به ناهمگوني ضايعات جامد و ازبين رفتن خواص محصول در هر چرخه ( به علت وزن مولكولي رزين بازيافتي ) اشاره كرد. اين امر به دليل واكنش زنجيره اي ناشي از حضور آب و ناخالصي هاي اسيدي و جلوگيري از كاهش وزن خشك مولكولي مي باشد . توصيه ميشود از تركيبات زنجيره اي استفاده كرد و يا از وكيوم هاي گاززدايي استفاده مجدد نمود.

اين روش نسبتا ارزان است اما به سرمايه اوليه نياز است.

مواد اوليه يا بازيافت شيميايي

 

اين فرآيند را ميتوان با بازيافت مكانيكي به عنوان مكمل استفاده كرد. بازيافت شيميايي فرآيندي است كه در آن پليمر ها از لحاظ شيميايي  به مونومر تبديل ميشود و يا از طريق يك واكنش شيمايي به اليگومر تحليل مي يابد ( تغيير ساختار شيميايي پليمر ) . مونومر هاي حاصل براي پليمريزاسيون جديد جهت توليد محصول اصلي يا يك محصول پليمري قابل استفاده مي باشد . اين روش قادر به تبديل مواد پلاستيكي به مولكول هاي كوچكتر است كه از مونومرها ، اليگومرها و يا تركيبات هيدروكربن به مواد اوليه استفاده مي شود. واكنش هاي شيميايي مورد استفاده براي تجزيه پليمر ها به مونومر ها عبارتند از هيدروژناسيون، گليكوليز، هيدروليز، پيروليز، گسيكيشن، متانوليز، دپليمريزاسيون شيميايي، ترك خوردگي حرارتي ، ترك خوردگي كاراليزوري و اصلاح تجزيه با نور، تخريب با امواج اولتراسوند و تخريب در راكتور ماكروويو.

 

بازيافت مواد شيميايي به طور كامل توسعه نيافته و به همين علت تنها چند شركت در حال كار بر روي آن هستند زيرا اين روش نياز به سرمايه گذاري و كارشناسان زيادي دارد. در حال حاضر روش هاي متعددي تحت بررسي هستند براي مثال روش گازكشي و پيروليز تحت تحقيق گسترده جهت ايجاد شرايط مناسب هستند و فرآيند هايي كه در اين لحظه به بلوغ تجاري رسيده عبارتند از گليكوليز و متانوليز .

به طور مثال PET   ( پلي اتيلن ترفنالات) را ميتوان با برخي از معرف ها مانند آب ( هيدروليز ) اسيدها ( اسيدوليز) گليكول ها ( گليكوليز) و يا الكل ها ( الكليز) تقسيم كرد. با توجه به واكنش دهنده مورد استفاده محصولات مختلفي به دست مي آيد.

هيدروليز يك روش بازيافت است كه شامل واكنش PET  با آب در محيط اسيدي، قليايي يا خنثي است كه منجر به دپليمريزاسيون به مونومر ها ميشوند. معايب روش هيدروليز  نياز به درجه حرارت بالا ( بين ٢٠٠ تا ٢٥٠ درجه سانتيگراد) فشار ( بين ١.٤ تا ٢ مگاپاسگال ) و مدت زمان طولاني جهت دپليمريزاسيون ي باشد و به دليل هزينه بالا اين روش به طور گسترده استفاده نميشود.

هيدروليز قليايي شامل يك محصول آبي حاوي NaOHorKoH  مي باشد كه وزن آن ٤ تا ٢٠٪؜ مي باشد . در اين مطالعه PET  بطري هاي نرم نوشيدني به قطعه هاي كوچك بريده شدند بعد از آن هيدروليز قليايي شدند. سپس از يك اتوكلاو استفاده شد در دماي ١٢٠ تا ٢٠٠ درجه سانتيگراد با محلول NaoH  آبي و دردماي ١١٠تا ١٢٠ با يك محلول غير آبي سلولز KoHinmerhyl قرار گرفت. از اسيد سولفوريك جهت جداسازي TPA ( ترفتاليك اسيد) با خلوص بالا استفاده شد. درگزارشي حدود ٢ درصد مخلوط اسيد ايزوفاتال همراه با ٩٨ درصد TPA خالص به دست آمده و انرژي فعال سازي محاسبه شده كه ٩٩ kj/mol بوده است. همچنين با استفاده از هيدروليز قليايي امكان استفاده همزمان از PET و PVC متصل شده به پارچه هاي فابريك( بافته شده ) مي باشد.

