از زباله‌های پلاستیکی تا گلوله‌های قابل استفاده مجدد: مرحله به مرحله-فرایند بازیافت{1}

تبدیل زباله‌های پلاستیکی به گلوله‌های پلاستیکی قابل استفاده مجدد، یک پروژه سیستماتیک است که ارزش زیست‌محیطی و مزایای اقتصادی را ترکیب می‌کند. این نه تنها آلودگی محیط زیست ناشی از زباله های پلاستیکی را کاهش می دهد، بلکه مواد بازیافتی ارزشمندی را برای صنعت تولید فراهم می کند. این فرآیند را نمی توان با یک پیوند تکمیل کرد، بلکه از چندین فرآیند نزدیک و هماهنگ تشکیل شده است. یک سیستم بازیافت پلاستیک کارآمد و پایدار که می تواند این فرآیندها را به صورت ارگانیک ادغام کند تا کیفیت ذرات ثابت در خروجی نهایی را تضمین کند و در نتیجه حداکثر استفاده از منابع را به دست آورد.

در زیر، سفر کامل از زباله پلاستیکی تا گلوله‌های بازیافتی را به تفصیل شرح می‌دهیم.

اولین قدم در بازیافت، جمع آوری زباله های پلاستیکی از کانال های مختلف مانند هزاران خانوار، نهادهای تجاری یا خطوط تولید صنعتی است. این پلاستیک های مخلوط ابتدا به تأسیسات بازیافت مواد یا تأسیسات بازیافت پلاستیک ارسال می شود. در اینجا، آنها نیاز به مرتب سازی دقیق دارند.

مرتب سازی بسیار مهم است زیرا به طور مستقیم خلوص و ارزش ذرات تولید شده در آینده را تعیین می کند. کارگران در ابتدا آلاینده های بزرگ و زباله های غیر پلاستیکی را حذف خواهند کرد. متعاقباً، مجموعه ای از دستگاه های خودکار قابلیت های خود را نشان خواهند داد:

• تجهیزات غربالگری:مانند صفحه نمایش درام که برای جداسازی مواد با اندازه های مختلف استفاده می شود.
• جداسازی مغناطیسی و جداسازی جریان گردابی:به ترتیب برای حذف فلزات فرومغناطیسی (مانند قوطی های آهن) و فلزات غیر فرومغناطیسی (مانند قوطی های آلومینیومی) استفاده می شود.
• دستگاه مرتب سازی اعتبار نوری:این یکی از تجهیزات اصلی تاسیسات بازیافت مدرن است. از فناوری طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک برای "دیدن" انواع مختلف پلاستیک (مانند PET، HDPE، PP و غیره) در یک نگاه استفاده می‌کند و آنها را از طریق جریان هوا با فشار بالا به دقت جدا می‌کند.
• مرتب سازی باد و چگالی:با استفاده از تفاوت در مسیر حرکت مواد در جریان هوا یا ارتعاش، می توان فیلم های مسطح، کاغذ و بطری ها و ظروف سه بعدی- را از هم جدا کرد.

پس از یک سری مرتب‌سازی دقیق، پلاستیک‌ها تقریباً بر اساس نوع و رنگ طبقه‌بندی می‌شوند و مواد خام خالص را برای پردازش بعدی فراهم می‌کنند.

پلاستیک مرتب شده اغلب دارای آلاینده هایی مانند بقایای مواد غذایی، برچسب ها، چسب ها و غیره به سطح آن است. وظیفه فرآیند تمیز کردن، حذف کامل این ناخالصی ها است. معمولاً، پلاستیک در معرض یک دستگاه تمیزکننده اصطکاکی قرار می‌گیرد که از اصطکاک{3}}سرعت بالا و جریان آب برای حذف بیشتر کثیفی‌ها استفاده می‌کند. برای آلاینده های سرسخت، ممکن است لازم باشد از آب قلیایی داغ برای تمیز کردن عمیق در ماشین تمیزکننده چرخشی استفاده شود.

پس از تمیز کردن، خشک کردن مرحله مهم بعدی است. اگر میزان رطوبت بیش از حد زیاد باشد (معمولاً بالای 10-20%)، در طی فرآیند ذوب در دمای بالا بعدی، رطوبت به سرعت تبخیر می‌شود و بخار ایجاد می‌کند و باعث ایجاد حباب، شکستگی یا نقص سطحی در پلاستیک اکسترود شده می‌شود که به‌طور جدی بر کیفیت ذرات تأثیر می‌گذارد.تجهیزات کم آبی کارآمدمانند آبگیرهای اکستروژن، می توانند رطوبت پلاستیک را به کمتر از 3 درصد کاهش دهند و فرآیندهای بعدی پایدار را تضمین کنند.

سپس پلاستیک تمیز شده به a ارسال می شودسنگ شکن یا خرد کن، که در آن به ورقه ها یا ذرات با اندازه یکنواخت بریده می شود که به آنها "مواد خرد شده" می گوییم. هدف از این مرحله تسهیل حمل و نقل، ذخیره سازی و آمادگی برای مرحله بعدی ذوب یکنواخت است.

اندازه یکنواخت خرد کردن بسیار مهم است. اگر قطعات در اندازه های مختلف باشند، نه تنها به راحتی می توان خط لوله انتقال را مسدود کرد، بلکه باعث ذوب نسبی و انجماد جزئی در حین ذوب می شود که در نتیجه ذوب ناهموار و در نهایت بر کیفیت ذرات بازسازی شده تأثیر می گذارد.

این مهم ترین مرحله تغییر فیزیکی در کل فرآیند بازیافت است. مواد خرد شده آماده شده به داخل تغذیه می شوداکسترودرو از طریق گرمایش خارجی و گرمای برشی تولید شده توسط چرخش پیچ به یک مذاب پلاستیکی چسبناک در داخل بشکه ذوب می شود.

یک مرحله کلیدی قبل از عبور مذاب از قالب، فیلتر کردن است. مذاب از یک تعویض کننده صفحه مجهز به یک فیلتر ریز عبور می کند که ناخالصی های کوچک (مانند ضایعات کاغذ شسته نشده، ذرات شن و ذرات ریز پلاستیک های مختلف) را برای اطمینان از خلوص مذاب رهگیری می کند.

مذاب خالص از قالب اکسترود می شود تا نوارهای پیوسته تشکیل شود. متعاقباً، این نوارهای پلاستیکی به سرعت خنک می شوند (معمولاً توسط خنک کننده آب یا هوا) و قبل از فرستادن به گرانولاتور که در آنجا به گلوله های پلاستیکی بازیافتی که در نهایت می بینیم بریده می شوند، جامد می شوند.

ذرات احیا شده ای که به تازگی تولید شده اند هنوز باید مرحله نهایی بازرسی کیفیت را قبل از خروج از کارخانه طی کنند.

بازرسان از هر دسته از ذرات نمونه برداری می کنند و شاخص های کلیدی عملکرد آنها را آزمایش می کنند، مانند سرعت جریان مذاب، استحکام کششی، مقاومت ضربه و همچنین رنگ و خلوص. تنها ذراتی که از تمامی جنبه ها دارای استانداردهای تعیین شده باشند به صورت یکنواخت بسته بندی و آماده ارسال به تولیدکنندگان پایین دستی خواهند شد.

این ذرات بازیافتی{0}}با کیفیت بالا طیف وسیعی از کاربردها را دارند. آنها را می توان در کیسه های زباله و فیلم های کشاورزی جدید دمید. می تواند به قطعات خودرو و بدنه های الکتریکی قالب گیری تزریق شود. همچنین می توان آن را کشیده و به صورت الیاف برای ساخت فرش یا لباس چرخاند. همچنین می توان آن را به ظروف بسته بندی مختلف تبدیل کرد و واقعاً بازیافت پلاستیک را درک کرد.

اگرچه فناوری بازیافت پلاستیک کاملاً بالغ است، اما هنوز در عملیات عملی با چالش هایی مواجه است. برای مثال، پلاستیک‌های ضایعات مخلوط و فیلم‌های کامپوزیتی چند لایه با منابع پیچیده، به دلیل دشواری در جداسازی یا صرفه اقتصادی ضعیف، چالشی در زمینه بازیافت باقی می‌مانند. علاوه بر این، نوسانات در ترکیب خوراک، کنترل ضعیف رطوبت باقیمانده و مصرف بالای انرژی تجهیزات به طور مداوم پایداری و سودآوری خط تولید بازیافت را آزمایش می کند.

از منظر روند جهانی، با افزایش الزامات اجباری برای نرخ بازیافت پلاستیک در کشورهای مختلف و ترویج سیاست‌های مسئولیت تولیدکننده گسترده، تقاضای بازار برای سیستم‌های بازیافتی که می‌توانند مواد پیچیده را مدیریت کنند، با ثبات کار کنند، انرژی{0}}کارآمدی داشته باشند و قابلیت ارتقاء مدولار داشته باشند، در حال رشد است. این امر توسعه فناوری بازیافت را به سمت جهت گیری های هوشمندتر، تصفیه شده تر و انعطاف پذیرتر سوق می دهد تا استانداردهای زیست محیطی سخت گیرانه تر آینده و تقاضاهای بازار در حال تغییر دائماً در حال تغییر باشد.

به طور خلاصهفرآیند ضایعات پلاستیکی دور ریخته شده تا ذرات بازیافتی با ارزش مضاعف، ادغام عمیقی از فناوری، مدیریت و مفاهیم حفاظت از محیط زیست است. تعالی در هر مرحله گنجینه ای از منابع و گامی مهم به سوی مدل اقتصاد دایره ای است.