تبدیل بطری بازيافتي به بطری PET با استفاده از اصلاح‌کننده سیلیکون

با استفاده از یک روش کم‌هزینه جدید می‌توان با حفظ خواص تکه‌های PET بازیافتی، دانه‌های (گرانول‌هاي) مناسب کاربرد در صنایع غذایی (Food Grade) تولید نمود. اساس این کار اصلاح شیمیایی توسط سیلیکون مایع است.
این فرآیند اولین بار توسط فناوري‌های پلاستیک PTP و محصولات B.V. (یک شرکت تحقیقاتی 6 ساله ثبت‌شده در هلند با مجتمع تولیدی واقع در پراگ جمهوری چک) همراه با یک شرکت آمریکایی در کالیفرنیا، در نمایشگاهی در اکتبر 2007 در آلمان به نمایش گذاشته شد.
تجهیزات فرآیند توسط BKG Bruckmann و Kreyenborg Granuliertechnik GmbH در آلمان ساخته شده است که قابلیت تولید 22 میلیون پوند در سال را دارا می‌باشد (هر پوند معادل 454 گرم است.). این واحد تولیدی 2 سال قبل راه‌اندازی شد و ذرات و بچگي‌‌های (performs) بطری را از PET بازیافتی تولید می‌نماید.
فرآیند پیوسته با شستشوی ذرات PET در یک دستگاه ساخته شده توسط Baima Srl آغاز می‌گردد. سپس این ذرات با سیلیکون مایع مخلوط شده و وارد یک واكنشگاه (راكتور) اختلاطي گردیده و تا دمای 140 تا 150 درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شوند. در واكنشگاه سطح ذرات نرم شده و اصلاح‌کننده به آنها می‌چسبد و رطوبت آنها خارج می‌گردد. پس از آن ذرات از یک ردیاب فلزات عبور داده شده و وارد یک اکسترودر دومارپیچه با قابلیت گازگیری در خلأ می‌شوند. در مرحله بعد، گرمادهی در واكنشگاه اختلاطي با حرارت‌دهی بیشتر (قراردادن مواد در260 درجه سانتیگراد به مدت 6 دقیقه) در یک اکسترودر دومارپیچه همراه می‌شود تا مواد فرار باقی‌مانده همراه با سیلیکون واکنش‌نداده جدا شوند.
مذاب حاصل از یک صافی 58 میکرونی عبور کرده و وارد یک بلورساز ذراتBKG (این دستگاه از گرمای باقیمانده جهت تبلور زنجیرها استفاده می‌نماید)، می‌شود. محصول نهایی حاوی 15/0% سیلیکون است.
یک مولکول PET متفاوت
مولکول‌های سیلیکون چهارعاملی با ساختن پل‌های سیلیکونی به زنجیرهای کوتاه و كم‌پارهاي (الیگومرهای) PET متصل شده و یک ماتریس بزرگ‌تر همراه با تعداد شاخه‌های بیشتر و با جرم مولکولی بالاتر تولید می‌نماید. PTP می‌گوید که اصلاح‌کننده‌های سیلیکونی به صورت انتخابی زنجیرهای بسپاری کوتاه را به هم متصل می‌کند و از اتصال با زنجیرهای بسیار کوتاه و بسیار بلند (جرم مولکولی زياد) خودداری می‌نماید.
رالف سیمون مدیر تولیدPTP ، هم‌چنین بیان می‌دارد که با اینکار I.V. افت نموده اما دیگر معیاری برای ارزیابی کارآیی ماده محسوب نمی‌شود. به صورتی‌که مواد اصلاح‌شده باI.V.، 7/0 از خواص مکانیکی بهتری در مقایسه با مواد اولیه مناسب ساخت بطری PET (Bottle-Grade PET) باI.V.، 82/0 برخوردار است.
PTP، این مواد جدید را PET-M (PET اصلاح‌شده) می‌نامد تا بتوان از دیگر PETهای بازیافتی مناسب تولید مواد غذایی تشخیص داد. این مواد دارای خواص کششی بهتر و قابلیت نفوذ اکسیژن کمتر می‌باشد. ازدیاد طول در نقطه شکست آنها 250% در مقایسه با 120% در PET استاندارد بازیافتی است. PET اصلاح‌شده به مدت 6 هفته تحت آزمایش استاندارد عبوردهی دی‌اکسیدکربن قرار گرفت و میزان استالدئید آن کمتر از 6/0ppm ، اندازه‌گیری شد و در نتیجه برای تولید بطری‌های آب مناسب می‌باشد. این مواد هم‌چنین توانست تأییدیه مصرف در صنایع غذایی توسط FDA را دریافت نماید.
شفافیت این مواد کمتر از PET خالص بوده، در عین حال می‌تواند در بچگي‌های آبی و سبز به کار گرفته شود و استفاده از آن تا 20% تأثیری روی شفافیت بر جای نمی‌گذارد. شرکت تولیدکننده، PET اصلاح‌شده را در رنگ‌های آبی، سبز و سفید به فروش می‌رساند و در پی آنست که ظرفیت تولید خود را به 30 میلیون پوند در سال افزایش دهد.
هدف اصلیPTP فروش این فناوری تولید(License) به شرکت‌های دیگر است. این شرکت دارای نمایندگی‌هایی در آمریکا و کانادا می‌باشد که این کار را دنبال می‌نمایند.PTP مدعی است که هزینه‌های اولیه و عملیاتی این فرآیند به دلیل حذف انرژی مصرفی برای تبدیل به حالت جامد و تبلور، کمتر از دیگر روش‌های بازیافت PET می‌باشد. هم‌چنین این شرکت سیلیکون مورد نیاز را هم برای خریداران تأمین می‌نماید. در این فرآیند از 25 کیلوگرم سیلیکون مایع به ازای هر تن ذرات شسته‌شده PET استفاده می‌شود. 

برگردان: امیر اسلامیان فخر
کارشناس ارشد مهندسی پلیمر
از دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Amir_e_fakhr@yahoo.com