LETNIK 17 ŠT. 05/20081

1 Uvod

Marca 2008 sem zaključil magistrski študij na Mednarodni podiplomski šoli Jožefa Stefana v Ljubljani. Magistrsko delo z naslovom »Recikliranje polimernih materialov iz hladilnih aparatov« sem izdelal pod vodstvom mentorja prof. dr. Danila Suvorova.

Vsebina magistrskega dela se navezuje na dokaj neraziskano področje obdelave in nadaljnje predelave odpadnih hladilno-zamrzovalnih aparatov z vidika ponovne predelave materialov oz. recikliranja. Še posebej značilno je področje uporabe odpadnih polimernih materialov, ki izhajajo iz plastičnih polizdelkov, vgrajenih v hladilno-zamrzovalne aparate. Vsebina naloge je aktualna tudi z vidika nove okoljske zakonodaje, ki predpisuje obveznosti ravnanja z odpadnimi aparati ter določa stopnje recikliranja.

Magistrska naloga torej posega na področje okoljskih zahtev, ki se nanašajo na ravnanje z odpadno električno in elektronsko opremo. Med najpogostejše naprave znotraj te skupine prištevamo hladilno-zamrzovalne aparate. Z vidika konstrukcije in vgrajenih polizdelkov so za okolje le-ti bolj obremenjujoči kot ostala električna in elektronska oprema, hkrati pa sta njihova konstrukcija in sestava optimalni z vidika učinkovite predelave vgrajenih materialov po izteku življenjske dobe hladilno-zamrzovalnega aparata.

2 Namen, cilj in pogoji Namen magistrskega dela je bil s sistematičnimi raziskavami polimernih materialov iz odsluženih hladilno-zamrzovalnih aparatov analizirati možnosti ponovne uporabe le-teh za polimerne polizdelke, ki bi se vgrajevali v hladilne aparate tekoče proizvodnje. Cilj je bil določiti pogoje, s katerimi bi polimerne materiale iz izrabljenih polizdelkov iz različnih surovin lahko vračali v primarni tehnološki proces. To je narekovalo sistematično testiranje posameznih komponent hladilnih naprav, ki so bile izdelane iz različnih polimernih materialov in so izkazovale različne lastnosti, glede na spremembe lastnosti po dolgotrajni uporabi.

Nadaljnji cilj tega dela je bilo ugotoviti pogoje, pod katerimi bi odpadne polimerne izdelke lahko uporabili kot surovino za izdelavo novih izdelkov – torej jih poizkušali vrniti v proizvodni proces. Praktična uporabnost raziskovalnih dosežkov naj bi bila preverjena z razvojem vzorcev zmesi polimernih materialov iz različnih polizdelkov, ki bi zadovoljevali zahteve za uporabo v novih polizdelkih za prvotni namen ali pa za druge polizdelke z manj zahtevnimi končnimi lastnostmi. S tem bi lahko dosegli količinsko zmanjšanje uporabe novih surovin. Pridobili naj bi tudi potrebno znanje in ugotovili pogoje za tehnološko investicijo v proces izdelave polizdelkov iz recikliranih polimernih materialov. Hladilnik je izdelek, ki v svoji tehnični strukturi vsebuje vrsto različnih polimernih polizdelkov. Prav tako je bilo pričakovati, da so različni proizvajalci v svojih izdelkih uporabljali različne polizdelke in polimerne surovine. Raziskave so bile zato usmerjene v vzorce odpadnih hladilno-zamrzovalnih aparatov, ki so se kot komunalni odpadek iz gospodinjstev zbirali v okviru kosovnega zbiranja komunalnih podjetij v Sloveniji v spomladanskem času leta 2006.

