PS نفايات إلى راتنج: مسار التكنولوجيا

البوليسترين (PS) يستخدم على نطاق واسع في تعبئة الطعام بسبب وزنه الخفيف، عزل الحرارة، سهولة التشكيل وتكلفته المنخفضة. من صناديق الطعام الجاهز، أكواب القهوة إلى صواني الطعام الطازج، يصل الاستهلاك السنوي العالمي إلى ملايين الأطنان.

ومع ذلك، فإن الطبيعة "القابلة للاستخدام مرة واحدة" لتعبئة PS التقليدية قد تسببت في مشاكل بيئية خطيرة: هيكلها الكيميائي مستقر، ويستغرق الأمر مئات السنين للتحلل الطبيعي.

تتراكم كميات كبيرة من نفايات PS في المكبات أو تتدفق إلى المحيط، مما يشكل تلوثًا أبيض. وفقًا لبيانات الاتحاد الأوروبي، كانت نسبة إعادة تدوير نفايات تعبئة PS في أوروبا في عام 2020 فقط 32%، وكان الباقي يتم حرقه أو دفنه، مما يؤدي إلى هدر الموارد وأيضًا إطلاق غازات ضارة.

ومع ذلك، مع突破 تكنولوجيا حماية البيئة، فإن "إمكانية إعادة التدوير اللامحدودة" لـ PS تعيد كتابة هذا الوضع. على عكس إعادة التدوير الميكانيكية التقليدية (التي يمكن أن تؤدي فقط إلى خفض الجودة وتراكم الشوائب مما يؤثر على الأداء)، يمكن لتكنولوجيا التحلل والتطهير الحديثة استعادة نفايات PS إلى الراتنج الأصلي، وتحقيق الدورة المغلقة للمواد، والقضاء تمامًا على نموذج الاقتصاد الخطي "الاستخدام والتخلص".

الطريق إلى الولادة من النفايات إلى راتنج درجة الطعام

1. تكنولوجيا التحلل: كسر الشيفرة الكيميائية لسلاسل الجزيئات
تكمن جوهر إعادة تدوير PS في "التحلل" - تحليل البوليسترين عالي الوزن الجزيئي إلى مونومرات أو أوليغومرات منخفضة الوزن الجزيئي. تشمل التقنيات السائدة الحالية:

تكنولوجيا التحلل الحراري: في بيئة غاز خاملة، يتم تسخين نفايات PS إلى 300-500℃ ويتم تحليلها إلى مونومرات ستيرين من خلال التكسير عالي الحرارة.

على سبيل المثال، يمكن أن تحول عملية التحلل الحراري التي طورتها الشركة السويدية Plastc Energy تعبئة PS إلى ستيرين نقاءه 99.9%، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 40% مقارنة بالإنتاج التقليدي للبتروكيماويات.

تحلل التحفيزي: بمساعدة المحفزات (مثل الزيوليتات وإطارات المعادن العضوية) ، يتم تقليل طاقة تنشيط التفاعل ويتم تحقيق تحلل PS عند درجة حرارة أقل. يمكن للتكنولوجيا التحفيزية التي أطلقتها شركة Sekisui Chemical في اليابان تحلل PS تحت 200 درجة مئوية ، ويمكن استخدام المنتج مباشرة كمواد خام لتغليف الطعام بعد التنقية.

تحلل بالمذيب: يتم إذابة PS في مذيب محدد (مثل التولوين وخلات الإيثيل) وتفصل مونومرات الستيرين عن طريق التقطير. تتميز هذه الطريقة بانخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض التلوث. تستخدم الشركة الأمريكية Loop Industries هذه التكنولوجيا لبناء مصنع إعادة تدوير على نطاق واسع ، يعالج أكثر من 100،000 طن من نفايات PS سنويًا.

2. تقنية التنقية: الحاجز الأساسي لسلامة الغذاء
يحتاج مونومر الستيرين المتحلل إلى أن يتم تنقيته على عدة مستويات لإزالة الأصباغ المتبقية والإضافات والملوثات الدقيقة لضمان تلبيته لمعايير مواد الاتصال الغذائية. تشمل العمليات النموذجية:
تنقية الامتزاز: امتصاص الشوائب العضوية بواسطة الكربون المنشط والغربال الجزيئي.

تنقية التقطير: فصل الشوائب ذات نقطة الغليان المنخفضة باستخدام برج التقطير ، مع نقاء يصل إلى 99.99٪؛
الاختبار والشهادة: اتباع معايير FDA (إدارة الغذاء والدواء الأمريكية) و EFSA (الهيئة الأوروبية لسلامة الغذاء) ، واختبار مؤشرات مثل المعادن الثقيلة وبقايا المونومر بدقة.

على سبيل المثال ، يحتوي راتنج PS المعاد تدويره من BASF في ألمانيا على بقايا مونومر ستيرين تقل عن 0.1ppm ، والتي تتوافق بالكامل مع لائحة الاتحاد الأوروبي لمواد الاتصال الغذائية (EC) رقم 10/2011.

الفوائد البيئية: قفزة من هدر الموارد إلى دوران منخفض الكربون

خفض حاد في استهلاك الطاقة: مقارنةً بالعملية التقليدية لاستخراج الستيرين من النفط ، تستهلك عملية التحلل-البلمرة لـ PS المعاد تدويره طاقة أقل بنسبة 50%-70%.

أخذ إنتاج 1 طن من راتنج PS كمثال، تستهلك العملية التقليدية حوالي 1.8 طن من النفط، بينما تتطلب عملية إعادة التدوير فقط 0.3 طن من نفايات PS، مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 60%.

انخفاض حاد في حجم مكبات النفايات: إذا تم زيادة معدل إعادة تدوير تغليف الطعام PS العالمي إلى 80%، يمكن تقليل أكثر من 5 ملايين طن من النفايات من دخول مكبات النفايات كل عام. وفقًا لبيانات وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA)، في عام 2023، ستشهد شركات الوجبات السريعة التي تستخدم PS المعاد تدويره انخفاضًا بنسبة 72% في نفايات تغليف مكبات النفايات مقارنة بعام 2018.

تحسين بصمة الكربون: تُظهر دراسة تقييم دورة الحياة (LCA) السويسرية أن كوب القهوة المصنوع من 100% من PS المعاد تدويره له بصمة كربونية تبلغ 1/3 فقط من تلك الخاصة بـ PS البكر. إذا تم دمجه مع مصنع إعادة تدوير يعمل بالطاقة المتجددة، يمكن تقليل بصمة الكربون إلى 1/5.

منصتنا تربط المئات من الموردين الكيميائيين الموثقين بالصين بالمشترين في جميع أنحاء العالم، مما يعزز المعاملات الشفافة، وفرص الأعمال الأفضل، والشراكات ذات القيمة العالية. سواء كنت تبحث عن سلع بالجملة، أو مواد كيميائية متخصصة، أو خدمات شراء مخصصة، فإن TDD-Global جدير بالثقة ليكون خيارك الأول.