Plastik geri dönüşüm, her yıl birkaç milyon ton kullanılmış plastik malzemeyi küresel olarak işleyen ve satan köklü bir endüstridir. Plastik malzeme geri kazanım hizmetleri, yalnızca çevresel gereklilik dışında faaliyet göstermek yerine, bir dizi farklı üretim uygulaması için kaynak tasarrufu sağlayarak hem düşük maliyetli hem de üretken olabilir. Geri dönüşüm ve ıslah alanı ayrıca plastik malzemelerin baz monomerlerine ayrıldığı ve ikincil ve üçüncül seviyelerde daha fazla polimerizasyon için uygun hale getirildiği endüstriyel süreçleri de kapsar.
Plastik geri dönüşüm endüstrisi başlangıçta ilk plastik üretiminden arta kalan imalat artıklarını ve yan ürünleri geri kazanmaya odaklanmış olsa da, günümüz geri dönüşüm hizmetleri de heterojen tüketici sonrası malları geri kazanabilmektedir. Malzeme geri kazanım sistemleri tarafından kullanılan yöntemler, işlenen plastiğin türüne göre değişiklik gösterme eğilimindedir, ancak çoğu geri dönüşüm hizmetinde ortak olan bazı temel uygulamalar vardır. Ayırma, temizleme, boyut küçültme, ayırma ve peletleme gibi aşamalar çoğu plastik geri dönüşüm işleminde bulunabilir. Aynı şekilde, bu prosesleri gerçekleştirmek için kullanılan makineler de genellikle birkaç ekipman kategorisine girer.
Plastik Geri Dönüşüm Ayırma İşlemi ve Ekipmanları
Plastik malzemeleri reçine tipine göre sınıflandırmak ve gruplamak, geri dönüşüm sürecinde önemli bir ilk adımdır çünkü kontaminasyon bir parti malzemeyi yeniden kullanılamaz hale getirebilir. Polietilen tereftalat (PET), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve polivinil klorür (PVC) dahil olmak üzere en sık geri dönüştürülen reçineler, daha fazla işlem yapabilmek için birbirinden dikkatlice ayrılmalıdır. Stok saflığını sağlamak için her bir plastik türü içindeki kirleticiler de baz reçineden çıkarılmalıdır.
Ayırma makineleri, genellikle sürekli girdi altında, büyük hacimli tüketici sonrası plastiği hızla tanımlamalı ve kategorilere ayırmalıdır. Değişen derecelerde teknik gelişmişlik ve kapasite olmasına rağmen, gelişmiş bir ayıklama makinesi aşağıdaki özelliklerin bir kısmı veya tamamı ile donatılabilir:
• Sensörler: Bu cihazlar, karışık bir plastik malzeme akışı içindeki belirli polimerleri algılar. Spektrum boyunca bir polimerin benzersiz imzasını kaydeden x-ışını veya kızılötesi algılama ile donatılabilirler. Bazı sensörler, malzemeyi renk tonuna ve şeffaflığa göre sınıflandıran renk algılama teknolojisini de içerir.
• Ejektörler: Mekanik veya hassas hava ejeksiyon üniteleri, farklı plastik malzemeleri reçine tiplerine göre fiziksel olarak gruplandırır. Kapasitelerine bağlı olarak, ejektörler genellikle çok yüksek girdi oranlarını işleyebilir.
• Hesaplama Sistemleri: Bilgisayar işleme teknolojisi, farklı malzemeleri tanımlamak ve sıralamak için kullanılan algoritmaları sağlar. Bu sistemler hem sensör hem de ejektör işlemleri için kontrol parametreleri sağlar.
• Kullanıcı Arayüzleri: Bir operatör arayüzü, teknisyenler için makine kontrolleri ve teşhis araçları sağlayabilir. Ek olarak, arayüzler, bir ayırma makinesini entegre etmeye ve işlevlerine hızlı ayarlamalar yapmaya yardımcı olmak için ağ oluşturma yetenekleri de sunabilir.
Boyut Küçültme Makinaları
Plastik malzemelerin daha fazla işlenebilmesi ve daha kolay paketleme, nakliye ve geri dönüştürülmüş stoğun dağıtımını sağlamak için genellikle daha küçük boyutlara kesilmesi gerekir. Birçok plastik metal bıçaklar için aşındırıcı olduğundan ve sertlikleri, ağırlıkları ve kalınlıkları bakımından geniş çeşitlilik gösterebildiğinden, bu kesim belirli zorluklar sunar. Çoğu standart boyut küçültme, tek veya çok şaftlı parçalayıcılar ve granülatörler tarafından gerçekleştirilir. Çok şaftlı öğütücüler, orta derecede kirli veya kontamine malzemeyi işleyebilen bir dizi döner bıçakla makas benzeri kesim gerçekleştirir, ancak kesimlerin boyutu biraz kesin değildir. Tek şaftlı öğütücüler daha fazla yırtılma hareketi gerçekleştirir ve bıçak ömrünü uzatan daha yavaş motorlara sahiptir. Kirli veya aşındırıcı malzemeleri de işleyebilirler ve genellikle ayarlanabilir veya değiştirilebilir bıçaklara sahiptirler.
