Obieg tworzyw sztucznych i zanieczyszczony regranulat
Gdy w produkcji i przetwórstwie tworzyw sztucznych używane jest zanieczyszczone regranulat, obniża to jakość produktów, a nawet może uszkodzić maszyny. Rozwiązaniem są systemy, które niezawodnie wykrywają zanieczyszczenia i „prawidłowo” sortują materiał.
Recyklat pozyskiwany z używanego plastiku to cenny surowiec wykorzystywany do produkcji nowych produktów. Producenci i przetwórcy stosują go w postaci płatków, proszku lub granulatu. Oczywiście pod warunkiem, że jakość jest odpowiednia. Różne rodzaje plastiku, niewłaściwe kolory czy ciała obce mogą znacznie obniżyć jakość recyklatu. Zanieczyszczenia w recyklatach można zasadniczo podzielić na trzy kategorie: obce tworzywa, niewłaściwe kolory i ciała obce.
Takie zanieczyszczenia mogą dostać się do strumienia materiałów na niemal każdym etapie gospodarki obiegu zamkniętego. Już w sprasowanych belach odpadów plastikowych z systemów zbiórki można znaleźć wiele materiałów, które nie powinny się tam znaleźć. Aby zapewnić odpowiednią jakość recyklatów, firmy zajmujące się recyklingiem muszą starannie sortować odpady plastikowe. Według badań, udział zanieczyszczeń w odpadach plastikowych wynosi około 80 procent.
Jeśli zanieczyszczenia pozostaną niewykryte, pozostawiają ślady w produktach z recyklingu. Konsekwencją są reklamacje, co oznacza większy nakład pracy dla producentów. Jeśli zanieczyszczenia to ciała obce z metalu, mogą nawet uszkodzić maszyny produkcyjne. To generuje znaczne koszty dla firm przetwarzających plastik.
Rozpoznawanie materiałów i tworzyw sztucznych za pomocą czujników bliskiej podczerwieni
Oddzielenie różnych rodzajów tworzyw sztucznych to jedno z najtrudniejszych zadań w procesie recyklingu. Zebrane odpady plastikowe często składają się z mieszanki różnych materiałów. Przykładem są butelki z polietylentereftalatu (PET), które zazwyczaj można łatwo przetworzyć. Jednak ich zakrętki są często wykonane z innego materiału, na przykład polietylenu (PE) lub polipropylenu (PP). Te tworzywa mają inne właściwości niż PET i nie można ich przetwarzać w ten sam sposób. Etykiety na butelkach również mogą być wykonane z innego tworzywa. Podobny problem występuje w przypadku opakowań na wędliny czy sery, gdzie tacka i folia zamykająca często są z różnych tworzyw.
Zazwyczaj nie istnieje system zbiórki, który dzieliłby tworzywa na różne rodzaje. Konsumenci byliby zresztą przytłoczeni takim zadaniem. Dlatego producenci recyklatów polegają na wydajnych systemach sortowania, które niezawodnie rozróżniają materiały. Dzięki technologii czujników bliskiej podczerwieni sortują je na jednorodne frakcje. Nawet zanieczyszczenia, takie jak kamienie, są wykrywane przez te czujniki.
Kamery z czujnikami do rozpoznawania kolorów
W tych samych systemach sortujących zainstalowane są również czujniki do rozpoznawania kolorów. Płatki lub granulki recyklatu powinny nie tylko mieć te same właściwości, ale także wyglądać identycznie. Jednak uzyskanie recyklatu w jednolitym kolorze jest wyzwaniem. Kolorowy nadruk na plastikowej butelce może już prowadzić do nieestetycznych wad w nowym produkcie. Kto chciałby mieć białą obudowę urządzenia elektrycznego z szarymi smugami, ponieważ użyty recyklat zawierał niewłaściwe kolory? Systemy wyposażone w czujniki kamerowe mogą wykrywać i usuwać nieodpowiednio zabarwione cząstki. Czujniki podczerwieni w połączeniu z czujnikami kolorów rozpoznają na przykład, czy butelki PET są wykonane z przezroczystego czy kolorowego materiału.
Usuwanie metalu za pomocą magnesów i czujników indukcyjnych
Ciała obce stanowią trzecią grupę zanieczyszczeń. Często są to metalowe drobiny, które zanieczyszczają recyklat. Mogą to być zszywki, gwoździe lub inne małe przedmioty. Choć trudno je dostrzec, mogą wyrządzić duże szkody. Metalowe ciała obce trafiają do odpadów plastikowych na różnych etapach gospodarki cyrkularnej – na przykład przez błędne wyrzucanie i niewłaściwe sortowanie. Rozwiązaniem są indukcyjne detektory metali i systemy magnetyczne, które wykrywają i usuwają te zanieczyszczenia.
