Műanyaghulladék menedzsment

Átírás

1 Műanyaghulladék menedzsment október 16. Dr. Ronkay Ferenc egyetemi docens

2 PET újrahasznosítás Polietilén-tereftalát: telített poliészter Tulajdonságai: jó gázzáró tulajdonságok (főleg CO 2 -dal szemben) nagy mechanikai szilárdság és ütésállóság áttetsző, fényes felület jó vegyszer- és időjárás állóság amorf vagy részben kristályos szerkezeti állapot jellemzi, mindkét állapotban jól orientálható.

3 Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai. Műegyetemi Kiadó 2000

4

5 PET felhasználás [kt] Magyarország PET felhasználásának alakulása y = 3,06x ,56 R² = 0, Év Forrás: Műanyag és Gumi folyóirat megfelelő lapszámai

6 PET palackok gyártása PET granulátum szárítása Előgyártmány fröccsöntése Szerszám nyitás Előgyártmány temperálása Palack fúvása Kész palack

7 PET palackok gyártása

8 Eldobható és visszaváltható PET palackok, valamint az üvegek összehasonlítása Gázáteresztő képesség Nyomás állóság Visszaváltási szám Tömeg (1 l) Üveg minimális bar g Többutas PET palack minimális bar g Egyutas PET palack minimális 6-8 bar 0 20 g

9 Újratöltés Depalettázás Palackok kiemelése Rekesz mosás Raktározás Csavarzár eltávolítása, alakellenőrzés Szag-analízis Mosás Egyéb vizsgálatok Töltés Csavarzár, címke elhelyezése Palettázás

10 Törés Vizsgált palack Elviselt max. nyomás [bar] Visszaváltások Új 1. száma 13 Új Elviselt 2. nyomás, 11 tönkremeneteli Erősen forma 9 használt?

11 Öregedés Vizsgált palack m [g] Degradáció Opálosodás Mikrorepedések Ridegedés Morfológiai vizsgálat: Differenciál Scanning Calorimeter ΔH Kristályosság [%] új 0, ,271 29,67 Alig használt 0, ,060 28,71 Közepesen sokat használt Nagyon sokat használt 0, ,661 29,98 0, ,850 30,93

12 Kopás Optikai vizsgálat Próbatest Mérési pont teljesen új alig használt Vizsgált palack közepesen sokat használt nagyon sokat használt tönkrement Fényforrás Próbatest Érzékelő átlag ~780 ~700 ~440 ~600 ~640

13 A többutas palackok karcosodása A felületi mikrogeometria mérése tapintófejes méréstechnikával (Mahr Perthométer használatával) Sima felületű palack Karcos palack Ra Rz Új palack 0,09 μm 1,54 μm Karcos palack 1,13 μm 6,58 μm Polírozott palack 0,18 μm 0,45 μm Polírozott palack

14 A PET újrahasznosítása Újrahasznosítás módjai: termikus (égetés) kémiai (depolimerizáció) A reciklálás során: fizikai (reciklálás) szennyeződések más polimerekkel való keveredés degradáció mechanikus termikus Csökken a molekulatömeg hidrolízis

15 PET csomagolási célú felhasználása és visszagyűjtési arány Világon: 2011-es felhasználás: ~ kt Visszagyűjtési arány: ~20-25% Eu-ban: 2011-es felhasználás: kt Visszagyűjtési arány: 51% Mo-n: 2011-es felhasználás: 66 kt Visszagyűjtési arány: ~25% Forrás: petcore.org; F. Welle: Twenty years of PET bottle to bottle recycling An overview. Resources, Conservation and Recycling, Volume 55, Issue 11, September 2011, Pages

16 Forrás: PETCORE Eu-ban visszagyűjtött PET

17 PET anyagában történő újrahasznosítása Év Felhasználási terület [%] szál lemez palack szalag egyéb EU USA 62,1 5,3 17,3 11,7 3,6 EU 57 16,2 15,2 7,8 3,8 USA 53,6 8,2 20,6 15,2 2,4 EU 40, ,5 USA 36, ,6 12,2 5,5

18 Szálgyártás

19 Szálgyártás

20 PET hulladék alkalmazási területei Másodlagos PET-ből készült termékek

21 Lemezgyártás

22 Élelmiszeripari hasznosítás % ecetsav 10 nap, 40 C 50% etilalkohol 10 nap, 40 C izooktán 2 nap, 20 C Összkioldódási határérték : 10 mg/dm 2 100% Eredeti granulátumból készült palack 30% VT regranulátumból és 70% eredeti granulátumból készült palack 100% VT regranulátumból készült palack 100% kék regranulátumból készült palack

23 Élelmiszeripari hasznosítás Solid State Polymerization

24 Feszültség [MPa] Ütőszilárdság [mj/mm 2 ] Mechanikai tulajdonságok (eredeti és reciklált PET) ABS PA PP PMMA Eredeti Reciklált Eredeti Reciklált Nyúlás [%]

25 Molekulatömeg növelés Chain extenders Solid State Polymerisation 1,6-Diisocyanatohexane (NCO), 1,4-butanediol diglycidyl ether (EPOX) P. Raffa, M. Coltelli, S Savi, S. Bianchi, V. Castelvetro: Chain extension and branching of poly(ethylene terephthalate) (PET) with di- and multifunctional epoxy or isocyanate additives: An experimental and modelling study. Reactive & Functional Polymers 72 (2012) S.N. Vouyiouka, E.K. Karakatsani, C.D. Papaspyrides: Solid state polymerization. Prog. Polym. Sci. 30 (2005) 10 37

26 Bazalt- és üvegszálas erősítés Erősítőanyagok: Üvegszál Bazaltszál 10, 20, 30 tömeg% erősítés Húzó rugalmassági modulusz [GPa] Száltartalom [tömeg%] PET GF/PET BF/PET

27 Elektromos vezetőképesség növelés PET palack Hidrogén tüzelőanyag cellás jármű Elektronmikroszkópos kép a lemez keresztmetszetéről Szelektíven gyűjtés utáni darálék Extrúzió, elektromosan vezető alapanyag gyártás Fröccsöntött bipoláris lemez, reciklált PET grafit és szénnanocső tartalommal

28 HRR [kw/m 2 ] Limiting Oxygen Index [%] Égésgátlás Cone-calorimetria Oxigén index vizsgálat 4 FR 4 FR + 1 ommt 4 FR + 3 ommt C FR 4 FR 8 FR Time [s] ommt Content [w/w%]

29 Elektronikai termék fejlesztés

30 Habosítás Felület digitalizálás: Utónyomással és habosítóval készült termék Fotó Ipari CT

31 Köszönöm a figyelmet!