Lühike vastus mõlemale küsimusele on jah,{0}}kuid pikem vastus nõuab lahti pakkimist, mida tähendab "korduvkasutatav" praktikas ja mida "taaskasutatav" olmejäätmete süsteemide kontekstis, mis ei ole mõeldud mittekootud polüpropüleenkangaste jaoks.
Lausriidest polüpropüleenist on viimase kahe aastakümne jooksul saanud reklaam- ja jaemüügikottide domineeriv materjal. Materjal on kerge, oma kaalu kohta tugev, odav toota ja võtab kergesti vastu trükitud graafikat. Kuid need samad omadused tekitavad komplikatsioone, kui kott jõuab oma kasutusaja lõpuni.
See artikkel uurib materjaliteadust, olelusringi tõendeid ning taaskasutamise ja ringlussevõtu praktilist tegelikkustLausriidest toidukotts.
Mida "laus{0}}kootud" tegelikult tähendab
Mõiste "lausriide" kirjeldab kanga valmistamise meetodit, mitte konkreetset keemilist koostist. Toidukaupade kottide puhul on materjaliks peaaegu alati kedratud polüpropüleen (PP)-termoplastne polümeer, mis on saadud propüleengaasist, mida toodetakse nafta rafineerimisel või maagaasi töötlemisel propaanist või naftast.
Spunbondi tootmine toimib järgmiselt: polüpropüleengraanulid sulatatakse, ekstrudeeritakse läbi sadade pisikeste düüside, et moodustada pidevaid filamente, ja asetatakse seejärel juhusliku võrgumustri järgi liikuvale lindile. Seejärel seotakse võrk-tavaliselt kuumuse ja rõhu abil läbi kalandreerimisrullikute või mõnikord nõel-stantsimise või keemilise sidemega-, et luua ühtne leht. Tulemus tundub ja tundub mõnevõrra nagu riie, kuid see ei ole kootud. Puuduvad täisnurga all põimitud lõimel- ja koelõngad. Struktuurne terviklikkus tuleneb täielikult ühendatud hõõgniidivõrgust.
aastal avaldatud spunbond-lausriide mehaaniliste omaduste uurimineJournal of Engineered Fibers and Fabricsja sellega seotud polümeeritehnika ajakirjad näitavad, et tõmbetugevus masina suunas (suunas, kus hõõgniidid paigaldati) on tavaliselt 30–60% suurem kui masina ristsuunas. See anisotroopsus on koti vastupidavuse seisukohalt oluline: käepideme kinnituspunktis rikki läinud toidukott on tavaliselt rikkis, kuna koormus rakendatakse üle lausriie nõrga telje.
Korduvkasutatavus: mitu reisi?
Polüpropüleenist lausriidest kottide korduvkasutatavad nõuded toetuvad kahele omadusele: materjal ei rebene tavalisel koormusel kergesti ja käepidemed,-kui need on korralikult tugevdatud,{2}}pidavad vastu korduvatele tõstetsükleid.
Uuringud, mis on püüdnud kvantifitseerida korduskasutustsükleid, määratlevad tavaliselt "eluea lõppu" kui punkti, kus kotile tekib kindlaksmääratud suurusest suurem auk, kaob käepide või kannatab nii tugeva pinnakahjustuse all, et kasutaja viskab selle ära. aastal avaldatud olelustsükli hindamise (LCA) uuring, milles võrreldi ühekordseid-plastmassist kandekotte, paberkotte, puuvillaseid kotte ja polüpropüleenist lausriidest kotte-Keskkonnateadus ja -tehnoloogiaja sarnased ajakirjad-leidsid, et polüpropüleenist lausriidest kotti tuli kasutada umbes 11–26 korda, et see puruneks ühekordse-madala-tihedusega polüetüleenist (LDPE) kotiga, olenevalt mõõdetavast mõjukategooriast (kliima tarbimine, veetarbimine jne).
