Her iki sorunun da kısa yanıtı evettir-ancak daha uzun yanıt, "yeniden kullanılabilir"in pratikte ne anlama geldiğini ve dokunmamış polipropilen kumaşlar için tasarlanmamış belediye atık sistemleri bağlamında "geri dönüştürülebilir"in ne anlama geldiğinin açıklığa kavuşturulmasını gerektirir.
Dokunmamış polipropilen, son yirmi yılda promosyon ve perakende bez çantalar için baskın malzeme haline geldi. Malzeme hafiftir, ağırlığına göre güçlüdür, üretimi ucuzdur ve basılı grafikleri kolayca kabul eder. Ancak aynı özellikler, torba kullanım ömrünün sonuna ulaştığında sorunlar yaratır.
Bu makale malzeme bilimini, yaşam döngüsü kanıtlarını ve yeniden kullanım ve geri dönüşümün pratik gerçeklerini incelemektedir.Dokumasız Alışveriş Çantasıs.
"-Dokumasız" Aslında Ne Anlama Geliyor?
"Dokumasız" terimi belirli bir kimyasal bileşimi değil, bir kumaş üretim yöntemini tanımlar. Market poşetleri bağlamında malzeme neredeyse her zaman eğrilerek bağlanmış polipropilendir (PP)- kendisi de petrol rafinasyonu veya doğal gaz işleme sırasında propan veya naftadan üretilen, propilen gazından türetilen bir termoplastik polimerdir.
Spunbond üretimi şu şekilde çalışır: polipropilen topakları eritilir, yüzlerce küçük nozülden geçirilerek sürekli filamentler oluşturulur ve ardından rastgele bir ağ deseninde hareketli bir bant üzerine yerleştirilir. Daha sonra ağ, tutarlı bir tabaka oluşturmak için-genellikle perdahlama silindirleri aracılığıyla ısı ve basınçla veya bazen iğneyle-delme veya kimyasal bağlama- yoluyla bağlanır. Sonuç bir şekilde kumaşa benziyor ve hissettiriyor ancak dokuma değil. Dik açılarla birbirine geçmiş çözgü ve atkı iplikleri yoktur. Yapısal bütünlük tamamen bağlı filaman ağından gelir.
Spunbond dokunmamış kumaşların mekanik özellikleri üzerine araştırma, yayınlandıMühendislik Elyafları ve Kumaşları Dergisive ilgili polimer mühendisliği dergileri, makine yönündeki (filamentlerin döşendiği yön) gerilme mukavemetinin, makine çapraz yönüne göre tipik olarak %30-60 daha yüksek olduğunu göstermektedir. Bu anizotropi, torbanın dayanıklılığı açısından önemlidir: sap bağlantı noktasında arızalanan bir alışveriş çantası genellikle yükün dokunmamış tabakanın zayıf ekseni boyunca uygulanması nedeniyle arızalanır.
Yeniden Kullanılabilirlik: Kaç Gezi?
Polipropilen dokumasız torbalara ilişkin yeniden kullanılabilirlik iddiası iki özelliğe dayanmaktadır: malzeme normal yükleme altında kolayca yırtılmaz ve tutacaklar-düzgün şekilde güçlendirilirse-tekrarlanan kaldırma döngülerine dayanır.
Yeniden kullanım döngülerini ölçmeye çalışan çalışmalar, tipik olarak "kullanım ömrünün sonunu", torbanın belirli bir boyuttan daha büyük bir delik açtığı, bir sapı kaybettiği veya kullanıcının torbayı atmasına neden olacak kadar ciddi yüzey bozulmasına maruz kaldığı nokta olarak tanımlar. Tek kullanımlık plastik taşıma torbalarını, kağıt torbaları, pamuklu çantaları ve polipropilen-dokumasız çantaları-karşılaştıran bir yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA) çalışması-'da yayınlandıÇevre Bilimi ve Teknolojisive benzer dergiler,-ölçülmekte olan etki kategorisine (iklim değişikliği, ötrofikasyon, su tüketimi vb.) bağlı olarak,-bir polipropilen dokuma olmayan torbanın, kullanım başına tek bir-düşük-yoğunluklu polietilen (LDPE) torbayla dengelenmesi için yaklaşık 11-26 kez yeniden kullanılması gerektiğini-bulmuştur.
