Cén chaoi a gcuireann teicneolaíocht chomhoiriúnachta atá ag teacht chun cinn ar chumas athchúrsáil dramhaíola plaisteacha measctha?

Tá líon mór réiteach réamhdhéanta nó tearcfhorbartha ag soláthraithe breiseán agus ag lucht acadúil chun polaiméirí neamh-chomhoiriúnacha a chumasc le chéile chun ábhair níos fearr feidhmíochta agus níos cobhsaí a chruthú. Forbraítear go leor acu leis an aidhm plaistigh athchúrsáilte a uasghrádú, go minic ach ní go heisiach ábhar athchúrsáilte iar-thomhaltóra (PCR). Tá go leor acu, ach ní iad uile, ag baint úsáide as teicnící grafála ainhidríde mailéach chun an comhéadan idir polaiméirí polacha agus neamh-pholacha, nó idir polaiméirí neamh-pholacha ach fós neamh-chomhoiriúnacha (m.sh. PE agus PP) a líonadh.

Is cuideachta nuathionscanta í Intermix Performance Materials atá lonnaithe sna Stáit Aontaithe a bunaíodh anuraidh chun forbairt teicneolaíochta breiseáin chomhoiriúnachta ilbhloc eitiléine-próipiléine a thráchtálú faoi cheadúnas ó Ollscoil Cornell. Bhunaigh Geoff Coates, Ollamh Ceimice agus Bitheolaíochta Ceimicigh Scoil Tisch ag Cornell, Andrew Arriz, Anailísí Gnó, agus Ting-Wei Lin, Príomh-Imscrúdaitheoir, í.

“Is iad HDPE agus polapróipiléin iseatachtach (iPP) na plaistigh tráchtála is mó a tháirgtear ar domhan agus tá airíonna optúla comhchosúla acu, rud a fhágann go bhfuil sé dúshlánach an dá phlaisteach a shórtáil ar scála mór,” a deir Lin. In ainneoin a struchtúir cheimiceacha comhchosúla, níl HDPE agus iPP comhoiriúnach lena chéile agus dá bhrí sin táirgeann siad ábhar sobhriste agus gan fiúntas nuair a dhéantar iad a chumasc leá. Cuireann sé seo bac ar éifeachtúlacht athchúrsála na bplaisteach seo. Tuairiscíodh go ndéantar níos lú ná 7% agus 1% de réir meáchain de HDPE agus iPP faoi seach a athchúrsáil.

Trí chomhpháirtíocht le cuideachta seanbhunaitheathchúrsálaí plaisteachFuair ​​Intermix baisc millíní déanta as seanrópaí agus líonta éisc, a athchúrsáladh den chuid is mó ón bhfarraige. Tá cóimheas meáchain HDPE le iPP de thart ar 1:1 ag na plaistigh mhara seo. Deir an chuideachta go bhfuil na meascáin sobhriste agus nach síneann siad gan mórán síneadh. Trí 2% de réir meáchain de chomhoiriúnacht na cuideachta a chur leis, is féidir an déine a mhéadú go dtí os cionn 800% de shíneadh ag briseadh.

Deir Lin go bhfuil meascáin HDPE/iPP comhoiriúnacha “ag éirí geallta anois mar ábhair is féidir a athphróiseáil i dtáirgí beag beann ar chomhdhéanamh agus ar neamh-inscaradh an mheascáin HDPE/iPP athchúrsáilte. Is féidir leis seo costas athchúrsála plaisteach a laghdú go suntasach agus éifeachtúlacht athchúrsála a mhéadú.”

Tá cúigear fostaithe ag Intermix faoi láthair atá dírithe ar thaighde táirgí agus ar fhorbairt ghnó agus tá siad ag obair le roinnt monaróirí teilgcheárta chun táirgeadh comhoiriúnachtóirí a mhéadú ón scála gram go dtí an scála cileagraim. Deir Lin, “D’fhéadfadh sé go mbeadh táirgí déanta as meascáin HDPE/iPP athchúrsáilte indéanta go luath.”

