Recyklace polyetylenových fólií: Postupy a možnosti

Plastové odpady a jejich neblahý vliv na životní prostředí jsou poslední dobou námětem mnoha článků. Z technického a ekonomického problému se tak postupně stává politikum.

Zcela obecně platí, že ekologický i ekonomický smysl recyklace jakéhokoliv odpadu tkví ve využití jeho materiálového a energetického obsahu. Nejefektivnější je tedy recyklace materiálů vyrobených energeticky náročným procesem z obtížně dostupných surovin. Nutnou podmínkou je dostatečně vysoký rozdíl mezi energetickým vkladem do primární výroby a do recyklace. V tomto ohledu jednoznačně vede hliník následovaný ostatními kovy.

V případě polymerních materiálů jsou předpoklady k úspěšné recyklaci podstatně horší. Energetický vklad do výroby polymerů není výrazně vyšší než energetická náročnost jejich recyklace, a proto musí být případ od případu pečlivě váženo, jakým postupem odpadní plasty zhodnotit, aby výsledek ekonomické a ekologické bilance procesu skončil pozitivně. Naštěstí se všechny polymerní materiály vyznačují vysokým energetickým obsahem daným jejich chemickým složením, a tak vždy zbývá jako poslední možnost jejich zhodnocení energetické.

Přes uvedené nepříznivé okolnosti byla do průmyslové praxe úspěšně zavedena řada recyklačních postupů a polymerní materiály jsou recyklovány již desítky let. Málo známá je skutečnost, že průkopníkem recyklace polymerních odpadů byl Henry Ford.

Všechny důležité a prakticky užívané názvy jednotlivých druhů plastových odpadů a způsobů jejich zhodnocení jsou jednoznačně definované normou ČSN 64 0003 (Plasty. Zhodnocení plastového odpadu. Názvosloví).

Čtěte také: Vlastnosti ekologických hydroizolačních fólií

Technologický odpad se recykluje ve zpracovatelských závodech již od počátků výroby a zpracování polymerů, tedy již od čtyřicátých let. Technologické odpady jsou buď přidávány přímo k primárnímu materiálu, nebo se z nich vyrábějí stejné výrobky, avšak v nižší kvalitativní třídě. V tomto případě jde vždy o primární recyklaci.

Složitější je to již s recyklací průmyslového odpadu, zvláště pokud sestává z více druhů polymerů. Separace a čištění jednotlivých složek směsného plastového odpadu jsou operace technicky i ekonomicky náročné, a proto se primární recyklace jednotlivých materiálových složek nemusí vždy vyplácet.

Uživatelský odpad obyvatelstvo dobrovolně třídí z komunálního odpadu a tvoří ho především použité plastové obaly a plastové výrobky s kratší dobou životnosti. Materiálově sestává ze směsi komoditních plastů (tj. HDPE, LDPE, PP, PET, PS) s převažujícím podílem polyolefinů a malou příměsí konstrukčních plastů (ABS, PA, PBT, PC).

Vzhledem k obrovskému objemu uživatelského plastového odpadu má jeho zhodnocení celospolečenský význam, ale zároveň představuje z hlediska technologie recyklace nejsložitější problém. Prakticky jediným spolehlivým zdrojem informací o objemu produkce plastového odpadu jsou výkazy autorizované společnosti EKO-KOM, a. s.

Předpokládejme, že plastový odpad z komunálního sběru tvoří téměř výhradně jednorázové plastové obaly. Zanedbáme tedy ostatní vysloužilé plastové výrobky, kterých je v uživatelském plastovém odpadu odhadem nejvýše několik hmotnostních procent.

Čtěte také: Technologie recyklace magnetické fólie

Podle výročního shrnutí EKO-KOM bylo na trh v ČR v roce 2018 uvedeno 1 187 087 tun obalů pro jedno použití, z čehož bylo 22 % obalů plastových, tj. 261 159 tun. Ze stejného zdroje vyplývá, že z tohoto množství bylo 67 %, tj. 174 977 tun, recyklováno.