Bu tahmindeki geniş aralık, LCA modellemesindeki metodolojik farklılıkları yansıtmaktadır. Dokumasız torbanın-50 veya 100 kez yeniden kullanıldığını varsayan çalışmalar çok olumlu çevresel profiller ortaya çıkarıyor. Yalnızca 5-10 kez yeniden kullanıldığını varsayan çalışmalar daha az olumlu sonuçlar veriyor.
Pratik yeniden kullanım oranı, gerçek çevresel sonucu belirleyen değişkendir. Birleşik Krallık Çevre Ajansı ve diğer yargı bölgelerindeki benzer kuruluşlar gibi kuruluşlar tarafından derlenen tüketici davranışı anketleri, birçok tüketicinin, teknik olarak yeniden kullanılabilir olmalarına rağmen-dokuma olmayan promosyon çantalara tek-kullanımlık öğeler olarak baktığını göstermektedir. Çanta bir ticari fuardan veya satın alma yoluyla ücretsiz olarak edinilir, bir veya iki kez kullanılır ve daha sonra bir çekmecede saklanır veya atılır. Bu durumlarda, çevre muhasebesi önemli ölçüde değişir: Teknik olarak yeniden kullanılabilen ve yeniden kullanılmayan bir çanta, tek-kullanım alternatifine göre hiçbir avantaj sağlamaz.
A Dokumasız Market Çantalarısatış noktasında görüntülenen bir mesaj gibi{0}}davranışsal bir uyarı veya her yeniden kullanım için küçük bir indirim- içeren program, saha denemelerinde sürekli olarak daha yüksek ortalama yeniden kullanım sayıları üretir. Malzemenin teknik kapasitesi sınırlayıcı faktör değildir; tüketici alışkanlığı oluşumudur.
Bozunma ve Hizmet Ömrü
Polipropilen ultraviyole (UV) radyasyona, yüksek sıcaklığa ve mekanik aşınmaya maruz kaldığında bozunur. ASTM D1435'e (plastiklerin dış mekanda hava koşullarına maruz bırakılmasına yönelik uygulama) göre gerçekleştirilen dış mekan maruz kalma testleri, coğrafi enlem ve mevsimsel UV yoğunluğuna bağlı olarak, spunbond polipropilen kumaşlarda sürekli dış mekana maruz kalmanın 3-6 ayı içerisinde gözle görülür yüzey tebeşirlenmesi ve gerilme mukavemeti kaybı göstermektedir.
İç mekanda saklanan ve periyodik olarak kullanılan bir alışveriş çantası için, kullanım ömrü çok daha uzundur-tipik olarak, sap bağlantısı arızalanmadan veya kumaşta onarılamaz yırtılma meydana gelmeden önce 1-3 yıllık düzenli kullanım gerekir. Sınırlayıcı faktör genellikle polimerin bozulması değil, stres yoğunlaşma noktalarındaki mekanik yorgunluktur: sap bağlantı dikişleri, katlanmış köşeler ve basılı mürekkebin kumaşı sertleştirdiği ve bir çatlak-başlatma alanı oluşturduğu alanlar.
Polipropilen pelet üretimi sırasında UV stabilizatörlerinin ve antioksidan paketlerin eklenmesi, dış mekan hizmet ömrünü önemli ölçüde uzatır. Dış mekan pazarlarına yönelik çoğu ticari-dokunmamış çanta (plaj çantaları, çiftçi pazarı çantaları) bu katkı maddelerini içerir. Bunun karşılığında-stabilize edilmiş polipropilenin çöp sahası veya kompostlama ortamlarında bile çevresel bozulmaya karşı daha dirençli olması, kullanım ömrü sonu yönetimini-karmaşık hale getirir-.
Geri Dönüştürülebilirlik: Teknik Cevap ve Pratik Cevap
Teknik olarak polipropilen geri dönüştürülebilir. Reçine tanımlama kodları için ASTM D7611 / ASTM D7611M standardında reçine tanımlama kodu #5 olarak kategorize edilmiştir. Temiz polipropilen pulları eritilerek-işlenerek geri dönüştürülmüş topaklara dönüştürülebilir ve ardından otomotiv iç bileşenleri, akü kutuları veya park bankları gibi-tipik olarak-gıdayla- temas etmeyen yeni ürünlere{8}} dönüştürülebilir.
