جداسازی ضایعات پلاستیک بر اساس دانسیته

جداسازی ضایعات پلاستیک بر اساس دانسیته

جدا سازی ضایعات پلاستیک

جداسازی ضایعات پلاستیک طبق تجربه فعالان صنعت بازیافت یکی از دغدغه های این صنعت در ایران و سایر کشورها می باشد، زیرا بازیافت به نوعی استفاده مجدد از مواد مصرفی به عنوان مواد اولیه است که برای ساختن یک محصول بکار رفته و در حال حاضر این محصول چندین ماده دیگر را نیز به همراه دارد. علاوه بر آن مسئله آلودگی و بقایای مواد غذایی و خاک و سنگ نیز می باشد. از دیدگاه علم پلیمرها وجود هر گونه آلودگی، کاغذ، چسب، موارد مشابه و پلیمرهای غیر همسان باعث تخریب زنجیره پلیمر ها و کاهش جرم مولکولی و در نتیجه افت خواص فیزیکی و مکانیکی می گردد. همچنین روی کاربرد ضایعات بازیافت شده هم موثر است. برای جدا سازی ضایعات پلاستیک چندین روش استفاده می شود که در این مقاله جداسازی ضایعات پلاستیک به روش دانسیته و روش خشک را توضیح خواهیم داد.

جداسازی ضایعات پلاستیک بر اساس دانسیته

یکی از روشهای متداول قدیمی و شناخته شده برای جداسازی ضایعات پلاستیک، جداسازی بر اساس دانسیته می باشد. روش جداسازی ضایعات پلاستیک بر اساس دانسیته توسط یک سیال انجام می پذیرد که دانسیته آن حد واسط پلاستیکهایی است که می بایست جداسازی شوند. پلاستیکهایی که جرم مخصوص کمتری نسبت به سیال دارند شناور می مانند و آنهایی که سنگین تر می باشند ته نشین می شوند. انواع سیالاتی که به عنوان واسطه کاربرد دارند عبارتند از:

آب که معمولا برای جداسازی پلی الفین ها از غیر پلی الفین ها استفاده می شود.

مخلوط های آب و متانل که برای طبقه بندی پلیمرهایی با جرمهای ویژه کمتر از واحد مانند پلی الفین ها است.

محلولهای NaCl و ZnCl2  برای پلیمرهایی با جرمهای ویژه بزرگتر از واحد به کار می رود.

روش شناوری

ته نشینی برای جداسازی پلی الفین ها از  پت و پی وی سی با استفاده از آب به عنوان واسطه کاربرد وسیعی دارد. مثلا در بازیافت بطری های پت، درب بطری از جنس پلی پروپیلن و برچسب کاغذی روی آب می مانند و پت و پی وی سی ته نشین می شوند. برای این جداسازی اگر EPS در مخلوط پلیمرها وجود داشته باشد  چون از آب سبک تر می باشد مزاحم واکنش می گردد.

جدول دانسیته پلاستیکهای پر مصرف

معایب جداسازی ضایعات پلاستیک به روش دانسیته

بزرگترین محدودیت روش جداسازی ضایعات پلاستیک بر اساس دانسیته این است که برای پلیمرهایی که دانسیته بسیار نزدیک به هم دارند اصلا روش مناسبی نمی باشد. بعنوان مثال با روش جداسازی بر اساس دانسیته پلیمرهای PP,PE و LDPE را نمی توان جدا کرد، زیرا دانسیته پلی اتیلن و پروپیلن بسیار به هم نزدیک است و یا  پلاستیکهایی نظیر پت و پی وی سی دانسیته های مشابه دارند که همپوشانی می کند. همین گونه برای پلاستیکهایی که به آنها افزودنی هایی مانند پرکننده ها، رنگدانه ها، عاملهای تقویت شده اضافه شده است از آنجاییکه این افزودنی ها دانسیته را تغییر می دهند محدودیت ایجاد می کند.

از دیگر مشکلات روش جداسازی ضایعات پلاستیک بر اساس دانسیته، کنترل دقیق جرم مخصوص محلول آبی به واسطه تغییر محدوده حرارت می باشد. در طول روش جداسازی بر اساس دانسیته تبخیر محلول دوتایی منجر به تغییر ترکیب و در نتیجه جرم مخصوص محلول می شود. البته اگر واسطه یک حلال باشد مشکلی بوجود نمی آید اما اگر درصد خاصی از محلول برای جداسازی لازم است باید به ترکیب در صد دقت نمود.

از دیگر موارد اثر کشش سطحی سیال است که آفت این روش می باشد .علاوه بر  این کلوخه ای شدن تکه های مختلف یک ذره سبک تر باعث سنگینی آنها  و ته نشینی می گردد. فلات تانک وسیله بسیار قدیمی برای جداسازی مخلوط پلاستیکها می باشد. این دستگاه یا مخزن بوسیله یک واسطه که اغلب موارد آب است پر می شود و از طریق اختلاف دانسیته مواد را جدا می کند. همانطور که عرض شد آب جداکننده خوبی برای پلی الفین ها است.