Tá coincheap ar a dtugtar “athchúrsáil imoibríoch” forbartha ag Nexam Chemical na Sualainne chun feidhmíocht polaiméirí athchúrsáilte measctha atá deacair a athchúrsáil a fheabhsú. Sampla amháin is ea PP athchúrsáilte ina bhfuil HDPE. “Imoibríonn Nexamite R201 leis an bpolaiméir chun meascán PP/PE a fhoirmiú chun comhoiriúnacht PP agus PE a sholáthar,” a deir Lars Öhrn, príomhoifigeach margaíochta na cuideachta. I meascáin 85% rPP agus 15% rHDPE, léirigh tástálacha teanntachta níos lú éagsúlachta.”

Sampla eile d’fheidhmchlár is ea PE ina bhfuil PA. Nuair a cuireadh Nexamite R405 le meascán de 93% HDPE agus 7% PA6, léirigh tástálacha teanntachta feabhas ar airíonna meicniúla agus ar chuma an dromchla. Feabhsaíodh an strus toraidh freisin agus dúradh go raibh an neart briste inchomparáide le neart HDPE íon.

Níor nocht Öhrn an t-imoibriú ceimiceach sonrach a úsáideadh, ach dúirt sé nach raibh sé bunaithe ar ghrafadh ainhidríde mhailéach. Deir sé: “Oibríonn sé ar pholaileifíní, ach is féidir leis droichead a chruthú agus imoibriú le polachomhdhlútháin freisin. Mar is amhlaidh le gach easbhrú imoibríoch, teastaíonn an meascán ceart agus an t-ionchur fuinnimh uait chun na torthaí is fearr a fháil.” Tá Nexamite R201 agus R405 araon ar fáil i bhfoirm mháistirbhaisc.

Is é an breiseán is déanaí i bpunann Nordic Grafting Company (NGC) ná Acti-Tech Compatibilizer 16MA11F, atá bunaithe ar ainhidríd mhailéach (MA) grafáilte Vistamaxx, cóipolaiméir leathchriostalach ó ExxonMobil. Comhlíonann an breiseán nua rialacháin teagmhála bia AE 10/2011 agus soláthraíonn sé comhoiriúnach uilíoch atá éasca le cur leis d’athchúrsálaithe agus do phróiseálaithe chun luach meascán ina bhfuil réimse polaiméirí pacáistíochta a fheabhsú, lena n-áirítear polaileifíní, EVOH, PA agus PET, de réir NGC, atá ceadúnaithe ag ExxonMobil don teicneolaíocht.

Is féidir táirgí Acti-Tech a chur leis ag gach céim den phróiseas athchúrsála: le linn athchúrsála intí nó réamh-thomhaltóra ag an múnlaitheoir, le linn athghráinnithe le scagachán nó gan scagadh ag an athchúrsálaí, nó le linn athghráinnithe ag an athchúrsálaí nó ag an modhnóir. Deir an chuideachta: “Is é an réiteach idéalach é chun amhábhair pholaiméire measctha a athchúrsáil ó athchúrsáil iar-thionsclaíoch (PIR) nó athchúrsáil iar-thomhaltóra (PCR) chomh maith le dramhaíl inmheánach, rud a ligeann do na plaistigh athchúrsáilte seo a úsáid i dtáirgí nua nó atá ann cheana féin gan cur isteach ar fheidhmíocht úsáide deiridh.”

De réir NGC, taispeánann Acti-Tech 16MA11F scaipeadh feabhsaithe agus méid céime scaipthe laghdaithe de cháithníní PA agus PET i foshraitheanna polaileifín (cóimheas tipiciúil PA/PE de 40/60). Deir Quentin Le Piouff, bainisteoir forbartha gnó na cuideachta: “Ina theannta sin, mar thoradh ar 4% de Chomhoiriúnachtóir Acti-Tech 16MA11F a chur le scannáin bhacainn athchúrsáilte (LDPE 60% / PA 30% / EVOH 10%), bhí aisghabháil níos airde scannáin agus airíonna optúla ann i gcomparáid le meascáin neamh-chomhoiriúnacha agus bhí costas níos ísle ann.”

Tá breiseáin Acti-Tech á dtástáil faoi láthair i réimse dramhaíola réamhthomhaltóra, iar-thionsclaíoch agus iar-thomhaltóra, lena n-áirítear pacáistiú scannáin bhacainn ilchiseal chomh maith le muinchillí crapadh, coimeádáin cheimiceán cosmaideacha agus cosanta plandaí atá múnlaithe le séideadh, pacáistiú righin, feadáin agus píobáin athneartaithe/ilchisealacha, líonta éisc, mataí agus cairpéid.

De réir Le Piouff, is féidir Acti-Tech 16MA11F a úsáid mar ghníomhaire cúplála le haghaidh ábhar bithbhunaithe (stáirse, ceallalós), ilchodach adhmaid (WPC) agus snáithín nádúrtha (NFC). Déanfar roinnt feidhmeanna a úsáideann an comhoiriúnachtóir uilíoch seo a thráchtálú sna míonna amach romhainn,” a deir sé.

Ag leathnú an raoin feidhme

Maíonn Polyscope Polymers, atá lonnaithe san Ísiltír agus a bhfuil a bpríomhghnó bunaithe ar ainhidríd stéiréin-mhailéach, gur mhéadaigh siad a sciar den mhargadh san earnáil seo go suntasach le deich mbliana anuas. Meastar go dtacóidh a éadáil ag Vertellus níos luaithe i mbliana lena n-uaillmhianta fáis amach anseo. “Leis an éadáil seo, leathnaíonn Polyscope a láithreacht i margadh na mbreiseán speisialtachta,” a dúirt Patrick Muezers, POF Polyscope, “agus beimid in ann leas a bhaint as acmhainní domhanda, cumais agus seasamh láidir ceannaireachta margaidh Vertellus chun freastal níos fearr ar ár gcustaiméirí reatha agus nua.”

Tá sineirgí féideartha idir punanna Polyscope agus Vertellus á n-imscrúdú faoi láthair. Deir muezers: “Leanfaidh sineirgí nua ag teacht chun cinn, ach tá an cópholaiméir eitiléine MA ZeMac a thairgeann Vertellus tar éis a bheith an-chomhlántach le tairiscint reatha Polyscope.”

"Cabhróidh teaglaim ár mbreiseán linn ceisteanna ár gcustaiméirí a fhreagairt faoi bharrfheabhsú chumasc Xibond," a dúirt sé. Táimid ag feiceáil cheana féin go bhfuil éileamh méadaitheach ar réitigh níos inbhuanaithe. Mar shampla, tá roinnt tionscadal tosaithe againn chun tacú le próiseáil plaisteach bithbhunaithe i dteaglaim PLA/PBAT lenár mbreiseáin. Sa tionscadal seo, tá ár gcomhoiriúnachtaí Xibond ríthábhachtach chun feidhmíocht is fearr a bhaint amach in iarratais agus i bhforbairtí, lena n-áirítear an t-aistriú ó mhálaí traidisiúnta PE go málaí siopadóireachta bithábhair."

“Ina theannta sin, táimid ag feiceáil níos mó agus níos mó deiseanna chun réitigh a sholáthar le haghaidh athchúrsáil polaiméirí éagsúla. Tá cuid dár gcustaiméirí ag fáil amach fiú go bhfuil ár gcomhoiriúnaitheoirí ag cabhrú le ‘meascán plaisteach’ a chumasc le ABS chun meascáin a dhéanamh a fhéadfaidh meascáin PET/ABS a chur ar fáil d’fheidhmchláir amhail tithíocht leictreach,” a mhíníonn Muezers.

"Ar deireadh, tá taithí faighte againn maidir le samhail seirbhíse Xibox, a úsáidimid chun cabhrú lenár gcustaiméirí forbairt táirgí a bhrostú, ag gearradh seachtainí, agus i gcásanna áirithe míonna, ón bpróiseas forbartha. Úsáidimid easbhrúiteoirí beaga beaga barrchláir chun scagadh tapa a dhéanamh ar fhoirmlithe ár gcustaiméirí."

