Degradacja tworzyw sztucznych
Weronika:Problem rosnącej ilości odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych spowodował rozwój badań w kierunku wytwarzania polimerów ulegających szybkiej degradacji po okresie użytkowania. Istnieje wiele sposobów prowadzących do zwiększenia degradowalności łańcucha polimeru, który może ulegać hydrolizie, utlenianiu, termo- lub fotodegradacji.
Patryk:Część polimerów jest podatna na biodegradację, podczas której pod wpływem działania mikroorganizmów następuje rozkład na biomasę z wydzieleniem gazów, takich jak dwutlenek węgla, metan, amoniak, przy czym większość polimerów syntetycznych nie jest biodegradowalna.
Monika:Materiały polimerowe ulegające biodegradacji, takie jak:
Polihydroksymaślan (PHB) - produkowany przez mikroorganizmy,
Poliaktyd (PLA) - produkowany na drodze syntezy monomerów pochodzenia roślinnego,
Polikaprolakton (PCL) - wytwarzany z surowców petrochemicznych,
Daria:Początkowo były głównie wykorzystywane w przemyśle medycznym, a wprowadzenie ich do powszechnego użytku ograniczały wysokie koszty produkcji. Obecnie, wraz z rozwojem nowych technologii, znajdują one szersze zastosowanie.
Brygida:Poliaktydy stosuje się w produkcji folii ogrodniczych, biodegradowalnych doniczek, worków na śmieci, toreb, siatek na owoce i warzywa, jednorazowych talerzy, kubków i sztućców.
Inną grupą degradowalnych polimerów, wykorzystywanych do produkcji opakowań z tworzyw sztucznych, są plastiki syntetyczne z dodatkami przyspieszającymi ich degradację.
Gosia:Dodatki te, w postaci soli lub kompleksów metali przejściowych, zwane pro-degradantami, katalizują procesy utleniania polimeru prowadząc do zmniejszenia ciężaru cząsteczkowego i dodatkowo tworzą na powierzchni materiału grupy hydrofilowe inicjujące procesy biodegradacji.
Donia:Z PHB wytwarza się opakowania na szampony i kosmetyki. Kolejnym przykładem materiału polimerowego wykorzystywanego do wyrobu opakowań (folie, torby na zakupy, artykuły jednorazowego użytku) jest skrobia termoplastyczna (TPS).
Czarek:Istotne ograniczenie dla upowszechniania produkcji opakowań i innych wyrobów z tworzyw biodegradowalnych stanowi ich znacznie wyższa cena (często kilkakrotnie) w porównaniu z tworzywami tradycyjnymi. Jest ona wynikiem wyższych kosztów wytwarzania surowców i niższych wydajności przy produkcji wyrobów.
Foliowe torby handlowe
Foliowe torby handlowe, używane do pakowania zakupów, produkowane są głównie z cienkiej folii PE-HD lub z grubszych folii PE-LD. Torby takie są przeważnie używane jednokrotnie, lub co najwyżej kilkukrotnie, w przypadku toreb z PE-LD, i wyrzucane. Niektórzy producenci toreb polietylenowych, chcąc zachęcić konsumentów do zakupu ich wyrobów, stosują na foliówkach „zielone” znaki lub hasła budzące skojarzenia z ekologią.
Często jest to nieuczciwa reklama, mogąca wprowadzić w błąd klienta, który z czystym sumieniem kupuje takie torby wierząc, że przyczynia się do ochrony środowiska.Torby wykonane z polietylenu, bez pozostałości pakowanych produktów, są przydatne do recyklingu materiałowego i mogą być powtórnie przetworzone do granulatu poprzez etapy, takie jak rozdrabnianie, mycie, suszenie, prasowanie, wytłaczanie i rozdrabnianie.
Jednak warunkiem koniecznym jest tutaj odpowiednia segregacja odpadów. Innym rodzajem toreb z folii polietylenowych, są torby wielokrotnego stosowania z tkaniny polipropylenowej.
Inną grupę foliowych toreb handlowych stanowią, reklamowane jako „torby przyjazne środowisku”, foliówki oksy-biodegradowalne i biodegradowalne. Torby oksy- biodegradowalne oznaczone są symbolem zielonej kropli lub posiadają informację słowną o dodatku pro-degradantu i oferowane są przez sieci, takie jak Tesco lub Lewiatan.
Torby biodegradowalne są oznaczone znakiem "seedling" (sadzonka, kompostowalny). Pierwsze z nich wytwarzane są z polimerów syntetycznych z dodatkiem wspomnianych powyżej d2w lub TDPA, natomiast torby biodegradowalne (kompostowalne) są najczęściej wykonane z biopolimerów - zmodyfikowanej skrobi kukurydzianej, pszenicznej lub ziemniaczanej. Rozkład toreb biodegradowalnych następuje w warunkach kompostowni.
Warunkiem prawidłowego zagospodarowania odpadów z toreb biodegradowalnych jest więc ich segregacja i przekazanie do odpowiedniego zakładu utylizacji. Brak rozpowszechnionych systemów segregacji odpadów organicznych oraz brak zainteresowania ze strony kompostowni przyjmowaniem odpadów, innych niż organiczne, powoduje włączenie siatek kompostowalnych do strumienia odpadów trafiających na składowiska.
Dodatkowo biodegradacja posiada ukryte koszty: biologiczny rozkład polimeru biodegradowalnego powoduje emisję dwutlenku węgla i metanu (gazów cieplarnianych), a ograniczenie efektu cieplarnianego stało się obecnie ważnym celem międzynarodowych działań. Po drugie, do wytworzenia polimerów z roślin potrzebna jest energia pozyskiwana z paliw kopalnych, a niezbędny nakład energetyczny jest większy niż przypuszczano.
Producenci toreb oksy-biodegradowalnych reklamują swoją technologię jako bezpieczną dla środowiska, umożliwiającą całkowite wyeliminowanie zagrożenia związanego z długoletnim rozpadem odpadów z folii i, co za tym idzie, zmniejszeniem powierzchni potrzebnej do ich składowania. Dodatkowo podkreślają możliwość wykorzystania tworzyw z dodatkiem pro-degradantów w procesie recyklingu.
Wątpliwości dotyczące wykorzystania oksy-biodegradacji związane są z wynikami badań, potwierdzającymi pogorszenie jakości recyrkulatów zawierających polimery z dodatkiem pro-degradantu. Ponadto wskazuje się na możliwość niepełnej degradacji, która może prowadzić do rozproszenia polimeru w środowisku w postaci pyłu.
RECYKLING TWORZYW SZTUCZNYCH
W teorii prawie każdy rodzaj tworzywa sztucznego może być przetwarzany bez końca. W praktyce, z powodu zanieczyszczeń i wilgoci, tworzywa sztuczne można poddawać recyklingowi do 10 razy. To oczywiście pozwala uzyskać duże korzyści dla środowiska.
Te kilka rodzajów, które nie nadają się do recyklingu jest przekazywane do zakładów ciepłowniczych w celu odzyskania z nich energii w systemach grzewczych.
Przetworzone tworzywa sztuczne wykorzystywane są w:
torbach na śmieci
plastikowych paletach i koszach
ekranach dźwiękowych
doniczkach na kwiaty
meblach ogrodowych
Folia
Folia - materiał wykonany najczęściej z metalu nieżeliwnego lub z tworzywa sztucznego, o grubości do 2 mm (do wyrobu np. opakowań).
Folie z tworzyw sztucznych najczęściej wytwarza się metodą:
wytłaczania rękawa z rozdmuchem: wylewania, czyli wytłaczania płaskoszczelinowego
Folie mogą być jedno- lub wielowarstwowe. W tym drugim przypadku folia składa się z warstw z różnych tworzyw, dzięki czemu folia łączy cechy materiałów składowych. Mogą też wystąpić folie z tworzyw sztucznych, łączone z papierem lub z folią aluminiową.