Granülatörler, ızgara zemin içeren bir oda içinde dönen bıçaklara bağlı bir rotordan oluşur. Plastik malzemeyi işleme kapasiteleri rotorun hızına, kesme bıçaklarının açısına, ızgara aralığına ve rotorun şekline bağlıdır. Granülatörler genellikle nispeten hızlı kesme oranlarına sahip olan sağlam makinelerdir ve ızgaranın varlığı, kesimlerin boyutu üzerinde daha hassas kontrole izin verir. Granülatör bıçaklarının tipik olarak operasyonlar boyunca düzenli olarak değiştirilmesi gerekir.
Yıkama Ekipmanları
Plastik daha küçük parçalara veya “pullara” bölündükten sonra, kalan kiri veya ekleri çıkarmak için stokun genellikle yıkanması gerekir. Kağıt, tutkal, kum ve kum, su banyoları, sürtünmeli yıkayıcılar veya bir çamaşır ipi kullanılarak gerçekleştirilebilen yıkama işleminde hedeflenen ortak unsurlardan bazılarıdır. Yıkama hattı, plastik yüzeye yapışmış etiketlerin ve kirlerin bir kısmını veya tamamını çıkararak, bir plastik malzeme akışı üzerine sürekli bir sıcak sprey uygular. Deterjanlar ve dezenfektan maddeler genellikle temizlik seviyesini iyileştirmek için bu sürece dahil edilir.
Ayırma Ekipmanı
Stok kontaminasyonu potansiyelini azaltmak için çoğu geri dönüştürülmüş plastik, bir yığın pul içinde bulunabilecek her türlü eki veya yeniden kullanılamayan malzemeleri çıkarmak için çalışan ayırma işlemlerinden geçer. Çoğu ayırma işlemi “ıslak” veya “kuru” yöntemler olarak kategorize edilebilir. Float tankları, malzemeyi yoğunluğa ve batma veya yüzme durumuna göre ayıran en yaygın ıslak yöntemdir, hidrosiklonlar ise malzemeyi ağırlığa göre bölmek için merkezkaç kuvveti kullanır.
Kuru yöntemler arasında hava sınıflandırması, pul yüzey alanının kütleye oranına göre plastik türleri arasında ayrım yapar, yani daha kalın malzemeler ince olanlardan elenir. Mekanik ayırıcılar genellikle pulları boyuta ve bazen de şekle göre ayırır. Bu makineler düz, dairesel veya eğimli konfigürasyonlarda tasarlanabilir. Lazer spektral analizörleri, belirli bir serideki kontaminasyonun kesin seviyelerini belirlemek için spektroskopik algılama kullanan en gelişmiş makinelerdir. Alternatif cihazlar, plastiği renk veya ışık absorpsiyon seviyelerine göre ayırmak için ultraviyole veya floresan ışığı kullanabilir. Eriyik ayırma makineleri, erime noktasına göre ayrı malzemeye ısı uygulanırken plastik pulları bir konveyör veya sıcak silindir boyunca hareket ettirir.
Peletleme Makineleri
Geri kazanılmış plastiğin peletlenmesi, çoğu geri dönüşüm sürecindeki son adımdır. Tüketici sonrası plastiği peletlere dönüştürmek, daha kolay dağıtım ve yeniden üretime olanak tanır ve nihayetinde geri dönüştürülmüş plastiğin endüstriyel üretime yeniden dahil edilmesinin hızına ve etkinliğine fayda sağlar. Geri kazanılan malzemeyi ayırdıktan, çektikten, ayırdıktan ve kuruttuktan sonra, pul stoğu peletlere ekstrüde edilmeye hazırdır.
Tipik olarak, bu aşamada tek veya çift vidalı ekstrüderler kullanılır. Ekstrüder vidasının uzunluğu ile çapı arasındaki oran ve genel vida tasarımı, işlenmekte olan reçinenin tipine bağlı olarak değişebilir. Tek vidalı ekstrüderler, pompalama hareketine ve plastiği şekillendirmek için kesmeye güvenirken, çift vidalı ekstrüderler, bileşik bir malzeme oluşturmak için daha düşük kesme kuvveti ile daha fazla karıştırma işlevi gerçekleştirir. Gaz giderme etkilerini düzenlemek için havalandırma ve vakum pompaları gerekebilir. Geri kazanılan plastik peletlendikten sonra dağıtıma ve yeniden üretime hazırdır.
Kaynakça:
https://www.thebalancesmb.com/an-overview-of-plastic-recycling-4018761
https://www.thomasnet.com/articles/plastics-rubber/plastic-recycling-equipment/
https://www.plasticrecyclingmachine.net/
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu