ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΕΣΤΗΣ ΓΙΑΝΝΟΥΛΗΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΙΚΩΝ ΚΑΙΙ ΑΠΟΡΡΥΠΑΝΤΙΙΚΩΝ ΥΛΙΙΚΩΝ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΕΣΤΗΣ ΓΙΑΝΝΟΥΛΗΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Επικ.Καθηγητής Δ.ΑΧΙΛΛΙΑΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 27 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

2 ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ ΥΛΙΙΚΩΝ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΙΑΣ ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΙΚΩΝ ΚΑΙΙ ΑΠΟΡΡΥΠΑΝΤΙΙΚΩΝ ΣΚΕΥΑΣΜΑΤΩΝ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΕΣΤΗΣ ΓΙΑΝΝΟΥΛΗΣ ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Αναπ.Καθηγητής Γ.Καραγιαννίδης Επικ.Καθηγήτης Δ.Αχιλιάς Επικ.Καθηγητής Δ.Μπικιάρης ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 27

3 Με το τέλος της διπλωματικής μου εργασίας θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κύριο Δημήτρη Αχιλλια, ο οποίος ήταν ο υπεύθυνος της διπλωματικής μου εργασίας, για την συνεχή του βοήθεια αλλά και για τις υποδείξεις σε περιπτώσεις στις οποίες προέκυπτε κάποιο πρόβλημα. Μου έδωσε την ευκαιρία να ασχοληθώ αλλά και να εντρυφήσω στον αχανή τομέα της ανακύκλωσης πολυμερικών υλικών και πιστεύω ότι χάρη στην βοήθεια και στην υποστήριξή του αποκόμισα αρκετές γνώσεις πάνω στον συγκεκριμένο τομέα. Θέλω ακόμα να ευχαριστήσω τον κύριο Δημήτρη Μπικιάρη αλλά και τους υπόλοιπους καθηγητές του εργαστηρίου Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας για την βοήθεια τους αλλά και για τις συμβουλές τους καθόλη την πορεία της διπλωματικής μου εργασίας. Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους τους συναδέλφους μεταπτυχιακούς χημικούς για την συμπαράστασή τους, όπως επίσης και την υποψήφια διδάκτορα Μαρία Καράμπελα για την αμέριστη βοήθεια της κατά την πορεία της διπλωματικής εργασίας αλλά και για την υπομονή της.

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1.1. Γενικά Υλικά συσκευασίας Σύμβολα Πλαστικά ως υλικά συσκευασίας Ανακύκλωση υλικών συσκευασίας Ανακύκλωση πλαστικών Νομοθεσία για πλαστικά απόβλητα 19 2 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1. Διαλυτότητα πολυμερών Τεχνική διαλυτοποίησης/επανακαταβύθισης 27 3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.1. Πολυαιθυλένιο Πολυπροπυλένιο Πολυβινυλοχλωρίδιο Πολυτερεφθαλικός αιθυλενεστέρας 41 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 4 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Χρησιμοποιούμενα πολυμερή και διαλύτες

5 5 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5.1.Διαλυτοποίηση/επανακαταβύθιση δειγμάτων Φασματοσκοπια IR Ιξωδομετρία Δυναμική Μηχανική Ανάλυση (DMA) Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης (DSC) Αντοχή στον Εφελκυσμό 58 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 6 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6.1.Διαλυτοποίηση/επανακαταβύθιση δειγμάτων Φασματοσκοπια IR Ιξωδομετρία Δυναμική Μηχανική Ανάλυση (DMA) Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης (DSC) Αντοχή στον Εφελκυσμό 17 ΕΠΙΛΟΓΟΣ 7 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Συμπεράσματα Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Παράρτημα ( Φάσματα IR, Φάσματα DSC, Φωτογραφίες οργάνων) Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Βιβλιογραφία

6 ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ LDPE= πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας HDPE= πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας PVC= πολυβινυλοχλωρίδιο PET= πολυτερεφθαλικός αιθυλενεστέρας PP= πολυπροπυλένιο π.α.= πρό ανακύκλωσης μ.α = μετά ανακύκλωσης DSC= Διαφορική Σαρωτική Θερμιδομετρία DMA= Δυναμική Μηχανική Ανάλυση IR = Φασματοσκοπια υπερύθρου

7 1ο ΚΕΦΑΛΑΙΙΟ ΥΛΙΚΑ ΣΥΣΚΕΥΑΣΙΑΣ Γενικά Ο όρος συσκευασία αναφέρεται ως η πρώτη επαφή μεταξύ καταναλωτών και αγαθών. Με την συσκευασία αγαθών επιτυγχάνεται η προστασία αλλά και η διατήρηση αγαθών, αλλά επίσης επιτυγχάνεται και η παροχή χρήσιμων πληροφοριών στον καταναλωτή. Τα υλικά συσκευασίας έχουν εξελιχθεί σε ένα εργαλείο του marketing, καθορίζοντας την μοναδικότητα του κάθε προϊόντος. Διαφοροποιείται έτσι ένα προϊόν από κάποιο άλλο με βάση την αισθητική της συσκευασίας αλλά και από τις πληροφορίες που αναγράφονται πάνω στην ίδια την συσκευασία. Τα υλικά συσκευασίας μπορούν να ορισθούν ως τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τον εγκλεισμό, την προστασία, την μεταφορά, τον χειρισμό αλλά και την παρουσίαση των αγαθών. Ο όρος συσκευασία αναλύεται σε τρεις περιπτώσεις: Πρωτογενής συσκευασία: είναι η διαδικασία τυλίγματος ή τα διάφορα είδη συσκευασίας τα οποία μπορεί να χειριστεί ο καταναλωτής. Δευτερογενής συσκευασία: είναι ο όρος που περιγράφει κουτιά ή κιβώτια μεγαλύτερου μεγέθους τα οποία χρησιμοποιούνται για την ομαδοποίηση αγαθών που έχουν υποστεί μια - 1 -

8 πρωτογενή συσκευασία, τα οποία στην συνέχεια προορίζονται για διανομή ή επίδειξη σε μαγαζιά διαφόρων ειδών. Συσκευασία μεταφοράς: όρος ο οποίος χρησιμοποιείται για την περιγραφή ξύλινων, πλαστικών ή άλλου είδους επικαλύψεων ή containers, που χρησιμοποιούνται για την συσκευασία και συγκέντρωση αρκετά μεγάλων ποσοτήτων ήδη συσκευασμένων αγαθών προορισμένων για μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις. Λογω του αρκετά μεγάλου όγκου τους, τα απορρίμματα υλικών συσκευασίας είναι αρκετά ορατά.το 7% της πρωτογενούς συσκευασίας χρησιμοποιείται για τρόφιμα, με αποτέλεσμα τα συγκεκριμένα υλικά συσκευασίας να απορρίπτονται σε βρώμικη κατάσταση, επιμολυσμένα από το τρόφιμο το οποίο περικλείουν.χαρακτηριστικά στην Μεγάλη Βρετανία το έτος 21, τα απορρίμματα υλικών συσκευασίας έφταναν το ποσό των 9,3 εκατομμυρίων τόνων. Από αυτά οι 5,1 εκατομμύρια τόνοι προερχόταν από υλικά συσκευασίας οικιακής χρήσης, ενώ τα υπόλοιπα 4,2 εκατομμύρια ήταν από εμπορικές και βιομηχανικές χρήσεις. 1.2.Υλικά συσκευασίας. Τα πιο χρησιμοποιούμενα υλικά συσκευασίας παγκοσμίως είναι τα εξής: 1. Χαρτί 2. Χαρτόνι 3. Πλαστικό 4. Γυαλί 5. Ατσάλι 6. Αλουμίνιο Το % βάρος των υλικών συσκευασίας φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα - 2 -

9 αλουμίνιο 14% γυαλί πλαστικό γυαλί 19% χαρτί/χαρόνι 2% μιγμα υλικών μιγμα υλικών 4% χαρτί/χαρόνι 43% πλαστικό αλουμίνιο Το % ποσοστό των αγαθών που συσκευάζονται από συγκεκριμένα υλικά που χρησιμοποιούνται φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα γυαλί 1% μιγμα υλικών 5% χαρτί/χαρόνι 25% αλουμίνιο 7% πλαστικό 53% πλαστικό αλουμίνιο χαρτί/χαρόνι μιγμα υλικών γυαλί - 3 -