Tworzywa używane do produkcji folii to między innymi:
polietylen;
polipropylen
folia polipropylenowa orientowana
polialkohol winylu
Rozciąganie
Folie z tworzyw sztucznych często rozciąga się jednoosiowo, tzw. orientacja jednoosiowa lub dwuosiowo, tzw. orientacja dwuosiowa. Rozciąganie odbywa się w podwyższonej temperaturze, poniżej temperatury mięknienia. Folie orientowane, po podgrzaniu, obkurczają się w kierunku orientacji.
Właściwość ta wykorzystywana jest np. do opakowywania. Aby folia orientowana utraciła własności termokurczliwe, podgrzewa się ją po orientacji do temperatury pomiędzy temperaturą orientacji, a temperaturą mięknienia.
Drukowanie
Folie z tworzyw sztucznych można używać jako podłoży drukowych. W tym celu zwiększa się energię powierzchniową folii za pomocą różnych metod aktywacji folii z tworzyw sztucznych.
Foliowanie
Folie z tworzyw sztucznych używane są do uszlachetniania druku przez jego foliowanie.
Polimery biodegradowalne to tworzywa sztuczne powstałe w procesie polimeryzacji mające właściwość biodegradacji czyli rozkładu biologicznego.
Polimery w pełni biodegradowalne są całkowicie przetwarzane przez mikroorganizmy nadwutlenek węgla, wodę i humus. Polimer uważa się za biodegradowalny jeśli w całości ulega rozkładowi przez bakterie w glebie lub w wodzie w ciągu 6 miesięcy. Polimery biodegradowalne mogą być rozkładane w środowisku przez mikroorganizmy takie jak bakterie i grzyby. W wielu przypadkach produktami rozkładu są dwutlenek węgla i woda.
Tworzywa biodegradowalne wytwarza się z surowców odnawialnych, takich jak cukry pochodzące z kukurydzy, albo z surowców petrochemicznych. Polimery biodegradowalne można przetwarzać stosując większość standardowych technologii przetwórstwa tworzyw sztucznych, włącznie z termoformowaniem, wytłaczaniem, formowaniem wtryskowym i rozdmuchowym.
Większość tworzyw biodegradowalnych należy do klasy poliestrów, choć kilka uzyskiwanych jest z innych materiałów, takich jak modyfikowana skrobia. Podczas gdy poliestry aromatyczne, takie jak politereftalan etylenu (PET), mają dobre właściwości mechaniczne, są raczej odporne na działanie mikroorganizmów.
Poliestry alifatyczne z kolei są bardziej podatne na rozkład, ale nie są tak wytrzymałe jak ich aromatyczne pochodne. Aby poprawić właściwości fizyczne biodegradowalnych poliestrów alifatycznych wbudowuje się czasem w ich strukturę fragmenty aromatyczne.
W implantologii polimerami biodegradowalnymi nazywa się tworzywa sztuczne, które podlegają rozkładowi w organizmie człowieka do substancji nie występujących w nim naturalnie, ale nie powodujących niekorzystnych reakcji. Polimery rozkładające się do substancji występujących w środowisku tkankowym nazywa się bioresorbowalnymi .
Polimery biodegradowalne znalazły zastosowanie w dwóch obszarach. Pierwszy
dotyczy medycyny i inżynierii tkankowej (np.chusteczki higieniczne, waciki kosmetyczne), drugi to masowa produkcja opakowań, folii orientowanych, folii do termoformowania, toreb na odpady, tacek,
sztućców produktów jednorazowego użytku, materiałów do powlekania papieru, do drukowania czy w rolnictwie.
SEGREGACJA ODPADÓW
Mimo że rynek recyklingowy po kryzysie zaczął się rozwijać, głównym problemem jest brak chęci wśród Polaków do segregacji odpadów. Wiele firm poligraficznych między innymi drukarnie traktują odpad kartonowy, foliowy czy palety jak śmieci.
Dużo drukarni i firm poligraficznych nie wie o tym, że mogą znacznie pomniejszyć swe koszty, sprzedając papiery poprodukcyjne, czyli np. ścinki czy źle wydrukowane arkusze,
Weronika
Patryk
Monika
Daria
Brygida
Gosia
Donia
Czarek