TEORETICKÁ ČÁST H C H H H O H H

Transkript

1 TEORETICKÁ ČÁST H H C H H O H H

2 1 PLASTY 2 EPS A JEHO VÝROBA 3 VLASTNOSTI A POUŽITÍ EPS 4 EPS A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ 5 RECYKLACE EPS

3 1 PLASTY Co je to plast? Dnes již si nelze svět představit bez plastů. Podívejte se kolem sebe a uvidíte, že jste obklopeni velkým počtem předmětů, které jsou vyrobeny z různých druhů plastů: pero, se kterým píšete, pouzdro na tužku, počítač u vás doma, váš mobilní telefon, vaše hodinky, šaty, které nosíte, to vše je vyrobeno z plastů nebo zčásti z plastů. Věděli jste, že auto vašich rodičů má více než 1600 různých částí z plastů? Ale co to jsou plasty a proč jsou tak užitečné? Plasty jsou polymerní látky z ropy a jsou hlavně z uhlíku, vodíku, kyslíku, dusíku a vzduchu. Co je to polymer? Abychom pochopili co je to polymer, musíme nejprve pochopit co je to molekula. Molekula je řada základních prvků, které jsou spojeny dohromady. Například molekula vody, H 2 O, se skládá z atomu kyslíku a dvou atomů vodíku. Molekula methanu, CH 4, základní jednotka mnoha plastů, se skládá ze čtyřech atomů vodíku a jednoho atomu uhlíku. Představme si nyní, že bychom mohli spojit velký počet těchto molekul tak, aby vytvořily mnohem větší molekulu, byl by to polymer. Jednoduché molekuly, které tvoří polymer, se nazývají monomery. molekula vody H 2 O molekula etanu CH 4 Například, jedním z nejběžnějších typů plastů je polyethylen. Polyethylen je polymer vytvořený spojením mnoha molekul ethylenu do řetězce. Je to proto polymer odvozený z ethylenu jako monomeru. ETHYLEN + ETHYLEN + ETHYLEN... Polymery mohou být přírodní nebo syntetické. Ve světě, který nás obklopuje, se nalézají přírodní polymery. Vaše vlastní tělo je plné různých typů polymerů, stejně jako je tomu u přírodních produktů, které běžně jíme. Syntetické polymery jsou takové, které byly vyrobeny lidmi s použitím způsobů, které nazýváme polymerací, a jsou normálně odvozeny z benzínu, z něhož získáváme monomery potřebné k zahájení procesu. Jenom 4% celkové světové výroby benzínu je určeno k výrobě plastů ve srovnání s 90% určenými pro ohřev a dopravu. Existuje velký počet plastů a to je činí tak užitečné. Jsou velmi všestranné, což nám umožňuje vyrábět z plastů téměř všechno a mnohem levněji, než kdyby se používaly jiné materiály. Výsledkem je velký rozmach tohoto odvětví a přispívá to k udržitelnému rozvoji. Kdyby plasty neexistovaly, byla by auta mnohem těžší a spotřebovala by více benzínu. Hodinky by byly mnohem dražší a nebyly by každému dostupné. Museli bychom psát husím brkem a inkoustem a mohli bychom zapomenout na mobilní telefony, hi-fi soupravy, počítače a téměř všechny elektronické výrobky. Svět, jaký známe, by nebyl možný. Mnoho chemiků nazývá toto století stoletím plastů. Plasty, používané racionálně, jsou nádhernou možností rozvoje, protože jsou recyklovatelné a ve většině případů inertní. Trochu historie POLYETHYLEN První plast vznikl v r ve Spojených státech, když bylo nabídnuto USD tomu, kdo by vyrobil náhradní materiál za eben, protože výroba kulečníkových koulí vyčerpávala zásoby ebenu. Cenu vyhrál John Hyatt, který vynalezl typ plastu, který nazval celuloid. Celuloid se vyráběl rozpouštěním celulózy, uhlovodanu, který se získává z rostlin, v roztoku etanolu s kafrem. Z něho se vyráběly první rukojeti nožů, čočkové formy a kinematografické filmy. Bez celuloidu by nikdy neexistoval film. Celuloid je termoplast, tj. dá se opakovaně změkčit a vytvarovat, pokud se zahřeje. V r Leo Baekeland vyvinul bakelit, první termoset, který se dá změkčit a tvarovat za horka, ale který si zachovává svoji tuhou formu, jakmile byl vytvrzen. Výsledky získané plasty sloužily jako pobídka pro chemiky a toto odvětví, aby se hledaly jiné jednoduché molekuly, které by se daly spojovat dohromady k vytváření polymerů. V třicátých letech byl vytvořen polyethylen (PE) z ethylenu a když se blížila padesátá léta, byl z propylenu vyroben polypropylen. Když se substituuje atom vodíku v ethylenu chlórem, získá se polyvinylchlorid (PVC). V třicátých letech se také zrodil polystyren (PS), odvozený z monomeru styrenu a v padesátých letech firma BASF vyvinula zpěňovatelný polystyren (EPS), což je plast, kterému se věnuje tato souprava. V současnosti existuje více než 30 různých druhů plastů, které se vyrábějí proto, aby se získávala široká škála různých výrobků.

