Silikon, guma czy tworzywo: poradnik separacji

W zakładach recyklingu określenia „silikon”, „guma” i „plastik” bywają używane zamiennie, a materiały są rozdrabniane razem. Dla odbiorcy płacącego za czysty, jednorodny przemiał są to jednak trzy różne surowce. Zaledwie kilka procent silikonu lub gumy może obniżyć klasę dobrego przemiału ABS albo PP do taniego odpadu mieszanego. Ten poradnik wyjaśnia różnice, pokazuje ograniczenia popularnej metody sortowania i opisuje rozwiązanie stosowane w praktyce.

Trzy materiały w skrócie

• Sztywne tworzywo termoplastyczne: ABS, PS, PP, PE, PVC, PC i podobne. Mięknie po podgrzaniu i twardnieje po schłodzeniu, dlatego można je ponownie stopić i zgranulować. Jest twarde, stabilne wymiarowo i ma niski współczynnik tarcia.
• Guma jako elastomer: kauczuk naturalny, EPDM, NBR, SBR i inne. Większość jest wulkanizowana, czyli usieciowana i nie może ponownie się stopić. Rozciąga się, wraca do kształtu i mocno trze o powierzchnie.
• Silikon: polimer o szkielecie krzemowo-tlenowym, a nie tworzywo o łańcuchu węglowym. Jest miękki, elastyczny, odporny na temperaturę i chemicznie obojętny. Utwardzony silikon także nie nadaje się do ponownego stopienia.

Sztywne tworzywo to wartościowa frakcja przeznaczona do ponownego przetworzenia. Guma i silikon są elastycznymi, nietopliwymi zanieczyszczeniami obniżającymi jakość recyklatu.

Dlaczego materiały trafiają do jednego strumienia

Guma i silikon rzadko przychodzą jako czyste frakcje. Są przytwierdzone do elementów z tworzywa albo rozdrabniane razem z nimi:

• Nadformowania i uszczelki: sztywna obudowa ABS lub PC z miękkim uchwytem, gumą albo uszczelnieniem silikonowym.
• WEEE: gumowe nóżki, klawiatury silikonowe, uszczelki i powłoki przewodów w rozdrobnionej elektronice.
• Pojazdy wycofane z eksploatacji: uszczelki, węże, listwy i elementy gumowe w strumieniu tworzyw.
• Przemiał kablowy: po odzysku miedzi pozostaje PVC lub PE wraz z izolacją gumową i silikonową.
• Odpady medyczne: gumowe korki i elementy silikonowe w przemiale butelek PP lub PE.

Po granulacji strumień składa się głównie z dobrego sztywnego tworzywa, ale zawiera rozproszone cząstki elastomerów.

Dlaczego separacja gęstościowa nie wystarcza

Zbiornik sink-float rozdziela materiał według tego, czy pływa, czy tonie w wodzie. Dobrze działa na przykład dla PP/PE wobec PET/PVC. Nie oddziela jednak niezawodnie gumy i silikonu, ponieważ ich gęstości pokrywają się z gęstościami oczyszczanych tworzyw.

Silikon leży blisko ABS i PS, a mieszanki gumowe obejmują niemal cały zakres popularnych tworzyw. Zbiornik wodny nie wyznaczy więc pewnej granicy pływa/tonie i pozostawi część zanieczyszczeń w produkcie.

Jak separacja przebiega w praktyce

Gdy gęstość nie daje użytecznej różnicy, można wykorzystać dwie inne właściwości:

1. Elastyczność: guma i silikon odkształcają się i odbijają; sztywne tworzywo nie.
2. Tarcie powierzchniowe: guma i silikon chwytają powierzchnię; sztywne płatki się ślizgają.

Separator silikonu i gumy wykorzystuje właśnie te cechy. Suchy przemiał jest podawany cienką warstwą na stół z obracającymi się trzpieniami ciernymi. Twarde płatki tworzywa o niskim tarciu przesuwają się do wylotu czystego produktu. Elastyczne cząstki chwytają obracającą się powierzchnię i trafiają do oddzielnego wylotu.

Proces jest suchy i mechaniczny: bez wody, chemikaliów oraz ciepła mogącego pogorszyć właściwości polimeru. Przy czystym, suchym i właściwie sklasyfikowanym wsadzie pozostałość gumy może spaść poniżej około 2 %. Taki próg często decyduje, czy przemiał zostanie sprzedany jako materiał jednorodny, czy jako mieszanka. Strona separator silikonu i gumy pokazuje dobór stołu, prędkości i wydajności.

Szybkie porównanie właściwości

Kiedy separacja się opłaca

Nie każdy strumień wymaga osobnej maszyny:

• Opłaca się dla jednorodnego przemiału ABS, PP lub PC do compoundingu albo formowania, gdy limit gumy wyznacza różnicę między ceną mieszanki a ceną premium.
• Nie zawsze jest potrzebna, jeśli dalsze zastosowanie toleruje zanieczyszczenie lub jego zawartość jest już pomijalna.
• Próbka jest konieczna. Rodzaj gumy, wielkość cząstek i wilgotność wpływają na osiągalną pozostałość. Tylko reprezentatywny test daje podstawę do gwarancji.

Podsumowanie

Silikon, guma i sztywne tworzywo mogą wyglądać podobnie w przemiale, ale zachowują się inaczej. Tylko termoplast można ponownie stopić; wulkanizowana guma i utwardzony silikon pozostają elastycznymi zanieczyszczeniami. Ponieważ ich gęstości pokrywają się z popularnymi tworzywami, zbiornik sink-float nie wystarcza. Niezawodna separacja wykorzystuje tarcie i elastyczność.

Jeżeli guma lub silikon ograniczają wartość poza tym czystego strumienia tworzywa, prześlij próbkę. Rumtoo przetestuje ją na separatorze silikonu i gumy, zmierzy osiągalną pozostałość i przygotuje ofertę na podstawie wyniku.