METODY RECYKLINGU TWORZYW POLIMEROWYCH:

- Recykling mechaniczny – Rozdrobnienie zużytych tworzyw do postaci regranulat lub recyklatu nadających się do ponownego przetworzenia. Struktura chemiczna pozostaje niezmieniona. Rozdrobnione do niewielkich rozmiarów plastikowe cząstki są czyszczone i rozdzielane na różne frakcje. Stosuje się go jeśli odzyskiwane tworzywa są czyste i jednorodne, np. recykling butelek PET, folii przemysłowych z poliolefin, ramy okienne z PVC.

- Recykling surowcowy – Rozkład tworzywa pod wpływem temperatury lub w następstwie reakcji chemicznej na składniki podstawowe z których powstało tworzywo. Otrzymane substancje to ciekłe węglowodory lub gazy, z których można wyprodukować nowe tworzywa, lub inne surowce chemiczne. Jest to rozwiązanie odpowiednie w przypadku zmieszanych różnych rodzajów tworzyw lub odpadów zanieczyszczonych innymi substancjami. Wykorzystuje się tu metody oparte na pirolizie, gazyfikacji, depolimeryzacji, wytopie redukcyjnym w piecach hutniczych.

- Recykling energetyczny – Odzysk energii poprzez spalanie odpadów z tworzyw sztucznych z równoczesnym produkowaniem energii do celów wytwarzania elektryczności, pary wodnej lub ogrzewanie. Jest wskazany w przypadku zmieszanych lub zanieczyszczonych frakcji odpadów. Prócz energii można uzyskać także gaz syntezowy.

- Piroliza – Odpady tworzyw sztucznych są ogrzewane pod zmniejszonym ciśnieniem, w wyniku czego powstaje gaz i olej pirolizowy – mieszanina gazowych i ciekłych węglowodorów, w swoim składzie podobna do frakcji destylacyjnej ropy naftowej.

- Uwodornienie – Odpady ogrzewane w atmosferze wodoru. Pod jego wpływem łańcuchy polimerowe pękają i powstaje mieszanina ciekłych węglowodorów.

- Gazyfikacja – Ogrzewanie w atmosferze powietrza – powstaje tlenek węgla i wodór, z których można wyprodukować nowe chemikalia, jak np. metanol

- Chemoliza – Niektóre polimery poprzez określone przemiany chemiczne można ponownie przekształcić w substancje wyjściowe, z których można wyprodukować to samo tworzywo, np. Poliestry, Poliamidy, Poliuretany.

METODY PRZETWÓRSTWA TWORZYW SZTUCZNYCH:

1. WTRYSKIWANIE – Proces cykliczny, w którym materiał w postaci granulatu podawany jest do ogrzewanego cylindra, uplastycznia się a następnie podawany jest przez dyszę do gniazda formy. W formie pod ciśnieniem tworzywo przechodzi s stan stały po czym jest usuwany w postaci gotowego wyrobu. Rodzaje:

- Ślimakowe – Uplastycznienie tworzywa w układzie ślimak – cylinder.

- Tłokowe – Uplastycznienie materiału w cylindrze a wtryśnięcie za pomocą tłoka

- Intruzyjne – Możliwość wtryskiwania kształtek, których objętość leży daleko powyżej max obj. wtryskowej ślimaka.

- Wielobarwne lub wieloskładnikowe – Możliwość formowania wyrobów złożonych z różnych materiałów lub kolorów, połączenie następuje w formie na gorąco, wtryskarka wymaga co najmniej 2 jednostek wtryskowych.

- Gazowe GIT lub gazowe ze spienianiem GIT-S – Podczas procesu do formy podawany jest gaz obojętny w ten sposób można formować wyroby o różnych grubościach ścianek. W technice GIT-S pęcherze gazu w formie powodują spienienie rdzenia.

*WTRYSKARKA – Maszyna do przetwórstwa tworzyw. Ogólna budowa jest podobna, ponieważ składają się one z pełniących tę samą rolę zespołów funkcjonalnych. Elementy wtryskarki: Zbiornik tworzywa, Cylinder, Ślimak, Układ napędowy ślimaka, Elementy grzejne, Układ rozłączający i wyrzutnikowy, Siłowniki hydrauliczne, Układ zamknięcia formy i chłodzenia oraz grzejny formy, Lej zasypowy.

2. WYTŁACZANIE – Proces ciągłego formowania wyrobów. Przebiega w wytłaczarkach, gdzie narzędziem jest głowica wytłaczarska zaopatrzona w dyszę, a otrzymany przedmiot nosi nazwę wytłoczony. Jest to ciągłe topienie masy tworzyw do formowania i transportowanie jej przez odpowiednie dysze nadające temu tworzywu kształt z jednoczesnym chłodzeniem celem otrzymania półproduktu w postaci płyt, profilu lub foli.

*WYTŁACZARKA - Jej zadanie polega na dostarczeniu do głowicy odpowiednio ujednorodnionego tworzywa – przy określonym natężeniu przepływu , ciśnieniu i temperaturze. Składa się z układu napędzającego (silnika, przekładni), uplastyczniającego (zasobnika, cylindra, ślimaka, grzejników, wentylatorów) oraz sterowania (mocy, temperatury). Elementy wytłaczarki: lej zasypowy, ślimak, cylinder, grzejniki opaskowe, czujnik temp., sito, głowica.

*WYTŁACZARKI JEDNOŚLIMAKOWE - Tworzywo jest dostarczane do cylindra układu uplastyczniającego przez zasobnik, a następnie transportowane za pomocą obracającego się ślimaka w kierunku głowicy.

*WYTŁACZARKI DWUŚLIMAKOWE – znajdują zastosowanie głownie do wytłaczania profili z materiałów wrażliwych termicznie, np. PVC, oraz do realizowania specjalnych operacji technologicznych, np. mieszania tworzyw, odgazowywania czy wytłaczania reaktywnego. Wytłaczarki dwuślimakowe mogą być współbieżne lub przeciwbieżne, o różnym stopniu zazębienia ślimaków (zazębiające się, nie zazębiające się).

*WYTŁACZARKI WSPÓŁBIEŻNE – ślimaki obracają się w tym samym kierunku. Podczas każdego obrotu ślimaków tworzywo jest przemieszczane z kanału jednego ślimaka do kanału drugiego. Przepływ tworzywa ma charakter wleczony, jednak podczas przemieszczania między ślimakami tworzywo przebywa dłuższą drogę i jest poddawane większemu ścinaniu. Intensywne ścinanie jest wywołane dużą różnicą prędkości między powierzchniami zazębiających się zwojów ślimaka.

*WYTŁACZARKI PRZECIWBIEŻNE – ślimaki obracają się w przeciwnych kierunkach. Każdy segment ślimaka tworzy tutaj zamkniętą komorę w kształcie zwichrowanej litery C, która przemieszcza tworzywo od zasobnika do końca ślimaka – bez przepływu do komór sąsiednich. W tym przypadku nie występuje przepływ wleczony, tak że nieznaczne jest tylko rozpraszanie energii wewnętrznej. Reguła jest, że tworzywo jest dozowane do wytłaczarki w taki sposób, że komory ślimaka są jedynie częściowo wypełnione.

3. PRASOWANIE – Cykliczne wprowadzanie tworzywa do zamkniętego gniazda formującego, uplastycznienienie a następnie stapianie w zamkniętym gnieździe formującym, jego utwardzenie lub zestalenie, i wyjęcie przedmiotu, zwanego w tym przypadku wypraską prasowniczą, z gniazda. Proces prasowania zachodzi na prasach lub bez ich pomocy, jednak zawsze z użyciem narzędzia, którym jest forma prasownicza mająca gniazdo formujące.

*PRASOWANIE NISKOCIŚNIENIOWE – Stosowane do formowania tworzyw zdolnych do utwardzania przy nieznacznym ogrzaniu i niskim ciśnieniu. Nośnik nasycony żywicą umieszcza się warstwami w formie wykonanej z gipsu, drewna, tworzywa lub lekkiego metalu. Drugą część formy zastępuje się elastyczną przeponą, podwyższa się temp., po czym do worka wprowadza się medium (woda, olej) o nadciśnieniu 0,9-1,2 MPa.

*PRASOWANIE WYSOKOCIŚNIENIOWE – TŁOCZONE – Jest to kształtowanie w formach, co najmniej dwudzielnych, w których matryca i stempel nadają przedmiotowi żądany kształt. PRZETŁOCZONE – Niezbędna ilość tłoczywa, wstępnie ogrzanego, umieszcza się w cylindrze z którego w postaci całkowicie uplastycznionej, zostaje przetłoczone przez 1 lub więcej kanałów do formy.

TETRAPAK – System aseptycznego pakowania ciekłych produktów spożywczych w charakterze opakowania wykonanego z trójwarstwowego kompozytu skł się z: Warstwy grubego papieru, Warstwy folii aluminiowej gwarantującej szczelność i nieprzepuszczalność zapachów, Warstwy folii wykonanej z polimeru, np. Polietylenu.

REGRANULATY – Pochodzą z przetworzenia czystych odpadów poprodukcyjnych folii lub przesortowanej mytej folii odpadowej. Produkcja regranulat odbywa się na wytłaczarkach z odgazowaniem. Zastosowanie: Meble, wykładziny podłogowe, rury, profile okienne PVC.

SORTOWANIE ODPADÓW POLIMEROWYCH:

- Sortowanie ręczne – Skuteczne sortowanie poszczególnych zanieczyszczeń, zalecane tylko dla odpadów czystych, wyst. szkodliwe czynniki na stanowiskach pracy.

