BASF additives for recycling - better than original

BASF si je vìdoma rostoucího významu recyklace pro spoleènost a prostøednictvím svých recyklaèních aditiv umožòuje nová øešení využití recyklovaných materiálù. Aditiva BASF neumožòují jen prostou recyklaci, ale umožòují vylepšit vlastnosti recyklovaných polymerù na úroveò vyšší, než mìl pùvodní panenský polymer. Klíèovým slovem je proto vylepšení vlastností polymerù pøi recyklaci a to je také odpovìï BASF na zvyšující se nároky na množství a kvalitu recyklovaných materiálù.

Aditiva pro stabilizaci recyklovaných polymerù

Mechanická recyklace je víc, než jen sbìr a pøetavení polymeru. Recyklovaný polymer se vìtšinou výraznì liší od pùvodního materiálu. Jedním z mnoha dùvodù je  teplotní namáhání polymerù bìhem pøepracování a opakovaném použití polymerù, èímž dochází ke spotøebování teplotních stabilizátorù obsažených v pùvodním polymeru. Z tohoto dùvodu jsou recyklované polymery obvykle ménì odolné teplotnímu namáhání pøi zpracování v porovnání s èistými polymery.

Tento problém má však øešení ve formì nových stabilizátorù. I když má každá tuna recyklovaného polymeru svou vlastní historii, využila firma BASF svých rozsáhlých znalostí zpracování a recyklace polymerních materiálù a vyvinula optimální polyfunkèní aditiva urèená pro rùzné oblasti finálního použití recyklovaných polymerù. Díky tìmto aditivùm je dokonce možno zvážit použití recyklovaných materiálù i pro výrobky pøicházející do styku s potravinami a jiné citlivé aplikace.

Degradace bìhem zpracování a pøepracování

Polymerní øetìzce recyklovaných plastù jsou vystaveny nároèným podmínkám nejen pøi zpracování pøi recyklaci, ale rovnìž již bìhem pøedchozího originálního zpracování, což vede ke zmenšení prùmìrné molekulové hmotnosti polymeru. Navíc jsou polymery vystaveny dalším vlivùm již bìhem jejich "aktivního života", jako je napøíklad UV záøení, kontakt s chemikáliemi, hydrolýza, teplotní namáhání  a další. Nicménì i pøes všechny tyto faktory je možno dosáhnout stavu, kdy recyklované polymery budou schopny dosáhnout minimálnì stejných vlastností jako èistý panenský polymer.

Vysoce kvalitní PET díky Joncrylu ADR

Speciálním pøípadem je polyetylentereftalát, PET. Právì jeho recyklovatelnost je hlavní výhodou oproti ostatním transparentním plastùm.  Je všeobecnì známo, že po celém svìtì jsou PET láhve sbírány, drceny, èištìny a granulovány ve velkém mìøítku. Získané granuláty jsou vìtšinou minimálnì kontaminovány jinými typy polymerù. Z tohoto dùvodu má mechanická recyklace PET materiálù vìtší smysl v porovnání s ostatními polymery, kde homogenita polymeru mùže být dosažena s daleko vìtším úsilím a náklady. Nicménì i v pøípadì recyklovaného PET bylo jeho použití dlouhá léta omezeno na jednoduché aplikace typu výroby technických vláken. Použití recyklovaných PET polymerù v "high-tech" obalových materiálech bylo omezeno z dùvodu ztráty èásti fyzikálních vlastností recyklátu vinou zkracování polymerních øetìzcù. Výsledkem bylo omezení využití recyklovaných PET polymerù na jednoduché výrobky nižší kvality.

Nicménì problém se ztrátou fyzikálních vlastností je dnes možné vyøešit použitím funkèních aditiv od BASF jako je napøíklad Joncryl ADR. Jedná se o regenerátory polymerních øetìzcù neboli molekuly, které se naváží na konce pøerušených polymerních øetìzcù. Pùsobí jako lepidlo, které slepí pøetržené øetìzce do pùvodního tvaru a tak je opraví na molekulární úrovni.

A nejen že dojde k obnovení pùvodní struktury a fyzikálních vlastností, ale novì vytvoøené molekulární øetìzce mohou být v závislosti na množství použitého aditiva i delší než u pùvodního panenského polymeru. Díky tomu mùže být takto regenerovaný materiál použit nejen na výrobu PET láhví, ale i na výrobu fólií pro tepelné tvarování obalù, jako jsou napøíklad kelímky pro potravináøský prùmysl.

Navíc Joncryl ADR mùže vybavit recyklovaný polyester novými vylepšenými vlastnostmi. Polymerní øetìzce prodloužené tìmito aditivy s množstvím reaktivních míst mohou spojit fragmenty polyesteru do vysoce rozvìtvených polymerù s vysokou molekulární hmotností, které je nemožné získat  pøi konvenèní polykondenzaèní výrobì panenského polyesteru. Tyto polymery mají výraznì vylepšené fyzikální vlastnosti. Díky Joncrylu ADR dosahuje recyklovaný PET napøíklad vyšší pevnosti v tahu oproti panenskému polymeru a umožòuje jeho použití pro výrobu obalových páskù nebo vysoce pevných vláken.

Zvýšení odolnosti polymerù proti stárnutí a povìtrnostním vlivùm

Nicménì Joncryl ADR je pouze jedním z mnoha aditiv firmy BASF pro recyklaci.  Aditiva Recyclostab® vylepšují procesní stabilitu a odolnost proti stárnutí u polyolefinù a tím umožòují napøíklad recyklaci LDPE fólií a pouzder automobilových baterií. Aditiva Recycloblend® jsou používána pro recyklaci PP/EPDM nárazníkù jejichž velikost a snadnost demontáže z nich dìlají další dobrý zdroj materiálu pro recyklaci. Aditiva Recyclossorb® jsou používána pro recyklaci plastových pøepravek z HDPE. Zvyšují povìtrnostní odolnost polyolefinù a umožòují použití recyklovaných polymerù pro výrobu zboží pro venkovní použití.

Navíc BASF, s ohledem na dlouholeté znalosti v oblasti formulace a zpracování plastù, nabízí  mimo standardních aditiv i specifická øešení pro konkrétní zákazníky optimalizovaná dle požadavkù zpracování a finálního použití recyklovaných polymerù. Tato zákaznická øešení jsou vìtšinou velmi jednoduchá z pohledu zpracovatelského, což je dùležitým faktorem pro zpracování recyklovaných polymerù v množství malých a støedních firem.

Petra 7030 – Recyklace v USA

Pouze na americkém trhu BASF nabízí materiál Petra® 7030, speciální nízkoviskózní PET pro vstøikování s obsahem 30% sklenìných vláken vyrobený z recyklovaného polymeru. Petra 7030 kombinuje vysokou pevnost a tuhost s velmi dobrou rozmìrovou stabilitou a vysokou teplotní odolností. Díky dobrým tokovým vlastnostem mají finální výlisky vysoce kvalitní povrchovou úpravu i bez použití nátìrových hmot. Petra 7030 byla již použita výrobcem nábytku firmou Emeco na výrobu židle s názvem 111 Navy Chair a tato byla pøedstavena na designové soutìži bìhem severoamerického plastikáøského veletrhu NPE 2012. Jelikož se jedná o výrobek z recyklovaných PET lahví je výsledný produkt nejlepším pøíkladem toho, že dobøe zvládnutá recyklace mùže pøinést i výraznì vyšší kvalitu oproti pùvodnímu použití recyklovaného polymeru.

Procesní aditiva Irgatec

BASF v souèasnosti rozšiøuje i možnosti kontroly viskozity polyolefinických recyklátù díky použití procesního aditiva Irgatec. Viskozita polypropylenových recyklátù se mùže podstatnì lišit a to mimo jiné hlavnì vlivem pøítomnosti jiných polymerù.  Pro úpravu tokových vlastností pøi reakèním vstøikování  jsou tradiènì používány peroxidy, ale jejich použití je technologicky pomìrnì obtížné. Použití Irgatecu je výraznì bezpeènìjší a jednodušší díky tomu, že je založen na jiném chemickém principu.

Nárùst recyklace plastù v Evropì

Firma BASF je pøipravena se aktivnì podílet na trhu s recyklovanými plasty  prostøednictvím svých inovativních øešení pro prùmysl zpracování plastù. V roce 2011 bylo dle PlasticsEurope vyhozeno do odpadu o 2,4% více plastù než o rok døíve, celkem 25,1 milionu tun a to jen v Evropì. Z tohoto množství bylo témìø 60% pøedmìtem recyklace a zbývajících 40% (10 miliónù tun) bylo uloženo na skládky. Ale již brzy bude toto "pohøbívání" cenných surovin zastaveno, jelikož v bøeznu 2013 rozhodla Evropská komise o zákazu skládkování plastù od roku 2020.

BASF Plastic Additives

BASF je jeden z nejvìtších výrobcù, dodavatelù a vývojových partnerù plastikáøského prùmyslu v oblasti aditiv a pigmentù. zejména pak svìtelných stabilizátorù, antioxidantù a procesních stabilizátorù, organických a anorganických pigmentù, efektních pigmentù, barviv a dalších aditiv.

Více informací o aditivech BASF: www.plasticadditives.basf.com

Presentation by Dr. Christian Lach, Marketing/Product Management, Plastic Additives Europe, BASF Schweiz AG, Basel