بازیافت بهینه؛ موضوع جدید مورد توجه تولیدکنندگان مواد افزودنی (بخش دوم)
ادامه خبر بخش اول: شرکت Songwon یکی دیگر از شرکت های تولید کننده مواد افزودنی است که در راستای فعال کردن مواد برای دستیابی به اهداف اقتصاد چرخشی فعالیت زیادی دارد. Songwon می گوید: ” امروزه رزین ها تنها برای یک بار استفاده طراحی شده اند. اگر در هنگام بازیافت مجدداً پایدار نشوند، چنان خواص خود را از دست می دهند که فرآیند کردن آن ها اگر غیر ممکن نباشد، بسیار دشوار خواهد بود. یک بسته پایدارسازی افزایشی (top-up stabilization package) این امکان را برای ماده فراهم می آورد که برخی خواص آن پس از بازیافت حفظ شوند. با اين حال، اين روي كرد افزايش دهندگي، باعث تخريب بخشي از ساختار پليمر شده و ماده به دست آمده تنها در كاربردهايى قابل استفاده خواهد بود كه نيازمند خواص در سطوحى متوسط تر باشند، از همین رو برای آنها اصطلاح (downcycling) (بازیافتی که در آن خواص ماده پس از بازیافت به کیفیت مادهی اولیه نباشد.) به کار می رود. برای اطمینان از حفظ خواص ماده در برابر تخریب لازم است خواص پلیمر بازیافتی تا حد بالایی افزایش یابد. یکی از راه های دستیابی به این امر، افزایش میزان پایدارکننده است. با این حال، این رویکرد نیز محدودیت هایی از جمله، خطر تغییر رنگ و افزایش پتانسیل زردشدگی در ماده، دارد.” ایده Songwon رویکردی به نام “طراحی در راستای چرخه پذیری” جهت پایدارسازی پلیمر است، به نحوی که کارایی رزین را به حداکثر برساند. در نمایشگاه K2019 شرکت Songwon یک افزودنی جدید را جهت پایدارسازی حرارتی پلی پروپیلن بازیافتی برای کاربرد در خودرو عرضه کرد. به گفته این شرکت، Songxtend 2721 یک پایدار کننده با عمل کرد بالاست که باعث بهبود پایداری حرارتی داخل خودرو و قطعات زیر کاپوت شده و عمر آن ها را افزایش می دهد. غلظت را می توان به نحوی تنظیم کرد که قادر به پایداری حرارتی طولانی مدت، که در بسیاری از کاربردها مثل پوشش موتور، محافظ کابل برق، و محفظه باتری مورد نیاز است، باشند. Songxtend 2721 علاوه بر افزایش دوام، در به حداقل رساندن اثرات منفی حاصل از باقی مانده اسید در بازیافت محفظه باتری تأثیر زیادی دارد.
Songwon شروع به بسته بندی محصولات خود در کیسه های 20 کیلوگرمی پلی اتیلن ساخته شده با 50٪ پلی اتیلن بازیافتی کرده است.
Baerlocher، یکی دیگر از مجموعه شرکت های تولید مواد افزودنی در دنیا، در K2019 تلاش زیادی در راستای به نمایش گذاردن مزایای تکنولوژی پایدارسازی رزین (RST) خود که در ترکیب با آنتی اکسیدانت های رایج خاصیت هم افزایی نشان می دهد، به عمل آورد. به گفته این شرکت، RST می تواند در حل چالش های مربوط به کیفیت و سازگاری مواد بازیافتی یاری رسان باشد. به عنوان مثال، RST می تواند زمان القای اکسایش (OIT) که معیاری از میزان تخریب محسوب می شود، و همچنین ثبات رنگ را، بسیار کارآمدتر از پایدارکننده های رایج بهبود بخشد. Andreas Holzner رئیس واحد بازرگانی بخش افزودنی Baerlocher میگوید: ” فنآوری پایدارکنندگی رزین (RST) می تواند به افزایش میزان مادهی بازیافتی در فیلم و سایر محصولات، بدون به خطر انداختن کیفیت، عملکرد، یا زیبایی آن ها کمک کند.
در K2019، شرکت Baerlocher اعلام کردکه شرکت ExxonMobil Chemical (یکی از شرکت هایی که با Baerlocher همکاری دارد.) در حال تحقیق بر روی گرید جدیدی از پلی اتیلن با چگالی بالا برای قالب گیری اکستروژن دمشی و ترموفورمینگ است که امکان افزودن درصد بالایی از مواد PCR را فراهم می کند. این امر می تواند با استفاده از پایدارکننده های RST شرکت Baerlocher برای ایجاد رزینی با ویژگی های بالقوه برجسته تر حاصل شود که امکان اضافه کردن 50٪ یا بیش تر از ماده بازیافتی را ایجاد می کند. به گفته Baerlocher، داده ها در مورد نتایج OIT امیدوار کننده به نظر می رسند.
شرکت Struktol نیز خط تولید محصولات VMO خود را برای اصلاح جریان مذاب پلی پروپیلن معرفی کرده است. این محصول به شکل گرانول بوده و می تواند به راحتی در پلیمر یا ترکیب قرار گیرد. از مزایای محصولات VMO، گنجاندن یک ماده خنثی کننده بو برای کاهش بو در ترکیب نهایی است. از دیگر ویژگی های منحصر به فرد این محصول، امکان استفاده از PP مخلوط با PE است به طوری که همچنان شاخص جریان مذاب (MFI) افزایش یابد.
شرکت Struktol مى گويد: ” سرى محصولات VMO مى توانند براى آن دسته از توليدكنندگانى كه مايل به كاهش استفاده از PP خام يا بازيافتى با MFI هاى مختلف هستند، مفيد باشند. تنها يك نوع رزين از PP با MFI پايين امكان ايجاد MFI هاى بالاتر را فراهم مى آورد. در مورد مواد بازيافتى، ممكن است توليد كنندگان با PP مخلوط با PE سروكار داشته باشند كه اين امر مانع افزايش MFI مى شود. به گفته شركت Struktol، سرى محصولات VMO به گونه اى طراحى شده اند كه حضور PE در ماده ى بازيافتى، حتى در برخى موارد تا بيش از ٣٥٪، مشكلي ايجاد نخواهد كرد.
گريدهاى موجود در اين مجموعه، شامل VMO408 ،VMO308 ،VMO208 ،VMO108 ،VMO058 هستند كه بر حسب ميزان فعاليتشان از كم به زياد مرتب شده اند. در برخى موارد، نياز به محصولى با فعاليت كم وجود دارد كه امكان استفاده از دوزهاى بالاتر را فراهم كند. اين موضوع، در مواردى كه استفاده از دوز يا وزن كم از افزودنى مشكل ساز است، مفيد واقع مى شود.
فرمولاسیون اصلاح کنندههای DeltaMax Performance شرکت Milliken برای افزایش جریان مذاب و نیز بهینه سازی خواص ضربه پذیری طراحی شدهاند، که میتوانند کیفیت PP بازیافتی را در حد PP خام اولیه ارتقا دهند. به گفتهی این شرکت، این قابلیت منحصر به فرد به آمیزهسازان و تولیدکنندههایی که از مواد بازیافتی استفاده میکنند اجازه میدهد تا بدون آسیب رساندن به عملکرد محصول یا تاثیر بر فرآیند پذیری، استفاده از PP بازیافتی را در تولید به صد در صد برسانند.
در نمایشگاه K2019، شرکت Milliken، جدیدترین محصول از خانوادهی DeltaMax را تحت عنوان DeltaMax 2000a عرضه کرد که دامنهی استفاده از این خانواده را به بستهبندی مواد غذایی، بستهبندیهای لایه نازک، و درب بطری گسترش میدهد.
