การรไซเคลพลาสตก

พลาสตกประกอบดวยโมเลกลขนาดใหญเรยกวา พอลเมอร (polymer) ซงเกดจากโมเลกลขนาดเลกทมาตอเขาดวยกนเปนสายยาวเหมอนโซ สายโมเลกลเหลาน จะเกยวพนกน ท าใหพลาสตกแขงแกรง แตกวาจะดงสายโมเลกลพลาสตกใหแยกจากกนไดกตองใชแรงมากพอสมควร กระบวนการทท าใหโมเลกลขนาดเลกมาตอรวมกนเขาจนมขนาดใหญขนนน เรยกวาการเกดพอลเมอร (polimerisation) ซงจะแตกตางกนไปตามชนดของพลาสตก (catalyst) กระต นใหโมเลกลขนาดเลก มายดตอ เขาดวยกน

พลาสตก หมายถง วสดทมนษยสงเคราะหขนจากธาตพนฐาน 2 ชนด คอ คารบอนและโฮโดรเจนซงเมอเตมสารบางอยางลงไปจะท าใหพลาสตกมคณสมบตพเศษ เชน แขงแกรง ทนความรอน ลนและยดหยน เราอาจสงเคราะหพลาสตกชนดตาง ๆ ไดมากมาย โดยการเตมสารเคมชนดตาง ๆ เขาไปโดยใชสดสวนและกรรมวธทแตกตางกน

ประเภทพลาสตก

พลาสตกแบงออกเปน 2 ชนด คอ

1.เทอรโมเซตตง (thermosetting) เปนพลาสตกทเกดปฎกรยาเคมเมอน าไปขนรป พลาสตกประเภทน าไมสามารถน าไปหลอมเพอน ามาใชใหม ตวอยางของพลาสตกประเภทน ไดแก โพลยเรเธน (PUR) อพอกซ (Epoxy) ฟโนลค (Phenolic) เมลามน (Melamine)

2.เทอรโมพลาสตก (thermoplastic) เปนพลาสตกทออนตวเมอถกความรอน และแขงตวเมอเยนลง พลาสตกประเภทนสามารถน ามาหลอมและขนรปใหมได ตวอยางของพลาสตกประเภทน ไดแก โพลเอทธลน (PE) โพลโพรพลน (PP) โพลสไตรลน (PS)

โพลไวนลคลอไรด (PVC)

การรไซเคล

การน าพลาสตกกลบมาหมนเวยนใชใหมนนประเดนส าคญอยทการแยกประเภทของ

พลาสตกกอนทจะน าไปรไซเคล และการก าจดสงทไมตองการออกไป โดยปกตแลวพลาสตกผสมเกอบทกประเภทจะมคณสมบตแตกตางกนไป เนองจากพอลเมอรทแมจะมโครงสรางทางเคมทเหมอนกน แตไมสามารถเขากนไดเสมอไป (incompatible) ตวอยางเชน โพลเอสเตอร ทใชท าขวดพลาสตก จะเปนโพลเอ-สเตอรทมมวลโมเลกลสงกวา เมอเทยบกบโพลเอสเตอรทใชในการผลตเสนใย (fiber)

นอกจากน ยงมสารเตมแตงอกประเภท ไดแก พวก Compatibilizer ซงมผลโดยตรงตอการรไซเคลของพลาสตก สารเตมแตงนจะชวยใหเกดพนธะทางเคมระหวางพอลเมอร 2 ประเภทท เขากนไมได ดงนน Compatibilizer จะชวยเพมประสทธภาพในการรไซเคล ตวอยางเชน การใช Chlorinated PE ส าหรบพลาสตกผสม PE/PVC

พลาสตกทใชกนมหลายชนด พลาสตกทรไซเคลได หลกๆ เปน เทอรโมพลาสตก (Thermoplastics) ซง เปนพลาสตกทออนตวเมอถกความรอน และแขงตวเมอเยนลง พลาสตกประเภทนสามารถน ามาหลอมและขนรปใหมได โดยเราสงเกตไดจาก กนขวดซงมกจะใสสญลกษณวา รไซเคลได และใสหมายเลข* ชนดของพลาสตกนนไว

สญลกษณของการรไซเคลพลาสตก สญลกษณของการรไซเคลพลาสตกเปนสญลกษณทแสดงวา พลาสตกนนสามารถน า