10 Σύμφωνα με τα παραπάνω διαγράμματα το χαρτί και το χαρτόνι είναι τα πιο χρησιμοποιούμενα υλικά συσκευασίας με ποσοστό σε βάρος 43%. Αυτά χρησιμοποιούνται στο 25% όλων των υλικών που επιδέχονται συσκευασία. Τέλος τα δύο αυτά υλικά αποτελούν το 6,4% των οικιακών απορριμμάτων υλικών συσκευασίας. Τα πλαστικά αποτελούν το 2% σε βάρος όλων των υλικών συσκευασίας και το 53% των αγαθών που μπορούν να συσκευασθούν χρησιμοποιούν τα πλαστικά ως υλικά συσκευασίας. Λογω του μικρού τους βάρους αλλά και της καλής σχετικά αντοχής, πλεονεκτούν ως υλικά συσκευασίας από οικονομικής άποψης, εξοικονόμησης ενέργειας αλλά και ανθεκτικότητας. Αν και τα πλαστικά μπορούν να ανακυκλωθούν υπάρχουν οι λιγότερες μονάδες ανακύκλωσης σε σχέση με της μονάδες ανακύκλωσης άλλων υλικών συσκευασίας. Τα πλαστικά έχουν υψηλό λόγο όγκου απορριμμάτων/ βάρος πλαστικού σε σχέση με άλλα υλικά συσκευασίας υψηλότερου βάρους με αποτέλεσμα την μικρότερη ανακύκλωσή τους. Επίσης έχουν υψηλό ενεργειακό περιεχόμενο με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται για παραγωγή ενέργειας από ειδικές μονάδες αντί να ανακυκλωθούν. Τα γυαλί αποτελεί το 19% του συνολικού βάρους των υλικών συσκευασίας και το 1% ων αγαθών που συσκευάζονται χρησιμοποιούν γυαλί. Ανακυκλώνεται εύκολα όπως επίσης και συλλέγεται εύκολα. Οι πρώτες μονάδες συλλογής γυαλιού στην Μεγάλη Βρετανία δημιουργήθηκαν το δισεκατομμύρια γυάλινες συσκευασίες κατασκευάστηκαν το 23 στην Μεγάλη Βρετανία, και το ποσοστό ανακύκλωσης έφτασε το 33%. Στις υπόλοιπες ευρωπαϊκές χώρες το ποσοστό ανακύκλωσης γυάλινων συσκευασιών είναι αρκετά μεγαλύτερο λόγω του καλύτερου δικτύου συλλογής γυάλινων συσκευασιών. Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται αρκετά ως υλικό συσκευασίας σε τρόφιμα αλλά και ποτά. Έχει υψηλή άξιο ως επαναχρησιμοποιούμενο μέταλλο και ανακυκλώνεται οικονομικά. Στην Μεγάλη Βρετανία κατασκευάστηκαν το 23 5 δισεκατομμύρια κουτάκια αλουμινίου με το ποσοστό ανακύκλωσης να φτάνει το 43%. Οι ατσάλινες συσκευασίες χρησιμοποιούνται για μια μεγάλη ποικιλία προϊόντων, όπως φαγητά, βαφές, ποτά και σπρέι (αεροζόλ). Χάρη στην ικανότητα μαγνητικού διαχωρισμού, το ατσάλι είναι το ευκολότερο υλικό για ανακύκλωση παγκοσμίως. Το ποσοστό ανακύκλωσης του ατσαλιού έφτανε το 22 το 42%. Η ανακύκλωση μιγμάτων υλικών έχει το πλεονέκτημα της μεγάλης εξοικονόμησης ενέργειας, αλλά είναι αρκετά δύσκολη η ανακύκλωση τους λόγω του συνδυασμού υλικών. Ένα χαρακτηριστικό - 4 -

11 παράδειγμα συσκευασίας είναι η συσκευασία Tetra pack, που αποτελείται από 75% χαρτί, 2% πολυαιθυλένιο και 5% φύλλο αλουμινίου. Αν και πολλά προϊόντα χρησιμοποιούν αυτή την συσκευασία υπάρχει μόνο μια μονάδα ανακύκλωσης, στην Σκωτία. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία ειδών συσκευασίας που χρησιμοποιούνται για συσκευασίες αγαθών: 1. αντισηπτικές συσκευασίες 2. δέματα 3. συσκευασίες χαπιών (blister pack) 4. μπουκάλια 5. κουτιά 6. κονσέρβες 7. χαρτόνια 8. φάκελοι 9. παλέτες 1. πλαστικές σακούλες 11. είδη τυλίγματος 12. λεπτά φύλλα 1.3. Σύμβολα Υπάρχουν αρκετοί τύποι συμβόλων στα υλικά συσκευασίας οι οποίοι χρησιμοποιούνται διεθνώς και είναι κοινώς αποδεκτοί. Υπάρχουν σύμβολα για την διευκόλυνση του καταναλωτή αλλά και για την ασφάλεια του. Οι τρόποι ανακύκλωσης των υλικών αλλά και περιβαλλοντικές οδηγίες επίσης αναγράφονται σε ειδικά σύμβολά.π.χ. το σύμβολο ανακύκλωσης του PET: - 5 -

12 Επίσης φορτία με τοξικά ή επικίνδυνα υλικά έχουν ειδικές πληροφορίες και σήματα τα οποία καθορίζονται από την χώρα προορισμού, καθώς και τους διεθνείς κανόνες μεταφοράς. Παραθέτονται δύο παραδείγματα: Επίσης στις μεταφορές αγαθών χρησιμοποιούνται ετικέτες για τον προσεκτικό χειρισμό των φορτίων, όπως: εύθραυστο 1 μακριά από νερό 1 όχι ακτινοβολία Πλαστικά ως υλικά συσκευασίας. Οι ποίκιλλες ιδιότητες των πλαστικών τα κάνουν άριστα υλικά ως υλικά συσκευασίας σε αρκετές εμπορικές και βιομηχανικές χρήσεις παγκοσμίως. Χάρη στην πολύ καλή συμβατότητα τους μπορούν να σχεδιασθούν και να κατασκευαστούν για εξειδικευμένες χρήσεις. Ως υλικά συσκευασίας χρησιμοποιούνται για την προστασία, την αποθήκευση, την μεταφορά και την διατήρηση των αγαθών. Η συσκευασία υλικών είναι ο τομέας που καταναλώνει την μεγαλύτερη ποσότητα σε πλαστικά υλικά. (περίπου 15 εκατομμύρια τόνους, ή 37% του συνόλου των πλαστικών στην Ευρώπη το 23). Πάνω - 6 -

13 από το 5% όλων των αγαθών στην Ευρώπη συσκευάζονται σε πλαστικά υλικά, αν και τα πλαστικά αποτελούν μόνο το 17% όλων των υλικών συσκευασίας. Τα πλαστικά είναι πλέον το κυρίαρχο υλικό για συσκευασία αγαθών και μάλιστα έχει αντικαταστήσει αρκετά είδη, λόγω της εύκολης κατεργασίας του, του χαμηλού βάρους αυτών αλλά και επειδή τα πλαστικά είναι πολύ εύκαμπτα υλικά. Με την αλματώδη είσοδο των πλαστικών στις συσκευασίες έχει μειωθεί το συνολικό βάρος της συσκευασίας κατά 28% με την πάροδο 1 ετών. Συντήρηση και διατήρηση τροφίμων: Τα πλαστικά ως υλικά συσκευασίας παίζουν σημαντικό ρόλο στην διατήρηση αλλά και συντήρηση τροφίμων προσφέροντας μεγαλύτερη διάρκεια ζωής,μειώνοντας επίσης και τον όγκο των απορριμμάτων καθώς επίσης μειώνουν και την χρήση συντηρητικών. Έτσι διατηρούν καλύτερα την γεύση αλλά και την διατροφική αξία του προϊόντος. Άνεση, καινοτομία: Επιπρόσθετα τα πλαστικά εκτός από την καλή διατήρηση του προϊόντος, παρέχουν στον καταναλωτή ξεκάθαρες πληροφορίες και επισημάνσεις για την χρήση κάποιου προϊόντος, όπως επίσης η πλαστική συσκευασία είναι πλέον πιο εύκολη στην χρήση και στο άνοιγμα. Κάθε χρόνο η τεχνολογία των πλαστικών υλικών συσκευασίας εξελίσσεται και προσφέρει στον καταναλωτή νέα προϊόντα, για να συμπίπτουν αυτά με τις ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις της σύγχρονης κοινωνίας. Ασφάλεια, υγιεινή: Τα πλαστικά προστατεύουν τον καταναλωτή από μολύνσεις σε τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα και βοηθούν στην μη-διάδοση των μικροβίων κατά τα στάδια της παραγωγής, διανομής και επίδειξης των προϊόντων. Επίσης οι αεροστεγείς συσκευασίες δίνουν επιπρόσθετη προστασία και ασφάλεια. Οι διαπερατές πλαστικές συσκευασίες βοηθούν τον καταναλωτή να μπορεί να διακρίνει τα τρόφιμα χωρίς να τα αγγίζει, και με αυτόν τον τρόπο ελαττώνει τα διάφορα ατυχήματα που είναι πιθανόν να συμβούν. Ιατρικός τομέας: Η σύγχρονη ιατρική φροντίδα θα ήταν αδύνατη χωρίς την ύπαρξη τόσων πλαστικών ιατρικών προϊόντων όπως, ιατρικές σύριγγες, σακουλάκια διατήρησης αίματος, βαλβίδες καρδιάς κτλ, τον οποίων η χρήση βασίζεται στην καλή αποστείρωση τους. Για αυτόν τον λόγο, όπως - 7 -

14 επίσης και για το χαμηλό τους βάρος, την εξαίρετες ιδιότητες αποκλεισμού διαφόρων παραγόντων (οξυγόνο, μικρόβια, υγρασία κτλ.), το χαμηλό τους κόστος, αντοχή, διαπερατότητα και συμβατότητα με άλλα υλικά, τα κάνουν ιδανικά για ιατρικές χρήσεις. Στο παρακάτω ραβδόγραμμα παρατηρούμε την κατανάλωση πολυμερικών πλαστικών σε τόνους ως υλικά συσκευασίας (Δυτική Ευρώπη 22,μονάδα 1 τόνους/χρόνο): LLDPE/LDPE HDPE PP PVC PS PET EPS OTHER THERMOPLASTICS THERMOSETS Συνολική κατανάλωση= τόνοι πλαστικού υλικού