Magistrska naloga posega na področje okoljskih zahtev, ki se nanašajo na ravnanje z odpadno električno in elektronsko opremo

Cilj naloge je bil določiti pogoje, s katerimi bi polimerne materiale iz izrabljenih polizdelkov iz različnih surovin lahko vračali v primarni tehnološki proces

Hladilnik je izdelek, ki v svoji tehnični strukturi vsebuje vrsto različnih polimernih polizdelkov, ki se razlikujejo od proizvajalca do proizvajalca

STROKOVNI PRISPEVKI

Recikliranje polimernih materialov iz hladilnih aparatovPovzetek magistrskega dela

Avtor:mag. Emil Šehič

LETNIK 17 ŠT. 05/20082

Odpadni hladilni aparati, vključeni v to raziskavo, so bili izdelani v letih med 1982 in 1989. V raziskavi sem upošteval tudi strukturo odpadnih hladilnih aparatov z ozirom na proizvajalca, ki je bila vezana na strukturno prodajo v takratnem obdobju in sicer so bili odpadni aparati izdelani v Gorenju, Obod Cetinje in LTH, Škofja Loka itd.

Analiza možnosti recikliranja polimernih materialov iz hladilnih naprav je bila mogoča le s podrobno analizo posameznih komponent, pri čemer sem upošteval njihovo strukturno raznolikost, medsebojne vplive in tudi časovni vidik njihove uporabe. Največjo težavo so predstavljale pomanjkljive oz. nedostopne informacije o materialih, ki so jih proizvajalci uporabljali pred desetletjem ali več in jih je danes potrebno kot odpadni material reciklirati. Te težave sem premostil z zajemanjem informacij iz interne literature GORENJA in tacitnega znanja zaposlenih. Cilj je bil za večino uporabljenih materialov pridobiti znanje, ki bi omogočalo njihovo ponovno uporabo in vračanje v tehnološki proces, bodisi za izdelavo izdelka enakih lastnosti ali pa za nekoliko manj zahtevne namene.

3 Hipoteza magistrskega dela Izhodišča za raziskavo v okviru magistrskega dela so bila naslednja:

• Raziskati je bilo potrebno možnosti, da bi se polimerni materiali iz odpadnih hladilnikov lahko ponovno uporabljali v primarni proizvodnji za manj zahtevne izdelke, npr. kot polnila ali polizdelki, ki so v konstrukcijo nekega izdelka vgrajeni tam, kjer ne gre za posebne zahteve.

• Pričakovati je bilo, da se okvirne lastnosti polimernih materialov v zaprtem prostoru (hladilniku) s časom njihove uporabe bistveno ne spreminjajo. To naj bi veljalo zlasti za tiste lastnosti polimerov, ki omogočajo njihovo ponovno funkcionalno predelavo, tako s tehnološkega vidika, kot z vidika kasnejše uporabe.

• Vprašljivo je bilo ali polimerni materiali iz hladilnika ohranijo svoje lastnosti prav za enak namen uporabe. To ne velja le za mehanske lastnosti, temveč tudi vizualne, estetske lastnosti. Zato je že v načrtovanju recikliranja bilo treba predvideti diverzifikacijo uporabe recikliranega materiala.

• Pričakovati je bilo, da bo vzorec odpadnih hladilno zamrzovalnih aparatov sicer nehomogen (različni proizvajalci, različna obdobja proizvodnje, različni polizdelki itn.), vendar ne v tolikšni meri, da bi to bistveno motilo pogoje recikliranja, preučevane v sklopu tega dela.