4 1 PLASTY Typy plastů: Všechny plasty se dají roztřídit do dvou velkých skupin: Termoplastické plasty: Ty se dají opakovaně změkčit, když se podrobí teplu, a dají se vytvarovat do každého tvaru. Taví se, když se podrobí vysokým teplotám. Jedním příkladem termoplastického plastu je plast používaný na výrobu lahví na vodu. Termostabilní plasty: během výroby a při zahřátí se dají tvarovat do každého tvaru. Po zchlazení se vytvrdí a dostanou svůj konečný tvar. Jsou stabilní při vysokých teplotách. Příkladem termostabilního plastu je plast pokrývající pánve na které se nic nepřilepuje. Existuje další speciální typ plastového polymeru: elastomery. Elastomery mají speciální vlastnost, která je činí odlišné od jiných plastů. Jsou elastické, což znamená, že když se deformují (například když se natáhnou), vrátí se do své původní polohy když přestane působit deformace (když se přestanou natahovat). Nejznámější z nich je kaučuk, který se používá na výrobu automobilových pneumatik. Způsoby zpracování plastů: Existuje velký počet různých způsobů zpracování plastů, který se téměř blíží počtu pozdějších různých aplikací, ale nejdůležitější z nich jsou následující: Vytlačování: Plast, který se má vytlačovat, byl předtím nasekán na malé kousky (granule), které se přivádějí do vytlačovacího stroje. Vytlačovací stroj se skládá z válce se šnekem uvnitř, který se otáčí a přitom vytlačuje materiál. Válec je zevně ohříván tak, aby se granule začaly postupně tavit, dříve než dosáhnou koncové části (vytlačovací trysky), za níž mají tvar kontinuálního vlákna nebo struny. Vytlačovací vyfukování: Předem vytvarovaný dutý kus horkého polymeru se umístí do formy a do něj se fouká stlačený vzduch, až kus dosáhne tvar formy. To je způsob používaný pro plastové láhve a pro všechny duté výrobky obecně. Alternativně existuje podobný způsob, ve kterém se vzduch fouká do prstence až se dosáhne správného průměru a potom se svinuje ve tvaru filmu. Injekční vstřikování: Roztavený plastový materiál se umístí s použitím vytlačovacího stroje do formy, zcela ji vyplní. Po ochlazení se forma otevře a výrobek z plastu se z ní vyjme. Kalandrování: Plast se ohřeje a laminuje se mezi dvěma válci, až se vytvoří kontinuální pás.