دستگاه فلات تانک

دیگر معایب جداسازی بر اساس دانسیته

مشکل دیگر روش جداسازی بر اساس دانسیته سرعت پایین آن و کنترل واکنش برای رسیدن به خلوص بالا می باشد. بنابراین به دلیل زمان مورد نیاز برای ته نشینی و سرعت پایین فرایند، فلات تانکها را بزرگ و به همراه مقدار زیادی آب در نظر می گیرند. در واقع روشهای شناوری تنها چیپس های پلاستیک را با سرعت کم حرکت داده و معلق نگه می دارند تا بر اثر نیروی جاذبه سنگین ترها را ته نشین شوند و برای مثال برای ذرات به اندازه ۰٫۵میلیمتر سرعت کم ۶ میلیمتر/ثانیه است.

در واقع برای جداسازی مناسب زمان ماندگاری بالا نیاز می باشد و این مسئله خروجی سیستم را کم می کند. برای این منظور مخزنهای بزرگ و مقدار زیادی آب لازم است. از دیگر عوامل موثر برای جداسازی بهتر اندازه و ژئومتری ذرات است، حتما باید پلاستیکها خرد شوند و سپس به داخل فلات تانکها ریخته شوند. بعنوان مثال برای جداسازی موثر بطری و فیلم، ابتدا باید جداگانه چیپس و خرد شوند.

مزایای جداسازی به روش دانسیته

جداساری به روش دانسیته مزیتهایی نیز دارد از جمله ساده، قابل اجراء و کم هزینه است. برای جداسازی یک پلیمر مخصوص از مخلوط بقیه مواد قابل انجام است. اگر موادی به آب بیافزایید که دانسیته آنرا تغییر دهد می توان حتی برای پلیمرهایی که دانسیته مشابه دارند استفاده نمود.

مثلا برای بازیافت فیلم PVC یک فرایند غوطه وری اصلاح شده برای جدا کردن PVC از سایر پلاستیکها استفاده می شود. دراین روش ابتدا فیلم PVC  در آسیاب همراه آب خرد می شود.  سپس این دوغاب پلیمری روی سرندها آبگیری و پس از آن این پلیمر با تسمه نقاله ای به مخزن آب با دانسیته ۱٫۲ هدایت می شود. برای بدست آوردن این دانسیته از آب به آن مقداری نیترات کلسیم می افزایند که دانسیته را به ۱٫۲ می رسانند.

در این واسطه آنهایی که سبکتر از ۱٫۲هستند شناور می شوند نظیر پلی الفینها و آنهایی که سنگین تر هستند از جمله خود پی وی سی ته نشین می شود. سپس مخلوط ته نشین شده به محلول سنگین تر هدایت می شوند در این محلول مجددا آنهایی که سبکتر از PVC هستند شناور می شوند و از بقیه جدا شده و در سانتریفیوژ خشک شده، گرانول و بسته بندی می کنند. البته آنهایی که دانسیته ۵/۱-۲/ ۱دارند پی وی سی را آلوده می کنند از جمله پت ، اما خوشبختانه پت نمی تواند در این موضوع زیاد آلوده کننده مهمی باشد.

مثال دیگر از این نوع تفکیک ترموپلاستیکهای الاستومر از پلی الفینها می باشد که با افزودن مقداری کربنات کلسیم به آب به همین شناورسازی است .در حالت عادی پی الفینها که دانسیته مشابه دارند هردو روی آب شناور می مانند. برای ایجاد اختلاف دانسیته بین پلی الفینها و الاستومرها به آب کمی کربنات کلسیم اضافه می شود تا الاستومرها شناور شوند.

جداسازی پلاستیک بر اساس دانسیته

نتیجه گیری

اگر جداسازی به درستی و صحیح انجام نشود قیمت مواد ضایعات پلاستیک بشدت افت می کند. اگر شما سری به سایتهای خرید ضایعات پلاستیک بزنید یا با کسانی که در این زمینه فعالیت می کنند ارتباط داشته باشید متوجه خواهید شد که بالطبع مواد ضایعاتی خالصتر و تمیزتر از قیمت بالاتری برخوردارمی باشند. در واقع قیمت پلاستیک بازیافتی به کیفیت و خلوص آنها بستگی دارد. برخی موارد حتی ۱% ناخالصی باعث افت شدید کیفیت می گردد. برای مثال پی وی سی موجود در پرک پت هنگام گرانول شدن پت تبدیل به دانه های سیاه می گردد. یا قیمت ضایعات دوک که از جنس  پلی پروپیلن است اگر بدون نخ و کاغذ برچسب باشد بالاتراز دوک مخلوط با مواد فوق است .

 همچنین قیمت ضایعات تایر هر مقدار بدون نخ و سیم باشد بالاتر است. هر چند نحوه شستشو و جداکردن آلودگی ها نیز روی ارزش ضایعات و همچنین روی کیفیت محصول تولیدی اثر می گذارد. قیمت پرک بازیافتی که خوب شستشو داده شده است و اصطلاحا به آن هات واش (Hot wash)  می گویند، بیشتر از پرک پتی است که تنها با آب سرد شسته شده است. از نظر ظاهر علاوه بر تمیزی و خالص بودن رنگ آن نیز بسیار مهم است. بر این اساس از حیث رنگ نیز می بایست ضایعات پلاستیک تفکیک گردند.

جداسازی ضایعات پلاستیک

پلیمر پلاست مولایی تامین کننده انواع مواد پلیمری پلاستیک صنعتی و آسیابی

منبع : پلیمر سبز

2 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *