Přechod k udržitelným plastům
Vlády a organizace celého světa podnikají kroky ke snížení plastového odpadu. Trh s biologicky rozložitelnými obaly tak zaznamená v příštích letech výrazný růst.
EU nedávno uvedla novou legislativu pro zákaz používání několika výrobků z plastu určených na jedno použití. Jako součást "Green Deal" se Circular Plastics Alliance nově zavázala k rozšíření trhu EU s recyklovatelnými plasty na 10 milionů tun do roku 2025. Evropská komise se také zaměřuje na nové způsoby, jak propagovat materiály založené na biologické bázi, biologicky odbouratelné a kompostovatelné plasty. Ostatní země to následují. Ve Spojeném království má v dubnu vstoupit v platnost nová daň z plastových obalů. Bude se týkat plastových obalů vyrobených ve Spojeném království nebo plastových obalů dovezených do Spojeného království obsahujících méně než 30% recyklovaných plastů.
Ve Spojených státech se v současnosti projednává zákon Break Free From Plastics Pollution Act z roku 2021 stanovující snížení výroby a používání plastových výrobků a obalů na jedno použití.
Recyklovatelný a biologicky rozložitelný plast: definice
V současné době roste řada plastových materiálů, které jsou částečně nebo zcela recyklovatelné. Dle globální definice vyvinuté Asociací recyklátorů plastů a recyklátorů plastů v Evropě musí produkt, který lze považovat za recyklovatelný, splňovat následující čtyři podmínky:
- vyrábí se z plastu sbíraného k recyklaci, má tržní hodnotu a/nebo je podporován legislativně nařízeným programem
- může být zpracován komerčně-recyklačními procesy
- je tříděn a agregován do definovaných toků pro recyklační procesy
- recyklovaný plast se stává surovinou použitelnou pro výrobu nových produktů.
Materiál nebo konečný produkt je považován za biologicky rozložitelný, pokud se po likvidaci úplně rozloží, obvykle do jednoho roku.
Biologicky rozložitelné materiály mohou být částečně nebo zcela odvozeny z rostlin, ale některé plastové výrobky s ropným základem mohou být upraveny za účelem dosažení biologické rozložitelnosti.
Některé biologicky rozložitelné materiály jsou také kompostovatelné, což znamená že se mohou rozložit na půdu upravující materiál a to typicky během šesti měsíců. Složení materiálů je specifikováno v normách ASTM D6400, D6868 a také EN 13432.
Index toku taveniny recyklovaných a biologicky rozložitelných materiálů
Testování rychlosti toku taveniny je rozhodující pro určení, jak proces recyklace ovlivňuje kvalitu materiálu. Index toku taveniny (Melt Flow Index) se může snížit, což znamená že se materiál stává viskóznějším a obtížněji zpracovatelným. Studie z roku 2020 zjistila, že tekutost PA6 byla po recyklaci snížena. Další studie zjistila, že recyklovaný ABS má tendenci být hustší při srovnání s původním stavem.
Prováděním opakovaných srovnávacích testů MFI mohou recyklátoři optimalizovat proces za účelem získání vyššího MFI a lepší zpracovatelnosti. Obdobně mohou výrobci surovin provádět testy na různých směsích biologicky rozložitelných materiálů, porovnávat rychlosti toku taveniny (MFR) a optimalizovat výrobu.
Jaké jsou výzvy?
Nutnost provádět více testů MFI na rostoucím objemu a variací recyklovaných a biologicky rozložitelných materiálů může být náročná. Testy mohou probíhat podle různých norem lišících se v závislosti na regionu ve kterém bude materiál použit. Časté úpravy nastavení testů jsou proto stanoveny normou, což může vytvářet překážky a zhoršovat produktivitu. S více testy na splnění se také zvyšuje šance na vznik chyb a ovlivnění opakovatelnosti.
Další problém se týká chování materiálu při toku taveniny. Biologicky odbouratelné plasty mají tendenci vykazovat vysoké MFI a tedy i vysokou rychlost. Obrázek níže znázorňuje, že čím vyšší je procento biologicky rozložitelného polymeru v materiálu, tím vyšší je MFI.
Graf MFI vs. % bio-rozložitelného polymeru (zdroj: https://www.researchgate.net/figure/Plot-of-MFI-vs-wt-biodegradable-polymer_fig4_328032619)
Pokud tester toku taveniny není schopen dosáhnout vysoké propustnosti, testování těchto materiálů při rychlosti může být problematické.
Zlepšení opakovatelnosti a výkonnosti pomocí nejnovějších testerů indexu toku taveniny
Nejnovější testery toku taveniny disponují automatickými a manuálními funkcemi k dosažení optimální přesnosti a výkonnosti. Některá testovací zařízení jsou dodávána s integrovaným voličem hmotnosti umožňující uživateli bez námahy zvolit požadované závaží a to buď ručně a nebo pomocí dotykové obrazovky. Propustnost se tím zvyšuje, neboť není nutné pokaždé nakládat závaží ručně.
Také software může hrát hlavní roli při zlepšování opakovatelnosti a propustnosti. Některé testery toku taveniny mají vestavěné intuitivní dotykové obrazovky umožňující rychlé nastavení testu. Recyklované a biologicky rozložitelné materiály jsou klíčem k úspěšnému přechodu k udržitelné budoucnosti. Nejpokročilejší testery toku taveniny zajišťují, že jejich kvalita a výkon jsou konzistentní a v souladu s posledními normami.