De kunststofkringloop en vervuild recyclaat
Wanneer vervuild recyclaat wordt gebruikt in de kunststofproductie en -verwerking, vermindert dit de productkwaliteit en kan het zelfs machines beschadigen. De oplossing is apparatuur die verontreinigingen betrouwbaar detecteert en het materiaal op de juiste manier sorteert.
Recyclaat, gewonnen uit gebruikt kunststof, is een waardevol materiaal dat wordt ingezet bij de productie van nieuwe producten. Fabrikanten en verwerkers gebruiken het in de vorm van vlokken, poeder of granulaat. Maar alleen als de kwaliteit klopt. Afwijkende kunststofsoorten, verkeerde kleuren of vreemde stoffen kunnen de kwaliteit van het recyclaat aanzienlijk verminderen. Verontreinigingen in recyclaten kunnen grofweg in drie categorieën worden ingedeeld: vreemde kunststoffen, verkeerde kleuren en vreemde stoffen.
Dergelijke storende stoffen kunnen op bijna alle punten van de circulaire economie in de materiaalstroom terechtkomen. Zelfs in de tot balen geperste kunststofafval uit inzamelsystemen bevinden zich allerlei materialen die daar niet thuishoren. Om de kwaliteit van recyclaten te waarborgen, moeten recyclingbedrijven kunststofafval zorgvuldig sorteren. Uit steekproeven blijkt dat het aandeel storende stoffen in kunststofafval ongeveer 80 procent bedraagt.
Als verontreinigingen onopgemerkt blijven, laten ze sporen achter in de gerecyclede producten. Dit leidt tot klachten, wat extra werk voor de fabrikanten betekent. Als de verontreinigingen bestaan uit vreemde metalen, kunnen ze zelfs schade aan de productiemachines veroorzaken. Dit resulteert in aanzienlijke kosten voor kunststofverwerkende bedrijven.
Materialen en kunststoffen detecteren met nabij-infraroodsensoren
Het scheiden van verschillende soorten kunststof is een van de meest uitdagende taken in het recyclingproces. De verzamelde plasticresten bestaan vaak uit een combinatie van verschillende materialen. Een voorbeeld hiervan zijn kunststof flessen van polyethyleentereftalaat (PET), die doorgaans goed te recyclen zijn. Echter, de dop van deze PET-flessen is vaak gemaakt van een ander materiaal, zoals polyethyleen (PE) of polypropyleen (PP). Deze kunststoffen hebben andere eigenschappen dan PET en kunnen niet op dezelfde manier worden gerecycled. Ook het etiket op flessen kan van een andere kunststof zijn gemaakt. Ditzelfde probleem doet zich voor bij verpakkingen van vleeswaren of kaas. Vaak zijn de schaal en de sluitfolie gemaakt van verschillende kunststoffen.
Een zuivere scheiding die kunststoffen in hun verschillende soorten verdeelt, bestaat meestal niet. Consumenten zouden met deze taak sowieso overbelast zijn. Daarom zijn producenten van recyclaat afhankelijk van krachtige sorteersystemen. Deze systemen onderscheiden materialen op betrouwbare wijze. Met behulp van nabij-infrarood sensortechnologie sorteren ze in homogene fracties. Ook verontreinigingen, zoals stenen, worden door de nabij-infraroodsensoren herkend.
Kamerasensoren voor kleurdetectie
In dezelfde sorteersystemen zijn ook sensoren voor kleurherkenning ingebouwd. Want vlokken of korrels van het recyclaat moeten niet alleen dezelfde eigenschappen hebben, maar er ook hetzelfde uitzien. Het produceren van recyclaat in een uniforme kleur is echter uitdagend. De kleurrijke opdruk op een plastic fles kan al leiden tot ongewenste fouten in het nieuwe product. Wie wil er nu een wit omhulsel van een elektrisch apparaat met grijze strepen, omdat het gebruikte recyclaat verkeerde kleuren bevatte? Systemen uitgerust met camerasensoren kunnen de verkeerd gekleurde deeltjes detecteren en verwijderen. Infraroodsensoren in combinatie met kleursensoren herkennen bijvoorbeeld of PET-flessen van doorzichtig of gekleurd materiaal zijn gemaakt.
Met magneten en inductieve sensoren metaal verwijderen
Vreemde deeltjes vormen de derde groep van verontreinigingen. Metaaldeeltjes zijn een van de meest voorkomende oorzaken van vervuild recyclaat. Dit kunnen klemmen, spijkers of andere kleine voorwerpen zijn. Hoewel ze nauwelijks zichtbaar zijn, kunnen ze grote schade veroorzaken. Metaalvreemde deeltjes komen op alle punten van de circulaire economie in het kunststofafval terecht – bijvoorbeeld door verkeerde sortering. Oplossingen zijn inductieve metaaldetectoren en magneetsystemen die deze deeltjes opsporen en verwijderen.
