plastik-ambalaj.com

Motorlu araç geri dönüşümü de bir plastik geri dönüşümüdür

Demir ve çelik hala en önemli malzemeler, ancak ömrünü tamamlamış araçlarda gittikçe artan oranlarda plastik bulunması, bu araçların geri dönüşümcülerin ilgilerini daha fazla çekmesine yol açıyor. Geri dönüştürülmüş plastik hammaddelerin saflığı ve kalitesi son tahlilde filtrelenme verimliliğine bağlı. Büyük boyutlu yabancı maddelerin ayıklanması ve plastik kırıklarının türlerine göre ayrıştırılmasından sonra yeniden kaliteli granül elde edebilmek için tüm yabancı maddelerin etkin bir şekilde filtrelenebilmesi gerekiyor. Özel olarak geri dönüşüm uygulamaları için tasarlanmış Ettlinger’in yüksek performanslı ERF filtreleri bu alanda verimli ve ekonomik çözümler sunmaktadırlar.

Avrupa Birliği’nin 2000/53/EC no’lu direktifine uygun olarak ömrünü tamamlamış araçlardaki atık maddelerin geri kazanımları ile ilgili regülasyonlar 2015 yılında Avrupa’da yürürlüğe girdi. Buna göre araçların ortalama ağırlığının %95’i tekrar kullanılabilir ve geri kazanılabilir, %85’i ise geri dönüştürülebilir olmak zorundalar. Eurostat istatistiklerine göre Avrupa’da 2013 yılında ortalama araç ağırlığı 1034 kilogram civarında. Bu ağırlık içindeki plastik miktarı araçtan araca farklılık göstermekle birlikte genellikle %20’ye ulaşabilmektedir. Bu miktarın da neredeyse yarısının Poliüretan (PUR) ya da Polipropilen (PP) olduğunu söylemek mümkün. (Şekil 1: Ömrünü tamamlamış araçlarda malzemelerin oranları. [2])

Uygulamaya göre farklılıklar göstermekle birlikte, ömrünü tamamlamış araçlardan plastikleri ayrıştırmak ve geri dönüştürmek sanayi için hiç de göründüğü kadar kolay bir iş olmayabiliyor.

• Büyük plastik parçaları demonte etmesi ve ayrıştırması nispeten kolay olabiliyor. Bu parçalara birkaç örnek olarak PP veya PC/PBT bileşimlerinden yapılan tamponlar, motor komponent panelleri, dış ve iç komponentler ve akülerin PP kutularını sayabiliriz. Geri kalan plastik parçalar ise kırıcılarda 150 mm’den küçük parçalara ayrılırlar. Kırıklar da farklı sınıflara ayrılırlar. Plastikler SLF (Shredder Light Fraction - Hafif Kırıklar), RESH (Residue Shredder –Kırma Artıkları) veya ASR (Auto Shredder Residue – Otomotiv Kırık Artığı) olarak sınıflandırılırlar. Bu tür atıklar toplam ağırlığın %25’i ile %40’ı arasında olabilir.

Bu kırıklar karmaşık proseslerle malzeme gruplarına göre (örn: PP, HDPE, ABS, PS) ayrıştırılırlar. Kırıklar daha sonra bir ekstrüderle eritilir ve idealde yeniden önemli otomotiv uygulamalarında kullanılabilecek yüksek kaliteli geri dönüştürülmüş malzeme haline getirilirler.

Yüksek kaliteli geri dönüştürülmüş granüller için etkin filtreleme

Ancak bu ayrıştırılmış kırıkların içinde yüksek oranlarda farklı artıklar da bulunur - örneğin tamponlardan ve diğer dış komponentlerden gelen boya, elastomer artıklar (ki SLF’lerin %30’una varan oranlara ulaşabilirler), tahta, selüloz ve elyaflar [3]. Bu ve benzeri yabancı maddeleri ayrı bir ekstrüzyon filtreleme prosesiyle etkin bir şekilde ayrıştırmak gerekir. 10 yılı aşkın bir süredir sektörde kendilerini ispatlamış olan ERF Yüksek Performanslı Eriyik Filtreleri (Şekil 2: Ettlinger ERF Eriyik Filtresi, ekstruder ile birlikte, bir geri dönüşüm merkezinde yer alan en önemli iki komponentten biridir.) Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH tarafından tam da bu tür geri dönüşüm uygulamaları için geliştirilmişlerdir.

ERF Eriyik Filtreleri temel olarak bir servo motor tarafından yavaşça döndürülen silindirik bir filtreden oluşur. Filtre yüzeyinin üzerinde bulunan milyonlarca konik delik uygulama gereksinimlerine göre farklı çaplarda üretilebilir. Eriyik filtre yüzeyinin dışından içeriye doğru akarken yabancı maddeler dış yüzeyde yakalanırlar ve filtrenin her bir turunda bu maddeler yüzeyden sıyrılarak uzaklaştırılırlar. Böylece deliklerin tıkalı kalmasına izin verilmez. Bu sürekli temizleme mekanizması sayesinde sistem sürekli olarak sabit bir basınçta çalıştığından elastomerler artan basınçla filtreden geçebilecek zamanı bulamadan güvenli bir şekilde filtre yüzeyinden uzaklaştırılabilirler. 

Filtrelenmiş eriyik yoluna devam ederken yabancı maddeler bağımsız bir servo motor tarafından dönüş hızı optimize edilerek kontrol edilen bir deşarj vidasına yönlendirilirler. Bu çalışma prensibi ile yabancı maddelerin tamamına yakını verimli bir şekilde filtrelenebilir. ERF filtrelerle yapılan saha uygulamalarında %18’e varan kirlilik oranlarında dahi yüksek kaliteli granül üretebilmenin mümkün olduğu görülmüştür.

Düşük maliyetli, güvenilir ve kompakt

Yabancı maddeleri etkin bir şekilde filtrelerken ERF filtreler çok düşük eriyik fireleriyle ve bu sayede geri dönüşüm maliyetlerini daha da düşürmesiyle de sektörde kendisinden söz ettirmektedir. ERF filtrenin girişindeki eriyik basıncı sistemi kontrol etmek için önemli bir parametredir. Giriş basıncı gelen malzemedeki kirlilik oranındaki değişimlerden etkilenir. Örneğin kirlilik oranındaki artıştan dolayı giriş basıncı artarsa, filtrenin ve deşarj vidasının hızları otomatik ve birbirlerinden bağımsız olarak adapte edilir. Böylece otomatik modda çalışırken dışarı atılan malzemede kirlilik oranı %70’lere ulaşabilir ki bu da önemli miktarda hammadde tasarrufuna karşılık gelebilir.

Bu arada filtrenin dönme hareketi de bir karıştırma etkisi yaratarak gelen kirli malzemedeki yabancı maddelerin dağılımını homojenize etmeye yardımcı olur ki bu da filtreleme kalitesini arttırır.

ERF Eriyik Filtresi üç boyda (ERF-200, ERF-250 ve ERF-500) üretilmektedir. Malzemeye ve filtre delik çapına bağlı olarak saatte 6,000 kg’a varan kapasitelerde çalışabilmektedirler. (Şekil 3: Yüksek Performanslı Ettlinger Filtreler gereken hat kapasitesine göre farklı boyutlarda üretilmektedirler.)

Otomotiv geri dönüşüm uygulamaları

Bugüne kadar ERF filtrelerde başarıyla uygulanmış otomotiv uygulamalarına birkaç örnek vermek gerekirse:

Tamponlar

Bir boya çıkarma prosesinden geçmiş olmalarına karşın tampon kırıkları arasında hala belli oranda boya artıkları kalmakta ve geri dönüştürülmüş hammadde kalitesini son derece olumsuz yönde etkileyebilmektedirler. 80 µm çapında deliklere sahip bir ERF filtre bu boya parçacıkları son derece etkin bir şekilde filtreleyebilir. Ortaya çıkan granülden yine kritik plastik enjeksiyon otomotiv parçaları üretilebilir.

PP Akü Kutuları

Akü kutularının kırıklarında kâğıt, metal ve yüksek viskoziteli plastikler bulunabilir. Klasik bir filtre sistemi farklı yabancı maddelerin bir arada olunca zorlanabilir, filtreleme maliyetleri oldukça artabilir. Ettlinger ERF filtrelerle ise saatte 3 ton’a varan oranlarda yüksek kaliteli granül üretmek mümkün olabilir.

Hafif Kırıklar (SLR)

Ömrünü tamamlamış araçlardan elde edilen PP ve diğer kırıklarda yüksek oranlarda elastomer içerebilir. Elastomerler üretilecek kompoundun mekanik özelliklerini etkileyebilir. ERF filtreler, sürekli dönerek temizlenen filtre yüzeyleri sayesinde elastomer parçacıklarına deliklerden geçmek için yeterli zaman tanımaz. Bu üstün bir filtreleme performansı ve sayede otomotiv plastik enjeksiyon parçalarında kullanılabilecek yüksek granül kalitesi elde edilir. Bu filtreleme performası sayesinde elastomerlerin kırma işlemi öncesi ya da sırasında ayrıştırılması gibi yüksek maliyeti bir üretim adımına gerek kalmaz. (Şekil 4: SLR’den yüksek kaliteli PP geri dönüştürülmüş granüle giden yol  Ettlinger ERF filtreler bu kırıklardaki tüm elastomerleri etkin bir şekilde filtreleyebilir.)

Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH hakkında …

1983 yılında kurulmuş olan, merkezi Augsburg, Bavyera yakınlarındaki Königsbrunn’da bulunan Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH bugün eriyik filtreleri konusunda küresel bir oyuncudur.

Eriyik filtrasyonu alanında şirket çok farklı kirlilik oranlarında plastikler için sürekli filtreler üretmektedir. ERF serisi filtreler geri dönüşümün birçok alanında kullanılmaktadırlar ve çok kirli girdi malzemelerinden kâğıt, alüminyum, tahta, silikon ve yüksek sıcaklıkta eriyen polimerleri filtreleyebilmektedirler. Buna karşılık ECO filtreler ise kompoundlama ve film hatları için tasarlanmışlardır. Orijinal malzemelerde jelleri ve aglomerleri filtreleyerek film hatlarındaki siyah noktaları azaltarak yüksek kaliteli filmler üretilmesini sağlarlar. Bunun yanında ECO filtreler PET ve PA malzemeleri de filtrelemek için tasarlanmışlardır.

Ettlinger Türkiye’de P2B Mühendislik tarafından temsil edilmektedir.

Kaynakça:

[1] http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/End-of-life_vehicle_statistics#Total_weight_of_end-of-life_vehicles, May 2016

[2] PlasticsEurope Market Research Group (PEMRG) / Consultic Marketing & Industrieberatung GmbH: Automotive – The world moves with plastics. Brochure, Sept. 2013 

[3] Martens, H.: Recyclingtechnik – Fachbuch für Lehre und Praxis. Springer 2010

Mustafa Öztürk

P2B Mühendislik

Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH Türkiye Temsilcisi