4 Eksperimentalno delo in rezultati

4.1 Izbor polimernih polizdelkov iz odpadnih hladilnih aparatov in njihove karakteristike

Izbor polimernih polizdelkov, izbranih za testiranje lastnosti, je bil izveden na podlagi naslednjih kriterijev:• polizdelek mora biti sestavni del odpadnega hladilnega aparata, ko ga

potrošnik zavrže;• s kemijskega stališča mora biti polizdelek polimerni material, ki ne

vsebuje kovinskih oz. nekovinskih primesi;• polimerni polizdelek se mora brez težav z ročno demontažo ločiti od

hladilnika;• polimerni polizdelek naj ne bo specifičen za posameznega proizvajalca

hladilnika, temveč pogost sestavni element hladilnikov vseh proizvajalcev;

Za večino uporabljenih materialov želimo pridobiti znanje, ki bi omogočalo njihovo ponovno uporabo in vračanje v tehnološki proces

STROKOVNI PRISPEVKI

LETNIK 17 ŠT. 05/20083

• polimerni polizdelek je mogoče vizualno ločiti in razvrstiti v eno izmed tehnoloških skupin predelave;

• polimerni polizdelek je mogoče predelovati s primarno tehnologijo izdelovanja plastičnih polizdelkov;

• količina oz. masa polimernega polizdelka v enoti hladilnega aparata mora biti zadostna za ekonomično predelavo.

Polimeri iz odpadnih aparatov so bili razvrščeni v tri skupine:1. polizdelki iz polistirena (PS),2. polizdelki iz kristalnega polistirena (kristalni PS), in3. mešanica polimernih materialov.

Že na osnovi vizualnih razlik in ločevanja na tej osnovi je bila dosežena precejšnja homogenost polimernih materialov, kar je bilo bistveno za izključevanje mešanja različnih polimerov pri pripravi vzorcev in nadaljnjih analizah. V Tabeli 1 so prikazani nekateri polimerni polizdelki za hladilne aparate na osnovi polistirena (PS), v tabeli 2 pa polizdelki na osnovi kristalnega polistirena. Polizdelki so bili naključno zbrani iz odpadnih hladilnih aparatov, ki so bili zbrani v kosovnem zbiranju komunalnih služb, pri čemer niso bili razvrščeni po proizvajalcih hladilnih aparatov.

Posodica za jajca Letev posodice vrat

Posoda za zelenjavo Predal vrat

Posoda vrat – dolga Pokrov predala

Pokrov predala zamrzovalnika Nosilec za jajca

Tabela 1: Polimerni polizdelki iz odpadnih hladilnih aparatov iz polistirena (PS)

Tabela 2: Polimerni polizdelki iz odpadnih hladilnih aparatov iz kristalnega polistirena

STROKOVNI PRISPEVKI

LETNIK 17 ŠT. 05/20084

STROKOVNI PRISPEVKI

Slika 1: Granulati in merilni etaloni iz odpadnih elementov

4.2 Vzorci iz polimernih polizdelkov za meritve fizikalnih lastnosti

Za nadaljnjo eksperimentalno delo so bili kot vzorci za preizkušanje pripravljeni granulati. Glede na tri skupine izrabljenih polimernih materialov iz polizdelkov odpadnih hladilnih aparatov so bile oblikovane tri skupine vzorcev:

• VZOREC 1 – ZELENE BARVE - polizdelki iz polistirena (PS),• VZOREC 2 – RJAVE BARVE – polizdelki iz kristalnega polistirena

(kristalni PS),• VZOREC 3 – SIVE BARVE – mešanica polimernih materialov.

Vsi polimerni elementi iz odpadnih hladilnih aparatov so bili zbrani na lokacijah zbiralcev komunalnih odpadkov. Polizdelki so bili iz odpadnih hladilnih aparatov odstranjeno ročno. Mehansko smo izločili kovinske (železo, baker, aluminij) in nekovinske dele ter druge komponente (stiropor, guma itn.). Po ločevanju primesi je sledilo drobljenje odpadnih polimernih elementov in priprava granulata za nadaljnjo pripravo vzorcev.Pripravljeno je bilo 200 kg materiala za vzorčenje.

Iz pripravljenih granulatov so bili za meritve lastnosti izdelani merilni etaloni. Postopek izdelave merilnih etalonov je standardiziran. Vzorce merilnih etalonov pripravimo tako, da granulat stresemo v ustrezen model, ki ga vstavimo v napravo za izdelavo merilnih etalonov.

