موثرترین روش‌های بازیافت پلیمرها

شرکت Songwon یکی دیگر از شرکت­های تولیدکنندهٔ مواد افزودنی است که در راستای فعال‌کردن مواد برای دستیابی به اهداف اقتصاد چرخشی فعالیت زیادی دارد. Songwon می­گوید: امروزه رزین­ها تنها برای یک­بار استفاده طراحی شده­اند. اگر در هنگام بازیافت مجدداً پایدار نشوند، چنان خواص خود را از دست می­دهند که فرایند کردن آنها اگر غیرممکن نباشد، بسیار دشوار خواهد بود. یک بستهٔ پایدارسازی افزایشی (top-up stabilization package) این امکان را فراهم می­آورد که برخی خواص ماده پس از بازیافت حفظ شوند. بااین‌حال، این رویکرد افزایش دهندگی، باعث تخریب بخشی از ساختار پلیمر شده و مادهٔ به‌دست‌آمده می­تواند تنها در کاربردهایی مورداستفاده قرار گیرد که نیازمند خواص متوسط‌ترین رو برای آنها اصطلاح (downcycling) (بازیافتی که در آن خواص ماده پس از بازیافت به کیفیت مادهٔ اولیه نباشد.) بکار می­رود. برای اطمینان از حفظ خواص ماده در برابر تخریب لازم است خواص پلیمر بازیافتی تا حد بالایی افزایش یابد. یکی از راه­های دستیابی به این امر، افزایش میزان پایدارکننده است. بااین‌حال، این رویکرد نیز محدودیت­هایی از جمله، خطر تغییر رنگ و افزایش پتانسیل زردشدگی در ماده را، دارد. این شرکت می­گوید: ایدهٔ Songwon رویکردی به نام طراحی در راستای چرخه­پذیری جهت پایدارسازی پلیمر است، به‌نحوی‌که کارایی رزین را به حداکثر برساند. در نمایشگاه K2019، Songwon یک افزودنی جدید را جهت پایدارسازی حرارتی پلی­پروپیلن بازیافتی برای کاربرد در خودرو عرضه کرد. به گفتهٔ این شرکت، Songxtend 2721 یک پایدارکننده با عملکرد بالاست که باعث بهبود پایداری حرارتی داخل خودرو و قطعات زیر کاپوت شده و عمر آنها را افزایش می­دهد. غلظت را می­توان به نحوی تنظیم کرد که قادر به پایداری حرارتی طولانی‌مدت که در بسیاری از کاربردها مثل پوشش موتور، محافظ کابل برق، و محفظهٔ باتری موردنیاز است، باشند. Songxtend 2721 علاوه بر افزایش دوام، در به‌حداقل‌رساندن اثرات منفی حاصل از باقی‌ماندهٔ اسید در بازیافت محفظهٔ باتری تأثیر زیادی دارد.

 

