با در نظر گرفتن لزوم حرکت به سمت اقتصاد گردشی و صرفه‌جوئی در مصرف مواد و انرژی، قطعات از جنس پلی وینیل کلراید (PVC) بازیافت شده و مجددا استفاده می‌شوند. در این مقاله، روش‌های بازیافت قطعات پی وی سی (PVC) و مواد اولیه‌ی آن را مورد ارزیابی قرار داده و مزایا و معایب روش‌های مختلف را ذکر می‌کند. پی وی سی (PVC) از ترکیباتی است که امکان بازیافت را داشته و بازیافت آن موجب صرفه‌جوئی در مصرف مواد و انرژی می‌شود.
پی وی سی (PVC) از قدیمی‌ترین ترموپلاستیک‌هاست و پس از تولید صنعتی آن در دهه‌ی 1930 میلادی، میزان رشد آن هر سال افزایش داشته است. پی وی سی (PVC) در تولید پروفیل درب و پنجره، لوله و اتصالات، روکش سیم‌ها و کابل‌ها، تجهیزات پزشکی و کفش‌ها و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پی وی سی (PVC) را می‌توان به صورت مکانیکی بازیافت کرد؛ برای مثال در محل تولید قطعات پی وی سی(PVC) ، ابتدای تولید و انتهای آن که مواد تولیدی تبدیل به ضایعات می‌شوند، پس از آسیاب‌کردن ضایعات می‌توان آنها را در فرمولاسیون قطعات مشابه، مجددا استفاده کرد. همچنین با در نظر گرفتن دیگر فرمولاسیون‌ها، می‌توان از قطعات پی وی سی (PVC) در آنها استفاده کرد. البته گاهی لازم است اصلاحاتی در فرمولاسیون ایجاد شود؛ مثلا درصد پایدارکننده بیشتر شود یا از براق‌کننده‌ی بیشتری استفاده کرد.
به صورت کلی حین بازیافت مکانیکی پی وی سی (PVC) یا از محصول بازیافتی در تولید همان قطعه وفرمولاسیون یا استفاده می‌شود یا در تولید دیگر قطعات. در صورتیکه در همان محصول از مواد بازیافتی استفاده شود کار راحتتر بوده و معمولا پس از آسیاب‌کردن می‌توان مواد را مستقیما استفاده کرد. اما در صورتیکه ازر مواد بازیافتی در تولید محصول دیگری استفاده می‌شود باید گاهی جداسازی افزودنی‌ها و سپس اصلاح فرمولاسیون انجام گیرد. لذا در برخی شرایط این فرآیند ممکن است غیراقتصادی تلقی شود و نیاز به برخی تجهیزات خاص داشته باشد.
یکی دیگر از روش‌های بازیافت زباله‌های پی وی سی (PVC) ، بازیابی مواد اولیه است. این روش در شرایطی استفاده می‌شود که استفاده از روش مکانیکی ممکن نباشد. این روش هم البته با توجه به نیاز به تجهیزات ویژه ممکن است اقتصادی نباشد.
هنگامی که بحث بازیافت پی وی سی (PVC) مطرح می‌شود باید این نکته را مد نظر داشت که عموما فرمولاسیون‌های پی وی سی (PVC) از اجزای کامپاند مختلفی تشکیل شده‌اند. وجود برخی افزودنی‌ها سبب می‌شود تا مواد بازیافتی در برخی کاربردها قابل استفاده نباشد یا برای استفاده از آنها به مراحل اضافه‌ی جداسازی و اصلاح احتیاج باشد. اما استفاده از پی وی سی بازیافتی در برخی موارد می‌تواند تا %90 موجب کاهش مصرف انرژی و تولید کربن‌دی‌اکسید شود.