Na sliki 1 so prikazani merilni etaloni, ki so bili izdelani iz različnih vrst odpadnega polimernega granulata.

4.3. Natezni preizkus

Natezni preizkus je temeljni mehanski preizkus. Z njim ugotavljamo mehanske lastnosti materialov: napetost tečenja (mejo plastičnosti), natezno trdnost in modul elastičnosti. Preizkušance obremenimo z enoosno (natezno) napetostjo. Ker napetost med preizkusom počasi narašča, preizkus prištevamo med kvazistatične preizkuse.

Glede na to, da sem poskušal pri izbiri skupin polimernih materialov, na podlagi katerih so bili pripravljeni vzorci, upoštevati tako tehnološki vidik ločevanja oz. razvrščanja in sortiranja polizdelkov odpadnega hladilnega aparata kot tudi vidik vrste polimera, iz katerega je bil izdelan izdelek, je bilo smiselno primerjati rezultate fizikalnih lastnosti posameznih skupin. Le-te bi se morale po pričakovanjih med skupinami testiranih materialov razlikovati. Polizdelki, iz katerih so bili pripravljeni vzorci, so imeli namreč različne zahtevane karakteristike in namene uporabe.

Rezultati so pokazali, da so vrednosti fizikalnih lastnosti vseh treh granulatov v glavnem primerljive s kataloškimi podatki o lastnostih originalnih polimerov, v posameznih latnostih pa se pojavljajo tudi odstopanja navzdol in navzgor. Tako so izmerjene vrednosti mešanice

LETNIK 17 ŠT. 05/20085

STROKOVNI PRISPEVKI

Rezultati so pokazali, da so vrednosti fizikalnih lastnosti vseh treh granulatov v glavnem primerljive s kataloškimi podatki o lastnostih originalnih polimerov

Rezultati analize IR spektrofotometrije na vzorcih potrjujejo rezultate testiranj mehanskih lastnosti

polimernih materialov višje pri meritvah udarne žilavosti na zarezo, nižje pa pri indeksu tečenja. To lahko pomeni, da je granulat 3 že lahko delno postaran ali pa je bil v procesu priprave vzorca pregret. Zelo dobre vrednosti dajejo rezultati meritev udarne žilavosti ter raztezka. Nekoliko slabše rezultate fizikalnih lastnosti je izkazoval vzorec, narejen iz granulata s kristalnim PS. Poslabšanje lastnosti je opazno predvsem pri izmerjenih vrednostih udarne žilavosti in raztezka. Za kristalni PS je tudi sicer značilno, da sta ti njegovi lastnosti slabši v primerjavi z ostalimi polimernimi materiali, ki jih uporabljamo za izdelavo hladilnikov. Zato je praktična uporaba kristalnega PS omejena na manj zahtevne in manj obremenjene polizdelke in izdelke. Za vzorec, narejen iz granulata 2, je značilen tudi dokaj visok indeks lezenja, kar nakazuje, da je bila sestava vzorca zelo homogena in ni vsebovala drugih polimernih materialov. Kljub temu pa so izmerjene vrednosti znotraj zahtev za nov polizdelek.

Podobne ugotovitve veljajo tudi v primeru uporabe granulata 1, ki je bil izdelan iz polistirena (PS). Izbor polizdelkov iz odpadnega hladilnega aparata je bil skrben, zato praviloma tudi v njegovi strukturi ni bilo primesi ostalih polimernih ali drugih materialov. Posledica visoke stopnje kemijske homogenosti je, da za pripravo vzorca potrebujemo nižjo temperaturo, ki manj vpliva na vezi med molekulami in med njimi ter s tem na nižanje indeksa lezenja. Ta je sicer nižji kot pri vzorcu iz granulata 2.

Vrednotenje doseženih rezultatov potrjuje, da vsi trije vzorci izdelanih granulatov dosegajo in tudi presegajo zahteve po mehanskih in fizikalnih lastnostih, ki jih potrebujemo za njihovo ponovno vračanje v proizvodni proces.

4.4 Infrardeča spektrofotometrija

Identifikacija sestave ter definiranje vrste polimernega materiala sta pomembni za doseganje ciljev v okviru te magistrske naloge. Na voljo je sicer več analiznih metod, vendar je infrardeča spektrofotometrija najbolj uveljavljena. Uporablja se za prepoznavanje in kvantitativno analizo strukture neznanih snovi.

Pri prehodu IR svetlobe z visoko intenziteto skozi vzorec le-ta svetlobo absorbira. IR absorbcijska spektrofotometrija sloni na analizi prepuščene svetlobe. Razmerje intenzitete svetlobe, merjene pred in po prehodu skozi vzorec v odvisnosti od valovne dolžine daje krivuljo, ki predstavlja absorbcijski spekter vsake posamezne substance.

Identifikacija sestave polimernih granulatov iz odpadnih hladilnikov s pomočjo FTIR spektrov je bila narejena na osnovi primerjave s spektri iz baze podatkov, ki se hranijo v laboratoriju Analizne kemije v Gorenju, d.d..

Rezultati analize IR spektrofotometrije na vzorcih potrjujejo rezultate testiranj mehanskih lastnosti. Primerjava vrednosti fizikalnih lastnosti, ki so izmerjene na granulatih 1, 2, 3, s kataloškimi vrednostmi polimernih materialov kaže, da gre v vseh vzorcih za prisotnost PS. Vrednosti pri določenih etalonih so odstopale zaradi delne prisotnosti ABS. Z IR spektrofotometrijo ni bila ugotovljena prisotnost polimernih materialov, ki bi negativno vplivali na fizikalne lastnosti posameznega granulata. Rezultat kaže, da je struktura granulata homogena in potrjuje vrsto polimernega materiala. Polizdelki iz odpadnih hladilnih aparatov, ki so bili osnova za pripravo granulata in merilnih etalonov, so bili izdelani iz PS in kristalnega PS.

4.5 Ugotavljanje prisotnosti dodatkov in primesi v polimernih polizdelkih

Metoda ugotavljanja prisotnosti dodatkov temelji na izpostavljanju polimernih materialov višjim temperaturam, pri katerih polimeri zgorijo. Ostanki po žarjenju so običajno polnila, ki so bila uporabljena kot dodatki

LETNIK 17 ŠT. 05/20086

STROKOVNI PRISPEVKI

Glede na rezultate meritev lahko sklepamo, da vzorci ne vsebujejo polipropilena (PP), kar potrjujejo tudi testiranja mehanskih lastnosti in IR analize

Prednostna naloga je bila poiskati potencialne polizdelke, ki bi jih vgrajevali ponovno v hladilne aparate

polimernim materialom (pigmenti, zaviralci ognja idr.).V vseh treh vzorcih, 1, 2 in 3, je bila prisotna majhna količina anorganskih dodatkov. Glede na posamezen vzorec so deleži anorganskih dodatkov med 0,04 % pri granulatu 2 na osnovi kristalnega PS, 1,82 % pri granulatu 1 na osnovi PS in 3,19 % pri granulatu 3 na osnovi mešanice polimernih materialov. Pri slednjem je delež nekoliko večji predvsem zato, ker so bile že v mešanici granulata prisotne primesi (guma, silikoni, PU). V nobenem primeru ni bil ugotovljen večji delež anorganskih dodatkov (30-40 %), kar je značilno za polipropilen. Glede na rezultate meritev lahko sklepamo, da vzorci ne vsebujejo polipropilena (PP), kar potrjujejo tudi testiranja mehanskih lastnosti in IR analize.

