플라스틱 재활용이 직면한 과제

전 세계적으로 매년 약 3억 1,800만 톤의 플라스틱이 생산되는 것으로 추산되며, 그 중 2억 1,800만 톤이 고형 또는 경질 플라스틱 폐기물입니다. 전 세계 평균 플라스틱 재활용률은 2016년 15%에 비해 21%입니다. 2021년 5월 7일에 발표된 ISWA 보고서(국제 고형 폐기물 협회)에 따르면 연간 약 5천만 톤의 플라스틱 폐기물이 소각되며 1천만 톤이 바다로 유입되고 이는 공공 영역에서 널리 알려지면서 이 문제를 해결할 방법을 찾는 데 더 많은 압력을 가하고 있지만 플라스틱 산업 자체에서는 불공평하게 평가되었습니다.

프로세서의 경우 여전히 주요 과제가 남아 있습니다. 폴리머 가격이 하락하고 있지만 여전히 2020년 9월에 비해 톤당 비용이 두 배입니다. 다양한 재료 품질, 일관되지 않은 재고 가용성 및 플라스틱 세금(재활용 플라스틱이 30% 미만인 경우)과 같은 문제 사용됨) 재활용에 더 큰 관심을 갖게 되었습니다. 이로 인해 나사와 배럴의 마모가 더 심해졌습니다. 재활용 플라스틱은 남아 있는 오염 물질과 습기로 인해 용융 흐름이 크게 달라질 수 있습니다. 다양한 플라스틱이 결합되는 경우가 많기 때문에 내용물을 폴리머 유형, 색상 및 구조로 분리하기 어렵거나 불가능합니다. 예를 들어 PET와 PVC는 완전히 분리되어야 합니다. 특히 PET의 경우 수분 조절이 큰 문제로 남아 있습니다.

포장에는 PVOH, 농업 및 임업용 튜브에는 Bio-PP와 같은 생분해성 폴리머를 더 많이 사용하려는 움직임이 있습니다. 전분, 셀룰로오스, 콩, 젤라틴과 같은 천연 섬유 충전재는 재생 가능하고 환경에 미치는 영향이 적기 때문에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 예를 들어, 일부 연구에서는 재활용 PVC와 결합된 목재 섬유 충전재가 재활용 재료를 최대 5~7주기까지 안정화하고 재료 강도를 최대 10~15주기까지 향상시키는 것으로 나타났습니다.

그러나 유리섬유, 활석, 탄산칼슘과 같은 입자 필러는 더 높은 강도, 강성, 열변형 및 크리프 저항성을 갖춘 값싼 복합재를 생산하기 때문에 여전히 인기가 높습니다. 플라스틱 산업에서 유리섬유 첨가제는 15%에서 50%까지 포함될 수 있어 가공이 훨씬 더 까다로워집니다. 재료와 접촉하는 나사, 배럴 및 기계 구성요소의 마모가 더 커질 뿐만 아니라 재료 자체도 다음과 같은 이유로 빠르게 저하되는 경향이 있습니다. 점도와 연마제 함량이 더 높습니다.

작업자에게는 재활용 재료를 사용하고 제어하는 ​​작업이 다양한 온도, 스크류 속도, 압력 조정에 필요한 추가 문제를 추가합니다. 기계 부품의 마모가 증가하면 추가 운영 비용이 발생합니다.

PMM(Plastics Machinery & Manufacturing)에 따르면 Battenfeld-Cincinnati 및 Coperion과 같은 압출기 OEM은 바이오 플라스틱 및 재활용 재료를 처리하는 기계에 대한 수요가 증가하는 것을 확인했으며 이에 따라 오염 문제를 해결하기 위해 처리 라인을 재설계했습니다. ), 습기 및 부식.

예를 들어, 동방향 회전 이축 압출기가 있는 동안 넓은 표면적을 갖춘 특수 스크린 체인저는 특히 환기 섹션을 이동하거나 추가할 수 있도록 섹션 배럴을 사용하는 경우 더 큰 유연성을 제공합니다. 특히 PET의 경우 수분을 조절해야 합니다. 앞서 언급한 천연 섬유 충전재는 상당한 수준의 수분을 함유할 수 있습니다. 전분 기반 바이오폴리머는 최대 12%, 셀룰로오스 및 목재 섬유는 최대 8%를 함유할 수 있습니다.

바이오플라스틱은 온도에 더욱 민감하므로 Magog Industries는 전단력을 최소화하기 위해 압출 스크류를 재설계했습니다. 가공업체에서 바이오폴리머(천연 또는 유기체 유래 세포 포함)와 바이오 기반 폴리머(부분적으로 또는 완전히 화학적으로 합성된)를 점점 더 많이 사용함에 따라 이러한 프로젝트도 늘어나고 있습니다. 재료 가공 거동(유변학)의 변화는 스크류의 재설계(예: 압축비 변경 및 믹서 설계 필요)를 의미할 수 있습니다.

모범 사례와 품질 관리에도 불구하고 재활용 재료는 수지가 완전히 녹지 않거나 딱딱한 조각으로 인해 스크류 플라이트와 배럴 보어가 마모되거나 손상되는 등의 문제를 일으킬 가능성이 있습니다. 문제가 발생하기 전에 가능한 한 조기에 해결할 수 있도록 정기적인 모니터링을 권장합니다.