 Baerlocher، یکی دیگر از مجموعه شرکت‌های تولید مواد افزودنی در دنیا، در K2019 تلاش زیادی در راستای به نمایش گذاردن مزایای فنّاوری پایدارسازی رزین (RST) خود که در ترکیب با آنتی‌اکسیدانت‌های رایج خاصیت هم‌افزایی نشان می‌دهد به عمل آورد. به گفته این شرکت، RST می‌تواند در حل چالش‌های مربوط به کیفیت و سازگاری مواد بازیافتی یاری‌رسان باشد. به‌عنوان‌مثال، RST می‌تواند زمان القای اکسایش (OIT) که معیاری از میزان تخریب محسوب می‌شود و همچنین ثبات رنگ را، بسیار کارآمدتر از پایدارکننده‌های رایج بهبود بخشد. Andreas Holzner رئیس واحد بازرگانی بخش افزودنی Baerlocher می­گوید: " فناوری پایدارکنندگی رزین (RST) می‌تواند به افزایش میزان مادهٔ بازیافتی در فیلم و سایر محصولات، بدون به خطر انداختن کیفیت، عملکرد، یا زیبایی آن‌ها کمک کند.
 در K2019، شرکت Baerlocher اعلام کرد که شرکت ExxonMobil Chemical (یکی از شرکت‌هایی که با Baerlocher همکاری دارد.) در حال تحقیق بر روی گرید جدیدی از پلی‌اتیلن با چگالی بالا برای قالب‌گیری اکستروژن دمشی و ترموفورمینگ است که امکان افزودن درصد بالایی از مواد PCR را فراهم می‌کند این امر می‌تواند استفاده از پایدارکننده‌های RST شرکت Baerlocher برای ایجاد رزینی با ویژگی‌های بالقوه برجسته‌تر حاصل شود که امکان اضافه‌کردن 50٪ یا بیش‌تر از ماده بازیافتی را ایجاد می‌کند به گفته Baerlocher، داده‌ها در مورد نتایج OIT امیدوارکننده به نظر می‌رسند.
 شرکت Struktol نیز خط تولید محصولات VMO خود را برای اصلاح جریان مذاب پلی‌پروپیلن معرفی کرده است. این محصول به شکل گرانول بوده و می‌تواند به‌راحتی در پلیمر یا ترکیب قرار گیرد. از مزایای محصولات VMO، گنجاندن یک ماده خنثی‌کننده بو برای کاهش بو در ترکیب نهایی است. از دیگر ویژگی‌های منحصربه‌فرد این محصول، امکان استفاده از PP مخلوط با PE است به‌طوری‌که همچنان شاخص جریان مذاب (MFI) افزایش یابد.
 شرکت Struktol می‌گوید: " سری محصولات VMO می‌توانند برای آن دسته از تولیدکنندگانی که مایل به کاهش استفاده از PP خام یا بازیافتی با MFIهای مختلف هستند، مفید باشند. تنها یک نوع رزین از PP با MFI پایین امکان ایجاد MFIهای بالاتر را فراهم می‌آورد. در مورد مواد بازیافتی، ممکن است تولیدکنندگان با PP مخلوط با PE سروکار داشته باشند که این امر مانع افزایش MFI می‌شود. به گفته شرکت Struktol، سری محصولات VMO به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که حضور PE در مادهٔ بازیافتی، حتی در برخی موارد تا بیش از 35٪، مشکلی ایجاد نخواهد کرد.
 گریدهای موجود در این مجموعه  ،شامل:

