Recyklace 11 2010 1 Praktické příklady z literatury a praxe I výrobky,patenty RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. pospisil@polymer.cz 6.12.2010 Recyklace 9 2010 2 Časový plán 1 20.9. Dovolená – bude nahrazeno EXKURZÍ I 2 27.9. Úvod do předmětu, legislativa a názvosloví, anglická terminologie, literatura 3 4.10. Sběr, identifikace třídění odpadu. Operace na mokré a na suché cestě. 4 11.10. Zpracovatelské technologie v tavenině. Aditiva pro recykláty. 5 18.10. Recyklace termosetů – vložím jen přednášku, budu v Číně 6 25.10. Recyklace termoplastů. Recyklace PET. 7 1.11. Recyklace vulkanizátů. 8 8.11. Chemická recyklace 9 15.11. Metody termického rozkladu. Energetické využití. 10 22.11. Problémy a perspektivy recyklace a likvidace polymerního odpadu. 11 29.11. Recyklace versus biodegradace 12 6.12. Praktické příklady z literatury a praxe 13 13.12. EXKURZE 29.11.2010 ČSN 64 0003 Plasty – Zhodnocení plastového odpadu – Názvosloví Česky anglicky Primární recyklace plastů, primární recyklování plastů Proces, při němž se z plastového odpadu získává materiál či výrobek z tohoto materiálu, který má stejné nebo podobné vlastnosti jako materiál či výrobek původní Primary recycling Sekundární recyklace plastů, sekundární recyklování plastů Proces, při němž se z plastového odpadu získává materiál či výrobek, jehož vlastnosti jsou značně odlišné od materiálu původního Secondary recycling Recyklace 11 2010 3 6.12.2010 ČSN 64 0003 Plasty – Zhodnocení plastového odpadu – Názvosloví Česky anglicky Průmyslový plastový odpad Materiál známého složení pocházející z vnitropodnikových technologických operací, neznehodnocený používáním výrobku; může obsahovat plast jednoho druhu či typu nebo směs plastů Industrial plastic waste, Industrial plastic scrap Technologický plastový odpad Materiál známého složení pocházející z technologické operace, neznehodnocený používáním výrobku; obsahuje pouze plast jednoho druhu či typu Industrial single material plastic scrap Recyklace 11 2010 4 6.12.2010 ČSN 64 0003 Plasty – Zhodnocení plastového odpadu – Názvosloví Česky anglicky Uživatelský plastový odpad Plastové výrobky pocházející od uživatelů , kde sloužily svému účelu a posléze byly odděleny od jiného tuhého odpadu, zejména za účelem sběru, třídění, recyklování, popř. jiného využití či zhodnocení Postconsumer plastic waste Smíšené plasty, směsice plastů Směs různých plastů, jejichž vlastnosti se mohou navzájem značně lišit Commingled plastics Recyklace 11 2010 5 6.12.2010 Regenerát versus recyklát Česky anglicky Regenerát z vlastních zdrojů Materiál získaný z vlastního technologického odpadu, určený pro použití uvnitř podniku Reworked plastic Regenerát z vnějších zdrojů Materiál z technologického odpadu, zpracovávaný nebo přepracovávaný mimo podnik, v němž vznikl Reprocessed plastic Recyklovaný plast Materiál získaný recyklováním UŽIVATELSKÉHO plastového odpadu, tento materiál je většinou předmětem dalších zpracovatelských operací vedoucích k výrobku Recycled plastic Recyklace 11 2010 6 6.12.2010 Data z roku 2008 podle časopisu EKONOM 6.12.2010 Recyklace 11 2010 7 rok 2008 Obaly uvedené na trh (tuna) Vytříděné odpady předané k využití PET 72 083 41 368 PE 68 927 51 395 PVC 9 494 423 PP 32 005 10 474 PS 8 811 7 028 Jiné plasty 11 060 1 957 Celkem 202 381 112 645 Ceny ze září 2010 podle časopisu Plastics Information Europe (EUR/t) 6.12.2010 Recyklace 11 2010 8 Materiál Prvotní Recyklát HDPE 1150 – 1250 570 – 650 LDPE 1310 – 1350 540 – 800 PP 1260 – 1380 620 – 850 PS 1525 – 1665 700 – 810 S-PVC 1045 – 1120 Není uvedeno PA 6 (NEPLNĚNÝ) 2350 - 2900 1850 – 2300 PET 1250 - 1300 900 – 1000 (přírodní) Typ pro potraviny až 1150! Nejčastější případ •Průmyslový plastový odpad •Technologický plastový odpad •Primární recyklace plastů, primární recyklování plastů •Regenerát z vlastních zdrojů •PŘÍKLAD 1 •TLAKOVÁ VODOVODNÍ TRUBKA •Vzorky po provedení zkoušek > Průmyslový nebo Technologický plastový odpad (většinou) •Štěpkování > mletí > opětovné využití na opláštění tlakové trubky (chránička) > Primární recyklace plastů • • 6.12.2010 Recyklace 11 2010 9 PŘÍKLAD 2 •Regenerát z vnějších zdrojů •Plastové vytlačované desky •Materiály různé barvy z najíždění linky, ale vše PP homopolymer > Průmyslový plastový odpad •Dodáno k přepracování mimo podnik: Štěpkování > mletí > regranulace a dobarvení na černou > opětovné využití na desky > Primární recyklace plastů (kromě barvy se vlastnosti moc neliší) > Regenerát z vnějších zdrojů • • • 6.12.2010 Recyklace 11 2010 10 PŘÍKLAD 3 •Recyklační podnik nakupuje odpady z desek a trubek na bázi HDPE •Štěpkování > mletí > regranulace a dobarvení na černou > sekundární recyklace plastů (kromě barvy se liší i jiné vlastnosti, např. IT) –Recyklovaný plast •Materiál získaný recyklováním UŽIVATELSKÉHO plastového odpadu, tento materiál je většinou předmětem dalších zpracovatelských operací vedoucích k výrobku • Opětovné využití, např. na desky • • • 6.12.2010 Recyklace 11 2010 11 Recyklace PETP lahví •Uživatelský plastový odpad •Sekundární recyklace plastů, Sekundární recyklování plastů > LVČ i barva a čistota se liší značně •Recyklovaný plast •Materiál získaný recyklováním UŽIVATELSKÉHO plastového odpadu, tento materiál je většinou předmětem dalších zpracovatelských operací vedoucích k výrobku > viz další snímky • Protože není tak zcela závislé na ropě, menší vliv současné krize než u polyolefinů > recyklát se stále dobře prodává, i když za ceny nižší než např. v roce 2006 • • 6.12.2010 Recyklace 11 2010 12 Použití recyklovaného PET 6.12.2010 Recyklace 11 2010 13 •Hlavním použitím PET recyklovaného z lahví je výroba vláken, konkrétně vláken střižových. Jedná se o cca. 80 % z celého množství. •Z celosvětového hlediska je největším výrobcem střižových vláken z recyklovaných PET lahví Čínská lidová republika. •Další významnou aplikací je výroba obalových fólií, tvořící cca. 10 %. •Na místě třetím jsou vázací pásky a monofily s cca. 5 %. •Celosvětově je vyvíjeno značné úsilí k tomu, aby se z recyklovaných PET lahví vyráběly opět láhve (Bottle to Bottle). Tato cesta je však spojena s řadou obtíží a masově se zatím neprosadila. Použití recyklovaného PET v tuzemsku 6.12.2010 Recyklace 11 2010 14 •Výroba střižových vláken > SILON Planá nad Lužnicí (cca. 30 000 t/rok, výhradně z recyklátu) •Výroba obalových fólií zatím jen snahy menších výrobců •Vázací pásky > SVITAP Svitavy, nová linka, cca. 1000 t/rok (PET kupuje zelená od PETKA CZ) •Monofily > zatím jen pokusy, nevím o realizaci •Textilní orientované pásky > jen do stádia poloprovozu •Kompozity se skleněnými vlákny (výztuž) a anorganickými plnivy pro vstřikování > snad letos realizace •Láhve z recyklovaných PET lahví (Bottle to Bottle) > zatím vím o jedné realizaci v Jílovém u Prahy •Směsi s polyolefiny na trubky s vyšší tuhostí > pokusy • Prodlužování polymerních řetězců u recyklovaného PET (Chain Extenders) 6.12.2010 Recyklace 11 2010 15 Chain Extenders PET469.jpg Příklad nového patentu na chemickou recyklaci PET 6.12.2010 Recyklace 11 2010 16 Patent 2006-550 301118 abstrakt467.jpg Složení polyolefinické frakce odpadávající při recyklaci PET 6.12.2010 Recyklace 11 2010 17 Ostatní plasty v polyolefinickém odpadu po recyklaci PET suchý materiál (g) SUCHÉ polyolefiny s hustotou < 1 g/ml Sušina polyolefiny (% hmot.) 77,5 77,8 SUCHÉ polyolefiny s hustotou > 1 g/ml PET obsahuje i EXP PS 0,13 0,21 může být i aglomerát EXP PS + PET! aglomeráty s PET a plněné PO 76,38 PRŮMĚR 77,8 22,2 sx 3 3 Sušina v polyolefinickém odpadu po recyklaci PET 5.1.2010. 90 °C 8 hodin sušina (%) těkavý podíl (%) 1 74,44 25,56 3 80,68 19,32 4 78,34 21,66 PRŮMĚR 77,8 22,2 sx 3 3 Použití recyklovaného PET 6.12.2010 Recyklace 11 2010 18 P1010022 Použití recyklovaného PET 6.12.2010 Recyklace 11 2010 19 DSCN0033 Použití recyklovaného PET 6.12.2010 Recyklace 11 2010 20 DSCN0034 Použití recyklovaného PET co jsem dělal já 6.12.2010 Recyklace 11 2010 21 •Textilní orientované pásky •Kompozity se skleněnými vlákny (výztuž) a anorganickými plnivy pro vstřikování •Vázací pásky • PŘÍKLAD 4 •Regenerát z vnějších zdrojů •PE pytle, paletizační a jiné fólie (převážně LDPE a LLDPE) •Materiály bezbarvé nebo bílé barvy, ale vše PE různé struktury a hustoty > Uživatelský plastový odpad •mletí > praní > regranulace s důkladnou filtrací přírodní nebo obarvení na černou > opětovné využití na fólie (hlavně třívrstvé do střední vrstvy) > sekundární recyklace plastů (kromě barvy se liší i jiné vlastnosti, např. IT a hustota) •Nyní asi problémy s cenami • • 6.12.2010 Recyklace 11 2010 22 Využití netříděného plastového komunálního odpadu 6.12.2010 Recyklace 11 2010 23 •Smíšené plasty, směsice plastů •Směs různých plastů, jejichž vlastnosti se mohou navzájem značně lišit •Sekundární recyklace plastů, Sekundární recyklování plastů •PŘÍKLAD 1 •Vytříděné plasty z komunálního odpadu •Žádné mytí a druhové třídění, jen oddělení kovů a anorganiky •Štěpkování > extruze do forem (kokil) netlakově + dobarvení > volné chladnutí • Extruder neboli VYTLAČOVACÍ STROJ Recyklace 11 2010 24 – – img239.jpg 6.12.2010 Využití