Deirtear gur ghlac roinnt custaiméirí le coincheap scagtha Xibox atá os comhair dúshlán athchúrsála ábhar iolrach.
Is polaiméirí grafáilte ainhidríde mhailéach iad táirgí Olebond de chuid Tisan Engineering Plastics na Tuirce a tháirgtear trí easbhrú imoibríoch. Maíonn an chuideachta, “Ag brath ar an leibhéal grafála agus an cineál polaiméire, cuidíonn Olebond le hairíonna ábhair a fheabhsú trí ghníomhú mar chomhoiriúnachtóir, gníomhaire cúplála, modhnóir tionchair agus ceanglóir.”

Tá grád Olebond 7401 bunaithe ar PP le cion ard d'aigéad mhailéach curtha leis chun gníomhú mar ghníomhaire cúplála idir an polaiméir agus an líontóir. Deir an chuideachta go gcabhraíonn grád 7401 freisin le hairíonna meicniúla meascán de PP agus polaiméirí neamh-chomhoiriúnacha amhail PA a fheabhsú.
Úsáidtear grád Olebond 7402 mar chomhoiriúnachtóir agus mar ghníomhaire cúplála in iarratais ar nós ábhair chábla saor ó halaigine, feadáin ilchisealacha, lannáin agus meascáin PE le polaiméirí eile. Mar chomhoiriúnachtóir, deirtear go bhfeabhsaíonn Olebond 7402 greamaitheacht idirchéime PE le polaiméirí ar nós PA agus polaileifíní eile. Deir Tisan: “Soláthraíonn Olebond 7402 scaipeadh is fearr idir líontóirí mianracha, snáithíní agus foshraitheanna polaiméire agus feabhsaíonn sé airíonna meicniúla plaistigh mhodhnaithe. Mar shampla, nuair a úsáidtear é in ábhair mhodhnaithe líonta le talc, déanann Olebond 7402 scaipeadh talc a dhúbailt.”

I measc na ngráid Olebond eile tá táirgí bunaithe ar ABS agus EVA ar féidir iad a úsáid mar chomhoiriúnachtaí i dtáirgí éagsúla. Is é 7404 ABS grafáilte le hainhidríd mhailéach agus is é 7405 aicéatáit vinile eitiléine (EVA) grafáilte le hainhidríd mhailéach.
Soláthraíonn SK Functional Polymer (SKFP), atá lonnaithe sa Chóiré, raon iomlán comhoiriúnaitheoirí agus luasairí athchúrsála a ndeirtear a chuireann ar chumas úsáideoirí dramhphlaisteach measctha a thiontú ina n-ábhair ardluacha (cruaíodh an chuideachta trí ghnó polaileifín feidhmiúil Arkema a fháil ag SK Geo Centric in 2020).

Deir Lolita Hauguel, bainisteoir forbartha gnó na cuideachta sa Fhrainc: “Tá cuid mhór dá iarrachtaí taighde dírithe ag SKFP ar pholaileifíní imoibríocha a fhorbairt a fhágann go bhfuil meascáin phlaisteacha atá athchúrsáilte go meicniúil comhoiriúnach. Úsáidtear teirpolaiméirí imoibríocha Lotader agus roisíní grafta Orevac go forleathan mar chomhoiriúnachtóirí do mheascáin éagsúla. Ní hamháin go bhfuil réitigh athchúrsáilte ag SKFP do mheascáin ar nós rPET/rPE, rPET/rPP, rPA/rPE, rPA/rPP, rPA/rPET …… chomh maith le meascáin PE/EVOH.”

Tá grád aigéad mailéach Lotader 4210 ar fáil go tráchtála chun dramhaíl ilchiseal PE agus EVOH athchúrsáilte a uasghrádú (tá an t-ábhar deiridh teoranta d'fheidhmchláir neamhbhia). Deir SKFP go n-úsáideann sampla rathúil eile Lotader AX i PET athchúrsáilte atá éillithe le polaileifíní nár baineadh amach go hiomlán le linn an phróisis sórtála.

Deir SKFP gur léirigh siad freisin gur réiteach teanndála an-éifeachtach é a raon nua de chomhpholaiméirí aicrileach Lotryl T atá an-héagsúil le haghaidh roisíní stéiréine athchúrsáilte, rud a chuireann feabhas suntasach ar airíonna tionchair. Cuireann an chuideachta réitigh ar fáil freisin chun friotaíocht tionchair ábhar rABS a fheabhsú agus slaodacht ábhar rABS a mhodhnú trí chomhpholaiméirí neamh-imoibríocha Lotryl ardpholacha a chomhcheangal le Lotader AX imoibríoch. Deir Hauguel: “Is é an meascán de pholaireacht agus imoibríocht na roisíní seo an eochair chun dramhaíl phlaisteach athchúrsáilte a uasghrádú go rathúil.”

Deirtear go n-úsáidtear polaileifíní grafáilte Orevac go forleathan mar ghníomhairí cúplála le haghaidh ábhar modhnaithe PP líonta agus PE. Áirítear leis an raon táirgí PP grafáilte, HDPE/LLDPE grafáilte agus EVA grafáilte. Athraíonn cion anhidríde mhailéach imoibríoch sna táirgí seo, ach dá airde an cion, is ea is éifeachtaí a bhíonn siad mar ghníomhairí cúplála. Tá siad oiriúnach lena n-úsáid le ATH, MDH, líontóirí mianracha eile chomh maith le snáithíní gloine agus nádúrtha.

Deir uachtarán na Peitriceimiceán, Salvatore Monte, gur féidir comhoiriúnacht polaiméirí éagsúla a bhaint amach trí úsáid a bhaint as polaiméirí grafála imoibríocha: amhail PP grafáilte le hanhidríd mhailéach, comhpholaiméirí dépholacha (m.sh. SEBS), tionscnóirí grafála radacacha saora (m.sh. sárocsaíd dé-isopropil beinséine), agus gníomhairí cúplála orgána-mhiotalacha (m.sh. tíotáináití). Ní ​​bhreithneoidh formhór na monaróirí modhnóirí gníomhairí cúplála tíotáináite heitrea-adamhacha ach amháin nuair a bhíonn fadhbanna ann le líontóirí nó greamaitheacht le foshraitheanna éagsúla,” a deir sé. Ach i ndáiríre, is catalaíoch teirmeach cobhsaí iad ar féidir leo polaiméirí éagsúla a athpholaiméiriú sa leá easbhrúiteora, díreach mar a úsáidtear catalaíoch tíotáinicéine agus ZN le haghaidh polaiméiriú monaiméirí.”

Dúirt sé, “Buntais amháin a bhaineann leis an gcatalaíoch tíotáináit heitrea-adamhach ná go sreabhann an polaiméir mar thoradh air níos tapúla ag teochtaí níos ísle, le méadú beag ar neart teanntachta agus méadú suntasach ar fhadú. Is bealach nua é úsáid a bhaint as 0.2% de réir meáchain de chatalaíoch chun teochtaí próiseála a laghdú chun an fhuinneog phróiseála a leathnú do pholaiméirí éagsúla, amhail PC a éilíonn teochtaí próiseála arda de ghnáth (os cionn 300°C), agus PVC a bhíonn íogair do theas de ghnáth.”

Luaitear ag Monte gur dhúblaigh an breiseán aschur easbhrúite próifíl tithíochta sliseanna ríomhaire uPVC soiléir ag teocht phróiseála laghdaithe de 47°C ag an ráta breise seo. Feabhsaíonn sé sreabhadh leá freisin ag teocht phróiseála laghdaithe de 100°C le haghaidh mhúnlú insteallta modhnóra PC athneartaithe le snáithín gloine 40% a bhfuil custaiméirí ag úsáid le blianta fada chun bunanna cloiche muilinn a tháirgeadh tríd an modhnóir a mhúnlú ar bhileoga cruach.

Beidh ról lárnach ag modhnóirí agus comhoiriúnachtóirí san aistriú ó gheilleagar líneach go geilleagar ciorclach, a deir Dow, atá ag forbairt táirgí breise chun tacú le hathchúrsáil teaglamaí ábhar neamh-chomhoiriúnacha. Éilítear go laghdaíonn a mhodhnóir polaiméir Retain 3000, atá deartha chun scannáin iar-thionsclaíocha ina bhfuil EVOH a athchúrsáil, glóthúchán, agus úsáidtear an grád Fusabond mar mhodhnóir tionchair agus comhoiriúnachtóir in athchúrsálacha polaileifín iar-thomhaltóra.