Phụ gia sử dụng trong tái chế nhựa - Các phương ph- 123docz.net

2. Các phương pháp tái chế

2.3. Phụ gia sử dụng trong tái chế nhựa

2.3.1. Chất chống oxy hóa

Quá trình phân hủy, oxy hóa hydrocacbon chủ yếu là do oxy và ánh sáng. Các gốc tự do tạo ra từ quá trình oxy hóa dễ dàng phản ứng làm ảnh hưởng tới cấu trúc và phân tử khối của polymer, giảm chất lượng của plastic như khả năng co dãn, độ cứng chắc, giảm

độ trong suốt. Các phụ gia chống oxy hóa chứa gốc phenol có cơ chế chống oxy hóa bằng cách trao H+ cho gốc tự do. Chúng rất hiệu quả trong kể cả quá trình sản xuất và trong lúc bảo quản. Một vài loại được Cục quản lý Thực Phẩm và Dược Phẩm (FDA) cho phép sử dụng.

2.3.2. Chất chống cháy

Theo thời gian dài, liên kết C-C, C-O, C-N của mạch polymer sẽ phân cắt và hình thành chất khí dễ bay hơi như nitơ, oxy, lưu huỳnh, flo, clorua có thể gây cháy. Chất chống cháy chia làm 3 loại chính với cơ chế khác: phản ứng với các gốc tự do ngăn chúng tham gia vào phản ứng cháy. Tạo lớp vỏ bao quanh cơ chất (char former) ngăn cơ chất tiếp xúc với lửa. Loại cuối cùng chống cháy bằng cơ chế khi nhiệt độ gây phân hủy nhựa thì chúng sẽ tạo ra nước làm giảm ảnh hưởng của nhiệt độ, loại này điển hình gồm có Al(OH)3, Mg2(OH)4.

2.3.3. Chất hóa dẻo

Tồn tại ở dạng lỏng, có tác dụng tăng khả năng uốn cong, kéo dãn, giúp quá trình sản xuất thuận tiện hơn cho plastic. Cải thiện tính nhiệt dẻo cho plastic. Chất hóa dẻo có đặc điểm dễ phối trộn trong hỗn hợp plastic. Được chia thành hai loại chính là chứa nhóm phthalate và không chứa nhóm phthalate. Loại phthalate được sử dụng phổ biến trong sản xuất nhựa đặc biệt nhựa PVC. Thế nhưng loại phthalate có thể gây hại tới sức khỏe vì chúng không có tạo liên kết hóa học với PVC nên có thể tiếp xúc trực tiếp với da, bay hơi, dính vào các vật liệu

2.3.4. Compatiblizer

Khi tái chế plastic mà có hỗn hợp nhiều loại plastic thì khó khăn chính đó là nhiệt độ xử lý khác nhau giữa các polymer. Trong quy trình xử lý, người ta thường tăng nhiệt độ cao nhất từ đó dẫn tới một số loại plastic sẽ bị quá nhiệt và phân hủy làm giảm chất lượng. Còn một vấn đề nữa là hỗn hợp nhiều loại plastic không thể phối trộn thành hỗn hợp đồng nhất vì thế compatibilizer được sử dụng sẽ giúp hỗn hợp nhiều loại plastic đồng nhất về cấu trúc. Cơ chế của compatibilizer là giảm sức căng bề mặt từ đó tăng khả năng kết dính giữa các loại plastic, cấu trúc hỗn hợp plastic bền hơn dưới tác động của lực căng và nhiệt độ (Ragaert, Delva , Van Geem, 2017).

