Firma WASTECH opracowała technologię odzysku polimerów z szyb zespolonych.

Tworzywa sztuczne popularnie nazywane plastikami lub polimerami wykorzystujemy praktycznie w każdej dziedzinie życia. Występują w opakowaniach, w ubraniach, w urządzeniach domowych AGD i RTV, w smartfonach, produktach medycznych, samochodach. Do najbardziej popularnych tworzyw sztucznych zalicza się PE (polietylen), PP (polipropylen), PET (politereftalan etylenu) oraz PVC (polichlorek winylu). Plastiki po spełnieniu swojej funkcji użytkowej powinny być poddane recyklingowi lub rozkładowi.

Procesy recyklingu i zagospodarowania powtórnego dla wyżej wymienionych podstawowych tworzyw sztucznych są już opracowane i stosowane. Jednak nie dla wszystkich.

Unia Europejska poszukuje nowych sposobów na recykling szkła z PVB. WASTECH podjął się zmierzenia z problemem ekologicznego recyklingu szkła wielowarstwowego i pracuje nad technologią odzysku PVB w celu ponownego wykorzystania.

PVB (poliwinylo butyral) to polimer powszechnie stosowany głównie w procesie laminowania szkła, zwłaszcza jako warstwa pośrednia w szybach samochodowych, w tzw. szkle bezpiecznym antywłamaniowym, w budownictwie, w oknach, balustradach, kładkach dla pieszych, a także panelach fotowoltaicznych. Na pierwszy rzut oka PVB nie jest dla nas widoczny. Wynika to z jego właściwości użytkowych, PVB jest przezroczysty (transparentny) jak szkło i ma praktycznie ten sam współczynnik załamania świtała, dzięki czemu patrząc przez laminowaną szybę nie widzimy zniekształceń. Ze względu na swoją budowę chemiczną ma bardzo dobre właściwości klejące, adhezyjne nie tylko do szkła, ale również innych materiałów w tym drewna, metalu i ceramiki. Dodatkowe cechy PVB to elastyczność, wysoka absorbcja energii uderzenia, odporność na promieniowanie UV, tłumienie hałasu oraz doskonałe właściwości termoplastyczne w niskich temperaturach. Jest to również tworzywo bezpieczne w użytkowaniu, dopuszczone i stosowane w opakowaniach do kontaktu z żywnością w USA (The United States food and drug administration’s 21 CFR § 175.105 adhesive, 21 CFR § 175.300 resin and polymer coating, 21 CFR § 176.170 components of paper and paperboard in contact with aqueous and fatty food) i Europie (Commission Regulation EU No 10.2011 on plastic materials and articles intended to come into contact with food).

Obecnie głównym źródłem odpadów PVB są przednie szyby pojazdów wycofanych z eksploatacji, a także szyby boczne. Już w roku 2018 jedna trzecia modeli samochodów miał bezpieczne szyby boczne laminowane PVB zamiast zwykłych szyb hartowanych. Zarówno globalna produkcja, jak i wycofanie pojazdów z eksploatacji wzrasta od 2022 roku w porównaniu z latami okresu pandemii. W Polsce liczba pojazdów do 3,5 t wyrejestrowanych w roku 2020 i oddanych do recyklingu wyniosła blisko 480 tyś sztuk i z każdym rokiem rośnie. Pokazuje to, że każdego roku coraz więcej odpadów PVB z bezpiecznego szkła laminowanego będzie gromadzonych na składowiskach. Większość krajów ogranicza recykling szyb samochodowych, okien budowlanych i paneli słonecznych do odzysku szkła i metali, a polimer PVB składowany jest głównie na wysypiskach odpadów.

Firma WASTECH w ramach projektu badawczego „Opracowanie innowacyjnej technologii odzysku szkła i polimeru z bezpiecznych szyb zespolonych oraz samochodowych”, realizowanego dzięki współfinansowaniu przez NCBiR z programu Ścieżka dla Mazowsza, opracowała innowacyjną technologię, która pozwala efektywnie odzyskać z szyby wielowarstwowej szkło i PVB – jako oddzielny półprodukt, gotowy do dalszego wykorzystania. – Finalnym efektem prac ma być utworzenie linii technologicznej wykorzystującej nowy sposób odzysku tych surowców.

Metoda oparta jest na dwóch procesach: mechanicznym oddzieleniu szkła oraz chemicznym rozpuszczeniu polimeru PVB. Proces pozwala uzyskać różnej czystości PVB w dwóch postaciach: stałych drobnych płatków, ścinków oraz ciekłego roztworu. W ramach badań uzyskano różne kompozycje roztworów PVB opartych na rozpuszczalnikach organicznych oraz jako wodną emulsję. Szeroka gama otrzymanych form polimeru PVB może mieć wiele zastosowań. Stały polimer PVB można dodawać do innych tworzyw sztucznych tj. PMMA, TPU, ABS, PA, PCW, materiałów drewnopochodnych, kompozytów. Ze względu na swoje termoplastyczne właściwości PVB poprawia właściwości mechaniczne i elastyczne otrzymanych materiałów. PVB może być stosowany jako modyfikator udarności, ze względu na swoją wysoką odporność na pękanie oraz jako modyfikator odporności na starzenie kompozytów, gdyż stanowi barierę dla promieniowania UV. Emulsja PVB lub roztwór na bazie rozpuszczalników organicznych można stosowa

jako farbę lub bezbarwny lakier do metalu, drewna, papieru i kartonów. Po odparowaniu rozpuszczalników otrzymuje się cienką, transparentną powłokę doskonale zabezpieczającą przed dostępem wody, powietrza i promieniowania UV. Warstwa polimeru PVB chroni metal przed korozją, a dodatkowo stanowi warstwę elektroizolacyjną. W przypadku drewna oraz papieru roztwór PVB można stosować jako bezbarwny impregnat zabezpieczający przed wilgocią, tłuszczami i olejami oraz promieniami UV, nanoszony różnymi technikami w tym za pomocą pędzla, wałka czy też natryskowo. Roztwór PVB stanowi również bazę do farb i folii odblaskowych, w których to zawieszone są mikro koraliki, pryzmaty lub soczewki szklane. Powłoki odblaskowe z PVB stosowane są w odzieży ostrzegawczej, tzw. kamizelkach odblaskowych, znakach drogowych, oraz etykietach z kodami kreskowymi. Czysty polimer PVB ma zastosowanie jako filament w druku 3D. Jest to wyjątkowe tworzywo, które można polerować za pomocą szmatki nasączonej alkoholem, usuwając wszelkie wady i nierówności po procesie drukowania.

Polimer PVB warto odzyskiwać i powtórnie wykorzystywać nie tylko z punktu widzenia ochrony środowiska, która jest nadrzędnym celem, ale również ze względów ekonomicznych. Cena jest kilkukrotnie (obecnie 6 razy) wyższa niż podstawowych tworzyw sztucznych jak LDPE, HDPE, PP, czy PCW.

W WASTECH wiemy że PVB należy do ekskluzywnych tworzyw sztucznych i warto inwestować w innowacyjną technologię, która pozwala efektywnie odzyskać z szyby wielowarstwowej szkło i PVB – jako oddzielny półprodukt, gotowy do dalszego wykorzystania.