15 Για συγκεκριμένα πλαστικά η κύρια χρήση τους είναι ως υλικά συσκευασίας. Για παράδειγμα το 9% του PET, εκτός του τομέα των υφάνσιμων ινών, χρησιμοποιείται ως υλικό συσκευασίας. Το 63% όλων των ειδών ΡΕ χρησιμοποιείται επίσης ως υλικό συσκευασίας. Από την άλλη μόνο το 9% του PVC και το 31% του EPS χρησιμοποιείται για συσκευασίες. Τα φιλμ ΡΕ και ΡΡ είναι τα υλικά συσκευασίας που χρησιμοποιούνται στο μεγαλύτερο ποσοστό από όλα τα πολυμερικά υλικά συσκευασίας (46% συμπεριλαμβανόμενων και των πλαστικών σάκων και σακουλών) και ακολουθούν σε ποσοστό τα πλαστικά υλικά συσκευασίας που παράγονται με την τεχνολογία της εμφύσησης( blow molding) σε ποσοστό 27%. Το ποσοστό αυτό το αποτελούν κυρίως φιάλες PE και PET. 1.5.Ανακύκλωση υλικών συσκευασίας. Με τον όρο ανακύκλωση εννοούμε την μετατροπή των διαφόρων αποβλήτων σε οικονομικώς εφαρμόσιμα και υψηλής προστιθέμενης αξίας υλικά. Στο συγκεκριμένο διάγραμμα μπορούμε να παρατηρήσουμε την ανάκτηση και την ανακύκλωση των διαφόρων υλικών συσκευασίας σε τόνους: - 9 -

16 Παρατηρούμε ότι οι χάρτινες συσκευασίες είναι τα υλικά συσκευασίας που ανακτώνται στην μεγαλύτερη ποσότητα. Επίσης στο επόμενο διάγραμμα βλέπουμε το ποσοστό ανάκτησης και ανακύκλωσης των υλικών συσκευασίας. Για κάθε υλικό συσκευασίας υπάρχει και το ανάλογο σύμβολο ανακύκλωσης για καλύτερη αναγνώριση και ενημέρωση του καταναλωτή. Έτσι για τις γυάλινες συσκευασίες αλλά και για τις χάρτινες υπάρχουν τα εξής σύμβολα: - 1 -

17 Γυαλι 1 χαρτονι 1 ενώ για τις συσκευασίες αλουμινίου υπάρχει το εξής σύμβολο 1.6. Ανακύκλωση πλαστικών. Η απόθεση και διαχείριση των πλαστικών απορριμμάτων αποτελεί σήμερα ένα πρόβλημα με παγκόσμιες διαστάσεις. Τα προηγούμενα χρόνια τα πλαστικά απορρίμματα κατέληγαν σε χωματερές όπου και αποτεφρωνόταν. Όμως τώρα τέτοιες πρακτικές είναι ανεπιθύμητες για περιβαλλοντικούς λόγους, με αποτέλεσμα το ενδιαφέρον να στραφεί προς τις τεχνικές ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης αυτών των υλικών. Οι διάφοροι τρόποι ανακύκλωσης αναφέρονται στην συνέχεια: o πρωτογενής, δευτερογενής ανακύκλωση, όπου γίνεται μετατροπή των απορριμμάτων σε προϊόντα παρόμοιας φύσης και σύστασης. Παράδειγμα η επανακατεργασία των ελαττωματικών προϊόντων στην γραμμή παραγωγής πλαστικών φιαλών. Αυτό όμως οδήγησε προϊόν με υποβαθμισμένες ιδιότητες (μηχανικές ιδιότητες) λόγω θερμικής αποικοδόμησης κατά την επανακατεργασία. o τριτογενής ανακύκλωση, όπου γίνεται μετατροπή των πλαστικών σε χρήσιμες πρώτες ύλες.αυτό γίνεται με διάφορες τεχνικές όπως, α) με χημικά αντιδραστήρια και διεξαγωγή χημικών αντιδράσεων όπου τα πολυμερή μετατρέπονται σε μονομερή β) με πυρόλυση και εξαέρωση με σκοπό την παραγωγή υγρών και αερίων κλασμάτων υδρογοαναθρακών που χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη για σύνθεση άλλων προϊόντων ή για καύσιμα

18 o τεταρτογενής ανακύκλωση, όπου γίνεται παραγωγή ενέργειας από την καύση των πλαστικών όπου όπως αναφέρεται αναλυτικά παρακάτω δεν είναι εφικτός τρόπος για περιβαλλοντικούς λόγους. Είναι επομένως λογικό η επιλογή του τρόπου ανακύκλωσης να εξαρτάται από ένα πλήθος παραγόντων όπως, οικονομικοί και περιβαλλοντικοί λόγοι, η ύπαρξη κατάλληλου δικτύου συλλογής και μεταφοράς, η ύπαρξη κατάλληλου νομοθετικού πλαισίου δράσης αλλά και πολιτική βούληση, μια πρωτοβουλία φορέων και τοπικής αυτοδιοίκησης, αλλά και η σωστή νοοτροπία του πολίτη-καταναλωτή. Στο συγκεκριμένο σχεδιάγραμμα βλέπουμε την κατανάλωση % των πλαστικών υλικών στην Ευρώπη. 17% 8% 1% 8% 6% 12% 21% 16% 11% LDPE/LLDPE HDPE PP PVC PSt PET PMMA thermosets other Τα ποσοστά αυτά σε αριθμούς μεταφράζονται σε ένα ποσό της τάξης των 39.7 εκατομμυρίων τόνων(98/kg ανά κάτοικο). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ύπαρξη 21,1 εκατομμυρίων τόνων πλαστικών απορριμμάτων. Από το ποσό αυτό ανακτήθηκε μόνο το 39% και αυτό αναλύεται ως εξής: 22% για ανάκτηση ενέργειας 15% Μηχανική ανακύκλωση 2% με χημική ανακύκλωση 61% στην χωματερή Αντίστοιχα στην Ελλάδα το ποσοστό ανάκτησης των πλαστικών απορριμμάτων ήταν μόλις 2,2% από το σύνολο των 37. τόνων απορριμμάτων

19 Τα πολυμερή καίγονται για ανάκτηση ενέργειας και μάλιστα έχουν αρκετά υψηλή θερμαντική αξία, της τάξης του 9 kcal/kg ανάλογα με το είδος του πολυμερούς, η οποία και είναι παρόμοια με την θερμαντική αξία του πετρελαίου. Όμως η καύση ως διαδικασία στην οποία πρέπει να καταφεύγουμε μόνο στην απουσία άλλης εναλλακτικής λύσης γιατί είναι ανεπιθύμητη για τους εξής λόγους: 1. Παρατηρούνται ανεπιθύμητες εκπομπές καυσαερίων, αλλά και τοξικών αερίων όπως Cl και παράγωγά του κατά την καύση του PVC. 2. Η χρήση του πετρελαίου για την καύση των πλαστικών φαντάζει ως κακομεταχείριση ενός πολύτιμου φυσικού πόρου. Τα πολυμερή με την ολοένα και αυξανόμενη χρήση τους σε διάφορους τομείς δημιουργούν πρόβλημα όχι για την τοξικότητα τους η οποία είναι μηδενική, αλλά για τον υψηλό όγκο απορριμμάτων που δημιουργούν. Επομένως προκύπτει μια μεγάλη ανάγκη ανακύκλωση των πλαστικών απορριμμάτων για τους εξής λόγους Μεγάλος όγκος πλαστικών απορριμμάτων Πολύ μικρή διάρκεια ζωής Χαμηλή βιοαποικοδομησιμότητα Είναι επομένως αναγκαία η ύπαρξη ενός συστήματος συλλογής και διαλογής των πλαστικών απορριμμάτων. Σκοπός αυτής της οργανωμένης συλλογής πρέπει να είναι η συλλογή των πλαστικών υλικών ξεχωριστά από τα άλλα απορρίμματα στην πηγή.βέβαια αυτή η συλλογή αποδεικνύεται πιο εύκολη σε βιομηχανικό επίπεδο παρά σε οικιακό επίπεδο. Ήδη αρκετές εταιρείες μειώνουν τα στερεά πλαστικά απόβλητα τους στην πηγή και παρακάτω αναφέρονται ορισμένα παραδείγματα, όπως Η εταιρεία Shell που εμφιαλώνει τα ορυκτέλαια σε φιάλες από ανακυκλωμένο πολυαιθυλένιο. Επίσης εταιρείες όπως η DSM, Mobil και η DuPont έχουν δημιουργήσει μονάδες ανακύκλωσης πλαστικών φιαλών από PVC, HDPE, PET. Τέλος η Union Carbide έχει σε λειτουργία μονάδες ανακύκλωσης πλαστικών σακουλών. Αυτά είναι κάποια παραδείγματα ανακύκλωσης στην πηγή σε βιομηχανικό επίπεδο. Σε οικιακό επίπεδο για να έχει αποτελέσματα η συλλογή απορριμμάτων, πρέπει να γίνει τοποθέτηση ειδικών κάδων σε συγκεκριμένα σημεία συλλογής, και φυσικά ο καταναλωτής να έχει αναπτύξει μια ανάλογη περιβαλλοντική ευαισθησία και ενδιαφέρον στο θέμα της ανακύκλωσης απορριμμάτων, πράγμα το οποίο δεν είναι τις περισσότερες φορές εφικτό. Προβλήματα στην ανακύκλωση πολυμερικών υλικών. Τα κυριότερα προβλήματα στην ανακύκλωση των πλαστικών απορριμμάτων προέρχονται από προσμίξεις που μπορεί να είναι

