طبق تجربه و مشاورههای مختلف به شرکتها و فعالان صنعت بازیافت جداسازی ضایعات یکی از دغدغه های این صنعت در ایران و سایرکشورها می باشد. زیرا بازیافت به نوعی استفاده مجدد از مواد مصرفی به عنوان مواد اولیه است که برای ساختن یک محصول بکار رفته و در حال حاضر این محصول چندین ماده دیگر را نیز به همراه دارد. علاوه بر آن آلودگی و بقایای مواد غذایی و خاک و سنگ را نیز دارد.
یکی از روشهای متداول , قدیمی و شناخته شده برای جداسازی ضایعات ,جداسازی بر اساس دانسیته می باشد.
روش جداسازی بر اساس دانسیته توسط یک سیال انجام می شود که دانسیته آن حد واسط پلاستیکهایی است که می بایست جداسازی شوند. پلاستیکهایی که جرم مخصوص کمتری نسبت به سیال دارند شناور می مانند و آنهایی که سنگین ترند ته نشین می شوند. انواع سیالاتی که به عنوان واسطه استفاده می شوند عبارتند از:
آب که معمولا” برای جداسازی پلی الفین ها از غیر پلی الفین ها استفاده می شود.
مخلوط های آب /متانل که برای طبقه بندی پلیمرهایی با جرمهای ویژه کمتر از واحد مانند پلی الفین ها است.
محلولهای NaClو ۲ZnCl برای پلیمرهایی با جرمهای ویژه بزرگتر از واحد به کار می رود .
روش شناوری- ته نشینی برای جداسازی پلی الفین ها از PVC , PET با استفاده از آب به عنوان واسطه کاربرد وسیعی دارد. مثلا در بازیافت بطری های پت, درب بطری از جنس PP و برچسب کاغذی روی آب می مانند و پت و پی وی سی ته نشین می شوند. برای این جداسازی اگر EPS در مخلوط پلیمرها وجود داشته باشد مزاحم واکنش می باشد زیرا از آب سبکتر است.
بنابراین بزرگترین محدودیت روشجداسازی بر اساس دانسیته این است که برای پلیمرهایی که دانسیته بسیار نزدیک به هم دارندروش مناسبی نیست. برای مثال با روش جداسازی بر اساس دانسیته PP,PEو LDPE را نمی توان جدا کرد زیرا دانسیته PP,PE بسیار به هم نزدیک است. فاصله دانسیته بین LDPE , HDPE 001/0gr\cm3 وPP , HDPE 003/0است . یا پلاستیکهایی نظیر PVC , PET دانسیته های مشابه دارند که همپوشانی می کند. همچنین برای پلاستیکهایی که به آنها افزودنی هایی مانند پرکننده ها,رنگدانه ها,عاملهای تقویت شده اضافه شده است از آنجاییکه این افزودنی ها دانسیته را تغییر می دهد محدودیت ایجاد می کند. مشکل دیگر روش جداسازی بر اساس دانسیته کنترل دقیق جرم مخصوص محلول آبی به واسطه تغییر محدوده حرارت می باشد. در طول روش جداسازی بر اساس دانسیته تبخیر محلول دوتایی منجر به تغییر ترکیب و بنابراین جرم مخصوص محلول می شود. البته اگر واسطه یک حلال باشد مشکلی بوجود نمی آید اما اگر درصد خاصی از محلول برای جداسازی لازم است باید به ترکیب در صد دقت نمود. از دیگر موارد اثر کشش سطحی سیال است که آفت این روش می باشد . علاوه بر این کلوخه ای شدن تکه های مختلف یک ذره سبکتر باعث سنگینی آنها و ته نشینی می گردد. از دیگر موارد که باید به آن توجه کرد اثر کشش سطحی است که آفت این روش است. بعلاوه کلوخه ای شدن تکه های مختلف یک ذره سبکتر باعث.
سنگینی آنها و ته نشینی می گردد .فلات تانک وسیله بسیار قدیمی برای جداسازی مخلوط پلاستیکها می باشد.این دستگاه یا مخزن بوسیله یک واسطه که اغلب موارد آب است پر می شود و از طریق اختلاف دانسیته مواد را جدا می کند. همانطور که عرض شد آب جداکننده خوبی برای پلی الفین ها است.
مشکل دیگر این روش سرعت پایین آن و کنترل واکنش برای رسیدن به خلوص بالا است.
بنابراین به دلیل زمان مورد نیاز برای ته نشینی و سرعت پایین فرایند, فلات تانکها را بزرگ و به همراه مقدار زیادی آب در نظر می گیرند.
