Technologie Recyklace Pryže

Jedním ze závažných environmentálních problémů 21. století je odstranění a efektivní využití opotřebovaných pneumatik. Odpadní pryžové produkty se dosud často odstraňují skládkováním, ačkoliv jde o nejméně vyhovující způsob (u pneumatik navíc nepovolený).

Pryž (guma) vzniká vulkanizací surového kaučuku, při které dochází k výraznému zlepšení jeho vlastností. Chemická vulkanizace se zpravidla provádí zahřátím kaučuku se sírou a přídavnými akcelerátory a aktivátory umožňujícími vznik zesítěných vazeb mezi polymerním řetězcem a sírou. Vulkanizací získává původní nevulkanizovaný kaučuk výbornou pružnost, zlepšené mechanické vlastnosti a vyšší odolnost proti oxidaci a působení organických rozpouštědel.

Materiálová Recyklace (Devulkanizace)

Materiálová recyklace (devulkanizace) se v porovnání s těmito procesy ukazuje jako nejvhodnější nenákladný způsob pro využití odpadní pryže a rovněž jako cesta k omezení znečišťování prostředí. Někdy se devulkanizace označuje jako regenerace a devulkanizovaná pryž jako regenerát, což není správné, protože žádnou z recyklačních (devulkanizačních) metod, včetně těch nejnovějších, se nezíská zpět z odpadní pryže původní kaučuk.

Devulkanizace spočívá v destrukci zesítěných polymerních řetězců, přitom většinou nedochází k přerušení základního polymerního řetězce. Při termických nebo mechanických procesech se odpadní pryž devulkanizuje účinkem vnější tepelné energie nebo mechanickými silami. Průmyslově nejvyužívanějším je chemický proces, který je také nejvíce rozpracován jak z hlediska různých parametrů (např. devulkanizační činidla), tak i reakčních podmínek (např.

Pro devulkanizaci zkoumaly četné studie využití recyklačních činidel, jako je benzoylperoxid, disulfidy a alifatické a aromatické aminy či kyselina thiosalicylová. Ještě výhodnější než samotná chemická devulkanizace se ukázal chemotermomechanický proces používající tepelnou energii, chemickou látku a mechanické síly.

Čtěte také: Ochrana ovzduší a čištění plynů

Odpadní devulkanizovaná pryž je termoplastický elastomer. Má kombinované vlastnosti semikrystalických termoplastů a měkkých elastomerů a může být zpracována a recyklována jako termoplast. S optimálním vulkanizačním činidlem a ve směsi s vhodným termoplastem vzniká při zvýšené teplotě termoplastický vulkanizát (TPV).

Dynamická revulkanizace devulkanizované pryže z opotřebovaných pneumatik ve směsi s termoplasty je nyní dobře propracovaná s využitím různých typů termoplastů, včetně vysokohustotního polyetylenu (HDPE), nízkohustotního polyetylenu (LDPE), polypropylenu (PP), polystyrenu (PS) a polyvinylchloridu (PVC).

K TPV se zpravidla přidávají plniva pro zlepšení mechanických, elektrických, termických a zpracovatelských vlastností při současném snížení jejich ceny. Z více než 100 různých typů organických a anorganických plniv publikovaných v literatuře se průmyslově používají pouze dva, oxid křemičitý a saze (carbon black). Podle nedávno publikované studie se saze dobře rozptylují v matrici obsahující směs devulkanizované pryže až do koncentrace 10 % obj.

Další Možnosti Využití Odpadní Pryže

Odpadní pneumatiky se pro svou vysokou výhřevnost využívají jako dodatkové palivo v cementárnách.

• Protektorování: Protektorování by představovalo z hlediska účinků na životní prostředí nejvhodnější způsob recyklace, ale pouze v případě, že by nedocházelo ke stárnutí pneumatik. V současné době se protektorují především pneumatiky nákladních automobilů, které jsou denně v provozu a plně se opotřečbí v poměrně krátké době, tj. procesy stárnutí u nich proběhly jen částečně.
• Regenerát: V souvislosti s využitím procesu vulkanizace byla vyvinuta řada postupů zpracovávajících starou pryž na regenerát. Při regeneraci dochází k trhání sítě, zkracování řetězců a vzniku nových dvojných vazeb, což umožňuje novou vulkanizaci. Pro vznik kvalitního regenerátu musí být pryž zbavena textilu.
• Energetické využití: Výhřevnost pryžového odpadu z pneumatik je poměrně vysoká (cca 30 MJ.kg-1). V některých zemích elektrárny a teplárny využívají tento odpad jako palivo. Nejčastěji se odpad využívá jako přídavné palivo v cementárnách.
• Pyrolýza: Pyrolýzou lze získat směs uhlovodíků a saze. V USA se zkoumá nová biotechnologická metoda využití pryžového odpadu. Materiál ze starých pneumatik se smíchá s vhodnými mikroorganismy v kyselém prostředí při teplotě asi 70oC.
• Granulát: Pneumatika se ochladí kapalným dusíkem na - 80oC. Při této teplotě se stane natolik křehkou, že ji lze poměrně snadno rozsekat sekacím strojem. Velmi čistý granulát se používá k výrobě regenerátu. Další způsob využití spočívá ve spojení granulátu s různými pojivy (kaučuk, polyurethany, atd).

Ojedinělý projekt fyzikálně - chemické technologie recyklace starých, ojetých pneumatik patentovala v těchto dnech plzeňská firma PNEU-demont. Recyklace pryže není na rozdíl od mnoha různých druhů plastů vůbec jednoduchou záležitostí. Nelze ji totiž jen tak jednoduše roztavit a hmotu znovu zpracovávat. Přesto lze i staré pneumatiky využít a odpad přeměnit v cennou surovinu.