هيدروليز اسيد از اسيد سولفوريك كونسانتره و همچنين ساير اسيد هاي معدني مانند اسيد نيتريك و فسفريك استفاده ميشود. در مطالعات متعددي گزارش شده است كه تخمير پودر PET  از بطري هاي زباله با استفاده از اسيد نيتريك در دماي ٧٠ تا ١٠٠ درجه سانتيگراد انجام شد.

همچنين هيدروليز PET   با استفاده از اسيد سولفوريك ( وزن ٩٦٪) در دماي اتاق (٣٠ درجه سانتيگراد) گزارش شد. هيدروليز خنثي با استفاده از آب گرم يا بخار ، اتوكلاوهاي فشار بالا در دماي بين ٢٠٠ تا ٣٠٠ درجه سانتيگراد و فشار ١ تا ٤ مگاپاسگال گزارش شده است كه اين روش در دماي بالاتر از ٢٤٥ درجه ساتيگراد موثرتر است .

از بين روش هاي هيدروليز ، هيدروليز خنثي منفعت بيشتري دارد زيرا به علت سازگاري با محيط زيست بيشتر مورد توجه مي باشد منفعت اصلي اين روش باقي ماندن تمام ناخالصي هاي مكانيكي PET  در TPA  ميباشد بنابراين خلوص محصول پايين تر از محصول هيدروليز اسيدي يا قلياي ميباشد .

بازیافت شیمیایی PET توسط گلیکولیز شامل افزودن اتیلن گلیکول به زنجیره های PET برای تولید بیس (هیدروکسیتییل) تترفاتال (BHET است که پایه ای برای سنتز PET و دیگر الیگومر ها [۴۱،۴۸،۴۹] است. در یک مطالعه، برای گلیکولیز پلی اتیلن پتاسیم چندین مایعات یونی و مایعات یونی پایه به عنوان کاتالیزورها مورد استفاده قرار گرفت و مشاهده شد که مایع یونی پایه، ۱-بوتیل-۳-methylimidazolium hydroxyl (Bmim OH)، فعالیت کاتالیزوری بالاتری برای PET گلیکولیز در مقایسه با بیکربنات ۱-بوتیل-۳-methylimidazolium بیکربنات (Bmim HCO3)، ۱-بوتیل-۳-methylimidazolium chloride (Bmim Cl) و ۱-بوتیل-۳-methylimidazolium bromide ([Bmim] Br) [50 ]  دارد.

در یک مطالعه دیگر، متوجه شدیم که فرایند خالص سازی محصولات در گلیکولیز کاتالیز شده توسط مایعات یونی ساده تر از آن است که توسط ترکیبات سنتی (استات فلزی) کاتالیز شده است [۵۱]. همچنین، Pardal، F. و G. Tersac گزارش دادند که میزان واکنش گلیکول های مختلف بر اساس شرایط دما و کاتالیزوری متفاوت است. واکنش پذیری جهانی به واکنش شیمیایی گلیکول و خواص فیزیکی و شیمیایی آن مانند قطب مخلوط واکنش و توانایی حل کردن پلی استرهای جامد بستگی دارد .

بازیافت شیمیایی PET توسط متانولیز شامل تجزیه PET با متانول در دمای بین ۱۸۰ تا ۲۸۰ درجه سانتیگراد و فشار  ۲ تا ۴ مگاپاسکال با محصولات اصلی دی متیل تترفاتال (DMT) و اتیلن گلیکول (EG) است. یانگ، Y. و همکارانش گزارش دادند که شرایط مطلوب دپليمريزاسيون ، درجه حرارت بین ۲۶۰ تا ۲۷۰ درجه سانتیگراد، فشار ۱۱-۱٫۰ مگاپاسگال و نسبت وزن (متانول به PET) از ۶ تا ۸ مي باشد . بعد از اینکه محصولات اصلی به دست می آید، DMT با تقطیر خالص می شود تا تمام آلودگی های فیزیکی را حذف کند و سپس می توان آن را برای تولید PET استفاده کرد . همچنین Kurokawa H و همکارانش گزارش دادند که میزان متانولیز به شدت به حلالیت PET بستگی دارد.

