Termenul “PVC” sau clorură de polivinil (cod de identificare a plasticului #3) stârnește teamă în domeniul reciclării PET. Acest lucru se datorează faptului că chiar și cantități minuscule de contaminare cu PVC pot provoca perturbări semnificative în timpul prelucrării sau remanufacturării rășinii PET postconsum în produse noi. Pentru a oferi o anumită perspectivă, efectele negative ale contaminării cu PVC pot apărea la concentrații de până la 50 de părți pe milion (ppm). Doar 50 ppm echivalează cu doar 0,05 kg de plastic PVC la 1 000 kg de fulgi de PET, ceea ce, în termeni procentuali, reprezintă doar 0,005%. În ciuda acestei cantități aparent nesemnificative, PVC poate produce acizi care degradează rășina PET atât fizic, cât și chimic, făcând ca PET-ul să devină fragil și să capete o nuanță gălbuie - două caracteristici critice care diminuează calitatea PET-ului, în special în ceea ce privește claritatea și rezistența la impact. În plus, pot fi emanați vapori de clor, ceea ce reprezintă un pericol suplimentar la reciclarea PVC.
Surse de contaminare cu PVC în reciclarea PET
În majoritatea instalațiilor de reciclare prin spălare a PET-urilor, controlul concentrației de PVC în fulgii de PET prelucrați este esențial. Nivelul de concentrație acceptabil de PVC este determinat în cele din urmă de destinația produsului final. În timp ce unele aplicații pot tolera concentrații mai mari de PVC, aplicațiile premium, cum ar fi producția de fibre de poliester de top, necesită niveluri de PVC cu mult sub 50 ppm. Pentru a îndeplini aceste cerințe stricte și a obține prețuri de piață mai mari, reciclatorii de PET trebuie să depună eforturi suplimentare pentru a elimina PVC-ul din fulgii de PET pe care îi produc. Acest proces începe cu identificarea modului în care PVC-ul se infiltrează în fluxul de reciclare a PET-urilor.
În general, există patru surse principale de contaminare cu PVC în reciclarea PET:
- Sticle din PVC care imită sticlele din PET, lăsând o urmă albă de “încrețire” atunci când sunt aplatizate. Acestea pot fi identificate și îndepărtate de sortatori calificați.
- sigilii de siguranță din PVC pe sticlele din PET, cum ar fi cele de pe recipientele de apă de gură, care trebuie îndepărtate înainte de granulare.
- căptușeli din PVC în capacele și închizătoarele sticlelor. Deși această practică nu mai este frecventă în Statele Unite, ocazional mai apar sticle cu căptușeală din PVC.
- Etichete PVC înfășurate în jurul sticlelor PET.
Îndepărtarea PVC în reciclarea PET
În timp ce utilajele joacă un rol cheie în filtrarea PVC-ului din fluxurile de PET-uri, sortarea manuală rămâne una dintre cele mai eficiente metode de eliminare a PVC-ului. După cum s-a menționat anterior, sortatorii experimentați pot identifica vizual sticlele din PVC. Cu toate acestea, progresele tehnologice au sporit eficiența sortării manuale.
De exemplu, adăugarea luminii UV la un flux de sticle PET a fost testată pentru a îmbunătăți semnificativ precizia sortării, profesioniștii instruiți obținând randamente de până la 99%. Atunci când sticlele PET trec prin lumina UV, acestea absorb razele și emit în schimb o strălucire fluorescentă albastră. În schimb, deși PVC-ul în sine nu este fluorescent, aditivii din PVC fac adesea ca sticlele din PVC să emită o fluorescență verde sau galbenă. Această distincție permite sortatorilor să identifice cu ușurință sticlele din PVC și să le elimine. Pentru a atenua efectele nocive ale expunerii prelungite la razele UV, sortatorii ar trebui să lucreze în schimburi de cel mult două ore.
În plus față de sortarea manuală, sistemele automate devin din ce în ce mai populare din cauza creșterii costului forței de muncă manuale. Sistemele de sortare complet automatizate pot fi clasificate în trei tipuri: sisteme de sortare optică, sisteme cu tehnologie de transmisie și sisteme de scanare a suprafețelor. Fiecare sistem utilizează semnale de detecție pentru a diferenția sticlele de plastic în funcție de proprietățile lor chimice sau fizice, senzorii analizând datele. Jeturile de aer sunt apoi utilizate pentru a separa sticlele nedorite din fluxul de PET. Dintre aceste tehnologii, detectarea cu raze X s-a dovedit a fi cea mai fiabilă pentru identificarea prezenței clorului în sticlele din PVC, deoarece clorul este absent din sticlele din PET.
Deoarece nici sistemele de sortare manuale, nici cele automate nu sunt perfecte, se utilizează adesea o rutină de 2-3 treceri pentru a asigura o contaminare minimă a PVC-ului.
O altă metodă utilizată pe scară largă pentru îndepărtarea PVC-ului din fulgii de PET este separarea termică. La aproximativ 200°C, PVC-ul se înmoaie și devine lipicios, în timp ce plasticul PET rămâne neafectat la 260°C. Această diferență de temperatură permite separarea termică: un amestec de fulgi de PET/PVC este trecut pe o bandă transportoare rotativă, încălzită la aproximativ 180-200°C. Pe măsură ce amestecul de plastic se deplasează de-a lungul benzii, PVC-ul se lipește de acesta, în timp ce plasticul PET rămâne neafectat, rostogolindu-se într-un coș de colectare. O lamă staționară aflată sub banda transportoare răzuie PVC-ul. Deși echipamentele de sortare automată necesită investiții substanțiale, separarea termică este o alternativă relativ ieftină.
O altă metodă rentabilă este separarea electrostatică. În acest proces, un amestec de materiale plastice PVC și PET este expus unei camere de încărcare, care induce o sarcină statică pe suprafețele de plastic. Datorită proprietăților fizice și chimice diferite ale materialelor plastice, PVC devine încărcat negativ, în timp ce PET devine încărcat pozitiv. Amestecul este apoi expus la poli încărcați, care atrag materialele plastice încărcate în mod opus, separându-le. Succesul separării electrostatice depinde de aplicarea cantității corecte de energie pentru a încărca materialele plastice fără a le face să se atragă reciproc.
Concluzie
Acest articol își propune să ofere o înțelegere mai profundă a rolului PVC în reciclarea PET. Deoarece cumpărătorii de fulgi de PET sunt întotdeauna preocupați de contaminarea cu PVC, este esențial să luați toate măsurile de precauție pentru a reduce la minimum prezența PVC în produsul final. Trebuie efectuate teste de rutină privind conținutul de PVC pentru a vă asigura că fulgii de PET pe care îi oferiți îndeplinesc cele mai înalte standarde de calitate. Chiar și cantități mici de PVC pot face inutilizabil un întreg lot de fulgi de PET.
Ca orientare generală, trebuie să se urmărească niveluri de PVC sub 50 ppm și, în mod ideal, sub 30 ppm. Au fost prezentate mai multe metode de îndepărtare a PVC-ului, dar, în cele din urmă, este la latitudinea operatorului instalației de spălare PET să stabilească un sistem care să se potrivească cel mai bine tipurilor de baloți de sticle PET pe care le manipulează.