• VMO408
• VMO308
• VMO208
• VMO108
• VMO058

 هستند که بر حسب میزان فعالیتشان از کم به زیاد مرتب شده‌اند. در برخی موارد، نیاز به محصولی با فعالیت کم وجود دارد که امکان استفاده از دوزهای بالاتر را فراهم کند. این موضوع، در مواردی که استفاده از دوز یا وزن کم از افزودنی مشکل‌ساز است، مفید واقع می‌شود.
 فرمولاسیون اصلاح‌کننده‌های DeltaMax Performance شرکت Milliken برای افزایش جریان مذاب و نیز بهینه‌سازی خواص ضربه‌پذیری طراحی شده­اند که می­توانند کیفیت PP بازیافتی را در حد PP خام اولیه ارتقا دهند. به گفتهٔ این شرکت، این قابلیت منحصربه‌فرد به آمیزه­سازان و تولیدکننده­هایی که از مواد بازیافتی استفاده می­کنند اجازه می­دهد تا بدون آسیب‌رساندن به عملکرد محصول یا تأثیر بر فرایندپذیری، استفاده از PP بازیافتی را در تولید به صددرصد برسانند.
 در نمایشگاه K2019، شرکت Milliken، جدیدترین محصول از خانوادهٔ DeltaMax را تحت عنوان DeltaMax 2000a عرضه کرد که دامنهٔ استفاده از این خانواده را به بسته­بندی مواد غذایی، بسته­‌بندی­‌های لایه‌نازک، و درب بطری گسترش می­دهد.
 شرکت Völpker، افزودنی‌­های پلاستیک خود را بر پایهٔ موم‌­های مونتان قرار داده است و گری‌هایی را برای استفاده د‌ر محلول­های خاص در اختیار تولیدکنندگان آمیزه‌­های پلاستیکی بازیافتی و خام قرار می­دهد.
 طیف محصولات Cevo این شرکت برای حل مسائل مربوط به فرایند و کاربرد تولید شده­اند. دراین‌بین، Cevo فرایندی B-3680 و Cevo فرایندی B-3690 افزودنی­‌های پراکندگی برای بازیافت HDPE/LDPE هستند.
 Völpker می­گوید: " پسماندهای HDPE/LDPE پس از مصرف، در بیشتر موارد حاوی ذرات پلیمر یا ذرات معدنی هستند که باعث ایجاد اخلال در تولید از مواد بازیافتی و نیز کاهش کیفیت آنها می­شوند. پراکندگی مناسب این ذرات و نیز پراکندگی مناسب فیلرها (مانند دوده) برای تولید باکیفیت از مواد بازیافتی و خام (به‌عنوان‌مثال در فرایند قالب­گیری تزریقی) لازم است.
 به‌عنوان‌مثال، در مورد HDPE حاوی دو درصد دوده، این شرکت مدعی است تنها با افزودن نیم درصد از Cevo فرایندی B-3680 یا B-3690، دوده به میزانی بسیار عالی در پلیمر پراکنده می­شود. مقایسهٔ تصاویر میکروسکوپی از فویل­‌های تهیه شده - با و بدون استفاده از افزودنی­های Cevo- حاکی از آن است که پس از استفاده از این افزودنی، تعداد کلوخه‌­های دوده به طور قابل‌توجهی کاهش‌یافته است.
 این شرکت آزمایشی مشابه را با استفاده از HDPE بازیافتی حاوی دو درصد دوده نیز انجام داده است که استفاده از همان افزودنی Cevo مجدداً منجر به پراکندگی عالی در ذرات دوده شدند.
 شرکت Imerys دارای مجموعه بزرگی از مواد افزودنی معدنی برای ترکیبات پلاستیکی است. این شرکت در حوزهٔ بازیافت، ماده معدنی مهندسی‌شدهٔ ImerLink را ارائه می­دهد که به طور خاص برای سازگاری مخلوط­های بازیافتی PE و PP طراحی شده است. Imerys همچنین محصولات تالک خود را برجسته کرده است که می‌توانند به ترکیبات پلاستیکی بازیافت شده (و همچنین ترکیبات خام) اضافه شوند و موجب بازیابی عملکرد مکانیکی آن­ها شوند. به گفتهٔ این شرکت، از آنجاکه تالک از نظر شیمیایی بی‌اثر و از نظر حرارتی پایدار است، می‌توان آن را به طور نامحدود و بدون ازدست‌رفتن خصوصیات اولیه­اش، بازیافت کرد.
 افزودن تالک به PP بازیافت شده باعث افزایش سفتی کامپوزیت می­شود. به گفتهٔ Imerys، از تالک­های بسیار ریز می­توان به میزان کمتر، استفاده کرد که درعین‌حال مقاومت به ضربه خراش را بالاتر خواهند برد. Imerys طیف کاملی از گریدهای تالک را با اندازهٔ ذرات مختلف ارائه می­دهد که تولیدکنندگان پلاستیک­های بازیافتی را قادر می‌سازد محصولی را انتخاب کنند که نسبت هزینه/عملکرد بهینه را برای نیازهای موردنظرشان فراهم آورد.
 محصولات افزودنی شرکت Evonik نیز می­توانند باعث ارتقای کیفیت بَسپارهای بازیافتی و یا پلیمرهای خام که بعدها مورد بازیافت قرار خواهند گرفت، شوند. در بازیافت مکانیکی، این محصولات شامل کمک‌کننده‌های مرحلهٔ شست‌وشو، افزودنی‌­های کاهندهٔ بو و بهبود دهنده‌های پراکندگی می­شوند. این شرکت محصولاتی را ارائه می­دهد که به ازبین‌بردن آلاینده­‌هایی مانند جوهر، یا بقایای برچسب­ها در مواد ضایعاتی کمک می­کنند. به گفتهٔ Evonik، این محصولات امکان شست‌وشوی سریع‌تر در دماهای پایین را فراهم آورده و میزان ناخالصی و بو را در پلی‌اولفین‌های بازیافتی کاهش می­دهند.
 از جمله محصولاتی که به فرایند بازیافت مکانیکی کمک می­کنند،Tego XP 11022 است که می­تواند در پایان فرایند شست‌وشو برای تسهیل در فرایند تخلیهٔ آب در حین سانتریفیوژ، مورد استفاده قرار گیرد و باعث کاهش میزان حرارت و انرژی موردنیاز و همچنین خشک‌شدن کامل مادهٔ بازیافتی شود که این امر به دلیل تأثیر سوء رطوبت بر کیفیت مواد بازیافتی حائز اهمیت است.
 در حوزهٔ بازیافت بهینهٔ مواد ضایعاتی، Evonik افزودنی Tego XP 21025 را برای سازگار کردن PE و PP ارائه کرده است. به گفتهٔ این شرکت، افزودنی‌­های Tegomor قادر به پراکنده‌سازی فیلرها در ماتریس به‌منظور تنظیم دانسیته برای طیف گسترده­‌تری از کاربردهای پلی اولفین‌های بازیافتی هستند.