Hlavní překážkou ekonomicky schůdné recyklace uživatelského plastového odpadu je skutečnost, že je to směs plastů, nadto znečištěná. Proto svoz komunálního sběru nejdříve směřuje do třídicích závodů, kde jsou z této směsi jako první vytříděny snadno recyklovatelné složky.

Možnosti recyklace

Plastový odpad se může dále zpracovávat, nebo recyklovat v závislosti na složení jak běžnými plastikářskými technologiemi, tak i speciálními recyklačními technologiemi. Použití základních plastikářských technologií se nejčastěji opírá o vytlačování, vstřikování, vyfukování a lisování, což vyžaduje jednak poměrně čistý jednodruhový odpad známého složení v dostatečné kvalitě a kvantitě.

Obecně platí zásada, čím je požadovaná vyšší kvalita výrobku, tím by měl být odpad lépe upraven. Čím více se má plastový odpad přibližovat charakteristice plnohodnotné druhotné suroviny, tím více se musí odpad upravovat.

Fyzikální recyklace

Je to proces, při kterém se z plastového odpadu získává výrobek, během něhož neprobíhá chemická reakce recyklovaného materiálu. V současnosti téměř bezvýhradně převažují mechanické technologie. Plastový odpad je přiváděn do taveniny nebo viskózně elastického stavu tvarovaný a pak ochlazený.

Čtěte také: Samolepicí fólie a recyklace

Primární mechanická recyklace

Při primární mechanické recyklaci se z jedno druhového plastového odpadu získává výrobek stejné či podobné kvality, jako měl původní materiál či recyklovaný výrobek. Takovým způsobem je již dlouhodobě zpracovaných více než 95 % technologických odpadů přímo zpracovateli plastů.

Recyklovaný materiál stačí převážně nadrtit na přiměřeně jemnou frakci a následně ji míchat s čistým poprvé zpracovaným plastem vstupujícím do zpracování. Existuje jen málo zpracovatelských technologií, kde není možné odpady tímto postupem zpracovat.

Sekundární mechanická recyklace

Pod sekundární mechanickou recyklací plastového odpadu rozumíme proces, ve kterém se získá materiál nebo výrobek, jehož vlastnosti jsou odlišné od původního materiálu nebo výrobku. Postup lze využít při zpracování některých typů směsných plastových odpadů, kompozitních výrobků a méně kvalitních průmyslových a technologických plastových odpadů.

Výrobky z PVC, které obsahují i jiné materiály a nelze je oddělit (kompozitní výrobky), lze recyklovat na takové produkty, kde směsné složení není problémem. V některých zemích EU byly zavedeny recyklační systémy.

Fyzikální postupy

Fyzikální postupy založené například na rozpouštění se používají v případech, kdy je plastový odpad znečištěný cizorodými těžko odstranitelnými příměsemi, nebo jde o směsné plastové odpady s příměsemi plastů, které nelze odstranit běžnými jednoduchými postupy např. oddělování PVC a PET od PE a PS tříděním podle hustoty ve vodném roztoku.

Pro recyklaci některých typů PVC odpadů byl vyvinut postup VinyLoop, který využívá rozpouštědla k izolaci PVC od mědi, vláken a jiných polymerů. Technologie spočívá v rozpouštění PVC ve vhodném rozpouštědle (methylethylketonu), následně oddělení cizorodých příměsí z roztoků filtrací, vysrážení pročištěného PVC vodní párou a regeneraci použitého rozpouštědla. Takový recyklát je pak vhodný pro další zpracování. Struktura granulátu je vhodná pro zpracování válcováním, vytlačováním a vstřikováním.

Chemická recyklace

Chemická recyklace plastových odpadů využívá technologické postupy, při nichž probíhají chemické reakce. V průběhu procesu chemické recyklace jsou plastové odpady podrobovány působení zvýšené teploty, a to buď v přítomnosti, či nepřítomnosti kyslíku, případně za přídavku vodíku.

Makromolekulární látky se štěpí na nízkomolekulární sloučeniny s jednoduššími řetězci často podobné ropným frakcím. Tepelné krakování plastového odpadu se provádí hydrogenací, pyrolýzou nebo zplyňováním. Získané uhlovodíky jsou nejčastěji využívány jako surovina v petrochemickém průmyslu.

