2.2.8 Recyklace polystyrénu
Ing. Miloš Sova, CSc.
Polystyrén (PS) je jedním z nejoblíbenějších plastů. Různé druhy PS jsou široce vyžívány při výrobě obalových materiálů, v elektrotechnických a elektronických aplikacích, při výrobě hraček a lehčené typy jako termoizolační materiály. Vlastnosti různých typů PS se značně liší podle nároků aplikačních oblastí, pro které jsou určeny. Přehled základních typů PS je s jejich obvyklým označením uvedeno v tabulce.
Typy PS a jejich označení:
Polystyrén při opakovaném zpracování v tavenině v přítomnosti kyslíku poměrně snadno podléhá degradaci, projevující se štěpením jeho polymerních řetězců. V důsledku toho jsou pak mechanické vlastnosti výsledného recyklátu v porovnání s odpovídajícím „panenským” typem PS horší, viskozita taveniny recyklátu je nižší, index toku taveniny je tedy vyšší. Stupeň degradačního poškození PS je závislý na podmínkách jeho opakovaného zpracování. V přítomnosti kyslíku, a to i ve stopovém množství, dochází poměrně snadno k termooxidaci polystyrénu, provázenému jeho charakteristickým žloutnutím až zhnědnutím. PS-HI je v důsledku vyšší reaktivity polybutadiénové složky termooxidačně méně odolný než ostatní typy PS. Zpracováním PS pod inertní atmosférou je však možné jeho termomechanické degradaci účinně zabránit. Vliv podmínek zpracování na termomechanickou degradaci homopolymeru PS je znázorněn na následujícím grafu.
Jak je zřejmé z uvedené závislosti, při obvyklých podmínkách zpracování PS, tj. v oblasti teplot taveniny mezi 180 °C až 200 °C, nedochází k nijak hluboké degradaci polymeru, a tedy ani k závažnému zhoršení mechanických charakteristik materiálu. Recykláty PS zpracované přiměřeným způsobem sice vykazují v porovnání s původním materiálem určité zhoršení mechanických charakteristik, zejména pevnosti v tahu a tažnosti, ale svými užitnými vlastnostmi obvykle splňují nároky většiny aplikací.
Nahoru Recyklace lehčeného polystyrenu (EPS)
Odpadní obalové a termoizolační materiály na bázi pěnového PS (PS-E) jsou významným surovinovým zdrojem, z environmentálního hlediska jsou však zároveň obtížným a rizikovým odpadem. Předností odpadního EPS je jeho velmi snadná identifikovatelnost a poměrně snadná separovatelnost ze směsí odpadních plastů. Největším praktickým problémem je jeho extrémně nízká hustota, která prakticky znemožňuje jeho ekonomicky únosnou dopravu do míst zpracování. Klíčovým problémem recyklace PS-E je tedy technologická schůdnost a ekonomická efektivita procesu zvýšení hustoty odpadního pěnového materiálu.
Komplikujícím faktorem zhutnění pěnového PS je však jeho sklon k termooxidační degradaci. S ohledem na oxidační citlivost PS je tedy nutné volit takový technologický postup, který maximálně omezuje riziko degradačního poškození polymeru. Zavedené postupy zhutnění lehčených materiálů založené na kolapsu pěny účinkem tepla a frikčního…