ضایعات تولید‌شده با فرمولاسیون خاص می‌توانند پس از آسیاب‌شدن و سنگ‌زنی مجددا در همان کاربرد استفاده شوند. مشخص شده است پی وی سی سخت می‌تواند به چندین بار بازیافت و مجددا استفاده شود. ضایعات پی وی سی می‌تواند پودر‌شده و به ذرات با اندازه‌ی ریز تبدیل شود. همچنین امکان گرانولسازی آن نیز وجود دارد. تولید‌کنندگان درب و پنجره‌ی پی وی سی امکان استفاده از ضایعات خود را در کنار مواد نو دارند. در مراجع گزارش شده حتی تا %30 از مواد بازیافتی در کنار مواد نو می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. البته باید به جداسازی قطعات فلزی توجه نمود. بسته به تکنولوژی مورد استفاده ممکن است مراحل بازیافت متفاوت باید اما به صورت کلی مسیر بازیافت قطعات پی وی سی به صورت زیر است:
مواد باید خرد‌شده و برخی مواد از آن جدا شوند؛ مانند مواد فلزی مانند گیره‌ها و پیچ و مهره‌ها و قطعات لاستیکی یا از جنس پی وی سی نرم. مواد شست‌وشو داده شده و بر اساس رنگ جدا می‌شوند. می‌توان از مواد مجددا در فرمولاسیون استفاده نمود. از ترکیبات پی وی سی بازیافتی در تهیه‌ی کامپوزیت‌های پر‌شده با فیلر بسیار استفاده می‌شود. همچنین از مواد بازیافتی پی وی سی در تهیه‌ی فیلم‌های چندلایه در فرآیند کو-اکستروژن نیز استفاده می‌شود. در این فیلم‌ها لایه‌ی میانی معمولا مواد بازیافتی اصلاح‌شده و لایه‌های بیرونی مواد نو هستند. افزودنی‌های مختلفی امکان اضافه‌شدن به فرمولاسیون پی وی سی را دارند لذا علیرغم استفاده از مواد بازیافتی می‌توان با افزودنی‌های مختلف خواص محصول نهائی را کنترل کرد. سطح مقطع یک ورق سه‌لایه پی‌وی‌سی در شکل زیر نشان‌داده شده است. لایه‌ی میانی شامل الیاف سلولز نیز هست.
خواص مکانیکی پی وی سی بازیافتی مورد استفاده در ایبن فیلم‌ها از مواد نو کمتر است اما ورق سه‌لایه‌ی آنها خواص مناسبی در حدود مواد نو دارد.
دیگر چالش بازیافت محصولات پی وی سی(PVC) ، بازیافت محصولات پس از مصرف است. وجود افزودنی‌های مختلف در فرمولاسیون قطعات پی وی سی(PVC) سبب می‌شود تا قطعات از جنس پی وی سی (PVC) عمر طولانی داشته باشند و توسط اثرات آب‌وهوائی یا حرارتی دچار تخریب نشوند. به نظر می‌رسد در سالهای آینده با مقادیر زیادی از قطعات پی وی سی (PVC) که به انتهای عمر مصرف خود رسیده‌اند مواجه باشیم. وجود برخی نرم‌کننده‌های فتالاتی و پایدارکننده‌های پایه سربی ممکن است در زمینه‌ی بازیافت قطعات پی وی سی مشکل‌ساز باشد. برخی ضدحلال‌ها جهت جداسازی این ترکیبات مورد استفاده قرار می‌گیرند. قطعات با عمر کوتاه (کمتر از 2سال) %15 از محصولات پی وی سی(PVC) را شامل می‌شوند. این قطعات شامل بطری‌ها و نگه‌دارنده‌ها و … است. این قطعات معمولا در کنار دیگر پلیمرها مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی اتیلن ترفتالات هستند که البته جداسازی آنها به علت تمایز چگالی مواد کار پیچیده‌ای نیست. روش‌های رسوبدهی، وزن‌سنجی، الکترواستاتیک، غوطه‌وری سختی‌محور و … در این زمینه به کار می‌روند. پلیمر بازیافتی از این روش در فرمولاسیون‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پی وی سی نرم بازیافتی از ضایعات عایق سیم‌ها، قطعات الکتریکی، لوازم خانگی و قطعات خودروئی تهیه می‌شود. جداسازی فلز از پلیمر به علت خواص مغناطیسی آن دشوار نیست؛ همچنین جداسازی پی وی سی نرم از دیگر پلیمرها نیز به علت دمای ذوب پائینتر آن، با استفاده از فیلتر کردن مذاب ممکن است. استفاده از پی وی سی بازیافتی در فرمولاسیون عایق‌های الکتریکی به علت وجود مسائل تکنیکی و استانداردها قدری دشوار است اما در فرمولاسیون‌های دیگر مانند کامپوزیت‌های پر‌شده با فیلرهای بازیافتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از تکه‌های کابلهای پی وی سی به عنوان افزودنی در فرمولاسیون‌های سیمان و قیر استفاده می‌شود.