Čtěte také: Technologie IoT pro ovzduší

Chemická Recyklace

Studie odhaluje, že takzvaná chemická recyklace (depolymerizace, pyrolýza nebo solvolýza) znečišťuje životní prostředí, je energeticky náročná a má technické nedostatky. Označovat tyto technologie "recyklací" je navíc ve většině případů naprosto zavádějící, protože jen malá část takto zpracovaného odpadního plastu se ve skutečnosti stává novým plastem.

Chemická recyklace plastového odpadu zahrnuje technologie s různým potenciálem přispět k oběhovému hospodářství. Při chemické recyklaci se plastové polymery chemicky rozkládají a získají se nové produkty, jako je surová ropa, nafta nebo paliva, které lze použít při výrobě nových plastů. Chemickou recyklaci může doplňovat mechanická recyklace, tj.

Zpráva zadaná agenturou ECHA zkoumá současné poznatky o chemické recyklaci polymerních materiálů (např. plasty nebo pryž) z odpadu. Jsou zde uvedeny závěry a doporučení v souvislosti s dalším vývojem chemické recyklace a snížením znečištění plasty. Otázky regulace v oblasti chemické recyklace nejsou v současné době ve vědeckých dokumentech diskutovány.

Příležitosti a výzvy, které představuje nařízení REACH a další legislativa týkající se chemických látek, odpadů a bezpečných výrobků, jsou specifické pro každou technologii chemické recyklace. Zpráva proto doporučuje, aby se otázky regulace zkoumaly případ od případu, zvlášť pro každý typ technologie chemické recyklace. O schopnostech různých procesů chemické recyklace eliminovat látky vzbuzující obavy existuje málo znalostí.

Technologie chemických recyklací se liší svou schopností zajistit cirkulaci plastů. Ke zlepšení sledovatelnosti látek vzbuzujících obavy při recyklaci přispívají digitální technologie. Zpráva poskytuje přehled o současném stavu různých procesů chemické recyklace a o výhodách a nevýhodách těchto technik. O PET (polyethylentereftalát) je mezi zpracovateli dlouhodobě největší zájem.

Čtěte také: Ochrana Přírody: Technologie a Metody

Recyklace PET Lahví

PET lahve patří k nejlépe recyklovatelným plastovým obalům a právě jejich recyklace je často označována za „tahouna“ celého oboru. Poté, co PET lahve vhodíte do žlutého kontejneru, putují na dotřiďovací linku. Zde se plasty třídí optickými separátory podle typu polymeru i barvy. Odstraňují se nečistoty, nevhodné plasty i kovové části. Vytříděný PET se lisuje do balíků a putuje ke zpracovateli. Následuje drcení, praní a výroba tzv. PET vloček nebo granulátu. Ty se používají například na výrobu nových lahví (tzv.

Podobným způsobem jako PET lahve se recyklují i plastové fólie, igelitové tašky nebo různé obalové sáčky. Po dotřídění se fólie nejprve důkladně perou, aby se odstranily zbytky potravin, lepidel nebo prachu. Následuje drcení a aglomerace, kdy se materiál zahřátím „slepí“ do menších částic. Z těchto granulí se pak opět vyrábí fólie nebo plastové výrobky. Pytle na odpadky, stavební fólie, obalové materiály nebo plastové produkty mobiliářů. Jen výjimečně se recyklát vrací do potravinářských obalů - kvalita materiálu to většinou neumožňuje. Problémem zůstává znečištění fólií a jejich vícevrstvá struktura. Odpadu z recyklačních linek se říká výmět.

Zvlákňování Plastů

Takzvané zvlákňování plastů se používá především v textilním průmyslu. Technicky vzato nejde o recyklaci v pravém slova smyslu, ale spíše o downcycling - materiál sice dostane „nový život“, ale obvykle už ne v podobě dalšího recyklovatelného produktu. Nejčastěji se takto zpracovává PET z nápojových lahví. Vstupní surovina musí být dobře vytříděná, čistá, nadrcená a vysušená. Z těchto vláken vznikají fleecové bundy, výplně spacáků, koberce, technické textilie nebo třeba sportovní oblečení. Problém je, že tyto výrobky už nelze dál materiálově recyklovat.

Chemický Rozklad Plastů

Některé plasty - typicky PET nebo polyamidy - lze chemicky rozložit zpět na základní molekuly (monomery). Ty se pak použijí k výrobě nového plastu téměř stejné kvality jako původní materiál. Plast se rozpustí ve vhodném rozpouštědle, čímž se oddělí barviva, aditiva nebo jiné příměsi. Po odpaření rozpouštědla vznikne relativně čistý polymer. Novější metoda využívající speciální enzymy, které dokážou rozkládat některé polymery (hlavně PET). Proces probíhá při nižších teplotách než klasická chemická recyklace, takže má potenciálně nižší energetickou náročnost.

Plasty se zahřívají bez přístupu kyslíku. Vzniká syntetický olej nebo plyn, který lze využít jako chemickou surovinu nebo palivo. Používá se při recyklaci směsných plastů.

Během tavení se přidávají speciální přísady, které umožní smísení jinak „nesnášenlivých“ polymerů.

tags: #technologie #recyklace #pryze

Oblíbené příspěvky:

• Ohrožená perlorodka říční
• Recyklace v České republice
• Více o teorii a didaktice sportu v přírodě
• Polopodzemní kontejnery
• Šperky inspirované přírodou