Mở rộng vấn đề

Đại dịch coronavirus đã gây ra một cơn sốt mua nhựa. Không thể phủ nhận rằng nhựa sử dụng một lần đã là cứu cánh trong cuộc chiến chống lại COVID-19, đặc biệt là đối với các nhân viên y tế tuyến đầu. Nó cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tuân thủ các quy tắc cách xa xã hội, bằng cách cho phép giao hàng tận nhà các hàng hóa cơ bản, đặc biệt là thực phẩm. Và nó có thể đã giúp hạn chế sự lây truyền, bằng cách thay thế các cốc cà phê tái sử dụng và túi mua sắm ở nhiều thành phố vì lo ngại rằng virus có thể dính vào chúng. Nhưng hình ảnh được lưu truyền rộng rãi về những bao tải chất thải y tế bằng nhựa bên ngoài bệnh viện, và các thiết bị bảo hộ cá nhân được sử dụng trôi nổi ở vùng biển ven bờ và trôi dạt trên các bãi biển trên thế giới, lại minh họa cho mặt tối của đồ nhựa dùng một lần. Nếu chúng ta không cẩn thận, suy nghĩ ngắn hạn trong thời kỳ đại dịch có thể dẫn đến một thảm họa môi trường và sức khỏe cộng đồng thậm chí còn lớn hơn trong tương lai.

Nhưng có một hệ quả khác. Đại dịch đã làm gia tăng cuộc chiến về giá giữa nhựa tái chế và nhựa mới, được sản xuất bởi ngành công nghiệp dầu mỏ. Đó là cuộc chiến mà các nhà tái chế trên toàn thế giới đang thua lỗ, dữ liệu giá cả và các cuộc phỏng vấn với hơn hai chục doanh nghiệp trên khắp năm châu lục cho thấy.

Hỗn hợp polymer Compatibilizer phổ biến

PE-PET PE-g-AA, PE-g-IA, PE-g-GMA, SEBS, SEBS-g-GMA, SEBS-

g-MA

PP-PET PP-g-AA, PP-g-MA, SEBS, SEBS-g-MA, SEBS-g-

GMA, EVA, EVA-g-MA

PP-PE EVA, EPDM, SEBS

PP-PA PP-g-GMA, PP-g-MA, SEBS-g-MA

PE-PA PE-g-MA, PE-g-GMA

PP-PS SBS, SEBS, EVA

ABS-PC ABS-g-MA, PP-g-MA, epoxy resins, PMMA

PC-PS PC-g-PS, PS-Par, SEBS-g-PC

Tại Trung Quốc, Bộ Sinh thái và Môi trường ước tính rằng các bệnh viện ở Vũ Hán đã thải ra hơn 240 tấn chất thải mỗi ngày vào thời điểm bùng phát dịch bệnh cao điểm, so với 40 tấn trong thời gian bình thường. Dựa trên những dữ liệu này, công ty tư vấn Frost & Sullivan dự đoán rằng Hoa Kỳ có thể tạo ra lượng rác thải y tế trị giá cả năm chỉ trong hai tháng vì COVID-19.

Người dân bình thường cũng có thể thấy sự gia tăng chất thải tương tự. Tại Trung Quốc, sản lượng khẩu trang hàng ngày đã tăng lên 116 triệu trong tháng 2, cao gấp 12 lần so với tháng trước. Hàng trăm tấn khẩu trang bị loại bỏ đã được thu gom hàng ngày chỉ từ các thùng rác công cộng trong thời gian cao điểm của dịch bệnh; không có thông tin cho biết có bao nhiêu nữa đã được vứt bỏ trong hệ thống chất thải gia đình. Theo Viện Môi trường Thái Lan, rác thải nhựa đã tăng từ 1.500 tấn lên 6.300 tấn mỗi ngày, do lượng thực phẩm được giao về nhà tăng vọt.

Kể từ khi virus coronavirus tấn công, các nhà tái chế trên toàn thế giới nói với Reuters, hoạt động kinh doanh của họ đã bị thu hẹp, hơn 20% ở châu Âu, 50% ở các khu vực châu Á và tới 60% đối với một số công ty ở Hoa Kỳ.

