CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.4 Tổng quan về nhựa
Nhựa PET (Nhựa PETE)
Hình 1.24: Nhóm nhựa số 1- nhựa PET [23]
Nhóm nhựa số 1 – nhựa PET hình 1.24, có tên đầy đủ là Polyethylene Terephthalate, có màu trong suốt. Loại nhựa này là một trong những loại nhựa dùng nhiều trong các ứng dụng về thực phẩm. Nó an tồn, khơng độc hại cho sức khoẻ ở điều kiện nhiệt độ bình thường nên được sử dụng làm hộp đựng thực phẩm, chai đựng đồ uống, các loại ly nhựa dùng một lần. Nhược điểm của nó là khơng thể sử dụng ở nhiệt độ cao, dễ sinh ra chất độc nguy hại cho sức khoẻ, dễ biến dạng nên khả năng tái sử dụng kém. Nhựa PET là loại nhựa có khả năng tái chế được, trong quy trình tái chế nhựa sẽ được làm sạch và băm thành những hạt nhỏ, và sau đó sẽ được xử lý lại để làm ra những sản phẩm mới, hoặc kéo thành những sợi Polyester.
Tính chất vật lý của tấm nhựa PET:
Nhựa PET có độ bền cơ học cao, đồng thời khi so với các loại nhựa khác, nhựa PET chịu sự mài mịn, có độ cứng vững, chịu đựng lực xé và lực va chạm, trơ với mơi trường thực phẩm, trong suốt. chống thấm khí O2, và CO2 tốt hơn [23].
Nhựa HPDE (High Density Polyethylene) hình 1.25 một loại nhựa cứng, có màu đục và khi sử dụng nhiều lần hoặc ở nhiệt độ cao không sinh các chất độc gây hại cho sức khoẻ. HPDE là loại nhựa được sử dụng nhiều trong cuộc sống và được coi là loại nhựa an toàn nhất của nhựa nên nó thường dùng để làm lọ thuốc, hộp sữa, chai chất tẩy, hay đồ chơi, ... Mọi sản phẩm làm từ nhựa HPDE đều có khả năng tái sử dụng và tái chế [23].
Hình 1.25: Nhóm nhựa số 2- nhựa HDPE [23]
Nhựa PVC
PVC (Poly vinyl clorua) hay còn gọi là V(vinyl) hình 1.26 là một trong những chất dẻo có ứng dụng phổ biến nhất trên thế giới. Điều đó xuất phát từ nhiều tác dụng của polyme. Nó được sử dụng trong những hỗn hợp để tạo thành sản phẩm cứng, hoặc trộn lẫn với các chất dẻo hoá để tạo ra những sản phẩm mềm dẻo.
Những hỗn hợp PVC cứng bình thường chứa nhựa, chất ổn định nhiệt và biến tính va đập như ABS hoặc PE đã clo hoá. Hỗn hợp PVC mềm chứa những chất dẻo hoá để làm mềm nhựa. Những chất dẻo hố thơng dụng cho PVC là dioctylphtalat
Do PVC bị phân huỷ tương đối dễ dàng trong q trình gia cơng và những chất phân huỷ có tính ăn mịn, vì vậy bề mặt của thiết bị tiếp xúc trực tiếp với PVC phải bền ăn mòn như được mạ một lớp crom. Nhựa PVC có thể tự dập tắt lửa, tuy nhiên khi đốt nó có thể sinh ra axit clohydric (HCL), các hố chất ăn mịn và độc hại khác. Nó cần được đốt trong các lị thiêu hợp lý để khơng giải phóng những hố chất này vào khơng khí.
Phần lớn hỗn hợp PVC được gia cơng bằng máy đùn để tạo thành các sản phẩm như ống, tường ghép, tấm lợp và những profin cửa sổ, cửa ra vào. Bao gói là thị trường chính khác đối với PVC. Những sản phẩm cứng được thổi thành chai, can, bi đông và làm thành dạng tấm để làm hộp, thùng, xô, chậu bằng phương pháp tạo hình nhiệt. Những thị trường khác đối với PVC mềm bao gồm: bọc dây điện, dây cáp, thảm nền nhà, ống mềm, màng mỏng, đồ chơi [23].
Hình 1.26: Nhóm nhựa số 3- nhựa PVC [23]
Nhựa LDPE
Nhựa LDPE (Polyetylen tỷ trọng thấp) hình 1.27 tỷ trọng thấp và tính vơ định
hình cao của cấu trúc ảnh hưởng tới tính chất vật lý của LDPE. Tính chất của LDPE nổi bật là tính mềm dẻo, độ bền va đập và độ bền -rạn nứt do ứng suất. Vật liệu này
được sử dụng rộng rãi trong màng mỏng và ống mềm. Hơn nữa LDPE là loại PE nóng chảy thấp nhất và dễ gia cơng nhất cho nên nó được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng thể tích cao như là màng mỏng bao gói, đồ chơi và các hộp đựng thực phẩm cũng như các ứng dụng khác trong gia đình, đặc biệt khi độ bền và các tính chất cơ học khác không phải là tới hạn.
Sản phẩm tái chế của nhựa LDPE là thùng rác, tấm nhựa làm biển quảng cáo, ... Tuy có thể sử dụng lại các sản phẩm từ nhựa LDPE nhưng sẽ không tái chế được ở một số trường hợp [23].
Hình 1.27: Nhóm nhựa số 4- nhựa LDPE [23]
Nhựa PP
Polypropylen (PP) hình 1.28 thuộc về những vật liệu nhân tạo mới. Phần lớn PP được ứng dụng để chế tạo. Ống dẫn nước, dầu, hoá chất, van, cút, bơm, cánh quạt, thùng chứa, chi tiết lọc dưới áp suất, thiết bị trong công nghiệp hố chất. Ngồi ra, PP còn được sử dụng để chế tạo ra các chi tiết cho ôtô, môtô, tàu thuỷ, máy dệt, điều
xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo như PE, khơng bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ, trong suốt, độ bóng bề mặt cao. Vì vậy PP là một vật liệu rất nhẹ và có tỷ trọng thấp nhất trong các nhựa nhiệt dẻo. Polypropylen có độ bền nhiệt và bền hố học tốt hơn so với nhựa nhiệt dẻo khác cùng một giá thành. Ngoài ra PP hấp thụ nước khơng đáng kể, tính chất cách điện tuyệt vời và dễ dàng gia cơng [23].
Hình 1.28: Nhóm nhựa số 5- nhựa PP [23]
Nhựa PS
Nhựa PS (Polystyrene) hình 1.29 tính chất vơ định hình của PS bao gồm độ cứng vững, độ trong quang học, độ ổn định kích thước và khả năng gia công dễ dàng. Hầu hết PS tinh thể được đúc phun. Những ứng dụng bao gồm đóng gói thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, hộp đựng băng ghi âm, nắp che bụi và cốc, dao, dĩa dùng một lần. Tấm PS tinh thể định hướng được tạo hình nhiệt thành những cái khay và những bao gói bọt khí. PS tinh thể xốp được sử dụng với một tính đa dạng rộng rãi cho các ứng dụng cách điện và đóng gói [23].
Hoạt động tái chế loại nhựa này không được áp dụng rộng rãi cho các sản phẩm làm từ Polystyrene.
Hình 1.29: Nhóm nhựa số 6- nhựa PS [23]
Nhựa PC
Hình 1.30: Nhóm nhựa số 7- nhựa PC [23]
Nhựa PC hay Polycarbonate hình 1.30 là một loại nhựa nhiệt dẻo có độ bền cao. Các sản phẩm làm từ nhựa PC như vỏ hộp công cụ nhỏ, vỏ điện thoại, mũ bảo hiểm, … Ngoài ra nhựa này có độ dai và độ trong quang học cao nên cịn được dùng
sáng UV. Tính chống thấm khí của nhựa PC thấp hơn PP, PET, nhưng cao hơn các loại nhựa PE, PVC [23].
Hình 1.31: Kí hiệu của các nhóm nhựa [24]
Như hình 1.31 trên ta thấy rằng các nhóm nhựa có thể tái chế được là nhóm 1, 2, 4, 5 và nhóm 3, 6, 7 là không tái chế được do độc hại. Như mong muốn ban đầu, nhóm tác giả thiên hướng quan trọng về vấn đề tái chế nhựa vì vậy nhóm nhựa được quan tâm ở đây là 1, 2, 4, 5. Trong nhóm nhựa này ta thấy rằng chúng có điểm chung là đều an tồn, sạch sẽ và tùy theo cơ tính của chúng mà dễ hay khó cho việc tái chế.
Nhóm nhựa số 1 (nhựa PET), độ bền nhiệt của loại nhựa này rất thấp, khi đựng thực phẩm nóng trên 70°C chúng sẽ bị biến dạng và phân giải ra các chất rất có hại cho sức khỏe con người. Theo đó nếu sử dụng lại trong thời gian dài loại nhựa này có thể sinh ra các chất gây ung thư nguy hại với sức khoẻ. Việc làm sạch loại nhựa PET là khá khó khăn đồng thời dễ bị biến dạng, vì thể khả năng tái sử dụng thấp, chỉ nên sử dụng một lần.
Nhóm nhựa số 2 (nhựa HDPE) là loại nhựa tốt, an toàn với sức khoẻ. Đây là loại nhựa nên sử dụng trong khi đựng thực phẩm. Nhựa này với các ưu điểm về cơ
tính là độ bền cao, chịu va đập tốt nên ít bị biến dạng, độ bền nhiệt cao (chịu được 1100C-1200C), có độ trơ về mặt hóa học.
Nhóm nhựa số 4 (nhựa LDPE) có các đặc điểm tương tự với HDPE, nhưng kém bền hơn HDPE, có tính trơ về mặt hóa học. Chịu được nhiệt độ 950C, nên tránh sử dụng ở các ứng dụng có nhiệt độ cao hơn.
Nhóm nhựa số 5 (nhựa PP) là loại nhựa có tính bền nhiệt cực cao, chịu được từ 1300C-1700C. Nhựa PP có tính bền vật lý cao, cứng chắc, khơng dẻo như PE và loại nhựa tái chế an tồn.
Qua đây nhóm tác giả thấy rằng nhóm nhựa số 1 (nhựa PET) là loại nhựa có khả năng tái sử dụng thấp do dễ biến dạng móp méo và sinh ra các chất độc hại khi sử dụng ở nhiệt độ cao, tuy nhiên trong cuộc sống hằng ngày chúng ta lại sử dụng loại nhựa này lại rất nhiều. Nhựa PET dễ cắt xẻ, băm nhỏ, dễ tái chế hơn các loại nhóm nhựa khác. Trong khi các nhóm nhựa có thể tái chế cịn lại đều thuộc loại an tồn, có thể tái sử dụng nhiều lần do các ưu điểm về cơ tính, tính chất nên vấn đề tái chế khơng cấp thiết như nhựa PET. Vì thế với những lý do nêu trên nhóm tác giả đã quyết định lựa chọn nhựa PET làm đối tượng tái chế ưu tiên.