Een andere oorzaak van vreemde deeltjes in recyclaat kan het versnipperingsproces zijn. In deze fase versnipperen machines kunststofresten om de onderdelen later te sorteren. De messen van de versnippermachines slijten echter na verloop van tijd. Hierdoor komen metaalresten in het recyclaat en vervolgens in het verdere productieproces terecht. Tijdens de productie van het recyclaat worden ze mee gesmolten en ingesloten. Wanneer het vervuilde recyclaat wordt verwerkt, kunnen de onzichtbare metaaldeeltjes onverwachte schade aan de productiemachines en lange stilstandtijden veroorzaken. Ze moeten daarom veilig uit het circulatiesysteem worden verwijderd. Dit is mogelijk wanneer magneten en/of inductieve metaaldetectoren/-separatoren zijn ingebouwd in transportleidingen en op verwerkingsmachines.
Volledige controle over het proces
Met perfect op elkaar afgestemde sorteer-, productie- en verwerkingsprocessen behaal je uitzonderlijke resultaten. De meestal in balen geperste, voorgesorteerde kunststofafval wordt na het losmaken op verontreinigingen gecontroleerd, vermalen en de flakes worden grondig gewassen. Vervolgens ondergaan de flakes een extra sorteerstap. Wanneer beide sorteersystemen uit één hand komen, kan de totale efficiëntie vaak worden verhoogd. Ook de service vertaalt zich in lagere kosten.
Uiteindelijk draait het in het hele proces om het produceren van een recyclaat dat doelgericht kan worden ingezet. Van bijzonder hoogwaardig materiaal kunnen nieuwe voedselverpakkingen worden gemaakt. Wat niet aan deze 'Food Grade'-eisen voldoet, kan worden gebruikt in de vezelproductie of als verpakkings- of isolatiemateriaal.
Productontwerp beïnvloedt recyclebaarheid
Sorteermachines zouden nog efficiënter kunnen werken als de samenstelling van kunststofproducten het recyclen zou vergemakkelijken. Helaas is dat nog te zelden het geval. Ontwikkelaars optimaliseren materialen en producten vooral met het oog op hun specifieke toepassing en omdat ze betere marktkansen verwachten. Een voorbeeld zijn zwarte kunststofflessen, die er modern uitzien en daardoor goed verkopen aan bepaalde doelgroepen. Maar door hun lichtabsorberende eigenschappen zijn ze moeilijk te sorteren. Zwarte kunststoffen eindigen daarom vaak in de verbranding.
Om een recyclevriendelijk productontwerp te creëren, moeten fabrikanten bepaalde regels volgen. Zo is het voordelig om slechts één soort kunststof te gebruiken in plaats van samengestelde materialen. Als meerdere materiaallagen nodig zijn, moeten deze gemakkelijk te scheiden zijn. Een aanwijzing voor consumenten om de verpakkingsonderdelen te scheiden, zoals het verwijderen van etiketten voor het weggooien, is ook nuttig. Het beste is natuurlijk als de etiketten van hetzelfde materiaal zijn gemaakt als de verpakking.
Tot nu toe zijn het vooral enkele eco-aanbieders die bewust kiezen voor een duurzaam productontwerp. De wetgever komt slechts langzaam in actie. „Voorschriften voor een recyclevriendelijk productontwerp zijn uitzonderingen“, zegt Michael Perl, Group Director Sorting Recycling bij Sesotec. „Bovendien moeten er prikkels worden gecreëerd om het gebruik van gerecyclede materialen als zuiver secundair materiaal in de kunststofproductie te bevorderen.“
Bartosch Jauernik, Productmanager Plast bij Sesotec, erkent dat duurzaamheid en goede gebruikseigenschappen belangrijk zijn om een product op de markt te brengen. „Maar de recyclebaarheid zou dezelfde prioriteit moeten hebben en vanaf het begin in de productontwikkeling moeten worden geïntegreerd. Daarnaast kan het gebruik van gerecycled materiaal, zoals voorgesteld door de Resource Commission van het Umweltbundesamt, verplicht worden gesteld door middel van een zogenaamde substitutiequote.“ De substitutiequote geeft aan welke hoeveelheden primaire grondstoffen door secundaire grondstoffen of gerecyclede materialen moeten worden vervangen. Het doel van de substitutiequote is daarom niet alleen een nieuwe maatstaf voor het succes van recycling, maar uiteindelijk ook de verplichte inzet van gerecyclede materialen in producten.
Maar ook de wil en bereidheid van de hele keten - van wetgever tot fabrikant en handel tot consument - zijn nodig om duurzaamheid te realiseren, ongeacht tijdelijke invloeden zoals prijsontwikkelingen.
