کدهای درج‌شده بر روی پلاستیک‌ها و مفهوم بازیافت آن‌ها

مقدمه:

پلاستیک‌ها یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع مختلف محسوب می‌شوند، اما اثرات زیست‌محیطی آن‌ها نیازمند مدیریت صحیح و بازیافت مناسب است در شکل 1 شماتیکی از چرخه تولید، مصرف و بازیافت پلاستیک‌ها نمایش داده شده است. برای این منظور، علائم خاصی روی محصولات پلاستیکی درج می‌شود که اطلاعات مهمی درباره نوع پلیمر، قابلیت بازیافت و فرآیندهای مدیریت پسماند ارائه می‌دهد. پلاستیک‌ها از پلیمرهای مصنوعی یا نیمه‌مصنوعی تشکیل شده‌اند که بسته به ساختار شیمیایی خود دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند. برای بهینه‌سازی بازیافت و کاهش آلودگی محیط زیست، سازمان‌های استاندارد بین‌المللی سیستم‌های شناسایی را برای پلاستیک‌ها تدوین کرده‌اند. سیستم شماره‌گذاری رزین (RIN) یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای شناسایی و دسته‌بندی انواع پلاستیک است. در این مقاله، به بررسی علمی کدهای بازیافت پلاستیک، ساختار شیمیایی، خواص، روش‌های بازیافت و چالش‌های مربوط به هر گروه پرداخته می‌شود.

شکل 1- شماتیکی از چرخه تولید، مصرف و بازیافت پلاستیک‌ها

دسته‌بندی پلاستیک‌ها بر اساس کد بازیافت

کدهای بازیافت پلاستیک که معمولاً در داخل یک نماد مثلثی درج می‌شوند، نشان‌دهنده نوع پلیمر و روش‌های بازیافت مربوط به آن هستند (شکل 2). این دسته‌بندی به شرح زیر است:

کد 1- پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)

پلی‌اتیلن ترفتالات یا PET یکی از پرکاربردترین پلیمرهای بسته‌بندی است که به دلیل سبک بودن، شفافیت و مقاومت در برابر نفوذ گازها استفاده گسترده‌ای دارد. این پلیمر عمدتاً برای تولید بطری‌های نوشیدنی و بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شود. بازیافت PET معمولاً از طریق فرآیندهای مکانیکی و شیمیایی انجام می‌شود که در آن PET به الیاف پلی‌استری و بطری‌های جدید تبدیل می‌شود.

کد 2- پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE)

پلی‌اتیلن با چگالی بالا به دلیل ساختار مولکولی خطی و متراکم خود، دارای مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی و ضربه است. این پلیمر در تولید بطری‌های مواد شوینده، کیسه‌های پلاستیکی و لوله‌های صنعتی به کار می‌رود. HDPE به طور گسترده از طریق بازیافت مکانیکی پردازش شده و برای تولید لوله‌های پلاستیکی، مصنوعات ساختمانی و ظروف صنعتی استفاده می‌شود.

کد 3- پلی‌وینیل کلراید (PVC)

پلی‌وینیل کلراید (PVC) به دو شکل سخت و انعطاف‌پذیر وجود دارد و در تولید لوله‌ها، پروفیل‌های ساختمانی و کابل‌های الکتریکی کاربرد دارد. به دلیل ترکیبات کلردار، بازیافت PVC چالش‌برانگیز است زیرا فرآیندهای حرارتی آن می‌تواند گازهای سمی منتشر کند. به همین دلیل، بازیافت این پلیمر عمدتاً به روش‌های خاص شیمیایی و مکانیکی محدود می‌شود.

کد 4- پلی‌اتیلن با چگالی پایین (LDPE)

پلی‌اتیلن با چگالی پایین (LDPE) انعطاف‌پذیری بالایی دارد و در تولید کیسه‌های پلاستیکی، فیلم‌های بسته‌بندی و پوشش‌های محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرد. LDPE معمولاً از طریق بازیافت حرارتی و مکانیکی فرآیند شده و به مواد اولیه برای محصولات جدید مانند فیلم‌های بسته‌بندی و کیسه‌های بازیافتی تبدیل می‌شود.

کد 5- پلی‌پروپیلن (PP)

پلی‌پروپیلن (PP) یکی از پلیمرهای مقاوم در برابر دمای بالا و مواد شیمیایی است. این پلیمر در تولید ظروف غذا، قطعات خودرو و تجهیزات پزشکی کاربرد دارد. بازیافت PP عمدتاً از طریق فرآیندهای مکانیکی انجام می‌شود و محصولات بازیافتی آن در صنایع خودروسازی و بسته‌بندی مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کد 6- پلی‌استایرن (PS)

پلی‌استایرن (PS) به دلیل وزن کم و خاصیت عایق حرارتی، در تولید ظروف یک‌بار مصرف و بسته‌بندی‌های ضربه‌گیر کاربرد دارد. با این حال، بازیافت این پلیمر به دلیل شکنندگی و حجم زیاد آن چالش‌هایی را به همراه دارد. معمولاً پلی‌استایرن بازیافتی در تولید مواد عایق و مصالح ساختمانی استفاده می‌شود.

کد 7- سایر پلاستیک‌ها

کد ۷ شامل پلیمرهای خاصی مانند پلی‌کربنات (PC)، نایلون و بیوپلاستیک‌ها می‌شود. این دسته شامل موادی است که معمولاً در صنایع الکترونیکی، تولید بطری‌های چندلایه و محصولات مهندسی پیشرفته به کار می‌روند. بسته به نوع پلیمر، روش‌های بازیافت این گروه بسیار متنوع و دارای محدودیت‌های خاصی است.

شکل 2- علائم و کدهای بازیافت پلاستیک‌های تجاری

چالش‌ها و راهکارهای بهینه‌سازی بازیافت پلاستیک‌ها

علیرغم تلاش‌های انجام‌شده برای بازیافت پلاستیک‌ها، چالش‌های متعددی در این حوزه وجود دارد:

آلودگی و جداسازی نامناسب: وجود آلاینده‌ها در زباله‌های پلاستیکی باعث کاهش کیفیت محصولات بازیافتی می‌شود.
محدودیت‌های فنی در بازیافت برخی پلاستیک‌ها: پلاستیک‌هایی مانند PVC و PS به دلیل انتشار گازهای سمی و مشکلات مکانیکی، بازیافت دشوارتری دارند.
بازیافت شیمیایی به‌عنوان راهکار نوین: توسعه روش‌های بازیافت شیمیایی می‌تواند به حل مشکلات ناشی از آلودگی مواد بازیافتی کمک کند.

نتیجه‌گیری

استفاده از سیستم‌های کدگذاری پلاستیک‌ها نقش مهمی در مدیریت پسماند و بهینه‌سازی فرآیندهای بازیافت دارد. با به‌کارگیری روش‌های نوین جداسازی، توسعه فناوری‌های بازیافت شیمیایی و افزایش آگاهی عمومی درباره تفکیک زباله، می‌توان از تأثیرات مخرب زیست‌محیطی پلاستیک‌ها کاست و به سوی یک اقتصاد چرخه‌ای پایدار حرکت کرد.

منابع

Andrady, A. L., & Neal, M. A. (2009). Applications and societal benefits of plastics. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1526), 1977-1984.

Hopewell, J., Dvorak, R., & Kosior, E. (2009). Plastics recycling: Challenges and opportunities. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1526), 2115-2126.

Geyer, R., Jambeck, J. R., & Law, K. L. (2017). Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, 3(7), e1700782.

Ragaert, K., Delva, L., & Van Geem, K. (2017). Mechanical and chemical recycling of solid plastic waste. Waste Management, 69, 24-58