20 άλλα υλικά στα απορρίμματα Προσμίξεις που προέρχονται από την χρήση τους στο προϊόν (ετικέτες, μεταλλικά καπάκια, διάφορα υπολείμματα, κτλ) Μη πλαστικά υλικά με τα οποία είναι προσκολλημένα ( χαρτί, αλουμίνιο) Επίσης πρόβλημα παρουσιάζεται και στα μείγματα πλαστικών λόγω της φτωχής συμβατότητας αυτών μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να εμφανίζουν φτωχές μηχανικές ιδιότητες και άρα παρεμποδίζεται η εμπορική τους εκμετάλλευση. Τέλος ένα επίσης σημαντικό πρόβλημα το οποίο κυρίως αφόρα την συλλογή των απορριμμάτων και όχι τόσο την ανακύκλωσή τους είναι η ανασταλτική δράση διαφόρων μεμονωμένων παραγόντων, με αποτέλεσμα αυτή η μειοψηφία που δεν δρα θετικώς την ανακύκλωση να εμποδίζει την καλή και αποτελεσματική λειτουργία της ανακύκλωσης. Το πρόβλημα με το PVC. Το PVC σαν πολυμερές χρησιμοποιείται ως υλικό συσκευασίας αλλά και σε άλλα σύντομης ζωής υλικά, όπως και σε μακράς ζωής κατασκευαστικά υλικά, όπως πλαίσια παραθύρων και σωλήνες. Τα απορρίμματα σύντομης ζωής έχουν αρχίσει και δημιουργούν μια μεγάλη συγκέντρωση PVC η οποία πλέον έχει γίνει αρκετά προβληματική. Τα υλικά μακράς διάρκειας από PVC μόλις τώρα έχουν αρχίζει και εισάγονται στο ρεύμα απορριμμάτων και έχει αρχίσει πλέον να παρατηρείται ένα ολοένα και αυξανόμενο ποσοστό απορριμμάτων PVC. Σήμερα υπάρχουν περίπου 15 εκατομμύρια τόνοι PVC μακράς διάρκειας, κυρίως στον κατασκευαστικό τομέα, με μέσο χρόνο ζωής 34 χρόνια, τα οποία έχουν κατασκευαστεί στην δεκαετία του 196, και αναμένεται να συνεισφέρουν στο ρεύμα απορριμμάτων του PVC. Αν συνυπολογισθεί η ραγδαία αύξηση στην παραγωγή PVC τότε το για το έτος 25 έχει υπολογισθεί ότι το ποσό περίπου θα διπλασιασθεί και παγκοσμίως θα εισέλθουν στο ρεύμα απορριμμάτων 3 εκατομμύρια τόνοι υλικών. Επίσης πρέπει να τονισθεί ότι στις βιομηχανικές χώρες ήδη ο ρυθμός παραγωγής απορριμμάτων PVC έχει ήδη ξεπεράσει τον ρυθμό παραγωγής του. Επίσης υπάρχει σχέδιο επέκτασης των βιομηχανιών που ασχολούνται με το PVC με αποτέλεσμα να αυξηθεί και σε εκείνες τις περιοχές το ρεύμα των απορριμμάτων. Στις αρχές της δεκαετίας του 198, η βιομηχανία του PVC είχε αρχίσει να προωθεί την λύση ανακύκλωσης του PVC έτσι ώστε το πολυμερές να γίνει πιο φιλικό στο παγκόσμιο κοινό και να

21 αποφευχθεί οποιαδήποτε κίνηση των κυβερνήσεων για περιορισμό της παραγωγής και χρήσης του PVC. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα, οι άνθρωποι που βρίσκονται πίσω από τα κέντρα αποφάσεων να θεωρούν την ανακύκλωση του PVC ως μια τεχνική λύση για την περιβαλλοντική επίπτωση που έχει το πολυμερές. Μελέτες έχουν δείξει ότι πλέον μόνο το 15-3% του PVC μπορεί να υποστεί μηχανική ανακύκλωση και αυτό με υψηλό κόστος. Επιπλέον είναι πρακτικά αδύνατο να βρεθεί και να διαχωριστεί το υπόλοιπο ποσοστό (7-85%). Άρα για αυτό το ποσοστό δεν είναι εφικτή η μέσο- και μακροπρόθεσμη ανακύκλωσή του. Το μεγάλο πρόβλημα που παρουσιάζεται για το PVC είναι: Υψηλό ποσοστό Cl (56% της συνολικής ποσότητας PVC κατά βάρος) Υψηλό ποσοστό επικίνδυνων προσθέτων που χρησιμοποιούνται για να προσδώσουν στο πολυμερές επιθυμητές ιδιότητες και φτάνουν στο 6%. Πρέπει να τονισθεί ότι το PVC είναι το πολυμερές που επιδέχεται την μεγαλύτερη ποσότητα προσθέτων. Αυτά έχουν ως αποτέλεσμα τον διαχωρισμό και την συλλογή των απορριμμάτων PVC πριν από την μηχανική ανακύκλωση. Η ανακύκλωση του PVC γίνεται δύσκολη: λόγω του υψηλού κόστους συλλογής και διαχωρισμού του από τα υπόλοιπα απορρίμματα. Μειωμένη ποιότητα υλικού μετά από την ανακύκλωση Χαμηλή τιμή του ανακυκλωμένου PVC στην αγορά με βάση το αρχικό PVC. Η πρωτογενής ανακύκλωση του PVC, υπό οικονομικής και περιβαλλοντικής άποψης, δεν είναι αποτελεσματική, και είναι αρκετά αμφίβολο αν ποτέ παίξει σημαντικό ρόλο στην επαναχρησιμοποίηση του PVC. Η βιομηχανία του PVC βλέποντας ότι η ανακύκλωσή του δεν είναι εφικτή λύση προσανατολίζεται σε άλλες χώρες στην καύση του, για παραγωγή ενέργειας και HCl ή NaCl, ενώ σε άλλες χώρες προσανατολίζεται στην υγειονομική ταφή του. Αυτή η πρωτοβουλία των βιομηχανιών δίνει ώθηση στις τοπικές αρχές να προωθήσουν το θέμα της μόλυνσης του περιβάλλοντος αλλά και του υψηλού κόστους, θέματα που σχετίζονται με την παραγωγή και κατανάλωση του PVC. Φυσικά η καύση του PVC δεν είναι μια αειφόρος επιλογή. Λιγότερη ενέργεια παράγεται κατά την καύση του σε σχέση με αυτήν που καταναλώνεται για την παραγωγή του. Επίσης παράγεται CO 2, αέριο που σχετίζεται με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επίσης παράγονται τοξικά παραπροϊόντα αλλά και στερεά υπολείμματα καύσης, όπως λάσπη, ανόργανα μεταλλικά υπολείμματα ή σωματίδια

22 ως υπολείμματα καύσης. Και φυσικά μεγάλο μέρος αυτών οφείλει να αντιμετωπισθεί και να απορριφθεί ως τοξικό υλικό. Παρόλα τα προβλήματα ανακύκλωσης του, το PVC συνεχίζει να παράγεται με γοργούς ρυθμούς από τις βιομηχανίες. Τα απορρίμματα PVC από τις χώρες με βαριά βιομηχανία όπως την Μεγάλη Βρετανία, την Αμερική κτλ εξάγουν αυτά σε αναπτυσσόμενες χώρες με σκοπό την παραγωγή προϊόντων κατώτερης ποιότητας όπως σόλες παπουτσιών, ή χαμηλής ποιότητας σωλήνες ή την «κατακύκληση»(down cycling). Π.χ.στην Ινδονησία το 4% τω απορριμμάτων δεν ανακυκλώνονται αλλά απορρίπτονται ως τοξικά υλικά. Τα απορρίμματα PVC που υφίστανται κατακυκληση θάβονται ή καίγονται καθώς στην ουσία η κατάκύκληση στην ουσία καθυστερεί το αναπόφευκτο, δηλ. την απόρριψη των τοξικών απορριμμάτων. Επομένως λόγω της αυξανόμενης παραγωγής PVC αλλά και της επερχόμενης μεγάλης εισαγωγής των υλικών PVC στο ρεύμα απορριμμάτων τα επόμενα έτη, είναι αναγκαίος ο σχεδιασμός μια κοινής πολιτικής αντιμετώπισης του θέματος του PVC (phase-out policy). Ήδη υπάρχει πολιτικό πλαίσιο για την αντιμετώπιση του PVC. Σύμφωνα με το North Sea Ministers Conference το 1995 έχει αποφασισθεί η απαγόρευση της έκλυσης τοξικών παραπροϊόντων κατά την διαρκείς μιας καύσης PVC. Επίσης σύμφωνα με το Swedish Chemical Committee το PVC δεν έχει θέση σε μια αειφόρο κοινωνία και πρέπει να αποκλειστεί από όλα τα στάδια παραγωγής μέχρι το 27. Η κυβέρνηση της Δανίας έχει θέσει περιορισμούς όσον αφορά την χρήση πλαστικοποιητών, Pb και άλλων προσθέτων και αμφισβητεί ανοιχτά την προοπτική ανακύκλωσης που έχουν αναφέρει οι βιομηχανίες του PVC.H Δ δημοκρατία της Τσεχίας έχει απαγορεύσει την παραγωγή και εισαγωγή και χρήση υλικών συσκευασίας από PVC από το 21 και έπειτα, ενώ η Ελβετία έχει απαγορεύσει την χρήση πλαστικών μπουκαλιών από PVC. Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία πολυμερικών υλικών τα οποία χρησιμοποιούνται μεταξύ άλλων, και για υλικά συσκευασίας. Για τον ευκολότερο διαχωρισμό αλλά και για την ανακύκλωσή τους έχουν θεσπιστεί συγκεκριμένα σύμβολά ανακύκλωσης έτσι ώστε να είναι ευκολότερη η αναγνώριση του κάθε πλαστικού από τον καταναλωτή. Σύμβολα ανακύκλωσης πολυμερικών υλικών

23 PET HDPE PVC LDPE PP PS OTHER 1.7. Νομοθεσία για τα πλαστικά απορρίμματα Εδώ περιγράφονται οι βασικές ευρωπαϊκές και εθνικές νομοθεσίες που αφορούν τα πλαστικά απορρίμματα. Η νομοθεσία της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την διαχείριση των απορριμμάτων αποτελείται από τρεις βασικές κατηγορίες: Οριζόντια νομοθεσία. Η οποία αναφέρεται στο γενικό πλαίσιο διαχείρισης των απορριμμάτων, συμπεριλαμβάνοντας γενικές αρχές και κατευθύνσεις. Νομοθεσία για επιχειρήσεις διαχείρισης. Που αναφέρεται στην καύση ή την υγειονομική ταφή τους, και πιθανόν να θέσει τεχνικά στάνταρ για τον χειρισμό εγκαταστάσεων απορριμμάτων. Νομοθεσία για συγκεκριμένα «ρεύματα» απορριμμάτων. Που αναφέρεται σε μέτρα μείωσης της επικινδυνότητας των διαφόρων απορριμμάτων, ή στην αύξηση των μέτρων ανακύκλωσης. ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ 1. Ντιρεκτίβα πλαισίου απορριμμάτων ( waste framework directive), έτος 1975 Καθορίζει ένα πλαίσιο για την διαχείριση των απορριμμάτων στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Επίσης καθορίζει βασικούς όρους όπως απορρίμματα, απόθεση, ανάκτηση, για να υπάρχει μια κοινή

24 προσέγγιση του θέματος σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση. Σύμφωνα με αυτήν απαιτείται από τα κράτη-μέλη να : Δοθεί προτεραιότητα στην μείωση της ύπαρξης απορριμμάτων, αλλά και στην ενίσχυση της ανάκτησης και επαναχρησιμοποίησης των απορριμμάτων Διασφαλισθεί ότι η επαναχρησιμοποίηση ή η απόθεση τους δεν θα θέσει σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και δεν θα γίνει χρήση διεργασιών που θα θέσουν σε κίνδυνο το περιβάλλον Αποτρέψει τη αλόγιστη απόρριψη, να εξασφαλίσει ότι δεν θα γίνονται προσπάθειες διαχείρισης απορριμμάτων, εκτός εάν είναι απολύτως αναγκαίο Εξασφαλίσει ένα ικανοποιητικό δίκτυο εγκαταστάσεων απόρριψης Δημιουργήσει πλάνο διαχείρισης απορριμμάτων Διασφαλίσει ότι το κόστος της απόθεσης, θα είναι σύμφωνο με την αρχή «ότι είναι σχετικά συμφέρον για τον διαχειριστή των απορριμμάτων σε αντιστοιχία πάντα με τα έξοδα αυτού που προκαλεί τα απορρίμματα, να προβεί σε διαχείριση των απορριμμάτων» Διασφαλίσει ότι η γραμμές διαχείρισης απορριμμάτων είναι πάντα δηλωμένες. 2. Ντιρεκτίβα για επικίνδυνα απορρίμματα (Directive on Hazardous waste), έτος 1991 Η συγκεκριμένη ντιρεκτίβα συμπληρώνει την πρώτη σχετικά με το πώς πρέπει να αντιμετωπίζονται τα επικίνδυνα υλικά. Απαιτεί λοιπόν τα εξής: Καταγραφή οποιασδήποτε τοποθεσίας στην οποία γίνεται απόρριψη επικίνδυνων υλικών Την απαγόρευση ανάμιξης επικίνδυνων αποβλήτων με ακίνδυνα απόβλητα Τον διαχωρισμό των επικίνδυνων αποβλήτων από τα υπόλοιπα όπου αυτό είναι οικονομικά και τεχνικά εφικτό. Τα επικίνδυνα απόβλητα να μεταφέρονται, συσκευάζονται και να ταυτοποιούνται με βάση τα διεθνή στάνταρ αλλά και με βάση τα στάνταρ της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Τα επικίνδυνα απόβλητα πρέπει να μεταφέρονται έχοντας μια φόρμα αναγνώρισης Οι παραγωγοί τέτοιων αποβλήτων αλλά και οι χώροι απόθεσης πρέπει να επιθεωρούνται. Οι επιτρεπόμενοι χώροι απόθεσης αποβλήτων πρέπει να κρατάνε αρχεία για τρία χρόνια ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΓΙΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΙΣ ΔΙΑΧΕΙΡΗΣΗΣ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

25 1. ντιρεκτίβα που αφορά τον έλεγχο αλλά και την ολοκληρωμένη πρόληψη της μόλυνσης ( directive concerning integrated pollution prevention and control), έτος 1996 Η συγκεκριμένη ντιρεκτίβα εισάγει ένα ολοκληρωμένο σύνολο επιτρεπτότητας που αφορά μεγάλες βιομηχανικές τοποθεσίες αλλά και περιοχές συγκέντρωσης αποβλήτων, καλύπτοντας γη, αέρα και νερό. Στοχεύει σε βιομηχανικούς τομείς οι οποίοι έχουν μεγάλη πιθανότητα αυξανόμενης μόλυνσης και παρέχει υψηλά επίπεδα προστασίας για το περιβάλλον. Οι τομείς της βιομηχανίας, που τους αφορά η συγκεκριμένη ντιρεκτίβα είναι οι τομείς της ενέργειας, διεργασίας και παραγωγής μετάλλων, παραγωγής χημικών αλλά και του τομέα διαχείρισης αποβλήτων. Επομένως αναφέρεται στις συγκεκριμένες εγκαταστάσεις αποβλήτων: Χώροι υγειονομικής ταφής που δέχονται πάνω από 1 τόνους αποβλήτων ανά μέρα και έχουν συνολική χωρητικότητα που υπερβαίνει τους 25 τόνους (συμπεριλαμβανόμενων και των αδρανών αποβλήτων) Δημοτικοί καυστήρες αποβλήτων με χωρητικότητα πάνω από 3 τόνους/ώρα Εγκαταστάσεις διαχείρισης μη-τοξικών αποβλήτων με χωρητικότητα που ξεπερνά τους 5 τόνους/μέρα Εγκαταστάσεις απόθεσης ή ανάκτησης τοξικών αποβλήτων με χωρητικότητα πάνω από 1 τόνους/μέρα ντιρεκτίβα για την υγειονομική ταφή των αποβλήτων (Directive on the landfill of waste),έτος 1999 Η συγκεκριμένη ντιρεκτίβα περιέχει νομοθεσίες που αφορούν τόσο την διαχείριση των αποβλήτων όσο και για συγκεκριμένα «ρεύματα» αποβλήτων. Σκοπός της είναι η βελτίωση των στάνταρ που αφορούν την υγειονομική ταφή σε όλη την Ευρώπη, θέτοντας συγκεκριμένες απαιτήσεις όσον αφορά τον σχεδιασμό, τον χειρισμό αλλά και την φροντίδα των συγκεκριμένων χώρων ταφής, αλλά και για τους τύπους αποβλήτων που μπορούν να ταφούν σε αυτούς τους χώρους. Η ντιρεκτίβα απαιτεί: μια σταδιακή μείωση των βιοδιασπώμενων αποβλήτων που θάβονται μέχρι το 21 να μειωθεί αυτή η ποσότητα στο 75% κατά βάρος από αυτά που έχουν παραχθεί το 1995 μέχρι το 213 να μειωθεί αυτή η ποσότητα στο 5% κατά βάρος από αυτά που έχουν παραχθεί το

26 μέχρι το 22 να μειωθεί αυτή η ποσότητα στο 35% κατά βάρος από αυτά που έχουν παραχθεί το 1995 απαιτεί ένα σχέδιο μείωσης όλων των βιοδιασπώμενων αποβλήτων που έχουν θαφτεί, και έχουν έτος παραγωγής το 23 απαγορεύει την υγειονομική ταφή των παρακάτω αποβλήτων οξειδωτικά, διαβρωτικά, εκρηκτικά και εύφλεκτα απόβλητα υγρά τοξικά απόβλητα και απόβλητα νοσοκομείων αλλά και κλινικά απόβλητα ελαστικά αυτοκινήτων και άλλων μέσων μεταφοράς τεμαχισμένα ελαστικά Η ντιρεκτίβα διαχωρίζει τα απόβλητα σε τοξικά και μη-τοξικά ή αδρανή και αποτρέπει την εναπόθεση τοξικών αποβλήτων και μη από τον Ιούλιο του 24. Επίσης τονίζει ότι απαιτείται προκατεργασία πριν ταφούν τα απόβλητα, και τα αέρια της ταφής να συλλέγονται και να χρησιμοποιούνται για παραγωγή ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι αν τα συγκεκριμένα αέρια δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν πρέπει να καούν. 3.Ντιρεκτίβα για την καύση των αποβλήτων ( directive on the incineration of waste), έτος 2 Η συγκεκριμένη ντιρεκτίβα στοχεύει στο να αποτρέψει, να θέσει πρακτικά όρια στις αρνητικές επιπτώσεις που προκύπτουν από την καύση των αποβλήτων, η οποία μπορεί να μολύνει αέρα, επιφανειακά νερά, νερά υπονόμων αλλά και υπόγεια νερά. Επιπτώσεις που μπορούν να προκαλέσουν κίνδυνο για την δημόσια υγεία. Η ντιρεκτίβα θέτει: όρια εκπομπής, απαιτώντας την χρήση αυστηρών κανόνων χειρισμού αλλά και συγκεκριμένων τεχνικών απαιτήσεων απαιτήσεις που αφορούν ομαλές και μη-ομαλές επιχειρήσεις διαχείρισης αποβλήτων, απαιτήσεις για ανακύκλωση στάχτης, απαιτήσεις για παρακολούθηση και έλεγχο εργοστασιακών εγκαταστάσεων, αλλά και απαιτήσεις που αφορούν την σωστή ενημέρωση του κοινού. Όλες οι καινούργιες εργοστασιακές εγκαταστάσεις πρέπει να συμφωνούν με τις διατάξεις από τις 28 Δεκεμβρίου 22, ενώ οι ήδη υπάρχουσες εγκαταστάσεις από τις 28 Δεκεμβρίου 25. Η ντιρεκτίβα θα καλύψει 26 καυστήρες, από τους οποίους το 7% καίει απόβλητα ελαίων από συνεργεία και γκαράζ οχημάτων και μηχανών. Σκοπός της επομένως είναι η διασφάλιση της λειτουργίας των καυστήρων σε υψηλά στάνταρ

27 «ΡΕΥΜΑΤΑ» ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ 1. Ντιρεκτίβα για μπαταριές και συσσωρευτές (Directive on batteries and accumulators), έτος Ντιρεκτίβα για οχήματα που έφτασαν το τέλος ζωής τους (End of live vehicle directive),έτος 2 3. Ντιρεκτίβα για τις συσκευασίες αλλά και για τα απόβλητα συσκευασιών( Packaging and packaging waste directive), έτος 1994 Η ντιρεκτίβα αυτή όπως και η επόμενη είναι σημαντικές για τα υλικά συσκευασίας.έχει σκοπό να εναρμονίσει μέτρα που αφορούν την διαχείριση των υλικών συσκευασίας αλλά και τα απόβλητα των συσκευασιών. Καλύπτει όλα τα είδη συσκευασίας που υπάρχουν στο εμπόριο. Όλοι οι στόχοι εκφράζονται ως % ποσοστά των υλικών συσκευασίας στα «ρεύματα» αποβλήτων. Θέτει στόχους για ανάκτηση και ανακύκλωση απαιτεί την ενίσχυση της χρήσης ανακυκλωμένων υλικών συσκευασίας για την Παρασκευή υλικών συσκευασίας και άλλων προϊόντων απαιτεί τις συσκευασίες να συμφωνούν με τις βασικές απαιτήσεις οι οποίες αναφέρονται στην ελαχιστοποίηση των υλικών συσκευασίας σε όγκο αλλά και σε βάρος, όπως επίσης και τον σχεδιασμό αυτών με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να είναι ευνοϊκή η ανάκτηση και η επαναχρησιμοποίηση τους. απαιτεί την υλοποίηση μέτρων για την αποφυγή αποβλήτων συσκευασίας, επιπρόσθετα με τα προληπτικά μέτρα που ανήκουν στις βασικές απαιτήσεις, και παράλληλα ενθαρρύνοντας την επαναχρησιμοποίηση των υλικών συσκευασίας οι πιο πρόσφατοι στόχοι που έχουν θεσπιστεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση πρέπει να επιτευχθούν έως τις 31 Δεκεμβρίου 28. Το ολικό ποσοστό ανάκτησης φτάνει το 6%, με τους στόχους ανακύκλωσης να κυμαίνονται από 55-8%. Έχουν ορισθεί στόχοι-ποσοστά και για συγκεκριμένα υλικά συσκευασίας, π.χ. για το γυαλί 6%, για χαρτί 6%, 5% για μέταλλα, 22,5% για πλαστικά και 15% για ξύλο

28 4. Υποχρεωτικές νομοθεσίες για τους παραγωγούς (υλικά συσκευασίας) 1997, και οι νομοθεσίες για τις συσκευασίες (βασικές απαιτήσεις) 1998 (The Producer Responsibility Obligations (Packaging Waste) Regulations 1997, as amended and The Packaging (Essential Requirements) Regulations 1998 Το πρώτος σκέλος (Producer Responsibility Obligations Regulations) υποχρεώνει τις επιχειρήσεις με ταυτόχρονα συνολικό τζίρο 2 εκατομμύρια $/χρόνο και χειρισμό πάνω από 5 τόνους υλικού συσκευασίας/χρόνο να: να καταχωρήσουν ένα σχεδιάγραμμα συμμόρφωσης να ανακτούν συγκεκριμένο ποσό σε τόνους υλικό συσκευασίας ανάλογα με την δραστηριότητα που εκτελούν να βεβαιώσουν ότι βρίσκουν σύμφωνες τις υποχρεώσεις εάν είναι έμποροι λιανικής, να ενημερώσουν τους καταναλωτές για τον τρόπο ανάκτησης και ανακύκλωσης το δεύτερο σκέλος ( Packaging regulations) καθορίζει απαιτήσεις για τις συσκευασίες που βρίσκονται στην αγορά, οι οποίες και περιέχουν: ελαχιστοποίηση του όγκου και του βάρους των υλικών συσκευασίας, σε νούμερα τα οποία θα ικανοποιούν την ασφάλεια, την υγιεινή και την αποδοχή του καταναλωτή. Σχεδιασμός και χρήση των υλικών συσκευασίας ώστε να μπορούν να ανακτηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν Όρια για την συγκέντρωση του μολύβδου, καδμίου, υδραργύρου και εξασθενούς χρωμίου στα υλικά συσκευασίας. Οι στόχοι (ποσοστά) για τα υλικά συσκευασίας που έχουν ορισθεί τον Νοέμβριο του 25 για ανακύκλωση και ανάκτηση, είναι οι εξής: Paper Glass Aluminum Steel Plastic Wood Overall recovery Minimum amount of recovery to be achieved through recycling 92% 92% 92% 92% 92% ΚΕΦΑΛΑΙΙΟ 2ο 2.1. Διαλυτότητα πολυμερών

29 Η διαλυτότητα των πολυμερών αποτελεί μια από τις πιο σημαντικές ιδιότητες των πολυμερών καθώς πολλά από αυτά μορφοποιούνται από τα διαλύματα τους, ενώ άλλα χρησιμοποιούνται με την μορφή διαλυμάτων. Επίσης ο προσδιορισμός του ΜΒ προϋποθέτει την διάλυση του πολυμερούς σε κάποιον διαλύτη. Η συμπεριφορά των πολυμερών στους διαλύτες εξαρτάται από κάποιους παράγοντες, όπως: χημική δομή μέγεθος μορφολογία και γι αυτό διαφοροποιείται από δείγμα σε δείγμα του ίδιου πολυμερούς. Γενικά τα άμορφα ή διακλαδωμένα πολυμερή διαλύονται αρκετά εύκολα σε πολλούς διαλύτες, ενώ τα διασταυρωμένα πολυμερή δεν διαλύονται σχεδόν σε κανέναν διαλύτη, αλλά μόνο διογκώνονται. Παράγοντες που μειώνουν την διαλυτότητα είναι κυρίως: κρυσταλλικότητα διαμοριακές δυνάμεις υψηλή συμμετρία στερεοκανονικότητα ακαμψία αλυσίδας Όταν ένα πολυμερές διαλύεται, στην αρχή παρατηρείται ένα ξεδίπλωμα των μακρομοριακών αλυσίδων που διευκολύνεται με την θέρμανση με αποτέλεσμα να δημιουργούνται κενοί χώροι που καταλαμβάνονται από μόρια διαλύτη και το πολυμερές εμφανίζει την μορφή πηκτής (διόγκωση). Στην συνέχεια οι αλυσίδες απομακρύνονται επιφανειακά από την πηκτή και μεταφέρονται στον διαλύτη, για αυτό και η ανάδευση διευκολύνει αισθητά την διάλυση. Θερμοδυναμικά η διάλυση ενός άμορφου πολυμερούς σε κάποιον διαλύτη ελέγχεται από την εξίσωση: ΔG= ΔΗ-Τ ΔS Με ΔG η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας ΔΗ η μεταβολή της ενθαλπίας ΔS η μεταβολή της εντροπίας Για να είναι εφικτή η διάλυση σε έναν διαλύτη πρέπει να ισχύει η σχέση ΔG<

30 Η μεταβολή της εντροπίας κατά την διάλυση είναι πάντα θετική, επειδή στην στερεά κατάσταση οι μακρομοριακές αλυσίδες είναι αναδιπλωμένες και η μόνη κίνηση που επιτρέπεται είναι η κίνηση τμημάτων τους. Κατά την διάλυση οι αλυσίδες ξεδιπλώνονται και μπορούν να μετακινηθούν και να ξεχωρίσουν η μια την άλλη. Αυξάνεται άρα ο αριθμός των βαθμών ελευθερίας κίνησης των μακρομορίων, γεγονός που συνεπάγεται την σημαντική αύξηση της εντροπίας του συστήματος. Επομένως το σημείο της ΔG καθορίζεται από την μεταβολή της ενθαλπίας. Η μεταβολή του ΔΗ που καλείται και θερμότητα διάλυσης παίρνει αρνητικές τιμές( ΔΗ<) και άρα και DG< μόνο όταν οι ελκτικές δυνάμεις(f A-B ) των μακρομομορίων Α και των μορίων Β του διαλύτη είναι μεγαλύτερες από τις ελκτικές δυνάμεις του ίδιου συστατικού (F A-A, F B-B ).Aυτο συμβαίνει μονό στην περίπτωση πολικών μορίων αλλά και μορίων όπου μπορούν να αναπτυχθούν μεταξύ διαλύτηπολυμερούς, διαμοριακές δυνάμεις. Όταν όμως ΔΗ> τότε για να παρατηρηθεί διάλυση θα πρέπει να ισχύει ΔΗ<Τ ΔS Η θερμότητα διάλυσης άμορφου πολυμερούς σε ορισμένο μη πολικό διαλυτή ορίζεται από την εξίσωση Hildebrand-Scatchard ΔΗ= Vm[(ΔΕ 1 /V 1 ) 1/2 -(ΔΕ 2 /V 2 ) 1/2 ] 2 U 1 U 2 Vm είναι ο συνολικός όγκος του μίγματος ΔΕ 1 και ΔΕ 2 η ενέργεια εξάτμισης 1 mole διαλύτη και πολυμερούς V 1 και V 2 ο μοριακός όγκος του διαλύτη και του πολυμερούς U 1 και U 2 το κλάσμα σε όγκο του διαλύτη και πολυμερούς που δίνεται από την σχέση U 1 =N 1 /N 1 +xn 2 U 2 = x N 2 /N 1 +xn 2 N 1 και Ν 2 ο αριθμός moles του διαλύτη και πολυμερούς και x=v 2 /V 1 Ο όρος ΔΕ/V είναι η ενέργεια εξάτμισης ανά μονάδα όγκου ουσίας και καλείται πυκνότητα ενέργειας συνοχής. Η τετραγωνική ρίζα αυτής καλείται παράμετρος διαλυτότητας και παριστάνεται με το σύμβολο δ: δ= (ΔΕ/V) 1/2 οπότε η εξίσωση της ενθαλπίας παίρνει την μορφή:

