Farklı yapıdaki kağıt ve plastikler, elektrostatik teknikler ve bunların kombinasyonları kullanılarak etkili bir şekilde ayrılabilir. Bütün bu yöntemlerde temel prensip, parçaların elektriksel olarak yüklenmesi ve bu yüklenmeye bağlı olarak ayrıştırılması esasına dayanır. Elektrostatik bu ayırma kombinasyonlar; korona yöntemi ile yükleme (Corona Charged Belt (CBS) Separator), indüksiyonla yükleme (Levitating Belt Separator), sürünmeye dayalı yükleme (Tribocharged Belt Separator (CBS) ) şeklinde örneklendirilebilir. Bunların hepsi ayırma sürecinde farklı aşamalarında yer alabilir. Tarımsal ürünler, tıbbi hammaddeler ve elmas gibi bir çok alanda da aynı veya benzer teknikler uygulanabilir.
Sürekli gelişen ve büyüyen geri dönüşüm süreciyle birlikte,maliyetleri düşülmüş düşük yöntemlerinin arzu edilen maliyet hedeflerine ulaşmadaki tek pratik yol olduğu açıkça görülmektedir. Ancak bu amaçla geliştirilen yöntemlerde, metal ve cam gibi malzemelerin ayrılması nispeten daha basittir. Ancak konu kağıt ve plastikler olumca problemler ortaya çıkar. Dolayısıyla bu noktada çok daha etkili ve verimli ayırma yöntemleri olanelektrostatik yöntemlere geçiş söz konusudur.
Kağıt ve plastiklerin ayrılmasında bilinen ve kullanılan bazı elektrostatik yöntemlerden bahsedecek olursak:
1) Kağıt ayırma: Kağıt ayırmada ortaya çıkan karışık ürün problemin tamamı teknoloji kaynaklı bir problem değildir ancak ayırma koşullarıgerçekten zordur. Bu metot da, bir iğne elektrot dizisinden, iletken bir konveyör bandı üzerindeki malzemelere 0-30kVarasında korona deşarjı uygulanmaktadır. En yüksek iletkenliğe sahip malzemeler, konveyörün ucundaki silindir kendi etrafında hareket ettikçe deşarj olur ve banttan ilk önce ayrılırlar. Yalıtkanlığı fazlaolan parçaların deşarjı daha uzun sürer.
Bu yöntemin uygulanmasındaki problem, elektriksel özelliklerin neme göre değişmesidir. Bu da demek oluyor ki; stok malzeme( kırılacak ve ayrıştırması yapılacak) dikkatli bir şekilde kurutulmazsa veya iklim yeterince kuru değilse, proses verimliliği havadaki neme bağımlı hale gelir. Bu durumda sistemin verimliliği de mevsimsel olarak değişkenlik gösterecektir.
Plastik-plastik ayırma teknolojisi ise, parçalanmış plastiklerin elektriksel olarak yüklenmesi esasına dayanmaktadır. Bu uygulamada bazı öğeler pozitif yüklü hale gelirken diğerleri negatif olarak yüklenir. Uygun yüklü ve yüksek voltajlı bir elektrot, belirli partikülleri çekerken, diğerlerini itecektir. Bununla birlikte farklı kaynaklardan gelen malzemeler farklı yüklenme özellikleri gösterirler, örneğin parçacık yüzey alanı ve şekli, parçaların elektriksel olarak yüklenmesinde önemli bir faktördür ve bu da parçaların ayrılma sıralamasını değiştirir.
Bu yöntemde, özellik olarak birbirine yakın olan PE ve PP ayrılabildiği gibi, yoğunluk olarak birbirine yakın olan ve yüzdürme prosesinde yoğunluk farkı ile kolayca ayrılabilecek olan PVC ve PET de birbirinden rahatlıkla ayrılabilmektedir.
2) Karışık kağıt- polimer ayrımı: Farklı bir ayırma yöntemi ise, karışık bir Tetrabrik (süt-kartonu malzemesi) ve polimer malzemelerin birbirinden ayrılmasıdır. Endüstriyel atıklardan çok karışık evsel atıkların daha kolay bir şekil de ayrıştırılmasına yardımcı olacak bir yöntemdir. Bu teknikte, topraklanmış bir konveyör üzerinde parçacıklar,pozitif yüklü bir elektrot altından geçirilir ve bu arada indüksiyon yoluyla şarj edilir.
Bir elektrik alandaki topraklanmış bir parçacık, eş potansiyel yüzey haline gelmek için yükü dağıtır, bu şekilde elektrik alanı üreten yüksek voltajlı elektrotun tersine bir yük alır. Bu karşıt yük elektroda doğru çekilir. Dielektrik parçacıklar, elektronları dağıtmadaki yetersizliğinden dolayı polarize kalır.İletken olmayan parçacıklar (polimerler) net yüke sahip değildir ve bu nedenle, ne çekilir ne de itilir. Ancak Tetrabrik (kağıt ve karton) parçacıklar net yükü korur ve bu sayede yukarı doğru çekilir.
3) Triboelektrik Yüklü Ayırıcılar: Bu yöntemde, önceden tribolojik olarak yüklenmiş olan parçalar taşıyıcı banda aktarılır ve bant sonundabulunan yüksek voltajlı elektrot sayesinde farklı oranlarda çekilir. Bu çekilme oranına göre parçalar birbirlerinden ayrılmış olur. Bu yöntem ile, PVC pencere profil kırmasından PVC’yi % 99,9 oranın da saf halde yapısındaki yaklaşık % 5-7 oranındaki kauçuklardan ayırmak mümkündür. Çok düşük oranda kalan kauçuk karışımlar ise daha sonra uygulanacak bir opto-elektronik (renk bazlı ayırma) yöntemi ile ayrılarak % 100 saflıkta bir PVC elde etmek mümkündür. Bu hali ile hem Tribolojik yüklenme ve hem de optik sitemin kombinasyonu bir sitem oluşturulmuş olur. Her tülü kompleks karışımların bu yöntem ile etkili bir şekilde ayrılması mümkündür.
Aynı yöntem ile, karışık ABS ve PMMA uygulamasında, ilk ayırma aşamasında % 99,8 oranında saf ABS, ikinci ayrım aşamasında ise %99,7 saflıkta temiz PMMA ayırmak mümkün olmaktadır.
Rüstem POLATMSc.
Polimer Bilimi ve Teknolojisi Danışmanı
RÜSTEM POLAT PLASTİK EĞİİTM ve DANIŞMANLIK