Z tohoto důvodu jsou směsné plastové odpady nejdříve upravovány. Tato úprava spočívá ve vytřídění a rozředění odpadů s vyšším obsahem chloru a odpady s nižším nebo nulovým obsahem chloru.

Další možnost je tepelné odstranění halogenů před vlastním zpracováním pyrolýzou v kapalné fázi. Vznikající chlorovodík bývá neutralizován nebo průmyslově využit. Chemická recyklace odpadů s dominující složkou PVC je určena především k zpětnému získání chlorovodíku a uhlovodíku.

Recyklace specifických plastů

Polyetylenové fólie

Polyetylenové fólie jsou tříděny podle barvy (bezbarvé a barevné) a přepracovány opět na materiál pro výrobu fólií (primární recyklace). Postup sestává z mletí fólií na nožových mlýnech, praní, sušení a zpracování extruzí na granulát. Extrudery musí být vybaveny filtrací taveniny, kde se zachytí zbytky nežádoucích příměsí.

PET

Pro recyklaci PET lahví lze využít následující způsoby:

• Mechanický - výsledným produktem jsou vločky, které se používají na výrobu vláken.
• Termický - používá se tam, kde nelze použít vločky na vlákna. Nejdříve se přetaví a připraví se z nich granulát.
• Chemický - při tomto způsobu se polyetylenftalát chemickým způsobem rozloží až na výchozí monomery. Může se to provést několika způsoby, a to: rozkladem methanolem, rozkladem ethylenglykolem, rozkladem hydroxidem sodným apod.

Z materiálově recyklovaného PET se největší podíl v současnosti uplatňuje ve výrobě vláken. Dále se používá k výrobě fólií, nepotravinářských dutých obalů, konstrukčních prvků, vázacích pásek atd. Aktuální trendy směřují k používání recyklovaného PET opět na výrobu potravinářských obalů na přímý styk s potravinami.

Využití plastových recyklátů

Recyklované plasty mohou být použitelné v oblasti výstavby dálnic a v železniční dopravě. V současnosti jsou rozpracovány i další možnosti využití plastových odpadů a to hlavně pro výrobu nosných sloupků pro dopravní značky, sněhové zábrany, výbavu odpočívadel a parkovišť jako jsou stoly, lavice, popelnice, protihlukové bariéry apod.

Získávání energie z plastů

Odpadní plasty, které se nedají transformovat přes klasické recyklační postupy, je možné zhodnotit alespoň energeticky. Spalování odpadních plastů s cílem získat energii, která by jinak musela být získána z jiných neobnovitelných zdrojů, můžeme též tedy považovat za druh recyklačního procesu.

Díky poměrně vysokým hodnotám výhřevnosti polymerů (PE 43,3 MJ/kg; PP 44 MJ/kg; PVC 18-26 MJ/kg; PS 44 MJ/kg; PET 23MJ/kg; PA 30 MJ/kg) lze odpad z plastů využívat jako hodnotné zdroje energie.

Energetické využití se uplatní hlavně v cementářských pecích, železárnách a ve speciálních spalovnách organického odpadu vybavených čističi spalin.

Třídění plastového odpadu

Obecně jsou technologie materiálového využití plastového odpadu založeny na vyčištění odpadu od mechanických nečistot tzv. praním, odseparováním nežádoucích příměsí, oddělení jednotlivých druhů plastu obsažených v odpadech, vysušení materiálu a v následném zhodnocení ve formě plastového polotovaru určeného k výrobě nových výrobků.

Všechny tyto operace seřazeny do technologické separační linky vyžadují, aby do nich vstupoval vytříděný plastový odpad. Třídicí dopravníkový pás má v procesu materiálového využití plastových odpadů nezastupitelné postavení pro mechanické oddělení jednotlivých složek odpadu, rozdělení odpadů a homogenizování velikosti částic odpadu.

tags: #polyethylenove #folie #recyklace #postupy

Oblíbené příspěvky:

• Podnebí Afriky
• Inspirace: Přírodní fototapety do bytu
• Udržitelné stavebnictví a recyklace papíru
• Dechberoucí fotografie přírody
• Biologie kvasinek: úvod