4.6 Testiranje odpornosti na udarec - IMPACT test

Odpornost na udarec določamo z enotočkovnim testom, s katerim merimo odpornost materiala na udarec visečega nihala. Odpornost na udarec je definirana kot kinetična energija, ki je potrebna za začetek loma in popolni zlom vzorca. Vzorci imajo na mestu loma zarezo, ki preprečuje deformacijo vzorca med udarcem nihala. Ta test se lahko uporabi kot hiter in enostaven način kontrole lastnosti materialov ali za primerjavo trdnosti različnih materialov.

Rezultati meritev odpornosti na udarec kažejo, da je v vseh treh vzorcih na osnovi granulatov 1, 2, 3 odpornost na udarec nekoliko prenizka. Vrednosti originalnega materiala namreč znašajo 8 do 9 kJ/m2. Nižje vrednosti reciklatov so običajno značilne za polimerne materiale, ki so bili bodisi predelani več kot enkrat, bodisi pregreti v procesu predelave. Vendar to pri recikliranju ne predstavlja posebne težave, ker je možno materiale modificirati in jih izboljšati z ustreznimi aditivi.

5 Možnost uporabe polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov

V predhodnem poglavju so podrobneje predstavljeni rezultati testiranj, na podlagi katerih je ugotovljena ustreznost materialov, ki jih obravnava magistrsko delo. Razvidno je, da so vsi trije vzorci lahko ponovno uporabljeni oz. predelani. Kljub temu, da so določeni vzorci odstopali v nekaterih rezultatih, je kvaliteta vzorcev uravnotežena. Določena odstopanja je možno odpraviti, predvsem s kvalitetnejšim ločevanjem polizdelkov iz odpadnih hladilnih aparatov na izvoru. V dejanskih okoliščinah bi bile količine odpadnih materialov bistveno večje, s tem pa bi lahko z načrtnim odbiranjem zagotovili večjo homogenost odpadnih materialov in preprečili prisotnost kovin kot sta aluminij in baker.

Osnovni material polizdelkov iz odpadnih hladilnih aparatov je polistiren (PS). V manjšem deležu je bila ugotavljena tudi prisotnost ABS, kar pa lastnosti surovin ne slabša. Prav takšna struktura omogoča vrsto možnosti za ponovno predelavo, npr. v izdelke, ki se uporabljajo v gospodinjstvu (podstavki, košare, police), v industriji električne in elektronske opreme (razna ohišja, vezne plošče, polnila) in opreme za prosti čas (izdelki za vrt, kompostniki, vrtne garniture). Prednostna naloga je bila poiskati potencialne polizdelke, ki bi jih vgrajevali ponovno v hladilne aparate. Ob tem je nujno zagotoviti estetiko polizdelkov v primeru, če so ti del aparata na vidnem mestu.

Količine odpadnih polimernih materialov so zaenkrat še manjše od potreb, vendar že zadostne za izdelavo nekaterih polizdelkov.

Izvedljivost tehnološkega procesa je bila preizkušena na polizdelku »Vratca predala zamrzovalnika«. Polizdelki so bili izdelani iz polimernih materialov na osnovi vseh treh vzorcev granulatov, obdelanih v eksperimentalnem delu:

LETNIK 17 ŠT. 05/20087

STROKOVNI PRISPEVKI

Slika 2: Izdelek iz polimernega materiala (granulat 3) izrabljenih polizdelkov hladilnega aparata

Slika 3: Izdelek iz polimernega materiala (granulat 2) izrabljenih polizdelkov hladilnega aparata

Slika 4: Izdelek iz polimernega materiala (granulat 3) izrabljenih polizdelkov hladilnega aparata

• Vzorec na osnovi granulata mešane sestave polimernih materialov (slika 2)

• Vzorec na osnovi granulata kristalnega polistirena (slika 3)• Vzorec na osnovi granulata polistirena (PS) (slika 4)

Izdelki so dimenzijsko ustrezni, tudi mehanske lastnosti so v skladu z zahtevanimi. Barvno pa vzorci niso v celoti homogeni. Predvsem so vidne razlike v barvnih niansah, opazne so tudi manjše nečistoče oziroma vključki, ponekod pa so vidne tudi neenakomernosti zaradi povišanih vrednosti indeksa tečenja. Glede na to, da so bili izdelki narejeni brez dodatkov za izboljšanje omenjenih lastnosti, je rezultat kljub temu obetaven.

