چرا بازیافت پلیاولفین در حد مکانیکی متوقف میشود
پلیاتیلن (PE) و پلیپروپیلن (PP) با هم بیش از نیمی از کل
پلاستیکهای تولیدشده در جهان را تشکیل میدهند. آنها سبک، خنثی و ارزان هستند — دقیقاً به همین دلیل است
که نگه داشتن آنها در چرخه برای اقتصاد چرخشی اهمیت زیادی دارد. با
این حال، بازیافت مکانیکی پلیاولفینهای پس از مصرف، اساساً توسط آنچه
در طول عمر اول و در حین فرآوری مجدد برای زنجیرهی پلیمری رخ میدهد، محدود میشود.
هر فرآیند اکستروژن، هر سابقه حرارتی و هر بار قرار گرفتن در معرض برش، باعث شکست زنجیرهای
و آسیبهای ترموآکسیداتیو میشود. نتیجه آن، گرانولی بازیافتی
با وزن مولکولی پایینتر، توزیع وزن مولکولی گستردهتر و خواص مکانیکی
ضعیفتر نسبت به ماده بکر اولیه است. در صورت عدم مدیریت، این بدان معناست
که بازیافتی پس از مصرف (PCR) تنها میتواند به کاربردهای کمارزش تبدیل شود —
و حلقه هرگز واقعاً بسته نمیشود.
پراکسیدها به عنوان ابزارهای دقیق برای اصلاح زنجیر
اینجاست که پراکسیدهای آلی جایگاه خود را در چرخه پلاستیکهای دورهای پیدا میکنند. پراکسید در اصل،
منبعی کنترلشده از رادیکالهای آزاد است. با انتخاب شیمی مناسب، دمای
نیمهعمر مناسب و دوز مناسب، یک ترکیبکننده میتواند عمداً آنچه در طول فرآوری مجدد بر روی کربناسکلت پلیمر اتفاق میافتد را هدایت
کند.
واکنش تجزیهای کنترلشده (Visbreaking)
در بسیاری از خطوط بازیافت، ماده بازیافتی با شاخص جریان مذاب (MFI) بسیار پایینی
برای فرآیند هدف میرسد — برای مثال، قالبگیری تزریقی دیواره نازک به MFI بالایی نیاز دارد
. یک پراکسید که به دقت دوزبندی شده است، باعث شکستگی زنجیرهای کنترلشده میشود که بدون آسیب حرارتی ناشی از اکسترود مجدد مکرر، شاخص جریان مذاب (MFI) را به محدوده مناسب فرآیند میرساند
. نتیجه،
یک ماده بازیافتی است که به راحتی روی ابزارآلات موجود کار میکند.
سازگارسازی جریانهای مخلوط
پلیمر واقعی در دنیای واقعی به ندرت یک پلیمر خالص است. پلیاتیلن و پلیپروپیلن از نظر ترمودینامیکی با
هم نامحلول هستند، بنابراین یک جریان مخلوط PE/PP محصولی شکننده و کدر به وجود میآورد.
پراکسیدها میتوانند در محل، سایتهای واکنشگر ایجاد کنند که فازها را به هم متصل کرده، چسبندگی بینفازی را بهبود میبخشند
و یک مخلوط ناسازگار را به یک ترکیب قابل استفاده تبدیل میکنند.
شبکهسازی برای ارتقاء ارزش
همان شیمی رادیکالی میتواند به سمت دیگر نیز پیش رود. در مواردی که مقاومت حرارتی بالاتر یا
بهبود رفتار خزشی مورد نیاز است — مانند لولهها، کابلها، فومها — یک پراکسید، شبکهسازی عرضی را آغاز
میکند که بازیافتی را فراتر از مشخصات اصلی آن ارتقا میدهد. تخریب
و شبکهسازی عرضی دو روی یک مکانیزم قابل کنترل هستند.
بستن حلقه با گریدهای دو سِندِر
شرکت Do Sender Chemicals گریدهای پراکسید آلی و آغازگر آزو را توسعه میدهد که به طور خاص
برای اقتصاد بازیافت تنظیم شدهاند: پروفایلهای تجزیه قابل پیشبینی، باقیماندههای کم، و
در صورت لزوم، مستندات مرتبط با تماس با مواد غذایی. پراکسیدهای
با رئولوژی کنترلشده ما به بازیافتکنندگان این امکان را میدهد که MFI را از نظر کیفیت بین دستههای مختلف تثبیت کنند، خوراک پلیاولفین مخلوط را همگنسازی کنند و
مقدار ماده بکر مورد نیاز برای رسیدن به اهداف عملکردی را کاهش دهند.
چشمانداز
دورپاشی واقعی به معنای جمعآوری پلاستیک بیشتر نیست — بلکه به معنای حفظ
ارزش در هر چرخه است. با در نظر گرفتن پراکسیدها به عنوان یک ابزار فرمولاسیون دقیق و
نه یک افزودنی تجاری، صنعت میتواند پلیاولفینها را در
طول چندین چرخه در کیفیتی عالی حفظ کند. اینگونه است که یک جریان خطی «برداشت-ساخت-زباله» به یک حلقه واقعی تبدیل میشود.