Pratik olarak,Dokumasız Market Çantalarıkaldırım kenarı sistemleri aracılığıyla nadiren geri dönüştürülür. Sebepler hem teknik hem de ekonomiktir:
Kirlenme.Market poşetleri yiyecek artıklarını, yağı, kiri ve mürekkebi biriktirir. Geri dönüşüm tesisleri, yakın-kızılötesi (NIR) spektroskopisi veya yoğunluk flotasyonu kullanarak karışmış plastikleri reçine türüne göre ayırır. Kirlenmiş-dokunmamış kumaşlar yanlış-aynılmış olabilir veya bir grup temiz pulu kirleterek geri dönüştürülmüş çıktının kalitesini düşürebilir.
Ayırma ekipmanında lif dolaşması.Dokunmamış kumaşlar, sert plastik kaplara kıyasla ayırma eleklerine ve konveyörlere daha kolay takılabilir. Malzeme kurtarma tesisleri (MRF'ler) esnek kumaşlar için değil, şişeler, kaplar ve sert ambalajlar- için optimize edilmiştir. Dolaşma, aksama süresine neden olur ve bakım maliyetlerini artırır.
Düşük malzeme değeri.Polipropilen, PET (#1) veya HDPE'den (#2) daha düşük bir piyasa fiyatına sahiptir. Dokunmamış bir torbanın ince, düşük-yoğunluklu form faktörü-, parça başına çok az geri kazanılabilir polimer kütlesi sağlar. Dokumasız torbaların toplanması, sınıflandırılması, temizlenmesi ve yeniden işlenmesinin ekonomisi- nadiren belediyenin geri dönüşüm programlarına göre belirlenir.
Bazı perakendeciler ve promosyon ürünü distribütörleri, kullanılmış dokuma olmayan poşetleri uzman geri dönüşümcülere yönlendiren-geri alma programları oluşturmuşlardır. Bu programlar, hacmi toplayarak ve malzemeyi geri dönüşümcüye ulaşmadan önce-önceden ayırarak çalışır, bu da ekonomiyi iyileştirir. Ancak bu programlar dolaşımdaki toplam torba hacminin küçük bir kısmını kapsıyor.
Termal Geri Dönüşüm ve Enerji Geri Kazanımı
Mekanik geri dönüşüm mümkün olmadığında, polipropilen enerji geri kazanımı için yakılabilir. Polipropilenin kalorifik değeri kömürden yaklaşık 46 MJ/kg-daha yüksektir ve dizel yakıtla karşılaştırılabilir. NOx kontrolü için seçici katalitik indirgeme ve partikül gidermeye yönelik kumaş filtreler ile donatılmış modern atıktan-enerjiye-tesisler, giriş enerjisinin %20-25'ini elektrik olarak geri kazanabilir, geri kalanı düşük-dereceli ısı olarak reddedilir.
Avrupa Birliği'nin Atık Çerçeve Direktifi (2008/98/EC, değiştirilmiş), enerji geri kazanımını atık depolamaya tercih edilir ancak atık hiyerarşisinde geri dönüşüme tabi olarak sınıflandırır. Kirlenme veya yerel altyapı eksikliği nedeniyle mekanik olarak geri dönüştürülemeyen dokuma olmayan torbalar için, atıktan-enerjiye-, malzemenin anaerobik koşullarda esasen süresiz olarak kaldığı çöp depolamaya kıyasla sosyal olarak tercih edilen bir imha yolunu temsil eder.
Mikroplastik Dökülme
Araştırma literatüründeki yeni bir endişe,-dokumasız polipropilen kumaşların kullanım ve yıkama sırasında mikroplastik parçacıklar döküp dökmediğidir. Dokunmamış kumaşlar da dahil olmak üzere sentetik tekstillerden mikro elyaf salınımını inceleyen araştırmalar, mekanik çalkalama sırasında (örneğin bir çamaşır makinesi tamburunda) parçacık salınımı tespit etmiştir. Dokunmamış alışveriş torbalarından salınımın büyüklüğü, özellikle dokuma veya örme polyester tekstillerdeki kadar kapsamlı bir şekilde incelenmemiştir, ancak mekanizma benzerdir: aşındırıcı temas, filamanları bağlanma noktalarından kırar ve serbest kalan parçalar atık su akışına girer.