31 ΔΗ= Vm(δ 1 -δ 2 ) 2 U 1 U 2 Με δ 1 και δ 2 οι παράμετροι διαλυτότητας του διαλύτη και του πολυμερούς. Άρα η τιμή της ΔΗ καθορίζεται από την σχέση των παραμέτρων διαλυτότητας πολυμερούς- διαλυτη. Οταν δ 1 =δ 2 τότε ΔΗ= (ιδανική συμπεριφορά) Και ο διαλύτης διαλύει το πολυμερές. Ακόμα όταν δ 1 -δ 2 < 1,7-2, η ΔΗ παίρνει μικρές τιμές και παρατηρείται διάλυση. Όμως όταν δ 1 -δ 2 >2,,τότε ΔΗ> Τ ΔS τότε δεν παρατηρείται διάλυση. Η παράμετρος διαλυτότητας λοιπόν παρουσιάζει μεγάλη πρακτική σημασία διότι χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη διαλυτότητας διαφόρων πολυμερών στους διαλύτες. Άρα συμπερασματικά ισχύει: δ 1 =δ 2 παρατηρείται διάλυση (ιδανική συμπεριφορά) δ 1 -δ 2 < 1,7-2, παρατηρείται διάλυση δ 1 -δ 2 >2, δεν παρατηρείται διάλυση 2.2. Τεχνική διαλυτοποιήσης-επανακαταβύθισης. Είναι μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό μίγματος διαφόρων πλαστικών αλλά και για την παραλαβή καθαρού πολυμερούς χωρίς ακαθαρσίες και διάφορες επιμολύνσεις. Η τεχνική στηρίζεται στην παράμετρο διαλυτότητας δ, το οποίο είναι χαρακτηριστικό μέγεθος των πολυμερων.η τεχνική αυτή στηρίζεται στο γεγονός ότι διαλύτες μπορούν να διαλύσουν είδη πολυμερών εάν αυτά έχουν παρόμοια ή ίδια δ. Πρακτικά κάθε πολυμερές διαλύεται σε διαλύτη όταν η διαφορά στις παραμέτρους διαλυτότητας πολυμερούς-διαλύτη είναι η εξής: δ διαλύτη -δ πολυμερούς 1,8 Είναι μια τεχνική πολύ ενδιαφέρουσα καθώς εντάσσεται στο πλαίσιο της προσπάθειας ανακύκλωσης των πολυμερών και μάλιστα έχει και αρκετά πλεονεκτήματα ως τεχνική: διατήρηση των ιδιοτήτων του πολυμερούς (μηχανικές, χημικές, θερμικές και ΜΒ) δυνατότητα ανάκτησης του χρησιμοποιούμενου διαλύτη και μη-διαλύτη με κλασματική απόσταξη. Τα βήματα που ακολουθούνται στην συγκεκριμένη τεχνική είναι επιγραμματικά τα εξής:

32 1. προετοιμασία της διάταξης ( θερμαντικό μάτι, ανάδευση, ψυκτήρας) 2. διάλυση του πολυμερούς στον κατάλληλο διαλύτη 3. θέρμανση και μηχανική ανάδευση υπό συγκεκριμένη θερμοκρασία και για συγκεκριμένο χρόνο 4. διήθηση για παραλαβή του διαλυμένου πολυμερούς 5. απόχυση σε μη-διαλύτη και επικάθηση του πολυμερούς 6. ξήρανση και μέτρηση απόδοσης Η επιλογή του συστήματος διαλύτη/μη-διαλύτη βασίζεται σε κριτήρια όπως: Διαλυτική ικανότητα του διαλύτη Αναλογία διαλύτη/μη-διαλύτη Μορφή του καταβυθισμένου πολυμερούς Καθαρότητα του λαμβανόμενου πολυμερούς Ιδιότητες του λαμβανόμενου πολυμερούς Πυκνότητα των διαλυμάτων πολυμερών Το συνολικό κόστος Παραθέτονται πίνακες με τα δ(παράμετροι διαλυτότητας) διαφόρων πολυμερών και διαλυτών ΠΟΛΥΜΕΡΕΣ Παράμετρος διαλυτότητας [(cal/cm3)1/2] Νάιλον- 6,6 13,6 Πολύ(μεθακρυλικός μεθυλεστέρας) 9,1 Πολύ(τερεφθαλικός μεθυλεστέρας) 1,7 Πολυαιθυλένιο 7,9 Πολυπροπυλένιο 9,2 Πολυστυρένιο 8,6 Κυτταρίνη 15,6 PVC 9,5 ΔΙΑΛΥΤΗΣ Παράμετρος διαλυτότητας [(cal/cm3)1/2] Ακετονιτρίλιο 11,9 Βενζόλιο 9,2 1-βρωμοαφθαλίνιο 1,6-26 -

33 -διχλωροβενζολιο 1, Επτάνιο 7,4 Κυκλοεξάνιο 11,4 Τετραχλωράνθρακας 8,6 Τολουόλιο 8,9 Ακετόνη 9,9 Αιθανόλη 12,7 Ισοπροπανόλη 11,5 Χλωροβενζόλιο 9,5 Χλωροφόρμιο 9,3 Διαιθυλαιθέρας 7,4 Διμέθυλοφορμαμίδιο 12,1 Τετραυδροφουράνιο 9,1 Βουτανόλη 11,4 Μ-κρεσόλη 1,2 Μεθανόλη 14,5 3ο ΚΕΦΑΛΑΙΙΟ

34 Πολυμερή Τα πολυμερή που ανακυκλώθηκαν είναι το HDPE, το LDPE,το PP, το PVC, και το ΡΕΤ ΠΟΛΥΑΙΘΥΛΕΝΙΟ ( Tg=-12 C,σημείο τήξης =12-13 C) Είναι θερμοπλαστικό πολυμερές το οποίο χρησιμοποιείται αρκετά σε καταναλωτικά προϊόντα (6 εκατομμύρια τόνοι παγκοσμίως). Το όνομα του προέρχεται από το μονομερές αιθένιο ή αιθυλένιο, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή του πολυμερούς. Η βιομηχανία αρκετά συχνά χρησιμοποιεί την συντομογραφία PE. Μοντέλο χώρου αλυσίδας ΡΕ επαναλαμβανόμενη μονάδα Στην βασική του μορφή το πολυαιθυλένιο είναι ένα άοσμο, διαφανές στερεό, που πωλείται με την μορφή πελλετών έτσι ώστε στην συνέχεια να μορφοποιηθεί σε συγκεκριμένα προϊόντα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν πρόσθετα όπως σταθεροποιητές για επίτευξη καλύτερων ιδιοτήτων. Επίσης πιγμέντα χρησιμοποιούνται για χρωματισμένα προϊόντα ή ενεργός άνθρακας για προστασία από υπεριώδη ακτινοβολία. Οι πελλέτες μπορούν να μετατραπούν και σε σκόνη. Το πολυαιθυλένιο είναι ένα αρκετά σταθερό και αδρανές πολυμερές, παρουσιάζοντας μια υψηλή αντοχή σε χημικά αντιδραστήρια όπως αλκάλια, μη-οξειδωτικά οξέα όπως και σε ορισμένα πυκνά οξειδωτικά οξέα. Σε θερμοκρασία δωματίου τα πολυαιθυλένια δεν διαλύονται από οργανικούς διαλύτες αν και υπάρχει πιθανότητα απορρόφησης του διαλύτη και επομένως το υλικό να μαλακώσει ή να γίνει αρκετά εύθραυστο. Όμως σε θερμοκρασίες πάνω από 7 C παρατηρείται διάλυση κυρίως σε αρωματικούς υδρογονάνθρακες όπως το ξυλόλιο και τολουόλιο. Το ποσοστό προσβολής από τον

35 διαλύτη εξαρτάται από το ΜΒ του πολυαιθυλενίου (τα χαμηλότερου ΜΒ πολυαιθυλένια προσβάλλονται πιο εύκολα) Χημικά όπως λάδια σιλικόνης ή απορρυπαντικά προκαλούν στο πολυαιθυλένιο ένα φαινόμενο γνωστό ως stress cracking. Και εδώ το ΜΒ επηρεάζει αυτό το φαινόμενο. Επίσης είναι πολύ ανθεκτικό στην επίδραση νερού και υδρατμών και έχει τον χαμηλότερο συντελεστή απορρόφησης από όλα τα εμπορικά πλαστικά. Το πολυαιθυλένιο ανάλογα με την πυκνότητα του και το ποσοστό διακλάδωσης χωρίζεται σε υποκατηγορίες: HDPE (d,941 g/cc) LDPE (d=,91-,94 g/cc) LLDPE( d=,915-,925 g/cc) VLDPE (d=,88-,915 g/cc) MDPE ( d=,926-,94 g/cc) PEX (cross linked PE,medium to high density) UHMWPE( d=,93-,935 g/cc- MB= 3,1-5,67 millions) HMWPE (high molecular weight polyethylene) HDXLPE (high density cross-linked polyethylene) Είναι φυσικό ότι οι μηχανικές ιδιότητες των διαφόρων πολυαιθυλενίων εξαρτώνται από το ποσοστό και τον τύπο διακλάδωσης, την κρυσταλλικότητά τους και το ΜΒ. Τρόπος παραγωγής πολυαιθυλενίου Το πολυαιθυλένιο παράγεται μέσω πολυμερισμού ελευθέρων ριζών, ανιονικό, κατιονικό πολυμερισμό και πολυμερισμό συναρμογής. Τα δύο καταλυτικά συστήματα που χρησιμοποιούνται για την σύνθεση του πολυαιθυλενίου είναι οι καταλύτες Phillips (ενώσεις Cr) με πρώτη χρήση το 1951.Σαν μέθοδος είναι αρκετά φτηνή και εύκολη στην χρήση, όμως παρουσιάζεται δυσκολία παραγωγής ενός ομοιόμορφου αντικειμένου. Το δεύτερο σύστημα καταλυτών που χρησιμοποιείται είναι οι καταλύτες Ziegler-Natta με πρώτη χρήση το Ένα τρίτο σύστημα καταλυτών το οποίο ανακαλύφθηκε το 1976, βασίζεται στην χρήση μεταλοκενίων,τα οποία είναι αρκετά ευέλικτα για την παραγωγή συμπολυμερών αιθυλενίου με άλλες ολεφίνες. Επιπρόσθετα υπάρχουν δύο κατηγορίες διεργασιών που χρησιμοποιούνται για παραγωγή αιθυλενίου Υψηλής πίεσης( κυρίως για LDPE) Χαμηλής πίεσης( για HDPE και LLDPE)

36 Κάθε κατηγορία χρησιμοποιεί διαφορετικές διεργασίες, και καθεμία εισάγει σημαντικές διαφοροποιήσεις μεταξύ των δύο μεθόδων, στα πολυμερή που παράγονται. Για την μέθοδο χαμηλής πίεσης υπάρχουν 4 τύποι διεργασιών που παράγουν πολυαιθυλένιο Διάλυμα Αέρια φάση Αιώρημα Τροποποιημένη υψηλή πίεση HDPE, LDPE, LLDPE Οι τρεις πιο σημαντικές κατηγορίες πολυαιθυλενίων είναι το HDPE, το LDPE και το LLDPE με τα σχηματικά διαγράμματά τους να ακολουθούν παρακάτω Μορφή του HDPE Μορφή του LDPE Το HDPE αποτελείται από ευθείες αλυσίδες χωρίς διακλαδώσεις, ενώ το LDPE έχει μια δομή με τυχαία κατανεμημένες διακλαδώσεις μεγάλου μήκους και πολλές φορές με διακλαδώσεις πάνω σε διακλαδώσεις. Τέλος το LLDPE έχει μια γραμμική δομή με διακλαδώσεις μικρού μήκους - 3 -

37 Μορφή του LLDPE Χρήσεις πολυαιθυλενίου. το πολυαιθυλένιο είναι ένα πολύπλευρο πολυμερές και χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη ποικιλία προϊόντων. Η πιο συνήθης χρήση του είναι φυσικά ως υλικό συσκευασίας. Άλλες χρήσεις του συμπεριλαμβάνουν την κατασκευή πλαστικών παιχνιδιών, υλικά για εφοδιασμό γηπέδων και παιδικής χαράς, για κατασκευή διαφόρων ειδών δεξαμενών και για την μόνωση και την προστασία ηλεκτρικών καλωδίων και καλωδίων που χρησιμοποιούνται σε δίκτυα και τηλεπικοινωνιακά συστήματα. Τέλος το πολυαιθυλένιο χρησιμοποιείται ως προστατευτικό διάβρωσης σε ατσάλινους σωλήνες. Το HDPE πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιείται για την παραγωγή πλαστικών σακουλών στα σουπερμάρκετ, για παραγωγή μπουκαλιών γάλατος και για κατασκευή σωλήνων ύδρευσης. ΕΤΙΚΕΤΕΣ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗΣ Εμπορικά ονόματα:hostalen, Lupolen, Marlex, Rigidex, Petrothene, HDPE LDPE Vestolen για HDPE. Dowlex,Eraclere,Escorene,Innovex,Lacqtuene Ladene, Stamylex, Lotrex για LDPE 3.2. ΠΟΛΥΠΡΟΠΥΛΕΝΙΟ

38 ( Tg=-1 C, σημείο τήξης=165 C) Το πολυπροπυλένιο είναι ένα θερμοπλαστικό πολυμερές με ποίκιλλες χρήσεις, καθώς βρίσκει εφαρμογή και ως πλαστικό και ως ίνα. Προέρχεται από το μονομερές προπυλένιο, το οποίο ανακτάται από την κλασματική απόσταξη του πετρελαίου. Όπως παρατηρούμε και από την εικόνα το πολυπροπυλένιο είναι ένα βίνυλοπολυμερές όπου σε κάθε δεύτερο άτομο άνθρακά υπάρχει ως υποκαταστάτης μια μεθυλοομάδα. Χημικές και φυσικές ιδιότητες. Έχει μια ενδιάμεση κρυσταλλικότητα μεταξύ του LDPE και του HDPE. Επίσης είναι ελαφρύ σαν υλικό (πιο χαμηλή πυκνότητα από όλα τα πολυμερή στις συσκευασίες). Έχει εξαιρετικές διηλεκτρικές ιδιότητες και υψηλή αντοχή στην τάση και την συμπίεση. Δεν είναι τοξικό σαν πολυμερές, είναι εύκολο να αναπαραχθεί και είναι αρκετά οικονομικό σαν πολυμερές. Τέλος λόγω του υψηλού σημείου τήξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υψηλές θερμοκρασίες. Αρκετά ανθεκτικό στα περισσότερα αλκάλια και οξέα, οργανικούς διαλύτες. Είναι λιγότερο ανθεκτικό σε αρωματικούς, αλειφατικούς και χλωριωμένους διαλύτες καθώς και στην ακτινοβολία UV. Τακτικότητα του PP

39 Το συγκεκριμένο πολυμερές ανάλογα με την στερεοχημική του διάταξη εμφανίζεται σε τρεις δομές: ως ατακτικο πολυπροπυλένιο, ως ισοτακτικό πολυπροπυλένιο και ως συνδιοτακτικο πολυπροπυλένιο. Η διάταξη της κάθε μεθυλοομάδας ως προς την γειτονική της έχει σημαντική επίδραση στην κρυσταλλικότητα της κάθε δομής. Στην παραπάνω εικόνα η πρώτη δομή αναφέρεται στο ισοτακτικό πολυπροπυλένιο όπου όλες οι μεθυλοομάδες είναι προσανατολισμένες προς μια κατεύθυνση, ενώ η δεύτερη δομή αναφέρεται σε συνδυοτακτικό πολυπροπυλένιο εναλλάσονται οι μεθυλοομάδες και στις δύο κατευθύνσεις κατά μήκος της κύριας αλυσίδας του πολυμερούς. Δομή ball and stick του συνδυοτακτικού PP Τέλος όταν οι μεθυλοομάδες είναι τυχαία κατανεμημένες και στις δύο πλευρές τις κύριας πολυμερικής αλυσίδας τότε το πολυπροπυλένιο καλείται ατακτικό και είναι άμορφο ως πολυμερές

40 Επίσης μια πιο ξεκάθαρη δομή του ισοτακτικού PP Σύνθεση PP O πολυμερισμός ελευθέρων ριζών δεν χρησιμοποιείται καθώς οδηγεί σε ατακτικό πολυπροπυλένιο με αποτέλεσμα όπως είπαμε μειωμένη κρυσταλλικότητα. Με την χρήση καταλυτών Ziegler-Natta μπορούμε να παρασκευάσουμε PP με ορισμένη διάταξη στον χώρο, και πιο συγκεκριμένα με καταλύτες TiCl 2 παράγεται κυρίως ισοτακτικό πολυπροπυλένιο. Εκτός από τους καταλύτες Ziegler-Natta, είναι εφικτή η χρήση καταλυτών μεταλοκενίου και πιο συγκεκριμένα καταλύτες Kaminsky. Με αυτούς τους καταλύτες είναι δυνατός ο πλήρης έλεγχος των μονομερών που προστίθενται με αποτέλεσμα με συγκεκριμένη επιλογή καταλύτη να παραχθεί καθαρά ισοτακτικό, ατακτικό και συνδυοτακτικό πολυπροπυλένιο ή ακόμα και συνδυασμός των τριών δομών. Πιστεύεται ότι με την χρήση καταλυτών μεταλοκενίου μπορούμε να επιτύχουμε την σύνθεση πολυμερούς το οποίο στην ίδια πολυμερική αλυσίδα θα έχει τμήματα ισοτακτικού και ατακτικού πολυπροπυλενίου