شرکت Völpker، افزودنیهای پلاستیک خود را بر پایهی مومهای مونتان قرار داده است و گریدهایی 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 فرآیند و کاربرد تولید شدهاند. در این بین، Cevo فرآیندی B-3680 و Cevo فرآیندی 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 با کیفیت از مواد بازیافتی و خام (به عنوان مثال در فرآیند قالبگیری تزریقی) لازم است.
به عنوان مثال، در مورد HDPE حاوی دو درصد دوده، این شرکت مدعی است تنها با افزودن نیم درصد از Cevo فرآیندی B-3680 یا B-3690، دوده به میزانی بسیار عالی در پلیمر پراکنده میشود. مقایسهی 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 قابل توجهی کاهش یافته 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 مجددا منجر به پراکندگی عالی در ذرات دوده شدند.
شرکت Imerys دارای مجموعه بزرگی از مواد افزودنی معدنی برای ترکیبات پلاستیکی است. این شرکت در حوزهی بازیافت، ماده معدنی مهندسی شدهی 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 می توانند به ترکیبات پلاستیکی بازیافت شده (و همچنین ترکیبات خام) اضافه شوند و موجب بازیابی عملکرد مکانیکی آنها شوند. به گفتهی این شرکت، از آنجا که تالک از نظر شیمیایی بی اثر و از نظر حرارتی پایدار است، می توان آن را به طور نامحدود و بدون از دست رفتن خصوصیات اولیهاش، بازیافت کرد.
افزودن تالک به PP بازیافت شده باعث افزایش سفتی کامپوزیت میشود. به گفتهی Imerys، از تالکهای بسیار ریز میتوان به میزان کمتر، استفاده کرد که در عین حال مقاومت به ضربه خراش را بالاتر خواهند برد. Imerys طیف کاملی از گریدهای تالک را با اندازهی ذرات مختلف ارائه میدهد ، که تولید کنندگان پلاستیکهای بازیافتی را قادر می سازد محصولی را انتخاب کنند که نسبت هزینه/عملکرد بهینه را برای نیازهای مورد نظرشان فراهم آورد.
محصولات افزودنی شرکت Evonik نیز میتوانند باعث ارتقای کیفیت پلیمرهای بازیافتی و یا پلیمرهای خام که بعدها مورد بازیافت قرار خواهند گرفت، شوند. در بازیافت مکانیکی، این محصولات شامل کمک کنندههای مرحلهی شست و شو، افزودنیهای کاهندهی بو و بهبود دهندههای پراکندگی میشوند. این شرکت محصولاتی را ارائه میدهد که به از بین بردن آلایندههایی مانند جوهر، یا بقایای برچسبها در مواد ضایعاتی کمک میکنند. به گفتهی Evonik، این محصولات امکان شست و شوی سریعتر در دماهای پایین را فراهم آورده و میزان ناخالصی و بو را در پلیاولفینهای بازیافتی کاهش میدهند.
از جمله محصولاتی که به فرآیند بازیافت مکانیکی کمک میکنند،Tego XP 11022 است که میتواند در پایان فرآیند شست و شو برای تسهیل در فرآیند تخلیهی آب در حین سانتریفیوژ، مورد استفاده قرار گیرد. و باعث کاهش میزان حرارت و انرژی مورد نیاز و همچنین خشک شدن کامل مادهی بازیافتی شود. که این امر به دلیل تاثیر سوء رطوبت بر کیفیت مواد بازیافتی حائز اهمیت است.
در حوزهی بازیافت بهینهی مواد ضایعاتی، Evonik افزودنی Tego XP 21025 را برای سازگار کردن PE و PP ارائه کرده است. به گفتهی این شرکت، افزودنیهای Tegomor قادر به پراکنده سازی فیلرها در ماتریس به منظور تنظیم دانسیته برای طیف گستردهتری از کاربردهای پلیاولفینهای بازیافتی هستند.