Yayınlanan araştırmaToplam Çevre BilimiVeDeniz Kirliliği BülteniPP-bazlı malzemelerden mikroplastik salınımı üzerine yapılan bir araştırma, saçılan parçacıkların genellikle 50-500 mikrometre aralığında-birçok atık su arıtma tesisi filtreleme sisteminden geçip yüzey sularına girecek kadar küçük olduğunu gösteriyor. Polipropilen mikroplastiklerin çevresel kaderi aktif bir araştırma alanıdır; Mevcut kanıtlar, PP mikroplastiklerin tatlı su ve deniz suyunda yüzdüğünü (çünkü PP yoğunluğu sudan azdır) ve UV'ye maruz kalma altında kademeli olarak fotodegradasyona uğradığını, ancak tam mineralizasyonun zaman çizelgesinin yıllar yerine onyıllarla ölçüldüğünü göstermektedir.
Yiyecek lekelerini veya kokularını gidermek için polipropilen dokumasız alışveriş poşetlerini- yıkayan tüketiciler, yıkamanın mikrofiber dökülmesini hızlandırdığının farkında olmalıdır. Elleri-soğuk suda minimum düzeyde çalkalayarak yıkamak etkiyi azaltır ancak ortadan kaldırmaz. Makinede kurutma yerine-hatta kurutma-ayrıca mekanik aşınmayı da azaltır.
Yaşam Yollarının-Sonunu-Karşılaştırma
ISO 14040 ve ISO 14044'te tanımlanan yaşam döngüsü değerlendirme çerçevesi, kullanım ömrü sonu senaryolarını karşılaştırmak için yapılandırılmış bir yol sağlar. Polipropilen dokuma olmayan-bir torbaya yönelik ilgili yollar şunlardır:
Yeniden kullanım (uzatılmış hizmet ömrü):Kullanım ömrünün-sonunu-geciktirir ve daha fazla kullanım döngüsü boyunca başlangıçtaki üretim etkisini amorti eder. Bu neredeyse her zaman çantanın-en yüksek değerli kullanımıdır.
Mekanik geri dönüşüm:Malzemeyi farklı bir polipropilen ürüne dönüştürür. Yeni polimer verir ancak işlenmemiş malzemeyle karşılaştırıldığında daha düşük mekanik özelliklere sahiptir (yeniden işleme sırasında polimer zincirinin kesilmesi).
Enerji geri kazanımı:Kalori içeriğini ısı ve elektrik olarak kurtarır. Polimeri geri kazanmaz ancak enerji santralindeki fosil yakıt tüketiminin yerini alır.
Düzenli depolama:Malzeme veya enerji geri kazanımı yok (çoğu yargı bölgesinde; bazı çöp depolama alanları birlikte atılan organik atıklardan metanı- yakalar, ancak polipropilen hidrolize edilebilir bağlardan yoksun olduğundan önemli miktarda metan üretmez). Malzeme onlarca ila yüzyıllarca varlığını sürdürür.
Çöp / çevreye salınım:Çanta doğal ortama girer. Fotodegradasyon sonunda polimeri daha küçük parçalara ayırır, ancak ortam koşulları altında CO2 ve suya tam mineralizasyon son derece yavaştır.
LCA çalışmaları bu yolları sürekli olarak yukarıda listelenen sıraya göre sıralamaktadır: önce yeniden kullanım, ardından mekanik geri dönüşüm, ardından enerji geri kazanımı, ardından depolama sahası ve ardından çöp. Sıralama, birden fazla etki kategorisi genelinde sağlamdır; ancak geri dönüşüm ile enerji geri kazanımı arasındaki farkın büyüklüğü, yerel atık-enerjiye{- dönüştürme tesisinin verimliliğine göre değişir.
Pratik Öneriler
Belirten tüketiciler ve satın alma görevlileri içinDokumasız Market Çantalarıperakende veya promosyon amaçlı kullanım için kanıta dayalı-birkaç husus geçerlidir:
Daha ağır temel ağırlığı belirtin.80–120 gsm aralığındaki kumaşlar, sap-dikiş hataları oluşmadan önce 60 gsm kumaşlara göre daha fazla yeniden kullanım döngüsüne dayanır. Yeniden kullanım oranları karşılaştırılabilirse, ilave polimer kütlesi, uzatılmış hizmet ömrüyle dengelenir.
Sap bağlantı noktalarını güçlendirin.Sap dikişi bağlantı noktalarında termal bağlama veya-punteriz dikişi-en yaygın arıza modunu azaltır.