Selle hinnangu lai vahemik peegeldab metoodilisi erinevusi LCA modelleerimises. Uuringud, mis eeldavad, et lausriidest kotti kasutatakse 50 või 100 korda, annavad väga soodsa keskkonnaprofiili. Uuringud, mis eeldavad, et seda kasutatakse ainult 5–10 korda, annavad vähem soodsaid tulemusi.
Praktiline taaskasutusmäär on muutuja, mis määrab tegeliku keskkonnatulemuse. Tarbijakäitumise uuringud, mille on koostanud sellised agentuurid nagu Ühendkuningriigi Keskkonnaagentuur ja sarnased asutused teistes jurisdiktsioonides, näitavad, et paljud tarbijad käsitlevad mittekootud reklaamkotte ühekordselt kasutatavate-esemetena, hoolimata nende tehnilisest korduvkasutatavusest. Kott soetatakse tasuta messil või ostuga, kasutatud üks või kaks korda ning seejärel hoiustatud sahtlis või visatakse ära. Sellistel juhtudel muutub keskkonnaarvestus järsult: tehniliselt korduvkasutatav kott, mida ei kasutata korduskasutamisel, ei anna eelist ühekordse -kasutamise alternatiivi ees.
A Lausriidest toidukotidprogramm, mis sisaldab käitumuslikku tõuget-nagu müügikohas kuvatav teade või väike allahindlus iga korduskasutuse eest-, annab välikatsetes järjekindlalt suurema keskmise taaskasutamise arvu. Materjali tehniline võimsus ei ole piirav tegur; tarbimisharjumuse kujunemine on.
Lagunemine ja kasutusiga
Polüpropüleen laguneb ultraviolettkiirguse (UV) kiirguse, kõrge temperatuuri ja mehaanilise hõõrdumise mõjul. Vastavalt ASTM D1435 (plastide välistingimustes ilmastikumõjude praktika) läbiviidud välistingimustes katsed näitavad spunbond polüpropüleenkangas nähtavat pinna kriidumist ja tõmbetugevuse vähenemist 3–6 kuu jooksul pärast pidevat välistingimustes kokkupuudet, olenevalt geograafilisest laiuskraadist ja hooajalisest UV-kiirguse intensiivsusest.
Siseruumides hoitava ja perioodiliselt kasutatava toidukoti kasutusiga on palju pikem-tavaliselt 1–3 aastat regulaarsel kasutamisel, enne kui käepideme kinnitus ebaõnnestub või kangas hakkab korvamatult rebenema. Piiravaks teguriks ei ole tavaliselt polümeeri lagunemine, vaid mehaaniline väsimus pinge kontsentratsioonipunktides: käepidemete kinnitusõmblustes, volditud nurgas ja piirkondades, kus trükivärv on kanga jäigemaks muutnud ja tekitanud mõra{4}}algatuskoha.
UV-stabilisaatorite ja antioksüdantide pakendite lisamine polüpropüleengraanulite tootmisel pikendab oluliselt välistingimustes kasutatavat kasutusiga. Enamik kaubanduslikke lausriidest kotte, mis on mõeldud väliturgudele (rannakotid, talupidajate turukotid), sisaldavad neid lisandeid. Kompromiss-on see, et stabiliseeritud polüpropüleen on keskkonnaseisundi halvenemise suhtes vastupidavam isegi prügilas või kompostimiskeskkonnas, mis raskendab kasutusea lõppu-haldamist.
Taaskasutatavus: tehniline vastus vs praktiline vastus
Tehniliselt on polüpropüleen taaskasutatav. See on ASTM D7611 / ASTM D7611M standardis vaigu identifitseerimiskoodide jaoks liigitatud vaigu tunnuskoodiks #5. Puhtaid polüpropüleenhelbeid saab sulatada-töödelda ümbertöödeldud graanuliteks ja seejärel uuteks toodeteks-tavaliselt mitte-toiduga kokkupuutuvateks-esemeteks, nagu autode sisustusdetailid, akukarbid või pargipingid.
