Možnosti recyklace plastů

Z toho vyplývá, že nejvyšší ekonomický efekt přináší recyklace výrobků obsahujících materiály s velkým rozdílem mezi energetickými nároky na jejich výrobu a energetic­kou náročností jejich opětovného přepracování. Vzhledem k tomu, že základem eko­nomického efektu recyklace je využití energetického potenciálu recyklovaného materiálu, má recyklace odpadních materiálů také nemalý ekologický význam.

Základní podmínky ekonomicky efektivní recyklace jsou splněny i v případě odpadních plastů. Dostatečně vysoký rozdíl mezi energetickou spotřebou výroby po­lymeru a přepracováním použitého materiálu stejně jako ropná (tj. z hlediska přírod­ních zdrojů neobnovitelná a tedy perspektivně stále dražší) materiálová báze plastů jsou nutnými předpokladem pro efektivní zhodnocení plastových odpadů. Tyto příz­nivé okolnosti jsou však komplikovány skutečností, že většina objemu odpadní suro­viny pochází z druhově netříděného komunálního sběru a sestává z poměrně vysokého počtu vzájemně nemísitelných druhů polymerů.

Materiálová recyklace

Tento způsob recyklace je pro zvláště vhodný termoplasty . Zahrnuje procesy od nejjednoduššího mletí upotřebených výrobků a následné tepelně mechanické zpracování meliva pro výrobu nových výrobků až po kompatibilizační postupy v tave­nině sloužící k přípravě vícesložkových materiálů ze směsí odpadních plastů. Obecně je materiálová recyklace založena na dodávce tepelné a mechanické energie a addi­tiv (stabilizátorů, barviv případně i plniv) pro přetvoření odpadní suroviny na nový materiál s mechanickými i estetickými vlastnostmi blízkými výchozímu polymeru.

Chemická recyklace

Materiálová recyklace není racionálně využitelná pro všechny druhy vstupní suroviny. Některé polymery jsou ze své podstaty zvlášť náchylné k degradaci při opa­kovaném zpracování, což komplikuje jednak samotné technologické provedení re­cyklace a jednak významně zhoršuje kvalitu recyklátu. Dalším faktorem komplikujícím využití materiálové recyklace je požadavek na poměrně vysokou čistotu vstupní suro­viny. V takových případech může být racionálním východiskem chemická recyklace. Chemická recyklace je založena na chemickém rozkladu polymeru na produkty o podstatně nižší molární hmotnosti (oligomery), nebo až na monomerní jednotky a dal­ším chemickém zpracování takto získané suroviny. Nejvýznamnější výhodou tohoto způsobu recyklace jsou poměrně nízké nároky na čistotu vstupní suroviny. Nevýho­dou jsou naopak poměrně vysoké investiční náklady na technologické zařízení a praktická uskutečnitelnost jen v podmínkách chemického průmyslu ve spojení s již existujícími procesy (např. s polymerační jednotkou).

Nejjednodušším případem chemické recyklace je tepelná depolymerace. Některé po­lymery při vysokých teplotách podléhají degradaci tzv. zipovým mecha­nismem, kdy se z konců polymerních řetězců postupně odštěpují monomerní jednotky. Takový mechanismus tepelné degradace vykazuje např. polystyren (PS) nebo polymethylmethakrylát (PMMA). Získané monomery je možné po vyčištění bez zvláštních problémů opět polymerovat.

Většího praktického významu doznaly procesy založené na rozkladu polykon­denzátů účinkem vybraných nízkomolekulárních látek souhrnně označované jako sol­volýza. Tímto způsobem je možné recyklovat materiály na bázi polyamidů (PA), polyurethanů (PU) a zvláště pak lineárních polyesterů, např. polyethylentereftalátu (PET) a polybutylentereftalátu (PBT). Podstatou solvolytického rozkladu je obrácení vratné polykondenzační reakce směrem k odbourávání monomerních jednotek z ře­tězců polymeru. Stále většího praktického významu pak nabývá tento postup pro re­cyklaci PET, hlavně v souvislosti se stále se zvyšujícím objemem odpadního PET z nápojových lahví. Společností DuPont vyvinutá technologie na bázi methanolýzy (rozklad působením methanolu) označovaná jako "PETRETEC" umožňuje zpracová­vat odpadní PET znečištěný až 10% cizorodých látek na ethylenglykol a methylester tereftalové kyseliny pro následnou polykondenzaci na nový PET. Specializovaný zá­vod na recyklaci PET technologií "PETRETEC" byl ve státě Tennessee uveden do plného provozu již v roce 1995.

Kromě solvolýzy mohou být lineární polyestery rozkládány také na principu reesterifi­kace přebytkem příslušného diolu. Výsledkem takového rozkladu je směs oligomerů, jejíž vlastnosti (dané střední molární hmotností) je možné poměrně snadno řídit dáv­kováním diolu do reakční směsi. Prakticky je využíván tento princip při glykolýze PET na oligomerní produkty, které jsou využívány jako surovina pro vý­robu polyesterových pryskyřic, nátěrových hmot nebo v polyurethanových lehčených materiálů. Na rozdíl od methanolýzy PET, která snese i poměrně masivní znečištění, je glykolýza PET poměrně citlivá na přítomnost cizorodých látek.

Surovinová recyklace

Ze silně znečištěných směsí různorodých plastových složek, např. z frakce komunálního plastového odpadu o hustotě vyšší než 1 g/cm3, tedy zbytku po vytří­dění polyolefinické frakce rozplavením ve vodě, není už prakticky možné získat re­cyklací hodnotnější materiál, než vlastní surovinovou bázi. Principem surovinové recyklace jsou termicky destrukční procesy rozkládající polymerní složky vstupní su­roviny na směs plynných a kapalných uhlovodíků. Výstupními produkty surovinové recyklace jsou tedy energeticky využitelný plyn a směs kapalných uhlovodíků využi­telných jako topné oleje, nebo jako petrochemická surovina.

ZDROJ: PhDr. Zdeněk Kruliš, Csc. ,Termoplasty v praxi, kráceno