پلیمرهایي مانند PET عمدتا مونومرهایی هستند که از آنها ساخته شده است. در مقایسه با مواد شیمیایی ساده به مونومرهای آنها با توجه به تقسیم رندوم  C-C، پلیولن ها از بین نميروند.  Polyolen یک گروه عمده از ترموپلاستيك ها است که در سراسر جهان در برنامه های کاربردی مانند اسباب بازی ها، ظروف، کیف، LM، موارد باتری و اجزای الکتریکی استفاده می شود.

 

در بازیافت مواد شیمیایی از یک فرایند شیمیایی مانند پیرولیز استفاده می کنند که به  تخریب مواد پلیمری با گرمایش در غیاب اکسیژن اشاره دارد. در یک مطالعه، نشان داده شد که فسیلهای نفتی و گازسوزی که توسط پیرولیز PP تولید شده اند، یک ترکیب آلیفاتیک با پتانسیل بسیار بالایی برای بازیافت دوباره به صنعت پتروشیمی به عنوان یک ماده اولیه برای تولید پلاستیک جدید [۳۹] ارائه کردند. Achilias، D. و همکاران مجددا با استفاده از تکنیک انحلال / جایگزینی (بازیافت مکانیکی) و pyrolysis (بازیافت مواد شیمیایی / مواد اولیه)، بازیافت LDPE، HDPE و PP را بررسی کردند. مشاهده شد که بازیافت مکانیکی منجر به بهبودی زیاد پلیمر خالص شده و ضعف استفاده از مقادیر زیادی از حلال های آلی می شود، در حالی که بازیافت مواد شیمیایی به عنوان یکی از روش های امیدوار کننده ای است. در مورد پیرولیز، تجزیه بیشتر در PP، به دنبال LDPE و nally HDPE مشاهده شد، همچنین گزارش شده است که پلیمرهای  بلوری یا شاخه ای ، کمتر در تخریب حرارتی پایدار هستند.

 

 

تخریب PS در حلال های مختلف فوق بحرانی (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن) در فشارهای ۳۱۰-۳۷۰ ◦C و ۶٫۰ مگاپاسگال مورد مطالعه قرار گرفت. گزارش شده است که PS به طور موفقیت آمیز ضبط شده است؛ تولوئن موثرتر از سایر حلالها برای بازیابی استایرن از PS بود. همچنين بيشترين عملكرد استايرن از PS در دماي ۳۶۰ درجه سانتي گراد به مدت ۲۰ دقيقه بدست آمد

 

بازیابی انرژی یا بازیافت کواترنر

 

این روش به بهبود محتوای انرژی پلاستیک کمک می کند. موثرترین راه برای کاهش حجم مواد آلی که شامل احیاء انرژی است،  سوزاندن مي باشد .  این روش یک راه حل خوب است زیرا انرژی قابل توجهی از پلیمرها تولید می کند، اما به دلیل مواد سمي كه وارد هوا ميشود به طور مثال دیوكسين ها (از جمله مواد معدنی، پلیمرهای حاوی کلر، کربن سمی و فرکانس های اکسیژنی) براي

سلامتي خطرناك است .

 

در ميان تكنيك هاي بازيافت طبق اصول پايدار تنها بازيافت شيميايي قابل قبول است زيرا منحر به تشكيل مونومرهايي ميشود كه پليمر از آن ساهته شده است.

همچنين مزيت ها و چالش هاي اين تكنيك در جدول زير بيان شده است؛

 

 

 

تكنيك مزايا چالش ها
بازيافت شيميايي تكنولوژي ساده ،عملياتي براي PET محدود به پليمر هاي متراكم
بازيافت مكانيكي مقرون به صرفه ، موثر،شناخته شده تضعيف خواص محصول
بازيابي انرژي توليد انرژي از پليمر ها از نظر اکولوژیکی قابل قبول نیست

 

 

مواد زائد متعددی از هر فرآیند تولید یا زباله های جامد شهری تولید می شوند. به علت این که مدیریت زباله های جامد به عنوان یک مشکل بزرگ برای جهان است، استفاده از ضایعات،  جایگزين مورد توجهي برای دفع زباله شده است. در سال ۲۰۱۲، براساس سازمان بازيافت پلاستيك اروپا (EPRO)، ۵٫۴ میلیون تن،يعني ۷/۳۴ درصد از تمام زباله های بسته بندی پلاستیک  بازیافت شده است. از جمله این پلاستیک های زباله است که در حال حاضر در برنامه های مختلف موجود در جدول استفاده می شود؛

 

 

 

 

 

 

 

 

پلاستيك SPI كاربرد
PET PETE بطري نوشيدني، بطري مواد شوينده، الياف فرش
PVC V بطري نوشيدني، بسته بندي غذا، مواد پزشكي،نساجي
HDPA HDPA بطری های شوینده، اجزای تلفن همراه، لوله های کشاورزی، کمپوستبین ها، پالت ها، اسباب بازی ها
PP PP سطل هاي كمپوست، جعبه باتری خودرو٬قطعات پلیمری خودرو٬لوازم خانگی
PS PS كارد و چنگال يك بار مصرف
LDPA LDPA بطري، بسته بندي غذا، تيوپ پلاستيكي
ساير ساير ظروف

 

پلاستیک های موجود در آن ممکن است توسط آلاینده ها آلوده شوند و آلودگی ها ممکن است در محصولات بعدی  مواد منتقل شوند . برای جلوگیری از انتقال آلودگی احتمالی به روش های زیر توصیه می شود:

 

شستشوي  بسته بندی ها(فقط اگر آن را به همان شیوه قبل استفاده می شود دپليمريزاسيون پلاسيك (مونومرها به طور کامل خالص شده اند و پلیمر تولید شده به اندازه خالص است که از مونومر های مرسوم ساخته شده است، اما این روش گران است).

استفاده از مواد که شامل چند لایه است؛ لایه اول ساخته شده از پلاستیک بازیافت شده، لایه دوم در  تماس با محصولي كه از مواد خام ساخته شده است (به عنوان یک مانع عملکردی براي کاهش انتقال آلاینده ها از پلاستیک بازیافت شده به مواد غذایی بسته بندی شده). یک نمونه از این روش PET است. از بین بردن همه آلودگی از بطری گران است، بنابراین برای به دست آوردن یک پلاستیک با خلوص مورد نیاز برای محصولاتي که تماس مستقیم با غذاها دارند بسیار سخت است و به همین دلیل PET به عنوان لایه بیرونی در ظروف چند لایه با لایه داخلی (مواد خام ) به عنوان یک مانع عملکردی عمل می کند

 

 

 

 

 

 

سایر عوامل مهم در مورد تعاملات بین پلاستیک های بسته بندی و محصولات بستگی به خواص جذب و رفتار انتشار دارد که به نوع خاصی از پلیمرها یا پلاستیک های منحصر به فرد بستگی دارد. بنابراین، نفوذ پلیمر، پارامتر اساسی است که امکان پالایش بسته بندی را تعیین می کند. گزارش شده است که پلیمرهایی که دارای نفوذ بهتر و مناسب تر برای استفاده مجدد در بسته بندی هستند، پلی (اتیلن نافولات)PET و PVC  سخت هستند. پس از آن PS، HDPE، PP و LDPE که خواص بسیار کمتری برای این نوع كاربرد ها ارائه می دهند

 

پلیمرهای بازیافت شده برای برنامه های داخل ساختمان

 