PraktiliseltLausriidest toidukotidharva taaskasutatakse teeäärsete süsteemide kaudu. Põhjused on nii tehnilised kui majanduslikud:
Saastumine.Toidukotid koguvad toidujääke, rasva, mustust ja tinti. Taaskasutusrajatised sorteerivad segatud plastid vaigutüübi järgi, kasutades lähi-infrapuna (NIR) spektroskoopiat või tihedusflotatsiooni. Saastunud lausriie võib olla valesti-sorteeritud või saastada puhta helbepartii, mis vähendab ringlussevõetud toodangu kvaliteeti.
Kiudude takerdumine sorteerimisseadmetesse.Lausriie võib sorteerimissõeladele ja konveieritele kergemini kinni jääda kui jäigad plastmahutid. Materjalide taaskasutusrajatised (MRF-id) on optimeeritud pudelite, konteinerite ja jäikade pakendite -mitte elastsete kangaste jaoks. Põimumine põhjustab seisakuid ja suurendab hoolduskulusid.
Madal materiaalne väärtus.Polüpropüleenil on madalam turuhind kui PET (nr 1) või HDPE (nr 2). Mittekootud koti õhuke, madala-tihedusega vormitegur annab väga vähe taaskasutatavat polümeeri massi eseme kohta. Lausriidest kottide kogumise, sorteerimise, puhastamise ja ümbertöötlemise ökonoomika on harvaesineva kohaliku ringlussevõtu programmidega.
Mõned jaemüüjad ja reklaamtoodete turustajad on loonud{0}}tagasivõtuprogrammid, mis suunavad kasutatud mittekootud kotid spetsialiseeritud ringlussevõtjatele. Need programmid koondavad mahu ja sorteerivad materjali enne ringlussevõtjani jõudmist-, mis parandab ökonoomsust. Kuid need programmid katavad väikese osa ringluses olevate kottide kogumahust.
Termiline ringlussevõtt ja energia taaskasutamine
Kui mehaaniline ringlussevõtt pole saadaval, võib polüpropüleeni energia taaskasutamiseks põletada. Polüpropüleeni kütteväärtus on ligikaudu 46 MJ/kg-kõrgem kui kivisöel ja võrreldav diislikütusega. Kaasaegsed jäätme{4}}to{5}}energiarajatised, mis on varustatud selektiivse katalüütilise redutseerimisega NOx juhtimiseks ja kangasfiltritega tahkete osakeste eemaldamiseks, suudavad taastada 20–25% sisendenergiast elektrienergiana, ülejäänu aga lükatakse tagasi madala -kvaliteediga soojusena.
Euroopa Liidu jäätmete raamdirektiiv (2008/98/EÜ, muudetud) liigitab energia taaskasutamise jäätmehierarhias eelistatavamaks prügilasse ladestamisele, kuid allutatuks ringlussevõtule. Lausriidest kottide puhul, mida ei saa saastumise või kohaliku infrastruktuuri puudumise tõttu mehaaniliselt ringlusse võtta, on jäätmed-energiaks- sotsiaalselt eelistatavam kõrvaldamisviis võrreldes prügilasse ladestamisega, kus materjal säilib anaeroobsetes tingimustes sisuliselt lõputult.
Mikroplasti valamine
Uuem probleem uurimiskirjanduses on see, kas mittekootud polüpropüleenkangad eraldavad kasutamise ja pesemise ajal mikroplastiosakesi. Sünteetilistest tekstiilidest, sealhulgas mittekootud kangastest, mikrokiudude eraldumist uurivates uuringutes on tuvastatud osakeste eraldumine mehaanilisel segamisel (nt pesumasina trumlis). Konkreetselt mittekootud toidukottidest vabanemise ulatust ei ole nii põhjalikult uuritud kui kootud või silmkoeliste polüestertekstiilide puhul, kuid mehhanism on sarnane: abrasiivne kokkupuude lõhub kiud nende ühenduskohtades ja vabanenud killud sisenevad reovee voolu.