بازیابی مواد اولیه‌ی پی وی سی (PVC) به عنوان جایگزین بازیافت مکانیکی در نظر گرفته می‌شود. این روش برای مواد پی وی سی (PVC) دسته‌بندی نشده بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف اصلی این روش بازیابی مواد اولیه و انرژی مورد استفاده در تولید قطعات پی وی سی(PVC) و استفاده از آنها دیگر فرمولاسیون‌های پی وی سی(PVC) است. بازیابی حرارتی پی وی سی (PVC) شامل آمایش حرارتی پی وی سی برای به دست آوردن هیدروژن کلراید (HCl) است. هیدروژن کلراید تولید‌شده در این روش مجددا جهت تولید پی وی سی یا در دیگر فرآیندها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از پیرولیز، گاززدائی، خاکستر کردن و اصلاح شیمیائی جهت بازیافت حرارتی پی وی سی استفاده می‌شود. در این روش نیز وجود برخی ترکیبات مانند پایدارکننده‌ها و برخی نرم‌کننده‌ها سبب کاهش بهره‌وری فرآیند بازیافت می‌شود. بازیافت نادرست ترکیبات کلردار از جمله پی وی سی(PVC) ، از آنجائیکه این ماده امکان خوردگی فلزات و سطوح را افزایش می‌دهد می‌تواند سبب افت خواص و عمر قطعه شود. همچنین تشکیل دی‌اکسین‌ها در دمای بالا خطرناک بوده که به همین دلیل کنترل دقیق بازیافت حرارتی پی وی سی بسیار مهم است.
بازیافت حرارتی پی وی سی (PVC) شامل دو مرحله‌ی اصلی است؛ نخست کلرزدائی (De-Chlorination) ساختار پی وی سی (PVC) و سپس استفاده از ساختار هیدروکربنی باقیمانده. کلرزدائی جهت کاهش خطرات زیست‌محیطی بازیافت پی وی سی و همچنین افزایش بهره‌وری آن ضروریست. استفاده از اتیلن گلایکول و سدیم‌هیدروکساید می‌تواند به این امر کمک کند. نمک سدیم‌کلراید و گلایکول تولیدی را می‌توان به وسیله‌ی الکترودیالیز از هم جدا و در کاربردهای مختلف استفاده کرد. از هیدروکربن باقیمانده می‌توان در کاربردهای مختلفی مانند تهیه‌ی سوخت استفاده کرد.
کلرزدائی حرارتی-رطوبتی پی وی سی (PVC) نیز در محیط زیست‌توده‌ی مرطوب از دیگر روش‌های بازیافت پی وی سی (PVC) است که با توجه به پررنگتر شدن مسائلی مانند مصرف بهینه‌ی انرژی و حفظ محیط زیست، مد نظر قرار گرفته است. طی این روش مقادیر هیدروکربن بالاتری تولید می‌شود.
به صورت کلی با افزایش قیمت جهانی PVC، افزایش تقاضا برای قطعات و محصولات از جنس آن و لزوم توجه به مسائل زیست‌محیطی، استفاده از روش‌های بازیافت PVC نیز پررنگتر شده است. برای مثال در سال 2004، 18هزار تن و در سال 2010، 264هزار تن PVC بازیافت شده است. در سال 2020، 731هزار تن پی وی سی وارد چرخه‌ی بازیافت شده و پیش‌بینی می‌شود در سال 2030 بیش از 1میلیون تن پی وی سی بازیافت شود. پی وی سی از پلیمرهای بازیافت‌پذیر بوده که میزان بازیافت آن هر سال افزایش می‌یابد؛ از مواد بازیافتی پی وی سی در بسیاری از موارد می‌توان در کنار مواد نو آن جهت تولید قطعات مختلف استفاده نمود.
در صورت نیاز به هرگونه اطلاعات تکمیلی و مشاوره فنی صنعت رنگ و پلاستیک میتوانید با کارشناسان شرکت توسعه پردیس سبز در تماس باشید:
کارشناس فروش:
09120809581
کارشناس فنی :
09120809582