Innym źródłem ciał obcych w recyklacie może być proces rozdrabniania. W tym etapie maszyny mielą resztki plastiku, aby później posortować poszczególne części. Jednak noże maszyn rozdrabniających z czasem się zużywają. W ten sposób metalowe resztki trafiają do recyklatu i dalej do procesu produkcji. Podczas produkcji recyklatu są one wtapiane i zamykane. Gdy taki zanieczyszczony recyklat jest przetwarzany, niewidoczne metalowe drobiny mogą niespodziewanie uszkodzić maszyny produkcyjne i spowodować długie przestoje. Dlatego muszą być bezpiecznie usunięte z systemu cyrkulacyjnego. Jest to możliwe, gdy w liniach transportowych i na maszynach przetwórczych zainstalowane są magnesy i/lub indukcyjne detektory/separatory metali.
Pełna kontrola nad całym procesem
Zintegrowane procesy sortowania, produkcji i przetwarzania pozwalają osiągnąć wyjątkowe rezultaty. Wstępnie posortowane odpady plastikowe, najczęściej sprasowane w bele, są rozpuszczane, badane pod kątem zanieczyszczeń, mielone, a następnie intensywnie myte. Potem płatki przechodzą kolejne sortowanie. Gdy obie sortownie pochodzą od jednego dostawcy, często można zwiększyć ogólną wydajność. Dodatkowo, lepsza obsługa przekłada się na niższe koszty.
Ostatecznie kluczowe jest, aby w całym procesie wytworzyć regranulat, który można odpowiednio wykorzystać. Z materiału najwyższej jakości mogą powstać nowe opakowania na żywność. To, co nie spełnia wymogów „Food Grade”, może być używane do produkcji włókien lub jako materiał opakowaniowy bądź izolacyjny.
Projektowanie produktów wpływa na możliwość recyklingu
Maszyny sortujące mogłyby działać jeszcze skuteczniej, gdyby skład produktów z tworzyw sztucznych ułatwiał recykling. Niestety, obecnie jest to rzadkością. Producenci często optymalizują materiały i produkty pod kątem ich zastosowania, licząc na lepsze wyniki sprzedaży. Przykładem są czarne butelki z tworzywa sztucznego, które wyglądają nowocześnie i przyciągają określone grupy docelowe. Jednak ze względu na swoje właściwości pochłaniające światło, materiał ten trudno poddaje się sortowaniu, przez co czarne tworzywa często trafiają do spalarni.
Aby stworzyć produkty przyjazne recyklingowi, producenci muszą przestrzegać określonych zasad. Na przykład korzystne jest użycie jednego rodzaju tworzywa zamiast materiałów kompozytowych. Jeśli potrzebne są wielowarstwowe materiały, powinny być łatwe do rozdzielenia. Warto również umieścić wskazówki dla konsumentów, aby rozdzielali elementy opakowania, na przykład odrywając etykiety przed wyrzuceniem. Najlepiej, gdy etykiety są wykonane z tego samego materiału co opakowanie.
Obecnie to głównie nieliczni ekologiczni dostawcy świadomie stawiają na zrównoważony design produktów. Prawo działa powoli. „Przepisy dotyczące przyjaznego recyklingowi designu produktów to wyjątek”, mówi Michael Perl, Dyrektor Grupy ds. Sortowania i Recyklingu w Sesotec. „Konieczne jest również stworzenie zachęt do stosowania recyklatów jako czystego materiału wtórnego w produkcji tworzyw sztucznych.”
Bartosch Jauernik, menedżer produktu Plast w Sesotec, przyznaje, że trwałość i dobre właściwości użytkowe są ważne dla sprzedaży produktu. „Jednak zdolność do recyklingu powinna mieć równorzędne znaczenie i być uwzględniana od początku w procesie projektowania produktu. Ponadto, zgodnie z propozycją Komisji Zasobów przy Federalnym Urzędzie Ochrony Środowiska, stosowanie recyklatów mogłoby być obowiązkowe dzięki tzw. wskaźnikowi substytucji.” Wskaźnik substytucji określa, jakie ilości surowców pierwotnych powinny być zastąpione przez surowce wtórne lub recyklaty. Celem wskaźnika substytucji byłoby nie tylko nowe mierzenie sukcesu recyklingu, ale także obowiązkowy udział recyklatów w produktach.
Jednakże, niezbędna jest również wola i gotowość całego łańcucha - od ustawodawcy, przez producentów i handel, aż po konsumentów - do życia w zgodzie z zasadami zrównoważonego rozwoju, niezależnie od tymczasowych czynników wpływających, takich jak zmiany cen.