5 1 Vytlačování pěny: Při tomto procesu se do formy vstřikuje plast s plynem, který způsobuje, že dostáváme pěnovou strukturu s uzavřenými buňkami vyplněnými vzduchem. Pěny mají velmi nízkou hustotu. Tepelné tváření: Předběžně vytvarovaný pás plastu, používaný na začátku procesu, změkne po zahřátí a stlačuje se tak, že získá tvar formy. Toto je způsob, jak se vyrábí většina ohebných obalů na potraviny. Kompozitní materiály: Existují specifické výrobní procesy, zejména pro uhlíková a skelná vlákna (v obou případech se jedná o jiný způsob). Výsledné výrobky mají vynikající mechanické vlastnosti srovnatelné například s ocelí. ČINNOSTI Mnoho předmětů denní spotřeby, které se nyní vyrábějí s použitím plastů, se dříve vyrábělo z jiných materiálů. Odpadkový koš se dříve vyráběl ze dřeva nebo z kovu a nyní se dělá z plastu. Znamená to, že je nyní lehčí a levnější. 1) Vyjmenujte deset předmětů, které se nyní dělají z plastů a dříve se dělaly z jiných materiálů. 2)Pokuste se vyjmenovat 30 součástí auta, které jsou vyrobeny z plastů. (Pamatujte si, že je jich více než 1600). 3) Následující graf znázorňuje celosvětovou výrobu plastů. Pokuste se zodpovědět následující otázky: a) Proč si myslíte, že graf ukazuje náhlou změnu v padesátých letech? b) Co se stalo na začátku 70 let, že vznikla tato náhlá změna v grafu? c) Protáhněte graf do roku Co vám to říká z hlediska výroby?

6 2 EPS A JEHO VÝROBA Co je EPS? EPS je anglická zkratka pro pěnový polystyren. Je to komplikovaný název pro ohromně užitečný materiál. Zpočátku je třeba říci, že EPS je plastový materiál. Jeho definice je podle chemického slovníku: "Tuhý a buněčný plastový materiál, získávaný z formování předpěněných perlí zpěňovatelného polystyrenu nebo jednoho z jeho kopolymerů, který má buněčnou strukturu plnou vzduchu" EPS = EXPANDED POLYSTYRENE Pěnový polystyren je znám pod řadou obchodních názvů jako je například styropor. Polymerem, který tvoří EPS je polystyren. Již jsme si řekli, co je to polymer, a proto není obtížné pochopit, že se polystyren skládá z velmi dlouhých řetězců molekul styrenu spojených dohromady. A co je to styren? Styren je chemická sloučenina přítomná v přírodě a v některých potravinách, které běžně jíme, jako je například džem. K výrobě polystyrenu je proto potřeba styren, který se syntetizuje z benzínu a který se při polymeraci převede na polystyren. Způsob výroby Polystyren jako takový je tuhý, tvrdý materiál, který se používá k výrobě videokazet a audiokazet, věšáků na šaty, skříní pro počítače a jiné elektrotechnické zboží, jogurtových kelímků a velkého počtu dalších aplikací. Tento polymer je proto velmi odlišný od EPS a musí tudíž projít řadou přeměn, než se z něj stane polystyrénová pěna taková, jak ji známe. Tento proces se provádí v chemickém průmyslu, kde se bez vytváření škodlivých emisí polystyren přeměňuje na zpěňovatelný polystyren tím, že se do něj přidá nadouvadlo. Toto nadouvadlo zůstane uzavřeno uvnitř zpěňovatelného polystyrenu (který je ve tvaru malých perliček), takže když se materiál zahřeje parou, expanduje na charakteristickou strukturu pěnových perlí pěnového polystyrenu. Později budeme tento způsob výroby podrobně sledovat. Jak již bylo uvedeno, surovinou potřebnou k výrobě pěnového polystyrenu je zpěňovatelný polystyren, který je polymerem styrenu obsahujícím jako nadouvadlo pentan. Nadouvadla na bázi freonů (CFC, HCFC nebo HFC) se nepoužívají, ani se nikdy nepoužívala, ani u pěnového, ani u zpěňovatelného polystyrenu. Proto jejich výroba a použití žádným způsobem nenarušují ozónovou vrstvu. Způsob převádění suroviny (zpěňovatelného polystyrenu) na hotové výrobky z pěnového polystyrenu sestává v zásadě ze tří fází:

7 2 Surovina 2. ZRÁNÍ Tvarování do blokû 1. P EDPù OVÁNÍ PfiedpûÀovací zafiízení Sila 3. FINÁLNÍ TVAROVÁNÍ V roba tvarovek 1. FÁZE: PŘEDPĚŇOVÁNÍ Surovina se ohřívá parou ve speciálních strojích nazývaných předpěňovadla na teploty v rozsahu mezi 80 až 110 C. V závislosti na teplotě a době působení se zdánlivá hustota materiálu zmenšuje z 630 kg/m 3 na hustoty, které se pohybují mezi 10 až 30 kg/m 3. Během procesu předpěňování se kompaktní perly suroviny převádějí na buněčné perly plastu s malými uzavřenými buňkami, které obsahují vzduch. Blok ezaãka Desky Tvarovky 2. FÁZE: ZRÁNÍ A STABILIZACE: Jak se postupně expandované částice ochlazují, vytvoří se uvnitř částic vakuum, které se musí vyrovnat tím, že se do nich dostane vzduch. Tímto způsobem perly získají větší mechanickou stabilitu a zlepší se jejich schopnost expandovat, což je výhodné pro následující transformační fázi. Toto se provádí během fáze zrání, kdy zůstává předpěněný materiál ve větraných skladovacích silech. Současně se perly suší. PROCES P EMùNY NA PùNOV POLYSTYREN (EPS) 3. FÁZE: EXPANZE A FINÁLNÍ FORMOVÁNÍ: Během této fáze se předpěněné a stabilizované perly dopravují do forem, kde jsou znovu vystaveny páře a perly se slepují dohromady a vytvářejí jediný kus. Tímto způsobem se vyrábějí velké bloky (které se následně řežou na desky požadované tloušťky nebo jiné stavební prvky) nebo tzv. tvarovky, což jsou výrobky, které již mají svůj konečný tvar (obaly na elektroniku apod.). Tyto tři fáze se budeme reprodukovat za laboratorních podmínek. ZA TOUTO SEKCÍ NÁSLEDUJE EXPERIMENT ČÍSLO 1: PŘEDPĚŇOVÁNÍ A FORMOVÁNÍ KUSU EPS

8 3 VLASTNOSTI A POUŽITÍ EPS Jaké vlastnosti má EPS? Když se hovoří o nějakém materiálu, vždy se zmiňují jeho vlastnosti, tj. výhody, které tento materiál nabízí, když se používá pro nějaké aplikace. Tyto vlastnosti jsou definovány vlastnostmi materiálu a určují pro jaké použití je vhodný. Nejdůležitější z nich jsou následující: 100% RECYKLOVATELNOST trvanlivost absorbuje rázy vynikající tepelně izolační vlastnosti snadno se dá tvarovat snadno se s ním manipuluje snadno se skladuje mechanická odolnost chemická odolnost hygienické vlastnosti lehkost Jak si dokážete představit, se všemi těmito vlastnostmi je EPS vhodný pro enormní počet aplikací v široké škále oblastí. Ve stavebnictví se používá jako tepelná izolace a pro svou lehkost také jako výplňový materiál. Dále se používá na balení pro všechny možné druhy výrobků. Má řadu dalších použití, které nebyly zmíněny. V dalším se zaměříme na obalové aplikace, jakož i na další použití. Potraviny BALICÍ APLIKACE PRO EPS Mlékárenské výrobky Ryby a potraviny z moře Nápoje Masné a drůbeží výrobky Zmrzlina a dorty Ovoce a zelenina Jiné obalové aplikace Elektronika pro domácnost Spotřební výrobky a výrobky informačních technologií Elektronické součásti a elektrické nářadí Nábytek

9 3 Nástroje a stroje Součásti motorových vozidel Optické, fotografické a přístroje jemné mechaniky Léčiva parfémy a kosmetika Hračky Zahrádkářství a zahradnictví DALŠÍ POUŽITÍ Od ochranných přileb pro cyklisty, po plováky, záchranné vesty a surfovací prkna. Charakteristiky, které má EPS jako materiál, umožňují vyrábět lehké výrobky poskytující vysokou ochranu, které mohou kdykoliv zachraňovat životy, jako je tomu v ledničkách na přepravu lidských orgánů, které se dopravují k transplantaci, nebo u prvků pro bezpečnost na silnici. Z EPS se vyrábějí pracné a složité tvarovky. Tvoří také předpěněný materiál pro různé druhy vycpávek a výplní do součástí aut nebo křesel. Používá se také na složité fasádní prvky, například kolem oken apod. Jeho použití je opravdu rozmanité. Dobrým příkladem toho jsou například jevištní dekorace. ČINNOSTI 1. Jak je patrné, různé a četné aplikace EPS jsou dány jeho vlastnostmi. Pokuste se vztáhnout každou z jeho aplikací k některé zásadní vlastnosti pěnového polystyrenu, kterou potřebujeme v daném případě. Potom bychom zvolili k zabalení EPS pro jeho vlastnosti, protože je: Předpokládejme, že potřebujeme: zabalit sadu skleniček na víno (4) vyrobit venkovní reklamní tabuli (11) zabalit vzorky z chemických laboratoří (8) zabalit krevety, které jsou v přímém kontaktu s EPS (10) zabalit láhev kolínské složitého tvaru (9) zabalit kiwi zvlhčené vodou (6) zabalit zmrzlý dort (2) zabalit velmi těžkou vrtačku (5) % recyklovatelný 2. má vynikající tepelněizolační vlastnosti 3. je lehký 4. absorbuje nárazy 5. je mechanicky odolný 6. odolává vlhkosti VLASTNOSTI EPS 7. snadno se s ním manipuluje a snadno se instaluje 8. je chemicky odolný 9. snadno se vytvaruje do požadovaného tvaru 10. je hygienicky nezávadný 11. je trvanlivý ZA TOUTO SEKCÍ NÁSLEDUJE EXPERIMENT ČÍSLO 2: TEPELNĚ IZOLAČNÍ VLASTNOSTI EPS

10 4 EPS A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Je zcela přirozené, že se stále více zabýváme otázkami životního prostředí, které ovlivňují budoucnost naší planety. Všichni víme více nebo méně o velkých ekologických problémech, jako je globální oteplování, přímých důsledcích skleníkového efektu, způsobeného emisemi určitých plynů, kyselých deštích, destrukci ozónové vrstvy a o jejím ochranném účinku, jakož i o problémech vyplývajících z odlesňování a narušení ekosystémů. Výsledkem je, že myšlenka udržitelného rozvoje získává na důležitosti, což vede k tomu, že je zcela zásadní vzít v úvahu ekologický dopad každého daného výrobku, procesu nebo činnosti. Na neštěstí se plastům obecně a EPS zvláště přisoudily nepodloženě špatné vlastnosti a vznikaly nesprávné informace kolem jejich dopadu na životní prostředí. To vše přispělo k chybnému všeobecnému vnímání toho, jaký je skutečný ekologický dopad tohoto materiálu. K ilustraci výše uvedeného jsme například narazili na informace, podle kterých se k výrobě EPS používají plyny ze skupiny CFC, které jsou odpovědné za destrukci ozónové vrstvy. Ve skutečnosti tomu tak není, protože se k výrobě a zpracování tohoto materiálu nepoužívají ani nepoužívaly plyny ze skupin CFC, HCFC a HCF, ani žádné jiné organochloridové sloučeniny. Z tohoto hlediska můžeme neoblomně tvrdit, že EPS je materiál s mírným ekologickým dopadem, navíc je snadno recyklovatelný a schopný opětovného použití v řadě nových aplikací. EPS je 100% recyklovatelný, ale to je jenom jeden z faktorů, které z něj dělají ekologicky přátelský materiál. K posouzení účinku vlivu materiálu na životní prostředí, tj. jeho ekologického dopadu, byly vypracovány analytické studie životních cyklů. S pomocí těchto studií je patrný vliv určitého materiálu na okolní prostředí po celou dobu jeho životnosti, to je od výroby až po likvidaci. ŽIVOTNÍ CYKLUS EPS Koncepce životního cyklu materiálu nebo výrobku bere v úvahu různé fáze, kterými prochází. V případě EPS tento proces začíná, když se získá surovina a následně se zpracovává, zahrnuje použití konečného výrobku z pěnového polystyrenu a končí po jeho použití zlikvidováním odpadu, který z něho vzniká. Jak již bylo řečeno úvodem, existují normalizované postupy, jak posoudit ekologický dopad, vyplývající z konkrétního procesu nebo z výroby a použití konkrétního výrobku. Tyto analytické studie se obecně týkají velmi specifických a úzce definovaných situací tak, jak to vyžaduje přesně určená povaha procesu posuzování, které ale současně umožňují učinit závěry, použitelné pro jiné situace. Z tohoto důvodu byly zprávy o životním cyklu, anglicky zkráceně LCR, zahrnuty do této publikace, která představuje EPS jako materiál s mírným ekologickým dopadem, jež je srovnatelný s dopadem jiných obalových materiálů, které jsou obvykle vnímány tak, že mají menší ekologický dopad na spotřebitele a společnost obecně, například papír. Co se týče původu, je EPS a také různé jiné plasty materiálem odvozeným z ropy, a proto představují další využití této suroviny, která je v současnosti zásadní pro náš rozvoj a životní úroveň. Hlavní použití ropy je na vytápění, dopravu a výrobu energie. Tato použití představují 86 % ze spotřeby tohoto zdroje, při čemž na výrobu plastů se používají 4% a na EPS jenom zlomek kolem 0,1 %. Při výrobě EPS se používá vodní pára, která se vyrábí hlavně v kotlích vytápěných plynem. Do ovzduší nebo do vod se nevypouštějí žádné významné emise a prakticky nevzniká žádný pevný odpad, protože přebytky a zmetky se využijí tím, že se vracejí zpět do výrobního procesu. Během jejich používání poskytují výrobky z EPS ekologické výhody jednak tím, že se používají jako obaly, zvyšují ekonomiku přepravy díky výjimečné lehkosti materiálu a také díky vynikající ochraně zboží, toto zboží chrání před zničením, což by mělo také negativní dopad na životní prostředí.

11 4 Výrobky z EPS poskytují během svého používání mnoho ekologických přínosů. Obaly z EPS díky své nízké hmotnosti a vysoké pevnosti a rázuvzdornosti poskytují jednu z nejekonomičtějších variant balení z hlediska transportních nákladů i z hlediska ochrany zboží. Jako stavební izolace pomáhá EPS velmi výrazně snižovat spotřebu tepla na vytápění domů a tím dochází ke snižování emisí CO 2 aso 2, čímž se zmenšuje vliv skleníkového efektu a výskyt kyselých dešťů. Výrobky používané ve stavebnictví mají většinou delší životnost než životnost budovy, ve které jsou použity a po její demolici je možné je znovu použít. Zabalené výrobky mají také výrazně delší životnost než je životnost obalu, který se stane po rozbalení zboží, které chránil, odpadem. EPS je typickým příkladem materiálu, který je možno 100% recyklovat. Různé způsoby opětovného využití odpadu z EPS jsou popsány dále. EKOLOGICKÉ DESATERO PRO EPS 1. EPS je 100% recyklovatelný a může být použit na řadu nových aplikací. 2. Při výrobě EPS se nepoužívají žádné nebezpečné látky, ale pouze vodní pára. 3. Při výrobě EPS se nepoužívají a nikdy se nepoužívaly plyny poškozující ozónovou vrstvu jako jsou CFC, HCFC ani žádné chlorované sloučeniny. 4. Při transportu zboží díky své nízké hmotnosti snižuje spotřebu pohonných hmot. 5. Jako tepelně izolační materiál pomáhá EPS velmi výrazně snižovat spotřebu tepla na vytápění domů a tudíž dochází k snižování emisí CO 2 aso 2, čímž se snižuje vliv skleníkového efektu a výskyt kyselých dešťů. 6. EPS díky svým vynikajícím mechanickým a absorpčním vlastnostem velmi dobře plní ochrannou funkci obalu a snižuje tím ekonomické ztráty způsobené poškozením nebo zničením zabaleného zboží. 7. EPS obaly jsou hygienicky nezávadné a splňují mezinárodní požadavky kladené na obaly potravin. Nepodporují růst různých hub či plísní a chrání tak zboží před jeho poškozením. 8. Na výrobu EPS je použito jen 0,1% celkové spotřeby ropy. 9. EPS má jako odpad vysoký energetický potenciál pro získávání tepla nebo elektřiny (1 kg EPS má stejnou výhřevnost jako 1,3 litru topného oleje). 10. EPS nepředstavuje žádné nebezpečí pro vodu, protože se z něj do vody neuvolňují žádné nebezpečné látky. PO TÉTO SEKCI NÁSLEDUJE EXPERIMENT ČÍSLO 3: DRCENÍ A TVAROVÁNÍ RECYKLOVANÉHO EPS

12 5 RECYKLACE EPS EPS je jako většina plastů 100% recyklovatelný. To znamená, že když výrobek z pěnového polystyrenu splní svojí funkci a stane se odpadem, může být znovu využit pro výrobu nových výrobků. Tím přispívá ke snižování množství vytvářeného odpadu, a tedy i k udržitelnému rozvoji naší planety. Kolik EPS odpadu vzniká? V různých částech světa se používá více než 50 % výrobků z EPS na dlouhodobé aplikace, jako je například tepelná izolace v budovách nebo podkladní vrstva při stavbě silnic a železnic. Menší část celkové světové spotřeby EPS se používá na obaly, které poměrně rychle splní svou funkci a stanou se odpadem. Díky stále rostoucímu podílu recyklovaných odpadních obalů z EPS dochází ke snižování množství sládkovaného odpadu z tohoto materiálu. Přesto si ale veřejnost myslí, že EPS způsobuje vznik velkého množství odpadů. To je proto, že EPS je bílý, a tudíž velmi snadno viditelný a rozlišitelný od jiných druhů odpadu. Tento jev se nazývá vizuální znečištění. Ve skutečnosti však žádné reálné znečištění nepředstavuje, protože tvoří jen 0,1% z celkového množství pevného komunálního odpadu. PRŮMĚRNÉ SLOŽENÍ TKO (% hm) RŮZNÉ DRUHY PLASTŮ V TKO (% hm) Organické produkty 49 % Papírová lepenka 20 % Různé 10 % Sklo 8 % Plasty 7 % Kovy 4 % Textilie 2 % POLYOLEFINY 4,6 % (Polyetylen, polypropylen) PVC 1,2 % JINÉ 0,2 % PĚNOVÝ POLYSTYREN (EPS) 0,1% PET 0,3 % KOMPAKTNÍ POLYSTYREN 0,6 %

13 5 A co je možné dělat s odpadem z EPS? Pěnový polystyren je z hlediska nákladů jedním z nejefektivnějších a nejuniverzálnějších obalových materiálů, jaký známe. Po celém světě jsou odpadní obaly z EPS úspěšně recyklovány. Podíl odpadního obalového EPS, který se znovu využívá v posledních letech, významně vzrostl. Podle posledních studií bude tento podíl i nadále růst. V zásadě existují čtyři způsoby, jak snižovat odpad z obalů, které jsou známě jako 4R. Tato 4R jsou základní abecedou pro každého, kdo se věnuje ekologické problematice. EPS snadno všechna 4R splňuje. 1. REDUCE (úspora) Optimalizováním konstrukce a tvaru obalů z EPS mohou výrobci snížit spotřebu EPS a tím minimalizovat náklady a ekologické dopady. Dochází k úspoře přírodních neobnovitelných zdrojů. 2. RE-USE (opakované využití) Některé obalové materiály mohou být opakovaně použity v různých fázích distribučních kanálů.nebo je obal z EPS zkonstruován tak, aby mohl být použit k přepravě různých typů součástek v průmyslových podnicích. Dalším příkladem opakovaného použití EPS jsou pěstírny, kde jsou použita lože pro vysazování rostlin. Následně jsou tato lože podrcena a zapracována do půdy, kde slouží jako drenážní a kypřící přísada. 3. RECYCLE (recyklovatelnost) Odpadní obalový materiál z EPS je použit při výrobě nových výrobků nebo jako výplňový materiál, či k vylehčení betonu a cihel. Jiným způsobem je roztavení obalů z EPS a výroba různých ramínek, věšáků, truhlíků apod. 4. RECOVER (zpětné získávání energie) Pěnový polystyren má velkou kalorickou hodnotu, větší než uhlí nebo topný olej a může být spalován zcela bezpečným způsobem v moderních zařízeních za účelem získání energie bez tvorby nebezpečných emisí, které by mohly poškozovat životní prostředí. Způsoby recyklace EPS EPS může být recyklován různými způsoby na různé aplikace. 1. Výroba nových EPS výrobků: obalový odpad z EPS může být podrcen a znovu použit při výrobě nových výrobků z EPS. Například při výrobě EPS desek pro stavebnictví může být zpracován i vytříděný EPS odpad. 2. Použití v zahradnictví: nadrcený obalový odpad z EPS se v zahradnictví používá k vylehčení půdního substrátu nebo k drenáži.

14 5 RECYKLACE EPS 3. Kombinace s jinými materiály: EPS odpad se po nadrcení na hrudky různých velikostí nebo na jednotlivé perle přidává jako přísada pro zlepšení izolačních vlastností do betonu, izolačních omítek a malt nebo při výrobě pálených cihel. 4. Výroba granulátu kompaktního polystyrenu: použitý obalový odpad z EPS se na regranulačních linkách roztaví a znovu zgranuluje na původní surovinu, ze které se vyrábí zpěňovatelný polystyren. Takto získaný granulát již neobsahuje žádné nadouvadlo, a proto jej lze použít na výrobu nenáročných výrobků do domácnosti jako jsou různá ramínka, truhlíky, tácky nebo se z něj vytlačují různé profily a desky, které se používají jako imitace dřeva. A pokud se již odpadní EPS nedá zpracovat ani jedním z výše popsaných procesů? Jednoduše se použije jako vysoce kalorické palivo pro výrobu tepla nebo elektřiny. U znečištěného EPS odpadu jako jsou bedny na ryby nebo lože na pěstování semen je tento způsob nejefektivnějším využitím odpadu z EPS. Společné mezinárodní úsilí na ochranu životního prostředí a čistoty naší planety. Mnoho organizací po celém světě sdružující výrobce obalů z EPS podepsalo mezinárodní dohodu o zajištění podmínek pro recyklaci odpadních obalů z EPS. Jedním ze signatářů této dohody je i Sdružení EPS ČR, které sdružuje české výrobce EPS. 1. OPĚTOVNÉ POUŽITÍ MATERI- ÁLŮ PŘI VÝROBĚ NOVÝCH PRVKŮ Z EPS Předpěněný materiál 2. VÝROBA EPS PRO APLIKACE DO PŮDY 3. OPĚTOVNÉ POUŽITÍ VE STAVEBNICTVÍ 4. VÝROBA PS GRANULÁTU DRCENÍ JEMNÉ DRCENÍ EXTRUDOVANÍ Výroba bloků Výroba tvarovek Drenáž Porézní cihly Lehké izolační omítky Bloky Tvarovkové prkvy Kypření zeminy Prefabrikované EPS systémy Vstřikování Zahradní substrát Pomocný materiál do kompostů MOŽNOSTI MECHANICKÉ RECYKLACE POUŽITÝCH OBALŮ Z EPS

15 5 Mezinárodní dohoda o recyklaci EPS jednotlivé organizace zavazuje: Podporovat rozvoj existujících programů a iniciovat nové programy, které umožní ochranným obalům z EPS, aby nadále splňovaly ekologické normy bez ohledu na zemi původu. Pokračovat v podpoře používání recyklovaného polystyrenu v široké škále koncových aplikací. Pokračovat ve spolupráci na jednotných mezinárodních ekologických normách týkajících se ochranných obalů z EPS, zejména v oblasti pevného odpadu. Vytvořit platformu pro výměnu informací o ekologických programech kolem EPS a programech pro nakládání s pevnými odpady z EPS mezi odborníky z oblasti obalů, výrobou, vládními úředníky, členy sdružení a spotřebiteli. Argentina Australia Austria Belgium Brazil Canada China Czech Republic Denmark Finland France Germany Hong Kong India Ireland Italy Japan Korea Malaysia Netherlands New Zealand Philippines Portugal Singapore South Africa Spain Sweden Taiwan Thailand Uruguay United Kingdom USA Díky této dohodě a úsilí jednotlivých organizací bylo v Evropě dosaženo 45% využití a 37% recyklace odpadních obalů z EPS. Klíč k otázkám: 3a) V padesátých letech bylo do průmyslové výroby zařazeno velké množství plastů (EPS, PVC, PE) 3b)Ropná krize a prudký nárůst cen ropy 3c) Plasty budou hrát v našem životě stále významnější roli. PO TÉTO SEKCI NÁSLEDUJE EXPERIMENT ČÍSLO 4: STLAČOVÁNÍ ODPADNÍHO EPS

16 Projekt byl realizován ve spolupráci s Kauãuk a.s. Sdružení EPS ČR 01/2007