Yeniden kullanım mesajlarını ekleyin.Yeniden kullanım hedefleri hakkında basılı bir mesaj taşıyan çantalar (örneğin, "Bu çanta X adet tek-kullanımlık çantanın yerini aldı") davranışsal çalışmalarda gözlemlenen yeniden kullanım sıklığının daha yüksek olmasıyla ilişkilidir.
Bir-ömrün-sonunu geri alma-kanalını oluşturun.Dağıtım noktasındaki basit bir toplama kutusu bile torbaların çöp sahası yerine mekanik geri dönüşüm tesisine ulaşma olasılığını artırır.
Gübrelenebilirlik varsayımından kaçının.Polipropilen, yaygın olarak tanınan herhangi bir standart (EN 13432, ASTM D6400) uyarınca gübrelenebilir değildir. "Biyobozunur PP" etiketli torbalar tipik olarak oksidatif bozunmayı destekleyen bir katkı maddesi içerir, ancak son ürün biyolojik asimilasyon değil, yine de mikroplastik parçalardır. Avrupa Komisyonu'nun tek kullanımlık plastiklerle ilgili 2019/904 direktifi, okso-bozunur plastiklerle ilgili endişeleri açıkça ele alıyor ve bunların makul bir zaman dilimi içinde tamamen biyolojik bozunmaya yol açmadığını belirtiyor.
Referanslar
- ASTM Uluslararası.ASTM D1435: Plastiklerin Açık Havada Ayrışmasına İlişkin Standart Uygulama. ASTM, Batı Conshohocken, PA.
- ASTM Uluslararası.ASTM D7611 / D7611M: Reçine Tanımlaması için Plastikten Üretilmiş Ürünleri Kodlamaya Yönelik Standart Uygulama. ASTM, Batı Conshohocken, PA.
- ASTM Uluslararası.ASTM D6954: Çevrede Oksidasyon ve Biyolojik Bozunmanın Kombinasyonu Yoluyla Bozunan Plastiklerin Açığa Çıkarılması ve Test Edilmesine İlişkin Standart Kılavuz. ASTM, Batı Conshohocken, PA.
- ASTM Uluslararası.ASTM D6400: Belediye veya Endüstriyel Tesislerde Aerobik Olarak Kompostlaştırılmak Üzere Tasarlanan Plastiklerin Etiketlenmesine İlişkin Standart Şartname. ASTM, Batı Conshohocken, PA.
- Uluslararası Standardizasyon Örgütü.ISO 14040: Çevre Yönetimi - Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi - İlkeleri ve Çerçevesi. ISO, Cenevre, 2006.
- Uluslararası Standardizasyon Örgütü.ISO 14044: Çevre Yönetimi - Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi - Gereksinimleri ve Yönergeleri. ISO, Cenevre, 2006.
- Avrupa Parlamentosu ve Konseyi.Atık Direktifi 2008/98/EC (Atık Çerçeve Direktifi). Avrupa Birliği Resmi Gazetesi, 2008.
- Avrupa Komisyonu.Bazı Plastik Ürünlerin Çevre Üzerindeki Etkisinin Azaltılmasına İlişkin Direktif (AB) 2019/904. Avrupa Birliği Resmi Gazetesi, 2019.
- Rochman, CM ve ark. "Plastik atıkları tehlikeli olarak sınıflandırın."Doğa, Cilt. 494, Sayı 7436, 2013, ss. 169–171.
- De Frond, H., ve diğerleri. "Çevredeki mikroplastik elyaflar: Elyaf Atma Çalışma Grubundan ortaya çıkan araştırma ihtiyaçları."Çevre Bilimi ve Teknolojisi, Cilt. 55, Sayı 4, 2021, ss. 2134–2147.
- Shen, M. ve diğerleri. "Çevredeki mikroplastikler: Tanımlama ve nicelikselleştirme tekniklerinin gözden geçirilmesi."Toplam Çevre Bilimi, Cilt. 756, 2021, 143977.
- Batı İngiltere Üniversitesi, Bristol.Süpermarket Taşıma Çantalarının Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi. Birleşik Krallık Çevre Ajansı'na sunulan Nihai Rapor, 2011.
- Zhu, J. ve CQ Yang. "Eğrilerek bağlanmış dokunmamış kumaşların mekanik özellikleri ve arıza analizi."Mühendislik Elyafları ve Kumaşları Dergisi, Cilt. 14, Sayı 3, 2019.