Trumpas atsakymas į abu klausimus yra teigiamas,{0}}tačiau norint gauti ilgesnį atsakymą, reikia išpakuoti, ką praktiškai reiškia „daugkartinio naudojimo“, o ką „perdirbama“ – komunalinių atliekų sistemose, kurios nebuvo skirtos neaustiniams polipropileniniams audiniams.
Per pastaruosius du dešimtmečius neaustinis polipropilenas tapo dominuojančia reklaminių ir mažmeninės prekybos krepšelių medžiaga. Medžiaga yra lengva, tvirta dėl savo svorio, nebrangi gaminti ir lengvai priima spausdintą grafiką. Tačiau tos pačios savybės sukelia komplikacijų, kai baigiasi maišelio naudojimo laikas.
Šiame straipsnyje nagrinėjami medžiagų mokslai, gyvavimo ciklo įrodymai ir praktinė pakartotinio naudojimo bei perdirbimo realybėNeaustinis bakalėjos krepšyss.
Ką iš tikrųjų reiškia „ne{0}}austinė medžiaga“.
Sąvoka „ne{0}}austinė“ apibūdina audinio gamybos būdą, o ne konkrečią cheminę sudėtį. Kalbant apie bakalėjos maišelius, medžiaga beveik visada yra susuktas polipropilenas (PP)-termoplastinis polimeras, gautas iš propileno dujų, kuris pats yra gaminamas iš propano arba pirminio benzino perdirbant naftą arba apdorojant gamtines dujas.
Spunbond gamyba veikia taip: polipropileno granulės išlydomos, išspaudžiamos per šimtus mažyčių purkštukų, kad susidarytų ištisinės gijos, o paskui atsitiktiniu būdu klojamos ant judančio diržo. Tada juosta sujungiama-paprastai šiluma ir slėgiu per kalandravimo volelius arba kartais adata-permušant ar cheminiu sujungimu-, kad būtų sukurtas vientisas lapas. Rezultatas atrodo ir atrodo kaip audinys, tačiau jis nėra austas. Nėra metmenų ir ataudų siūlų, susipynusių stačiu kampu. Struktūrinis vientisumas gaunamas tik iš sujungto gijų tinklo.
Spunbond neaustinių medžiagų mechaninių savybių tyrimas, paskelbtas mJournal of Engineered Fibers and Fabricsir susijusių polimerų inžinerijos kakliukų, rodo, kad tempiamasis stipris mašinos kryptimi (kryptimi, kuria buvo klojami siūlai) paprastai yra 30–60 % didesnis nei skersine{2}}mašinos kryptimi. Ši anizotropija yra svarbi maišelio patvarumui: bakalėjos krepšys, sugedęs rankenos tvirtinimo taške, paprastai sugenda, nes apkrova veikia per silpną neaustinio lakšto ašį.
Pakartotinis naudojimas: kiek kelionių?
Daugkartinio naudojimo polipropileno ne{0}}austiniai maišeliai grindžiami dviem savybėmis: medžiaga lengvai neplyšta normaliai apkraunant, o rankenos,-jeigu tinkamai sutvirtintos,{2}}atlaiko pasikartojančius kėlimo ciklus.
Tyrimai, kurių metu buvo bandoma kiekybiškai įvertinti pakartotinio naudojimo ciklus, paprastai apibrėžia „eksploatacijos pabaigą“ kaip tašką, kai maišelyje atsiranda didesnė nei nurodyto dydžio skylė, prarandama rankena arba taip smarkiai pažeidžiamas paviršius, kad vartotojas jį išmeta. Gyvenimo ciklo įvertinimo (LCA) tyrimas, kuriame lyginami vienkartiniai -plastikiniai nešiojimo maišeliai, popieriniai maišeliai, medvilniniai krepšiai ir polipropileniniai neaustiniai krepšiai-, paskelbtiAplinkos mokslas ir technologijosir panašiuose žurnaluose- nustatyta, kad polipropileninį ne{1}}austinį maišelį reikia pakartotinai naudoti maždaug 11–26 kartus, kad jis sudužtų naudojant vieną -mažo- tankio polietileno (LDPE) maišelį, atsižvelgiant į matuojamą poveikio kategoriją (klimato kaita, vandens suvartojimas ir kt.).
Platus šio įvertinimo diapazonas atspindi metodologinius LCA modeliavimo skirtumus. Tyrimai, kuriuose daroma prielaida, kad neaustinis maišelis pakartotinai naudojamas 50 ar 100 kartų, sukuria labai palankias aplinkos sąlygas. Tyrimai, kuriuose manoma, kad jis pakartotinai naudojamas tik 5–10 kartų, duoda mažiau palankių rezultatų.
Praktinis pakartotinio naudojimo rodiklis yra kintamasis, lemiantis faktinį aplinkosaugos rezultatą. Vartotojų elgsenos tyrimai, kuriuos sudarė tokios agentūros kaip Jungtinės Karalystės aplinkos agentūra ir panašios institucijos kitose jurisdikcijose, rodo, kad daugelis vartotojų neaustinius reklaminius maišelius laiko vienkartiniais-neaustiniais, nepaisant techninio pakartotinio naudojimo. Krepšys nemokamai įsigyjamas parodoje arba perkant, naudojamas vieną ar du kartus, o vėliau laikomas stalčiuje arba išmetamas. Tokiais atvejais aplinkos apskaita labai pasikeičia: techniškai daugkartinio naudojimo maišelis, kuris nenaudojamas pakartotinai, nesuteikia pranašumo prieš vienkartinį{5}}naudojimą.
A Neaustiniai bakalėjos krepšeliaiprograma, kuri apima elgsenos paskatinimą-, pvz., rodomą pranešimą pardavimo vietoje arba nedidelę nuolaidą kiekvienam pakartotiniam naudojimui-, nuosekliai sukuria didesnį vidutinį pakartotinio naudojimo skaičių atliekant lauko bandymus. Medžiagos techninis pajėgumas nėra ribojantis veiksnys; vartotojų įpročių formavimas yra.
Degradacija ir tarnavimo laikas
Polipropilenas suyra veikiamas ultravioletinių (UV) spindulių, aukštesnės temperatūros ir mechaninio dilimo. Ekspozicijos lauke bandymai, atlikti pagal ASTM D1435 (plastikų atsparumo atmosferos poveikiui lauke praktika), rodo matomą paviršiaus kreidėjimą ir tempimo stiprumo sumažėjimą sukaustytų polipropileno audinių per 3–6 mėnesius nuo nuolatinio lauko poveikio, atsižvelgiant į geografinę platumą ir sezoninį UV intensyvumą.
Viduje laikomo ir periodiškai naudojamo bakalėjos krepšelio tarnavimo laikas yra daug ilgesnis-paprastai 1–3 metai reguliariai naudojant, kol sugenda rankenos tvirtinimas arba audinys nepataisomai plyšta. Ribojantis veiksnys paprastai yra ne polimero skilimas, o mechaninis nuovargis įtempių koncentracijos taškuose: rankenos tvirtinimo siūlėse, užlenktuose kampuose ir vietose, kur spausdintas rašalas sutvirtino audinį ir sukūrė plyšių atsiradimo vietą.
Pridėjus UV stabilizatorių ir antioksidantų paketų polipropileno granulių gamybos metu, žymiai pailgėja tarnavimo laikas lauke. Daugumoje komercinių neaustinių maišelių, skirtų lauko turgeliams (paplūdimio krepšiai, ūkininkų turgaus krepšiai), yra šių priedų. Kompromisas-yra tai, kad stabilizuotas polipropilenas yra atsparesnis aplinkos blogėjimui net sąvartynuose ar kompostuojant, o tai apsunkina eksploatavimo pabaigos-tvarkymą{5}.
Perdirbamumas: techninis atsakymas prieš praktinį atsakymą
Techniškai polipropilenas yra perdirbamas. Pagal ASTM D7611 / ASTM D7611M standartą, skirtą dervos identifikavimo kodams, jis priskiriamas dervos identifikavimo kodui #5. Švarūs polipropileno dribsniai gali būti išlydyti-į perdirbtas granules, o vėliau į naujus produktus-paprastai ne-maisto produktus-, pvz., automobilių interjero komponentus, akumuliatorių dėklus ar parko suoliukus.