با توجه به رشد تعداد لوازم خانگی الكتريكي از سال های گذشته، چندین خطر زیست محیطی با این وسایل همراه بوده است. بنابراین، برای جلوگیری از این خطرات، بسیاری از کشورها سیستم های بازیافت را معرفی کرده اند. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا سه دستورالعمل در زمینه تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی ایجاد کرده است: ۲۰۰۲/۹۵ / EC درباره محدودیت استفاده از برخی مواد خطرناک در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی؛ ۲۰۰۲/۹۶ / EC در مورد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی زباله و ۲۰۰۵/۳۲ / EC در مورد طراحی  زیستي محصولات با استفاده از انرژی .  در سال های اخیر مشاهده شد که ضایعات الکترونیکی شامل طیف گسترده ای از دستگاه های الکترونیکی است که شامل لوازم خانگی بزرگ مانند تهویه هوا، یخچال و فریزر و لوازم الکترونیکی مصرفی برای رایانه ها و تلفن های همراه است. همچنین گزارش شده است که پس از اجرای اين  سیستم ، میزان بازیافت افزایش یافته است. نرخ بازیافت ، وزن مواد بازیافتی تقسیم بر وزن کل وسایل جمع آوری شده، به تدریج به بیش از ۷۰ درصد افزایش یافته است. برای برنامه های داخل ساختمان، تنها پلاستیک های مورد استفاده هستند که در آن  امكان بازیافت از پلاستیک ها،  با کیفیت بالا  باشد. به عنوان مثال، پلی پروپیلن و پلی استایرن بازیافت می شوند و در پشت کابینت ها, تلویزیون، فن ها، بالانس ماشین آلات شستشو، فریم های پایه، مخازن آبگیری و شبکه های حفاظتی تهویه مطبوع استفاده می شود. همچنین محصولات پلی پروپیلن در مواد غذایی تازه در یخچال و فریزرهای ماشین های شستشو بازیافت می شود

 

چشم انداز زيست محيطي – صنعتي

 

 

تولید کل پلاستیک در سال ۲۰۱۵ به بیش از ۳۲۲ میلیون تن در سال رسید که در سال ۲۰۲۰ حدود ۴۰۰ میلیون تن خواهد بود. با توجه به PlasticsEurope، در سال ۲۰۱۵ تولید جهانی پلاستیک در مقایسه با سال ۲۰۱۴ ۳٫۴٪ افزایش یافته است. مصرف روزافزون محصولات پلیمری در صنایع مختلف باعث تولید مواد زائد زیادی می شود که به بیش از ۱۲٪ جریان جامد شهری مربوط می شود. بنابراین، جهان به دلیل تولید عظیم مواد زائد پلاستیک توسط صنایع و خانه داران با بحران مواجه است ؛ از این رو، با توجه به نگرانی های زیست محیطی، اقتصادی و نفتی، اقدام به افزایش تلاش برای مقابله با پلیمرهای زباله شده است. همچنین گزارش شده است که ۹ کشور در اروپا تا سال  ۲۰۱۵به ميزان بیش از ۹۵ درصد از پسماندهای پلاستیکی خود را بازیافت خواهند کرد. در طی سالها مشاهده شد که فرآیند بازیافت بهترین روش برای درمان محصولات پلیمر زباله است و روش های قدیمی مانند احتراق پلیمرهای زباله یا دفن زیرزمینی منجر به نگرانی های منفی در محیط زیست از طریق تشکیل گرد و غبار گازها و گازهای سمی یا آلودگی آب های زیرزمینی و سایر منابع مي شود .

 

 

 

 

 

نتيجه گيري

 

 

به طور خلاصه، پلیمرهای ترموپلاستی ارزان قیمت، سبک وزن و با دوام هستند که آنها را براي انواع مختلفی از محصولات که می تواند در طیف وسیعی از کاربردها استفاده شود، مناسب می کند. در ۶۰ سال گذشته، تولید پلاستیک افزایش چشمگیری داشته و باعث ایجاد یک مشکل بزرگ در جهان شده است. این بررسی با هدف ارائه یک نظرسنجی به روز شده از پلیمرهای بازیافتی اصلی و روش های بازیافت پلیمرهای ترموپلاستيك انجام شده است. همچنین، کاربرد اصلی پلیمرهای ترموپلاستيك براساس طبقه بندی توسط انجمن صنایع پلاستیک (SPI) و دیدگاه های جدید با اشاره به این پلیمر ها ارائه شده است. این مطالعه نشان می دهد که فرآیند بازیافت بهترین روش برای درمان مواد زائد پلیمر در مقایسه با روش های قدیمی است (احتراق پلیمر زباله یا دفن در زیر زمین) که منجر به نفوذ منفی در محیط زیست از طریق تشکیل گرد و غبار، دود و سمی گازها مي شده است .

برچسب‌ها:, , , , , , , , , , , , , , , , , ,

1 دیدگاه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *