Kunststof recyclen

Een onderwerp wat gelukkig steeds meer aandacht krijgt is het recyclen van kunststof. Dit wordt voornamelijk gedreven door de roep van de samenleving om circulair te worden. In deze blog wordt er uiteengezet waar we globaal staan met kunststof recycling.

Chemisch of mechanisch

Het recyclen van kunststof kan worden opgedeeld in chemisch recyclen en mechanisch recyclen.

Mechanisch recyclen betekent dat het kunststof mechanisch wordt teruggebracht naar bruikbaar granulaat. Eigenschappen zoals dichtheid en vorm worden gebruikt om de kunststof hoofdgroepen te scheiden. Vervolgens worden ze gebroken en versnipperd tot granulaat.

Chemisch recyclen is het door middel van chemische processen materiaal terugbrengen naar hun oorspronkelijk bouwstenen. De weg van productie wordt terug bewandeld. Het is mogelijk met deze techniek weer zuiver grondstof te winnen.

Chemisch recyclen lijkt een ideaal circulaire techniek. Dat is het ook, maar de kosten zijn hoog. Concurreren tegen aardolie is een oneerlijke strijd. Een ander nadeel is dat niet alle kunststoffen geschikt zijn voor elk chemisch proces om te scheiden. Er worden veelal oplosmiddelen gebruikt die niet op elk kunststof effect hebben.

Kunststof scheiden

Het is van belang ingezameld kunststof terug te brengen naar de verschillende hoofdgroepen. Deze groepen hebben vergelijkbare eigenschappen. Ze kunnen gezamenlijk hergebruikt worden. Tegenwoordig wordt op elk kunststof weergegeven bij welke hoofdgroep het hoort. Er staat een cijfer of afkorting in een recycle symbool op het product. In bovenstaande afbeelding zijn deze groepen afgebeeld.

Belang van het scheiden

Een kunststof producent wil om zijn klanten zo goed mogelijk te kunnen bedienen, een zo zuiver mogelijk recyclaat. De reden hiervoor is voornamelijk de vervuiling minimaliseren. Naast vervuiling zijn afwijkend smelt- en krimpgedrag redenen om goed te scheiden.

Wanneer je kunststoffen met verschillende smelttrajecten door elkaar gaat verwerken kan het zijn dat ze verbranden of juist niet goed week worden. Tussen kunststof hoofdgroepen verschilt het krimppercentage sterk. Maar ook binnen bijvoorbeeld de PP-groep zijn er verschillen in het percentage krimp. Gevolg is dat de productie onvoorspelbaar kan worden. Bij sommige producten is dat geen probleem. Echter wanneer de toleranties heel streng zijn wordt het gebruik van recyclaat een uitdaging. Krimpverschillen kunnen ook de oorzaak zijn van spanningen in het geproduceerde product.

Zaak om de kunststoffen goed te scheiden dus. Afvalverwerkers worden hier steeds bedrevener in. Hightech technieken als röntgen, infrarood en elektrostatisch scheiden worden toegepast. In deze blog zullen deze technieken kort toelicht worden.

Scheidingsmethodes

We weten nu het belang van het kunststof scheiden. Hier kijken we welke methodes daar voor kunnen worden ingezet.

Luchtdruk

Het gebruik van luchtdruk is een veel geziene methode om dunne zakjes en folies te scheiden. Luchtdruk blaast dunnen delen omhoog en de rest valt naar beneden. Deze scheiding stap is van groot belang omdat dun plastic eerst moet samenklonteren om gebruikt te kunnen worden.

Röntgen, x-ray

X-ray kan kunststoffen onderscheiden in vorm en dichtheid. Vorm onderscheiden is vooral handig voor producten die altijd van hetzelfde kunststof zijn gemaakt. Flessendoppen kunnen er op vorm uitgehaald worden en zijn van hetzelfde materiaal. Afspraken tussen producenten over type kunststof gebruik kunnen dus essentieel zijn.

Infrarood

Met infrarood techniek kan de moleculenstructuur bekeken worden. Elke soort kunststof kenmerkt zich door een bepaalde opbouw van moleculen en polymeren.

Elektrostatisch

Kunststoffen verschillen in de hoeveelheid lading die ze kunnen opnemen. Door het recyclaat elektrisch te laden, kan dat verschil gebruikt worden om ze te scheiden. Na het scheiden wordt het materiaal bewerkt tot de juiste vorm en grootte voor productie. Afhankelijk van de benodigde zuiverheid voor het product en de productie kan er bepaald worden hoe intensief er gescheiden moet worden.

Productontwerp

Hoe beter kunststof gescheiden is, hoe voorspelbaarder het is. Er kunnen zelfs grove datasheets opgesteld worden. Vaak met waarderange waarbinnen die eigenschappen vallen. Dat dit steeds exacter wordt is van belang om het recyclaat breed in te kunnen zetten. Veel productverkopers hebben bijvoorbeeld mechanische of thermische eisen aan hun product.

Kleur is een issue bij recyclen. Wanneer je alles bij elkaar verzameld en gaat hergebruiken zullen alle kleuren mengen. Dit betekent net zoals het vermengen van al je verf op je palet dat het bruin, grijzig wordt. Dit is voornamelijk het geval bij technieken die een extrusie cilinder gebruiken. Daarin wordt het materiaal egaal gemengd.

Eerder in deze blog ging het over krimpgedrag van kunststof. Bij het ontwerp van een product, waarvan je weet dat  het van gerecycled materiaal gemaakt gaat worden, zal je daar rekening mee moeten houden. Passingen zijn door grovere toleranties minder nauw te ontwerpen. Het advies is om daar een ruime marge in te nemen afhankelijk van de zuiverheid van de recyclaatstroom.

Toekomst

Al met al is het recyclen van kunststof niet zo eenvoudig en valt er nog veel te ontwikkelen. Ook zullen we moeten nadenken of alles wel van plastic gemaakt moet worden. We kunnen niet voorkomen dat wegwerp producten in het milieu terechtkomen. Maar ook bioplastic, beschreven in een eerdere blog, kunnen een alternatief zijn. ProInnovate verdiept zich in deze technieken en de ontwerp uitdagingen die daarbij horen.

Deze blog is mede mogelijk gemaakt door het Polymer Science Park. Specialisten in kunststoffen en het recyclen daarvan.

 

Even voorstellen: Mijn naam is Ivor Muijlwijk. Product Ontwikkelaar bij ProInnovate en schrijver van deze serie blogs. Met vragen kunt u mij altijd mailen via muijlwijk@proinnovate.nl