در واقع روشهای شناوری تنها چیپس های پلاستیک را با سرعت کم حرکت داده و معلق نگه می دارند تا بر اثر نیروی جاذبه سنگینترها را تهنشین شوند و برای مثال برای ذرات به اندازه ۰٫۵میلیمتر سرعت کم ۶میلیمتر/ثانیه است.
در واقع برای جداسازی مناسب زمان ماندگاری بالا نیاز است و این خروجی سیستم را کم می کند. برای این منظور مخزنهای بزرگ و مقدار زیاد آب لازم است.از دیگر عوامل موثر برای جداسازی بهتر اندازه و ژئومتری ذرات است حتما باید پلاستیکها به خرد شوند و سپس به داخل فلات تانکها ریخته شوند.برای مثال برای جداسازی موثر بطری و فیلم ,ابتدا باید جداگانه چیپس و خرد شوند.
با وجود مشکلات فوق این روش مزیتهایی نیز دارد:
ساده و قابل اجراء و کم هزینه است .
برای جداسازی یک پلیمر مخصوص از مخلوط بقیه مواد قابل انجام است.اگر موادی به آب بیافزایید که دانسیته آنرا تغییر دهد می توان حتی برای پلیمرهایی که دانسیته مشابه دارند استفاده کرد. برای مثال برای بازیافت فیلم PVC یک فرایند غوطه وری اصلاح شده برای جدا کردن PVC از سایر پلاستیکها استفاده می شود.دراین روش ابتدا فیلم PVC در اسیاب همراه آب خرد می شود. این دوغاب پلیمری روی سرندها آبگیری شده سپس این پلیمر با تسمه نقاله ای به مخزن آب با دانسیته ۱٫۲ هدایت می شود .برای بدست آوردن این دانسیته از آب به آن مقداری نیترات کلسیم می افزایند که دانسیته را به ۱٫۲ می رسانند .در این واسطه آنهایی که سبکتر از ۱٫۲هستند شناور می شوند نظیر پلی الفینها و آنهایی که سنگینتر هستند و از جمله خود پی وی سی ته نشین می شود.سپس مخلوط ته نشین شده به محلول سنگین تر هدایت می شوند در این محلول مجددا آنهایی که سبکتر از PVC هستند شناور می شوند و از بقیه جدا شده و در سانتریفیوژ خشک شده, گرانول و بسته بندی می کنند.البته آنهایی که دانسیته ۵/۱-۲/ ۱دارند PVC را آلوده می کنند از جمله PET .اما خوشبختانه پت نمی تواند در این موضوع زیاد آلوده کننده مهمی باشد.
مثال دیگر از این نوع تفکیک ترموپلاستیکهای الاستومر از پلی الفینها می باشد که با افزودن مقداری کربنات کلسیم به آب به همین شناورسازی است .در حالت عادی پی الفینها که دانسیته مشابه دارند هردو روی آب شناور میمانند.برای ایجاد اختلاف دانسیته بین پلی الفینها و الاستومرها به آب کمی کربنات کلسیم اضافه می شود تا الاستومرها شناور شوند.
بنابراین همانطور که ملاحظه کردید برای جداسازی به این روش نیاز به مصرف زیاد آب می باشد و در نهایت آب حاصله می بایست تصفیه گردد.
جداسازی به روش خشک:
در این روش سیال مورد نظر هوا است.جداسازی هوا توسط یک نقاله اسیلیتیگ می تواند استفاده شود تا مواد سنگین نظیر فلزات ,شیشه و پلاستیکها از بقیه جدا شوند.
طبقه بندی سه مرحل ای توسط هوا می تواند ۴ نوع پلاستیک را توسط هوا جدا می شود.تجهیزات طبقه بندی بوسیله هوا برای جداسازی مخلوطهای پلی آمید از HDPE مخزنهای سوخت یا کاغذ را از بطری های پت در نظرگرفته می شود.در این روش نیز الیاف و ذرات سبک می تواند از پلیمر بوسیله هوا جدا شود. PVCالیاف دار مانند برخی شلنگهای آبیاری ابتدا خرد می شوند و سپس جداسازی توسط هوا دنبال می شود و الیاف و کرک و ذرات سبکتر به این روش از پلیمر PVC جدا می شوند.
این روش معمولا برای ضایعات تمیز استفاده می شود. اشکال این روش این است که مواد غذایی چسبیده به پلاستیکها بوسیله روش قبل استفاده از سیال آب بهتر جدا می شود و مواد غذایی به پلاستیکها باقی می مانند.
در برخی از خطوط بازیافت پت پس از خشک کردن پرک پت برای جداکردن لیبل های باقی مانده از این روش استفاده می کنند. مزیت این روش این است که نیاز به خشک کردن ندارد.