Greg Janson, người có công ty tái chế QRS tại St. Louis, Missouri, đã kinh doanh được 46 năm, cho biết vị trí của ông sẽ không thể tưởng tượng được cách đây một thập kỷ: Hoa Kỳ đã trở thành một trong những nơi rẻ nhất để sản xuất nhựa nguyên sinh, vì vậy hơn thế nữa là sắp có mặt trên thị trường.

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên, em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến thầy Hoàng Văn Chuyển. Trong quá trình tìm hiểu và học tập bộ môn Bao bì thực phẩm, em đã nhận được sự giảng dạy và hướng dẫn rất tận tình, tâm huyết của thầy. Thầy đã giúp em tích lũy thêm nhiều kiến thức hay và bổ ích. Từ những kiến thức mà thầy truyền đạt, em xin trình bày lại những gì mình đã tìm hiểu về vấn đề Plastic và các vấn đề tái chế plastic gửi đến thầy.

Tuy nhiên, kiến thức về của em vẫn còn những hạn chế nhất định. Do đó, không tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận này. Mong thầy xem và góp ý để bài tiểu luận của em được hoàn thiện hơn.

Tài liệu tham khảo

Theo Eco.cycle, Working to Build Zero Waste Communities; 303.444.6634 John Wiley & Sons, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, p657-675 Huiting Shent, R.J. Pugh, E. Forssberg, A review of plastics waste recycling and the flotation of plastic, 28 April 1998; 25(1999)85-109

Haritz Sardon & Andrew P. Dove. Plastics recycling with a difference. 27 april 2018. Doi: 10.1126/science.aat4997

Midland Compounding and Consulting, Midland, MI, United State. Applied Plastics Engineering Handbook, 2017. dbook. Doi: 10.1016/B978-0-323-39040-8.00009-2. p167- 180

Vannessa Goodship. Plastic recycling, Science Progress (2007), 90(4), 245–268, doi: 10.3184/003685007X228748

OECD (2018), Improving Markets for Recycled Plastics: Trends, Prospects and Policy Responses, OECD Publishing, Paris, 2018. ISBN 978-92-64-30101-6

Theo Eunimia

Theo Packaging, The five best recycling countries in the world. 13 November 2020 Theo EPA ( Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ )

N. Tzankova Dintcheva, N. Jilov & F. P. La Mantia. Recycling of plastics from

packaging, 26 October 1996. PII S0141-3910(96)00232-7

Jeannette M.Garcia. Catalyst Design Challenges for the Future of Plastics Recycling. 8 December 2016. 813-819

Jefferson Hopewell, Robert Dvorak and Edward Kosior. Plastics recycling: challenges and opportunities, 2009. B 363, 2115-2126. doi:10.1098/rstb.2008.0311

Theo tờ báo The plastic pandemic is only getting worse during COVID-19 trên World economic forum

Theo tờ báo The plastic Pandemic Covid 19 trashed the recycling dream, reuters. La Mantia, F. P. 1992. Polym. Degrad. Stab., 37, 145.

La Mantia, F. P., Perone, C., and Bellio, E. 1993. Blends of polyethylenes and plastics waste.

Processing and characterization, In Recycling of Plastic Materials, F. P. La Mantia, ed., pp. 131–36.

Klason, C., Kuba´t, J., Mathiasson, A., Quist, M., and Skov, H. R. 1989. Cellul. Chem. Technol., 23,

131.

Mathiasson, A., Klason, C., Kuba´t, J., and Skov, H. R. 1988. Resour. Conserv. Recycl., 2, 57.

Boldizar, A., Klason, C., Kuba´t, J., Na¨slund, P., and Saha, P. 1987. Inst. J. Polym. Mater., 11, 229.

Henstock, M. E. 1988. Design for Recyclability. The Institute of Metals, London, England.

Haylock, J. C., Addeo, A., and Hogan, A. J. 1990. Thermoplastic olefins for automotive soft interior

trim. SAE International Congress and Exposition, Detroit, MI (Feb. 26–March 2, 1990). Addeo, A. 1990. New materials for automotive interior. 22nd ISATA, Florence, Italy (14–18 May,

1990).

Forcucci, F., Tomkins, D., and Romanini, D. 1990. Automotive interior design for recyclability.

22nd ISATA, Florence, Italy (14–18 May, 1990).

Pfaff, R. 1990. Material recycling of polypropylene from automotive batteries—process and

equipment, In Second International Symposium, J. H. L. Van Linden, ed., pp. 37–36. The Mineral, Metals and Materials Society, Warrendale, PA.

Basta, N. 1990. Chem. Eng., 97, 37 (Nov. 1990). Boeltcher, F. P. 1991. ACS Polym. Prepr., 32, 2, 114.

Curto, D., Valenzen, A., and La Mantia, F. P. 1990. J. Appl. Polym. Sci., 39, 865. La Mantia, F. P. and Curto, D. 1992. Polym. Degrad. Stab., 36, 131.

Ide, F. and Hasegawa, A. 1974. J. Appl. Polym. Sci., 18, 963.

Cimmino, S., Cuppola, F., D’orazio, L., Greco, R., Maglio, G., Malinconico, M., Mancarella, C. et al.

1986. Polymer, 27, 1874.

Sinn, H., Kaminsky, W., and Janning, J. 1976. Angew. Chem., 88, 737; Sinn, H., Kaminsky, W., and

Janning, J. 1976. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 15, 660.. Kaminsky, W. 1995. Adv. Polym. Technol., 14, 4, 337.

Hirota, T. and Fagan, F. N. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 161. Paci, M. and La Mantia, F. P. 1998. Polym. Degrad. Stab., 61, 417.. Scheirs, J. 1998. Polymer Recycling Science, Technology and Application. Wiley, New York.

Villain, F., Coudane, J., and Vert, M. 1995. Polym. Degrad. Stab., 49, 393. Datye, K. V., Raje, H., and Sharma, N. 1984. Resour. Conserv., 11, 117. De Winter, W. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 253.

Hellemans, L., De Saedeleer, R., and Verheijen, J. 1997. U.S. Patent 4,008,048 to Agfa Gaevert.

Fisher, W. 1960. U.S. Patent 2,933,476 to Du Pont.

Gintis, D. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 185. Richard, R. 1991. ACS Polym. Prepr., 32, 2, 144.

Fujita, A. A., Sato, S. M., and Murakami, M. M. 1986. U.S. Patent 4,609,680 to Toray Industries Inc.

Malik, A. I. and Most, E. 1978. U.S. Patent 4,078,143 to Du Pont.

Vaidya, U.R. andNadkarni, V.M. 1988.J.Appl.Polym. Sci., 35, 775; Vaidya,U.R. andNadkarni, V.M.

1988. J. Appl. Polym. Sci., 38, 1179.. Anon. 1991. Eur. Chem. New, 30 (Oct. 28, 1991). Dabholkar, D. A. and Jain, M. U.K. Patent Application 2041916; C.A., 94: 209688r. Thiele, U. 1989. Kunststoffe, 79, 11, 1192.

Adshiri, T., Sato, O., Machida, K., Saito, N., and Arai, K. 1997. Kagaku Kogaku Ronbun., 23, 4, 505.

Sako, T., Okajima, I., Sugeta, T., Otake, K., Yoda, S., Takebayashi, Y., and Kamizawa, C. 2000.

Polym. J., 32, 178.

Genta, M., Tomoko, I., Sasaki, M., Goto, M., and Hirose, T. 2005. Ind. Eng. Chem., 44, 3894.

Tokiwa, Y. and Suzuki, T. 1977. Nature, 270, 76.

Witt, V., Mu¨ller, R.-J., and Deckwer, W.-D. 1995. J. Environ. Polym. Degrad., 3, 215. Mu¨ller, R. J., Schrader, H., Profe, J., Dresler, K., and Deckwer, W.-D. 2005. Macromol. Rapid

Commun., 26, 1400.

Kaminsky, W. 1985. Chem. Eng. Technol., 57, 9, 778. Hagenbucher, A. 1990. Kunststoffe, 80, 4, 535.

Niemann, K. and Braun, U. 1992. Plastverarbeiter, 43, 1, 92. Boeltcher, F. P. 1991. ACM Polym. Prepr., 32, 2, 114. Meister, B. and Schaper, H. 1990. Kunststoffe, 80, 11, 1260. 2-42 Plastics Fabrication and Recycling

Mu¨ller, P. and Reiss, R. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 175. Grigat, E. 1978. Kunststoffe, 68, 5, 281.

Lentz, H. and Mormann, W. 1992. Die. Makromol. Chem. Macromol. Symp., 57, 305. La Mantia, F. P. ed. 1996. Recycling of PVC and Mixed Plastic Waste, pp. 265–36. ChemTec

Publishing, Toronto-Scarborough, Canada.

Braun, D. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 265. Braun, D., Michel, A., and Sonderhof, D. 1981. Eur. Polym. J., 17, 49. Bonau, H. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 243.

Dang, W., Kubouchi, M., Yamamoto, S., Sembokuya, H., and Tsuda, K. 2002. Polymer, 43, 2953.

Dang, W., Kubouchi, M., Sembokuya, H., and Tsuda, K. 2005. Polymer, 46, 1905. Sembokuya, H., Yamamoto, S., Dang, W., Kubouchi, M., and Tsuda, K. 2002. Network Polym., 23,

10.

Kriger, S. G. 1994. Recycling equipment and systems. Mod. Plast., November E-47 . Vezzoli, A., Beretta, C. A., and Lamperti, M. 1993. Processing of mixed plastic waste, In Recycling of

Plastic Materials, F. P. La Mantia, ed., pp. 219–36. ChemTec Publishing, Toronto- Scarborough,

Canada.

Shenian, P. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 219.

Dinger, P. W. 1994. Bottle reclaim systems. Mod. Plast., A-46 (November 1994) . Hirota, T. and Fagan, F. N. 1992. Die Makromol. Chem., Macromol. Symp., 57, 161. Beckman, J. A., Crane, G., Kay, E. L., and Laman, J. R. 1974. Rubber Chem. Technol., 47, 597.

Sperber, R. J. and Rosen, S. L. 1974. Polym. Plast. Technol. Eng., 3, 2, 215.

Paul, J. 1986. In Encylopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 14, H. Mark, ed., p. 787.

Wiley, New York..

Corley, B. and Radusch, H. J. 1998. J. Macromol. Sci. Phys. B, 37, 265. Wu, S. 1985. Polymer, 26, 1855.

Swor, R. A., Jenson, L. W., and Budzol, M. 1980. Rubber Chem. Technol., 53, 1215. Tuchman, D. and Rosen, S. L. 1978. J. Elastom. Plast., 10, 115.

Oliphant, K., Rajalingam, P., and Baker, W. E. 1993. Ground rubber tire-polymer composites, In

Recycling of Plastic Materials, F. P. La Mantia, ed., ChemTec Publishing, Toronto- Scarborough,

Canada.

Grigoryeva, O. P., Fainleib, A. M., Tolstov, A. L., Starostenko, O. M., and Lievana, E. 2005. J. Appl.

Polym. Sci., 95, 659.

Frankel, H. 1992. Proceedings of Recycle 92, Davos, Switzerland (April 7–10, 1992). Tomaszek, T. 1993. Automated separation and sort. Mod. Plast., 34–36 (November 1993).

Gorttesman, R. T. 1992. Proceedings of Recycle 92, Davos, Switzerland (April 7–10, 1992)