6 Zaključek

Magistrsko delo obravnava recikliranje polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov. Ti materiali so bili do sedaj obravnavani kot materiali s slabšo sposobnostjo recikliranja. Predvsem so predstavljale oviro za ponovno recikliranje premajhne količine in vprašljiva homogenost polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov. Evropska okoljska

LETNIK 17 ŠT. 05/20088

STROKOVNI PRISPEVKI

Magistrsko delo je usmerjeno v raziskovanje polimernih materialov v odpadnih hladilnih aparatih, s poudarkom na aparatih, ki so bili dani na trg pred več kot dvajsetimi leti

Slika 5: Polizdelki iz odpadnih hladilnih aparatov in iz njih pripravljeni granulati ter etaloni

zakonodaja je na tem področju zastavila cilje, ki jih kot obveznost nalaga proizvajalcem hladilnih aparatov. S tem so le-ti primorani raziskovati in razvijati možnosti uporabe sekundarnih surovin oziroma recikliranja izrabljenih aparatur. Predelava odpadnih hladilnih aparatov tako postaja del življenjskega ciklusa aparata.

Delo je usmerjeno v raziskovanje polimernih materialov v odpadnih hladilnih aparatih, s poudarkom na aparatih, ki so bili dani na trg pred več kot dvajsetimi leti. Ugotoviti je bilo potrebno tip in vrsto vgrajenih polimernih materialov in primerjati lastnosti, ki se zahtevajo od današnjih materialov z lastnostmi polimernih materialov, ki so se s pomočjo vzorčenja pridobili iz odpadnih hladilnih aparatov. Cilj naloge je bil ugotoviti pogoje, pod katerimi bi bilo možno ponovno procesirati polimerne materiale v izdelke za vgradnjo v nove hladilne aparate.

V prvem delu naloge so bili proučeni polimerni materiali, ki se vgrajujejo v hladilni aparat, tako na osnovi študija znanstvenih virov kot interne strokovne literature družbe Gorenje iz obdobja, ko so bili hladilni aparati proizvedeni in dani na trg. Podatki so bili potrebni za primerjavo zahtevanih lastnosti s podatki o dejanskih lastnostih, ki jih ti materiali imajo, ko se zavržejo. Poleg omenjene literature je bila opravljena tudi vrsta razgovorov s strokovnjaki, ki imajo izkušnje na področju procesiranja polimernih materialov za hladilne aparate. Temu je sledil izbor eksperimentalnih metod za ugotavljanje karakteristik polimernih materialov. Vzorci za testiranje so bili pridobljeni iz odpadnih hladilnih aparatov, izdelanih v obdobju od leta 1975 do leta 1990. Izbrane so bile tri skupine polizdelkov iz odpadnih hladilnih aparatov, in sicer: • posodice in predali za hrano v hladilnih aparatih,• posodice in predali zamrzovalnega aparata,• vratca predalov hladilno-zamrzovalnega aparata.

Z drobljenjem so bili pripravljeni granulati in iz njih etaloni za preizkušanje.

V osrednjem delu naloge so navedeni rezultati meritev in komentarji. Natančno so bili določeni tipi in vrste polimernih materialov, ki so bili vgrajeni v polizdelke hladilnih aparatov v preteklosti. Ugotovljeno je bilo, da so lastnosti polimernih materialov iz polizdelkov odpadnih hladilnih aparatov dobre in v primerjavi z zahtevami za nove polizdelke ustrezne. Odstopanja je možno korigirati z ustreznimi dodatki. Delna odstopanja od zahtevanih lastnosti polimernih materialov so bila posledica prisotnosti primesi v vzorcih, mešanja granulatov v postopku priprave vzorcev ter zlasti napak v razvrščanju polizdelkov v posamezno skupino vzorcev. Na ta odstopanja je možno v prihodnje vplivati z doslednejšo pripravo granulatov. Izboljšave pa niso možne v primeru, če so bili polimerni materiali, ki so bili uporabljeni v proizvodnji polizdelkov hladilnih aparatov, pri procesiranju pregreti. V tem primeru je značilno, da ima polimerni material višji indeks tečenja in manjšo odpornost na udarec. V zaključnem delu naloge je podan seznam polizdelkov, ki bi jih bilo možno proizvajati iz polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov.

LETNIK 17 ŠT. 05/20089

STROKOVNI PRISPEVKI

V zaključnem delu naloge je podan seznam polizdelkov, ki bi jih bilo možno proizvajati iz polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov

Slika 6: Polizdelek Vrata predala zamrzovalnika izdelan iz granulata odpadnih hladilnih aparatov

Upoštevane so zahtevane karakteristike novih polizdelkov. V okviru naloge je bil narejen izbrani polizdelk iz vsake skupine granulata. Za vzorec smo izbrali vrata predala zamrzovalnika. Na sliki 6 so prikazani polizdelki, izdelani iz granulata odpadnih hladilnih aparatov.

Izziv za proizvajalce hladilnih aparatov je dvojen: po eni strani je bistveno, da učinkovito izkoristijo znanje ponovnega procesiranja polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov. Prav tako pa je pomembno, da poudarijo funkcijske in ekološke značilnosti recikliranega polizdelka v novo proizvedenem hladilnem aparatu. Pri tem se določena odstopanja

v mehanskih lastnosti lahko izboljšajo z dodatki polimernim materialom, vizualne napake pa prekrijejo bodisi z ustreznimi barvili, pigmenti ali z drugimi korekcijami. Z magistrskim delom je podana prva zasnova za nadaljnje raziskave na področju ponovne uporabe polimernih materialov iz odpadnih hladilnih aparatov. Zakonske obveznosti, ki od proizvajalcev zahtevajo aktivno vključevanje tudi po izteku življenjske dobe aparata, so prepričljiv motiv za pospešeno raziskovanje tega področja v prihodnje. Rezultati naloge

dokazujejo, da je usmeritev pravilna, vendar so potrebne nadaljnje sistematične raziskave in razvoj organizacijskih in tehnoloških sistemov za načrtno zbiranje, selekcioniranje in predelavo materialov iz odpadnih hladilnih aparatov. Recikliranje mora postati normalni sestavni proizvodnega procesa, njegove zahteve pa se morajo odražati že v primarni proizvodnji.

Literatura in viri

1. CALLISTER, William D., Jr. Materials science and engineering : an introduction. New York [etc.]: John Wiley & Sons, 2000.

2. PREBIL, Alojz. Pregled karakteristik in njihovih sprememb pomembnejših termoplastov v funkciji njihove aplikacije. Velenje : Gorenje Raziskave in razvoj, november 1982.

3. PREBIL, Alojz. Zamenjava ABS materialov z SB – materiali pri hladilno zamrzovalnih aparatih. Velenje : Gorenje Raziskave in razvoj, september 1981.

4. MILLS, N. J. Plastics: Microstructure, Properties and Applications. London: Edward Arnold, 1986, 300 p.

5. Plastics Technology Laboratories ?online?. Pittsfield : Intertek Plastics Technology Laboratories, 1996-2008. Dostopno na: http://www.ptli.com/.

6. BELLAMY, L. J. The infrared spectra of complex molecules, Vol. 1. London, New York : Chapman and Hall, 1980.