netříděného plastového komunálního odpadu 1 – lavičky u FCH VUT v Brně 6.12.2010 Recyklace 11 2010 25 P1010357.JPG Využití netříděného plastového tento povrch obvykle nevadí 6.12.2010 Recyklace 11 2010 26 P1010358.JPG Využití netříděného plastového důsledek volné chladnutí bez tlaku 6.12.2010 Recyklace 11 2010 27 P1010356.JPG TRANSFORM Lázně Bohdaneč 6.12.2010 Recyklace 11 2010 28 •Technologie zpracování plastových odpadů je v Bohdanči suchá. •Dodaný materiál je nejprve ručně tříděn. Zde jsou odděleny neplastové materiály jako jsou kovové předměty, sklo, papír, pryž a pod. Plasty jsou roztříděny do stanovených frakcí podle typu výrobku a materiálu ze kterého byl zhotoven. PET láhve jsou tříděny jako samostatná frakce a po slisování jsou dodávány k dalšímu zpracování specializovaným podnikům. Vytříděné frakce určené k dalšímu zpracování v Transformu se dále upravují drcením a mletím, folie pak aglomerací, což je tepelné zpracování - spečení folií do formy granulí. Z nich se v další fázi mícháním připravuje výrobní směs takového složení a vlastností, které zajistí její dobrou zpracovatelnost a požadovanou kvalitu výrobků. Tato směs je dále homogenizována, roztavena a vtlačena do kovových forem, kde dostává tvar konečného výrobku. Při zpracování nevznikají odpadní látky, vody ani exhaláty takového druhu a složení, aby ohrožovaly okolí. TRANSFORM Lázně Bohdaneč 6.12.2010 Recyklace 11 2010 29 TRANSFORM 1.jpg TRANSFORM Lázně Bohdaneč 6.12.2010 Recyklace 11 2010 30 TRANSFORM 3 01_27.jpg TRANSFORM Lázně Bohdaneč •Zatravňovací dlažba •Číslo zboží Název a rozměry Cena bez DPH Cena s DPH •14401 zatravňovací dlažba Lite, 60x40x4 cm, S 74,79 Kč 89,00 Kč •18401 zatravňovací dlažba VD600+, 60x40x6 cm, S 97,48 Kč 116,00 Kč •18601 zatravňovací dlažba VD800+, 80x60x6 cm, S 194,96 Kč 232,00 Kč •18801 zatravňovací dlažba VD1200+, 120x80x6 cm, S 389,92 Kč 464,00 Kč 6.12.2010 Recyklace 11 2010 31 PURUS a.s., Kostelany 6.12.2010 Recyklace 11 2010 32 ecoraster 1.jpg ECORASTER 2 e30.jpg 6.12.2010 Recyklace 11 2010 33 Další zajímavé aplikace recyklovaných plastů •Termoplast + papír > CycleTec (Izrael) •Termoplast +dřevo (WPC) > řada firem, hlavně v USA (HDPE láhve na mléko) •Twin Shot vstřikování > jádro (recyklát) + plášť (prvotní plast) Co je dnes nejrozšířenější recyklací ? 6.12.2010 Recyklace 11 2010 34 •Průmyslový nebo Technologický plastový odpad •Primární recyklace •plasty všeho druhu •Uživatelský plastový odpad •Sekundární recyklace PETP, •Sekundární recyklace PE > pytle, paletizační a jiné fólie (převážně LDPE a LLDPE) • 6.12.2010 Recyklace 11 2010 35 recyklace elektroniky spalováním468.jpg Příklad – recyklace drobné spotřební elektroniky 6.12.2010 Recyklace 11 2010 36 •Vývoj a využití tzv. tracerů pro daný typ plastových výrobků •Kompatibilizace složek směsného plastového komunálního odpadu •Kombinace s jinými odpady (papír, dřevo atd.) •Stabilizace recyklaci, zamezení vzniku těkavých podílů a zápachu •Bottle to Bottle u PETP • Ambiciózní mladý chemik a RECYKLACE polymerního odpadu