กลบไปแปรสภาพเพอการใชงานใหมในรปแบบอน ( Recycle ) สวนตวเลขทอยในสญลกษณ เปนรหสทชวยใหสะดวกในการแยกพลาสตกแตละชนดออกจากกน โดยแตละรหสหมายถงพลาสตกประเภทตาง ๆ ดงน

เปนสญลกษณส าหรบพลาสตกชนดโพลเอทลนเทเรฟทาเลต (PET) เปนพลาสตกทเหมาะส าหรบใสน าอดลม หรอน ามนเนองมาจากความใส มความยดหยนสงและปองกนการซมผานได

พลาสตกชนดโพลเอทลนเทเรฟทาเลต (PET) สามารถน ามารไซเคลเปน เสนใย ส าหรบท าเสอกนหนาว พรม ใยสงเคราะหส าหรบยดหมอน ถงหหว กระเปา ขวด

สมบตทางกายภาพ Molecular formula : (C10H8O4)n

Density : 1370 kg/m3

Young’s modulus(E) : 2800–3100 MPa

Tensile strength(t) : 55–75 MPa

Glass temperature : 75 °C

Melting point : 260 °C

Thermal conductivity : 0.24 W/(m·K)

Chemical structure

เปนสญลกษณส าหรบพลาสตกชนดโพลเอทลนชนดความหนาแนนสง เปนพลาสตกทเหมาะส าหรบท าถงหว ขวดน าดม หรอถงน า เปนตน เพราะวามความยดหยนสงและปองกนการซมผานไดด

โพลเอทลนชนดความหนาแนนสงสามารถน ามารไซเคลเปน ขวดใสน ายาซกผา ขวดน ามนเครอง ทอ ลงพลาสตก ไมเทยมเพอใชท ารวหรอมานงในสวน

Chemical structure สมบตทางกายภาพ Molecular formula : C2H4

Density : 941 kg/m3

Melting point : 120 °C

เปนสญลกษณส าหรบพลาสตกชนดโพลไวนลคลอไรด เ ป นพลาสต กท เ หมาะส า ห รบ ใ ช ท าท อน า ฉนวนห มสายไฟฟา กระเปาหนงเทยม ประตพวซ เปนตน PVC มคณสมบตแขงแรง ทนสารเคม สามารถท าเ ปนสไดไมจ ากด และทนน าไดด

สมบตทางกายภาพ Density : 1380 kg/m3

Young’s modulus(E) : 2900–3300 MPa

Tensile strength(t) : 50–80 MPa

Glass temperature : 87 °C

Melting point : 80 °C

พลาสตกชนดโพลไวนลคลอไรด สามารถน ามารไซเคลเปน ทอน าประปาหรอรางน าส าหรบการเกษตร กรวยจราจร เฟอรนเจอร มานงพลาสตก ตลบเทป เคเบล แผนไมเทยม

Chemical structure

เปนสญลกษณส าหรบพลาสตกชนดโพลเอทลนชนดความหนาแนนต า เปนพลาสตกทเหมาะส าหรบน ามาเปนถงเยน ถงใสอาหารแชแขง เพราะมความยดหยนสง เหนยว ไมมกลน ไมมส พลาสตกชนดนไมเหมาะทจะบรรจอาหารรอน

พลาสตกชนดโพลเอทลนชนดความหนาแนนต าสามารถน ามารไซเคลเปน ถงด าส าหรบใสขยะ ถงหหว ถงขยะ กระเบองปพน เฟอรนเจอร แทงไมเทยม

สมบตทางกายภาพ Molecular formula : C2H4

Density : 920 kg/m3

Melting point : 115 °C

Chemical structure

เปนสญลกษณส าหรบพลาสตกชนดโพลโพรพลน เปนพลาสตกทเหมาะส าหรบท าถงรอนบรรจอาหาร หรอผลตกลองบรรจอาหารส าหรบน าเขาไมโครเวฟ เพราะมความยดหยนสง ทนสาร เคม และสามารถใ ช ง านกบอณหภม ท ส งถง 175 องศาเซลเซยส

สมบตทางกายภาพ Molecular formula : (C3H6)x

Density : 855 kg/m3(amorphous)

: 946 kg/m3 (crystalline)

Melting point : 165 °C

Chemical structure

พลาสตกชนดโพลโพรพลน สามารถน ามารไซเคลเปน กลองแบตเตอรในรถยนต ชนสวนรถยนต เชน กนชนและกรวยส าหรบน ามน ไฟทาย ไมกวาดพลาสตก แปรง

เปนสญลกษณส าหรบพลาสตกชนดโพลสไตรน เปนพลาสตกท เหมาะส าหรบท า เ ปน โฟม กลอง ถวย และจาน เนองจากงายตอการขนรป สามารถพมพสสน และลวดลายใหสวยงามได และสามารถใชงานกบอณหภมตงแต -10 องศาเซลเซยส ถง 80 องศาเซลเซยส

สมบตทางกายภาพ Density : 1050 kg/m3

Young’s modulus(E) : 3000–3600 MPa

Tensile strength(t) : 46–60 MPa

Glass temperature : 95 °C

Melting point : 240 °C

Thermal conductivity : 0.04 W/(m·K)

พลาสตกชนดโพลสไตรน สามารถน ามารไซเคลเปนไมแขวนเสอ กลองวดโอ ไมบรรทด กระเปาะเทอรโมมเตอร แผงสวตชไฟ ฉนวนความรอน ถาดใสไข เครองมอเครองใชตางๆ

Chemical structure

เปนสญลกษณส าหรบส าหรบพลาสตกอน ๆ หรอเปนผลตภณฑทท าจากพลาสตกหลายชนด หมายเหต* หมายถง อาจระบชนดของพลาสตกทใชท า

*ทมา : วกพเดย

คณสมบตของพลาสตก โพลเอทลนเทเรพ

ทาเลต (PET)

โพลเอทลนความหนาแนนสง (HDPE)

โพลไวนลคลอไรด

(PVC)

โพลเอทลน

ความหนาแนน

ต า (LDPE)

โพลโพรพลน

(PP)

โพลสไตรน

(PS)

ความใส ใส ขน ใส ขน ขน ใส

การปองกนความชน

พอใชถงด ดถงดมาก พอใช ด ดถงดมาก ไมดถงพอใช

การปองกนออกซเจน

ด ด ด ไมด ไมด พอใช

อณหภมสงสด

(oC) 260 120 80 115 165 240

ความแขง ปานกลางถงสง ปานกลาง ปานกลางถง

สง ต า

ปานกลางถงสง

ปานกลางถงสง

ความทนทานตอ

การกระแทก

ดถงดมาก ดถงดมาก พอใชถงด ดมาก พอใชถงด พอใชถงด

ความทนทาน

ตอความรอน ไมดถงพอใช ด ไมดถงพอใช พอใช ด พอใช ทมา : ปยาณ ตงทองทว นกวทยาศาสตร 8 ส านกบรหารจดการกากอตสาหกรรม

การรไซเคลพลาสตกมขนตอนตาง ๆ ดงตอไปน คอ

1. การตรวจขยะพลาสตก (Inspection)

ขนตอนแรกน เปนการแยกสงปนเปอนตางๆ ทตดอยกบขยะพลาสตกออก เชน เศษหน ทราย หรอแกว ตลอดจนการแยกขยะพลาสตกทไมสามารถรไซเคลไดออกมา

การแยกสงปนเปอนตางๆ ออกจากกนสามารถท าไดหลายวธ เชน

1. วธ Gravimetric ซงอาศยความแตกตางของมวลหรอน าหนก

2. วธ Densiometric ซงอาศยความแตกตางของความหนาแนน ซงวธหลงนจะใหประสทธภาพในการแยกทดกวา เนองจากความหนาแนนเปนคาเฉพาะของสาร ดงนนขนาดของวสดจะไมมผลตอการแยกวธน

3. วธการลอยตวในของเหลว (Direct Flotation)

วธนท าการแยกวสดโดยอาศยความแตกตางของความหนาแนน โดยวสดผสมจะถกสงผานเขาไปในแทงค หรอกระบอกซงบรรจของเหลว ทมความหนาแนนมากกวาสวนประกอบทมความหนาแนนต าทสด เพอใหสวนประกอบนนลอยขนมาสวนบน และสามารถแยกออกไปไดงาย

4. วธการแยกวสดโดยใชตวท าละลาย (Solvent - Based Separation)

การแยกวสดโดยวธนจะท าใหไดโพลเมอรทมความบรสทธส ง และเหมาะส าหรบจะน ากลบมาใชใหม วธนกระท าโดยการเลอกใชตวท าละลายทเหมาะสม เพอก าจดสวนประกอบทไมตองการใหละลายอยในสารละลาย ตวอยางเชน การใชตวท าละลายผสมของ Xylene กบ Cyclohexanone

ในการแยกพลาสตกผสม PS-PVC-HDPE-PP ออกเปน 3 เฟส หรอการใช N-Methy 1-2-Pyrolidinone (NMP) ในการแยกพลาสตกผสม PET-HDPE

ขอเสยของวธนกคอ การเพมคาใชจาย เนองจากตองใชอปกรณทซบซอน และใชพลงงานมากกวาวธแหง

นอกจากนยงมวธแยกโดยใชแมเหลก (Magnetic) ในการแยกโลหะทเปนเหลกออกมา แตถาเปนโลหะประเภทอน นยมใชวธไฟฟาสถตย (Electrostatic)

ซงจะท าการแยกโดยอาศยความแตกตางในการน าไฟฟาของวสด โดยอาศยหลกทวา วสดทเปนตวน าไฟฟา จะสญเสยประจไดรวดเรวกวาวสดทเปนฉนวน ดงนนเมอผานวสดทถกชารจ ดวยประจไฟฟาไปบนวตถทเปนกลาง แลวผานไปบนวตถทมประจตรงขาม วสดทเปนฉนวนจะถกดงดดไดงายกวา เนองจากมประจตกคางอยมากกวา

2. การตดและลาง (Chopping and Washing)

ในขนตอนนพลาสตกจะถกตดใหเปนชนเลกๆ และลางใหสะอาด ขนตอนนฝ นและสงสกปรกจะถกก าจดออกไป

Note

ในขนตอนของการบดพลาสตกเพอใหมขนาดเลกลง ไมไปอดตนในกระบวนการรไซเคลนน จะท าใหพลาสตกรไซเคลมสมบตความแขงแรงทางกายภาพลดลง เนองจากแรงเฉอนเชงกล (Mechanical Shear) ใน เครองบดไปท าลายโซของโพลเมอรใหแตกออก ท าใหความยาวของโมเลกลและน าหนกโมเลกลลดลง ซงสงผลใหสมบตเชงกลของพลาสตกลดลง นอกจากนน เรองของความบรสทธกมความส าคญตอสมบตของพลาสตกแตละชนดในการเลอกเพอน าไปผลตเปนผลตภณฑตางๆ หากใชกระบวนการแยกพลาสตกทไมดพอ อาจท าใหไมไดพลาสตก รไซเคลทบรสทธ

3. การลอยในน า (Flotation Tank)

ถาขยะพลาสตกปนกนมาหลายประเภท ซงเรามวธการคดแยกพลาสตกตามประเภทอยางงายๆ โดยการน ามาลอยน า บางชนจะจมและบางชนสามารถลอยน าไดทงนขนอยกบคาความหนาแนนของพลาสตกนนๆ

4. ท าใหแหง (Drying)

หลงจากผานขนตอนการลางและลอยในน าแลว พลาสตกจะถกน ามาเปาดวยลมรอนเพอท าใหแหง

5. หลอมดวยความรอน (Melting)

จากนนน าขยะพลาสตกทไดมาหลอมใหมโดยใชความรอน ทอณหภมและความดนทเหมาะสมทงนขนอยกบชนดของพลาสตก

6. การกรอง (Filtering)

พลาสตกเหลวทไดจะถกสงผานแผนกรองทมขนาดพอเหมาะ เพอก าจดสงแปลกปลอมทยงตกคางอย จากนนพลาสตกเหลวจะผานเขาสเครองอดรด (extruder) ออกมาเปนเสน

7. การท าเมดพลาสตก (Pelletizing)

ขนตอนนเสนพลาสตกจะถกตดใหเปนเมดเลกๆ บรรจลงกลองเพอสงไปยงโรงงานขนรปพลาสตกใหเปนผลตภณฑใหม

การขนรปเปนผลตภณฑใหมโดยใชเมดพลาสตกรไซเคลทงหมดจะท าใหผลตภณฑพลาสตกทไดจะมสมบตทางกายภาพลดลง บางครงโรงงานจะน าเมดพลาสตกใหมมาผสม เพอใหไดผลตภณฑทมสมบตดขน