- Analiza elementów z tworzywa – W ten sposób można łatwo zidentyfikować np. PVC, ponieważ jego cząsteczki zawierają atomy chloru. Dostępne są automatyczne systemy rozdzielające butelki z różnego rodzaju tworzyw.

- Rozdzielanie ze względu na różnice gęstości materiału – Tworzywa są rozdrabniane i mieszane z cieczą. Część z nich tonie, a część unosi się na powierzchni. Mogą być także rozdzielone w wirówce.

- Rozdzielanie elektrostatyczne – Stosowana w przypadku tworzyw elektryzujących się w różnym stopniu, np. PET, PVC.

- Metoda selektywnego rozpuszczania – Za pomocą odp. rozpuszczalników organicznych rozpuszcza się określone tworzywa, oddziela się je i odzyskuje po usunięciu rozpuszczalnika.

- Hydrocyklon – Duża skuteczność i podwójna funkcja oczyszczania poprzez mycie, awaryjność ze względu na wymaganą prędkość obrotów cylindra.

- Flotacja – Skuteczne oczyszczanie materiału, może być jako dodatek do pozostałych metod sortowania.

- Metoda laserowa oraz spektroskopia , Separator odśrodkowy Censor.

PODZIAŁ POLIMERÓW:

- Poliolefina – Polimery zaw. Tylko węgiel i wodór, w których wyst. długie łańcuchy węglowe –C-C-C-, np. PE, PS, PP.

- Polimer winylowy – Otrzymywane w wyniku rozerwania wiązań –C=C- wyst. w monomerach, na skutek czego powstają długie łańcuchy węglowe, np. PMMA, Poliakrylan, PVC itp., a więc zawierające oprócz węgla i wodoru także inne atomy.

- Polieter – W głównych łańcuchach wyst. wiązania eterowe np. Poli (tlenek etylenu).

- Poliamidy – Wyst. wiązanie amidowe (-NH-C(O)-)

- Poliuretany – Wyst. wiązanie uretanowe (-NH-C(O)-O-)

- Poliestry – Wyst. wiązanie estrowe (-C(O)-O-)

- Poliwęglany – Wyst. wiązanie węglanowe (-O-C(O)-O-)

- Polimer nieorganiczny – Nie wyst. atomy węgla, takie jak polisiloksan, polifosfazen, polisiarczek.

- Polipeptydy, poli (węglowodany), kwasy nukleinowe – To są biopolimery.

KLASYFIKACJA POLIMERÓW ZE WZGLĘDU NA WYDŁUŻENIE:

- PLASTOMERY- materiały polimerowy, którego współczynnik sprężystości wzdłużnej E (moduł Younga) wynosi powyżej 1000MPa, a wydłużenie przy rozciąganiu do 100%. Rozróżnia się plastomery termoplastyczne i utwardzalne.

- ELASTOMERY- Współczynnik sprężystości wzdłużnej zawiera się w przedziale od 1do 4 MPa, a wydłużenie przy rozciąganiu jest większe od 100%. Rozróżnia się elastomery termoplastyczne i utwardzalne.

*Polimery termoplastyczne – termoplasty, materiały zdolne do wielokrotnego przechodzenia pod wpływem ciepła ze stanu stałego w plastyczny następnie ciekły oraz odwrotnie bez uszkodzenia struktury oraz utraty właściwości fizycznych.

*Polimery utwardzalne – duroplasty, materiały przekształcające się nieodwracalnie pod wpływem dostarczonego ciepła lub substancji chemicznej ze stanu plastycznego (ciekłego) w ciało stałe nietopliwe w procesie sieciowania. Rozróżnia się w tej grupie polimery termoutwardzalne (proces sieciowania wymaga podwyższonej temperatury) i chemoutwardzalne (proces wymaga obecności zw. chemicznego).

PRZEKSZTAŁCANIE MONOMERÓW W POLIMERY:

*Polimeryzacją addycyjną nazywamy proces kolejnego łączenia się ze sobą z pomocą wiązań chemicznych wielu małych cząsteczek w makrocząsteczki. Podczas tej polimeryzacji nie występuje wydzielanie się produktów ubocznych a reakcja przebiega bez elementarnych zmian składu chemicznego reagujących związków.

*Polimeryzacją kondensacyjną jest proces powstawania makrocząsteczek któremu towarzyszy wydzielanie się małocząsteczkowych produktów ubocznych, np.: wody, chlorowodoru, alkoholu, oraz powstawanie nowych wiązań i ugrupowań chemicznych np.: estrowych lub amidowych.

*Polimeryzacja migracyjna stanowi proces powstawania makrocząsteczek bez wydzielania się substancji małocząsteczkowych, w którym powstają nowe ugrupowania zwykłe na skutek migracji ruchliwego atomu wodoru.

proszku nie będącą polimerem.