aastal avaldatud uurimustööTeadus kogu keskkonnastjaMerereostuse bülletäänPP{0}}põhistest materjalidest eralduva mikroplasti kohta viitab sellele, et katteosakesed on tavaliselt vahemikus 50–500 mikromeetrit-piisavalt väikesed, et läbida paljusid reoveepuhastite filtreerimissüsteeme ja siseneda pinnavette. Polüpropüleenist mikroplastide saatus keskkonnas on aktiivne uurimisvaldkond; Praegused tõendid näitavad, et PP-mikroplast hõljub mage- ja merevees (kuna PP tihedus on väiksem kui vees) ja laguneb UV-kiirguse mõjul järk-järgult, kuid täieliku mineraliseerumise ajakava mõõdetakse pigem aastakümnetes kui aastates.
Tarbijad, kes pesevad polüpropüleenist lausriidest toidukotte toiduplekkide või lõhnade eemaldamiseks, peaksid teadma, et pesemine kiirendab mikrokiudude eraldumist. Käsipesu-külmas vees minimaalse segamisega vähendab efekti, kuid ei kõrvalda seda. Mehaanilist hõõrdumist vähendab ka joon-kuivatamine, mitte masin{5}}kuivatamine.
Elulõpu--radade võrdlemine
Standardites ISO 14040 ja ISO 14044 määratletud olelusringi hindamise raamistik pakub struktureeritud viisi, kuidas võrrelda eluea lõpu stsenaariume{2}}. Polüpropüleenist lausriidest kotid on järgmised:
Korduskasutus (pikendatud kasutusiga):Viivitab kasutusea lõppu--ja amortiseerib esialgse tootmismõju rohkemate kasutustsüklite jooksul. See on peaaegu alati koti kõrgeim-väärtuslik kasutus.
Mehaaniline ringlussevõtt:Muudab materjali erinevaks polüpropüleentooteks. Annab uut polümeeri, kuid madalamate mehaaniliste omadustega võrreldes algmaterjaliga (polümeeri ahela katkemine ümbertöötlemisel).
Energia taaskasutamine:Taastab kalorsuse soojuse ja elektrina. Ei võta polümeeri tagasi, vaid tõrjub fossiilkütuste tarbimist elektrijaamas.
Prügila:Materjali või energiat ei taaskasutata (enamikus jurisdiktsioonis; mõned prügilad koguvad metaani koos{0}}kõrvaldatavatest orgaanilistest jäätmetest, kuid polüpropüleen ei tooda märkimisväärset metaani, kuna sellel puuduvad hüdrolüüsitavad sidemed). Materjal säilib aastakümneid kuni sajandeid.
Allapanu/keskkonda sattumine:Kott satub looduskeskkonda. Fotodegradatsioon lõhub polümeeri lõpuks väiksemateks fragmentideks, kuid täielik mineraliseerumine CO2-ks ja veeks on ümbritseva keskkonna tingimustes äärmiselt aeglane.
LCA uuringutes järjestatakse need teed järjekindlalt ülaltoodud järjekorras: esmalt taaskasutamine, seejärel mehaaniline ringlussevõtt, seejärel energia taaskasutamine, seejärel prügilasse ladestamine ja seejärel prügi. Edetabel on mitme mõjukategooria lõikes tugev, kuigi ringlussevõtu ja energia taaskasutamise vaheline erinevus varieerub sõltuvalt kohaliku jäätme-to{2}}energiarajatise tõhususest.
Praktilised soovitused
Tarbijatele ja hankeametnikele täpsustadesLausriidest toidukotidjaemüügi- või reklaamikasutuse puhul kehtivad mitmed{0}}tõenditel põhinevad kaalutlused:
Määrake suurem ruutkaal.Kangad vahemikus 80–120 g/m2 taluvad rohkem korduskasutustsükleid kui 60 g/m2 kangad, enne kui ilmnevad käepideme{3}}õmbluse vead. Täiendav polümeerimass kompenseeritakse pikendatud kasutusiga, kui korduskasutusmäär on võrreldav.
Tugevdage käepideme kinnituspunkte.Termiline liimimine või varba-õmblus käepideme-õmbluste ühenduskohtades vähendab kõige levinumat rikkerežiimi.
Kaasake sõnumite korduskasutus.Kotid, millel on trükitud teade korduskasutamise sihtmärkide kohta (nt "See kott on asendanud X ühekordset -kasutuskotti"), korreleeruvad käitumisuuringutes täheldatud suurema korduskasutamise sagedusega.
Luua-lõpu-elulõpu tagasivõtu-kanal.Isegi lihtne kogumiskast jaotuspunktis suurendab tõenäosust, et kotid jõuavad pigem mehaanilise taaskasutaja kui prügilasse.
Vältige kompostitavuse eeldamist.Polüpropüleen ei ole kompostitav ühegi üldtunnustatud standardi (EN 13432, ASTM D6400) alusel. "Biolagunev PP" märgistusega kotid sisaldavad tavaliselt oksüdatiivset lagunemist soodustavat lisandit, kuid lõpptooteks on siiski mikroplasti killud, mitte bioloogiline assimilatsioon. Euroopa Komisjoni direktiiv 2019/904 ühekordselt kasutatavate plastide kohta käsitleb selgesõnaliselt okso-lagunevate plastide muret, märkides, et need ei põhjusta täielikku biolagunemist mõistliku aja jooksul.
Viited
- ASTM International.ASTM D1435: Plastikute välistingimustes kasutatavate ilmastikutingimuste standardpraktika. ASTM, West Conshohocken, PA.
- ASTM International.ASTM D7611 / D7611M: standardne tava plastikust valmistatud toodete kodeerimiseks vaigu tuvastamiseks. ASTM, West Conshohocken, PA.
- ASTM International.ASTM D6954: Standardjuhend oksüdatsiooni ja biolagunemise kombinatsioonil keskkonnas lagunevate plastide eksponeerimiseks ja testimiseks. ASTM, West Conshohocken, PA.
- ASTM International.ASTM D6400: munitsipaal- või tööstusrajatistes aeroobselt kompostimiseks mõeldud plastide märgistamise standardspetsifikatsioon. ASTM, West Conshohocken, PA.
- Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.ISO 14040: Keskkonnajuhtimine - Olelusringi hindamine - Põhimõtted ja raamistik. ISO, Genf, 2006.
- Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.ISO 14044: Keskkonnajuhtimine - Olelusringi hindamine - Nõuded ja juhised. ISO, Genf, 2006.
- Euroopa Parlament ja nõukogu.Direktiiv 2008/98/EÜ jäätmete kohta (jäätmete raamdirektiiv). Euroopa Liidu Teataja, 2008.
- Euroopa Komisjon.Direktiiv (EL) 2019/904 teatavate plasttoodete keskkonnamõju vähendamise kohta. Euroopa Liidu Teataja, 2019.
- Rochman, CM, et al. "Klassifitseerige plastjäätmed ohtlikeks."Loodus, köide. 494, väljaanne 7436, 2013, lk. 169–171.
- De Frond, H. et al. "Keskkonnas leiduvad mikroplastilised kiud: kiudude eraldamise töörühmast tulenevad uurimisvajadused."Keskkonnateadus ja -tehnoloogia, köide. 55, 4. väljaanne, 2021, lk. 2134–2147.
- Shen, M. et al. "Mikroplastid keskkonnas: identifitseerimise ja kvantifitseerimise tehnikate ülevaade."Teadus kogu keskkonnast, kd{0}}, 2021, 143977.
- Lääne-Inglismaa Ülikool, Bristol.Supermarketite kandekottide olelusringi hindamine. Lõpparuanne Ühendkuningriigi Keskkonnaagentuurile, 2011.
- Zhu, J. ja CQ Yang. "Spunbond mittekootud kangaste mehaanilised omadused ja rikete analüüs."Journal of Engineered Fibers and Fabrics, . 14 köide, 3. väljaanne, 2019.