Praktiškai,Neaustiniai bakalėjos krepšeliairetai perdirbami per šaligatvio sistemas. Priežastys yra techninės ir ekonominės:
Užteršimas.Maisto prekių maišuose kaupiasi maisto likučiai, riebalai, nešvarumai ir rašalas. Perdirbimo įmonės rūšiuoja sumaišytus plastikus pagal dervos tipą, taikydamos artimojo-infraraudonųjų spindulių (NIR) spektroskopiją arba tankio flotaciją. Užterštas ne{3}}austinis audinys gali būti netinkamai-rūšiuotas arba užteršti švarių dribsnių partiją, todėl gali pablogėti perdirbtos produkcijos kokybė.
Pluošto įsipainiojimas į rūšiavimo įrangą.Ne{0}}austiniai audiniai gali lengviau klijuoti ant rūšiavimo tinklelių ir konvejerių nei kieti plastikiniai indai. Medžiagų regeneravimo įrenginiai (MRF) yra optimizuoti buteliams, talpykloms ir standžioms pakuotėms -ne lanksčioms medžiagoms. Įsipainiojimas sukelia prastovų ir padidina priežiūros išlaidas.
Maža materialinė vertė.Polipropileno rinkos kaina yra mažesnė nei PET (1) arba HDPE (2). Dėl plono, mažo -tankio neaustinio maišelio formos faktoriaus gaunama labai mažai atgaunamos polimero masės vienam gaminiui. Neaustinių maišelių rinkimo, rūšiavimo, valymo ir perdirbimo ekonomiškumas retai kada tinka savivaldybių perdirbimo programoms.
Kai kurie mažmenininkai ir reklaminių produktų platintojai sukūrė{0}}grąžinimo programas, pagal kurias naudojami neaustiniai maišeliai{1}}siunčiami specializuotiems perdirbėjams. Šios programos veikia sukaupdamos kiekį ir iš anksto-rūšiuodamos medžiagą, kol ji pasiekia perdirbėją, o tai pagerina ekonomiškumą. Tačiau šios programos apima nedidelę viso apyvartoje esančių maišelių tūrio dalį.
Terminis perdirbimas ir energijos atgavimas
Kai neįmanomas mechaninis perdirbimas, polipropilenas gali būti sudegintas energijai išgauti. Polipropileno šilumingumas yra maždaug 46 MJ/kg- didesnis nei anglies ir panašus į dyzelinį kurą. Šiuolaikiniai atliekų{4}}į-įrenginiai, kuriuose yra selektyvi katalizinė redukcija NOx kontrolei ir medžiaginiai filtrai kietosioms dalelėms pašalinti, gali atgauti 20–25 % įvestos energijos kaip elektros energiją, o likusią dalį atmesti kaip žemos- laipsnio šilumos.
Europos Sąjungos Atliekų pagrindų direktyva (2008/98/EB, iš dalies pakeista) atliekų hierarchijoje priskiria energijos išgavimą, o ne šalinimą į sąvartyną, bet pavaldų perdirbimui. Neaustiniai maišeliai, kurių negalima mechaniškai perdirbti dėl užteršimo arba vietinės infrastruktūros trūkumo, atliekos-į-į energiją yra socialiai priimtinesnis šalinimo būdas, palyginti su šalinimu sąvartynuose, kur medžiaga iš esmės neribotą laiką išlieka anaerobinėmis sąlygomis.
Mikroplastiko išsiliejimas
Naujesnis susirūpinimas mokslinių tyrimų literatūroje yra tai, ar iš ne{0}}austinių polipropileno audinių naudojimo ir skalbimo metu išsiskiria mikroplastiko dalelės. Tyrimai, tiriantys mikropluošto išsiskyrimą iš sintetinės tekstilės, įskaitant ne-austinius audinius, aptiko dalelių išsiskyrimą mechaninio maišymo metu (pvz., skalbimo mašinos būgne). Konkrečiai, neaustinių bakalėjos maišelių išsiskyrimo mastas nebuvo taip plačiai ištirtas kaip iš austinių ar megztų poliesterio tekstilės gaminių, tačiau mechanizmas panašus: abrazyvinis kontaktas sulaužo siūlus jų sujungimo vietose, o išsilaisvinusios skeveldros patenka į nuotekų srautą.
Tyrimas, paskelbtas mBendrosios aplinkos mokslasirJūrų taršos biuletenisMikroplastiko išsiskyrimas iš PP{0}}pagrįstų medžiagų rodo, kad iškritusios dalelės paprastai yra 50–500 mikrometrų diapazone,{3}}pakankamai mažos, kad galėtų praeiti per daugelį nuotekų valymo įrenginių filtravimo sistemų ir patekti į paviršinius vandenis. Polipropileno mikroplastikų likimas aplinkoje yra aktyvi tyrimų sritis; Dabartiniai įrodymai rodo, kad PP mikroplastikai plūduriuoja gėlame ir jūros vandenyje (nes PP tankis yra mažesnis nei vandens) ir palaipsniui fotodegraduoja veikiant UV spinduliams, tačiau visiškos mineralizacijos laikas matuojamas dešimtmečiais, o ne metais.
Vartotojai, plaunantys polipropileninius ne{0}}austinius bakalėjos maišelius, kad pašalintų maisto dėmes ar kvapus, turėtų žinoti, kad plovimas pagreitina mikropluošto išsiskyrimą. Rankų-plovimas šaltame vandenyje minimaliai maišant sumažina poveikį, bet nepanaikina. Linijinis-džiovinimas, o ne mašininis-džiovinimas taip pat sumažina mechaninį dilimą.
Gyvenimo pabaigos--kelių palyginimas
ISO 14040 ir ISO 14044 apibrėžta gyvavimo ciklo vertinimo sistema suteikia struktūrinį būdą palyginti gyvavimo pabaigos scenarijus{2}}. Tinkami polipropileno neaustinio{5} maišelio būdai:
Pakartotinis naudojimas (pailgintas tarnavimo laikas):Vėluoja--eksploatavimo pabaiga ir amortizuoja pradinį gamybos poveikį per daugiau naudojimo ciklų. Beveik visada tai yra didžiausia-vertė krepšio panaudojimas.
Mechaninis perdirbimas:Paverčia medžiagą į kitą polipropileno gaminį. Išeina naujas polimeras, bet su mažesnėmis mechaninėmis savybėmis, palyginti su pirmine medžiaga (polimero grandinės nutrūkimas perdirbimo metu).
Energijos atkūrimas:Atkuria kaloringumą kaip šilumą ir elektrą. Neatgauna polimero, bet išstumia elektrinėje sunaudotą iškastinį kurą.
Sąvartynas:Negaunama medžiagų ar energijos (daugumoje jurisdikcijų; kai kuriuose sąvartynuose metanas surenkamas iš kartu šalinamų organinių atliekų, tačiau polipropilenas negamina daug metano, nes jame nėra hidrolizuojamų jungčių). Medžiaga išlieka nuo dešimtmečių iki šimtmečių.
Šiukšlės / išleidimas į aplinką:Krepšys patenka į natūralią aplinką. Fotodegradacija galiausiai suskaido polimerą į mažesnius fragmentus, tačiau visiška mineralizacija iki CO2 ir vandens aplinkos aplinkos sąlygomis vyksta labai lėtai.
LCA tyrimuose šie būdai nuosekliai klasifikuojami aukščiau nurodyta tvarka: pirmiausia pakartotinis naudojimas, tada mechaninis perdirbimas, tada energijos atgavimas, tada šalinimas sąvartynuose, tada šiukšlės. Įvertinimas yra patikimas keliose poveikio kategorijose, tačiau skirtumo tarp perdirbimo ir energijos panaudojimo dydis skiriasi priklausomai nuo vietinio atliekų{1}}į{2}}energetikos įrenginio efektyvumo.
Praktinės rekomendacijos
Vartotojams ir pirkimų pareigūnams nurodantNeaustiniai bakalėjos krepšeliaimažmeninei prekybai ar reklaminiam naudojimui taikomi keli įrodymais{0}}pagrįsti svarstymai:
Nurodykite didesnį bazinį svorį.80–120 g/m2 masės audiniai atlaiko daugiau pakartotinio naudojimo ciklų nei 60 g/m2 audiniai, kol nesugenda rankenos{3}}siūlės. Papildomą polimero masę kompensuoja ilgesnis tarnavimo laikas, jei pakartotinio naudojimo rodikliai yra panašūs.
Sustiprinkite rankenos tvirtinimo taškus.Terminis sujungimas arba strypinis-susiuvimas rankenos-siūlių sandūrose sumažina dažniausiai pasitaikantį gedimo režimą.
Įtraukite pakartotinio naudojimo pranešimus.Maišeliai, kuriuose yra atspausdintas pranešimas apie pakartotinio naudojimo taikinius (pvz., „Šis krepšys pakeitė X vienkartinio naudojimo maišelius“), koreliuoja su didesniu pakartotinio naudojimo dažnumu elgsenos tyrimuose.
Sukurkite-pabaigos-gyvenimo paėmimo-kanalą.Netgi paprasta surinkimo dėžė paskirstymo vietoje padidina tikimybę, kad maišai pasieks mechaninį perdirbėją, o ne sąvartyną.
Venkite kompostuoti.Polipropilenas nėra kompostuojamas pagal jokį visuotinai pripažintą standartą (EN 13432, ASTM D6400). Maišeliuose, pažymėtuose „biologiškai skaidus PP“, paprastai yra priedo, skatinančio oksidacinį skaidymą, tačiau galutinis produktas vis tiek yra mikroplastiko fragmentai, o ne biologinis asimiliacija. Europos Komisijos direktyvoje 2019/904 dėl vienkartinių -plastikų aiškiai atsižvelgiama į susirūpinimą dėl okso-skaidžių plastikų, pažymint, kad jie nesukelia visiško biologinio skaidymo per pagrįstą laikotarpį.
Nuorodos
- Tarptautinė ASTM.ASTM D1435: Standartinė plastikų atmosferos poveikio lauke praktika. ASTM, West Conshohocken, PA.
- Tarptautinė ASTM.ASTM D7611 / D7611M: Standartinė plastikinių gaminių kodavimo praktika dervos identifikavimui. ASTM, West Conshohocken, PA.
- Tarptautinė ASTM.ASTM D6954: Standartinis plastikų, kurie aplinkoje suyra derinant oksidaciją ir biologinį skaidymąsi, atskleidimo ir bandymo vadovas. ASTM, West Conshohocken, PA.
- Tarptautinė ASTM.ASTM D6400: Standartinė plastikų, skirtų aerobiniu būdu kompostuoti komunalinėse arba pramoninėse patalpose, ženklinimo specifikacija. ASTM, West Conshohocken, PA.
- Tarptautinė standartizacijos organizacija.ISO 14040: Aplinkos vadyba - Gyvavimo ciklo vertinimas - Principai ir sistema. ISO, Ženeva, 2006 m.
- Tarptautinė standartizacijos organizacija.ISO 14044: Aplinkos vadyba - Gyvavimo ciklo vertinimas - Reikalavimai ir gairės. ISO, Ženeva, 2006 m.
- Europos Parlamentas ir Taryba.Direktyva 2008/98/EB dėl atliekų (Pagrindų direktyva dėl atliekų). Europos Sąjungos oficialusis leidinys, 2008 m.
- Europos Komisija.Direktyva (ES) 2019/904 dėl tam tikrų plastikinių gaminių poveikio aplinkai mažinimo. Europos Sąjungos oficialusis leidinys, 2019 m.
- Rochman, CM ir kt. "Priskirkite plastiko atliekas pavojingoms".Gamta, tomas. 494, 7436 leidimas, 2013 m., p
- De Frond, H. ir kt. "Mikroplastikiniai pluoštai aplinkoje: pluošto išsiskyrimo darbo grupė nustato tyrimų poreikius."Aplinkos mokslas ir technologijos, tomas. 55, 4 leidimas, 2021 m., psl
- Shen, M. ir kt. „Mikroplastikai aplinkoje: identifikavimo ir kiekybinio įvertinimo metodų apžvalga“.Bendrosios aplinkos mokslas, tomas{0}}, 2021, 143977.
- Vakarų Anglijos universitetas, Bristolis.Prekybos centrų nešiojamų krepšių gyvavimo ciklo įvertinimas. Galutinė ataskaita Jungtinės Karalystės aplinkos agentūrai, 2011 m.
- Zhu, J. ir CQ Yang. "Spinbond neaustinių audinių mechaninės savybės ir gedimų analizė."Journal of Engineered Fibers and Fabrics, . 14 tomas, 3 leidimas, 2019 m.