Wraz ze wzrostem świadomości na temat wpływu odpadów z tworzyw sztucznych na środowisko i zwiększonych obciążeń związanych z ich utylizacją, istnieje tendencja do stosowania wszędzie, gdzie to możliwe, tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu zamiast pierwotnego. Ponieważ wiele laboratoryjnych materiałów eksploatacyjnych jest wykonanych z tworzyw sztucznych, nasuwa się pytanie, czy możliwe jest przejście w laboratorium na tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu, a jeśli tak, to czy jest to wykonalne.
Naukowcy wykorzystują plastikowe materiały eksploatacyjne w szerokiej gamie produktów w laboratorium i wokół niego – w tym probówek (Probówki kriowialne,Probówki do PCR,Probówki wirówkowe), Mikropłytki (płytki hodowlane,Płytka o głębokości 24,48,96 dołków, Palety PCR), końcówki do pipet(końcówki automatyczne lub uniwersalne), szalki Petriego,Butelki z odczynnikami,i więcej. Aby uzyskać dokładne i wiarygodne wyniki, materiały użyte w materiałach eksploatacyjnych muszą spełniać najwyższe standardy pod względem jakości, konsystencji i czystości. Konsekwencje użycia materiałów niespełniających norm mogą być poważne: dane z całego eksperymentu lub serii eksperymentów mogą stać się bezwartościowe, jeśli tylko jeden materiał eksploatacyjny ulegnie awarii lub spowoduje zanieczyszczenie. Czy możliwe jest zatem osiągnięcie tak wysokich standardów przy użyciu tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw zrozumieć, jak to się robi.
Jak poddaje się recyklingowi tworzywa sztuczne?
Na całym świecie recykling tworzyw sztucznych to rozwijająca się branża, napędzana rosnącą świadomością wpływu, jaki odpady z tworzyw sztucznych mają na globalne środowisko. Istnieją jednak duże różnice w programach recyklingu działających w różnych krajach, zarówno pod względem skali, jak i sposobu realizacji. Na przykład w Niemczech program Green Point, w ramach którego producenci pokrywają koszty recyklingu tworzyw sztucznych znajdujących się w ich produktach, wdrożono już w 1990 r. i od tego czasu rozszerzono go na inne części Europy. Jednak w wielu krajach skala recyklingu tworzyw sztucznych jest mniejsza, częściowo ze względu na wiele wyzwań związanych z efektywnym recyklingiem.
Kluczowym wyzwaniem w recyklingu tworzyw sztucznych jest to, że tworzywa sztuczne stanowią znacznie bardziej zróżnicowaną chemicznie grupę materiałów niż np. szkło. Oznacza to, że aby uzyskać użyteczny materiał z recyklingu, odpady z tworzyw sztucznych należy posortować na kategorie. Różne kraje i regiony mają własne, znormalizowane systemy kategoryzacji odpadów nadających się do recyklingu, ale w wielu z nich obowiązuje ta sama klasyfikacja tworzyw sztucznych:
- Politereftalan etylenu (PET)
- Polietylen o dużej gęstości (HDPE)
- Polichlorek winylu (PVC)
- Polietylen o małej gęstości (LDPE)
- Polipropylen (PP)
- Polistyren (PS)
- Inny
Istnieją duże różnice w łatwości recyklingu tych różnych kategorii. Na przykład grupy 1 i 2 stosunkowo łatwo poddaje się recyklingowi, podczas gdy kategoria „inne” (grupa 7) zwykle nie jest poddawana recyklingowi5. Niezależnie od numeru grupy, tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu mogą znacznie różnić się od swoich pierwotnych odpowiedników pod względem czystości i właściwości mechanicznych. Dzieje się tak dlatego, że nawet po czyszczeniu i sortowaniu pozostają zanieczyszczenia pochodzące z różnych rodzajów tworzyw sztucznych lub substancji powstałych w wyniku poprzedniego użycia materiałów. Dlatego większość tworzyw sztucznych (w przeciwieństwie do szkła) jest poddawana recyklingowi tylko raz, a materiały pochodzące z recyklingu mają inne zastosowania niż ich pierwotne odpowiedniki.
Jakie produkty można wykonać z tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu?
Pytanie do użytkowników laboratorium brzmi: A co z materiałami laboratoryjnymi? Czy istnieją możliwości produkcji laboratoryjnych tworzyw sztucznych z materiałów pochodzących z recyklingu? Aby to ustalić, należy dokładnie przyjrzeć się właściwościom, jakich użytkownicy oczekują od materiałów laboratoryjnych oraz konsekwencjom stosowania materiałów niespełniających norm.
Najważniejszą z tych właściwości jest czystość. Istotne jest, aby zminimalizować ilość zanieczyszczeń w tworzywach sztucznych stosowanych w laboratoryjnych materiałach eksploatacyjnych, ponieważ mogą one przedostawać się z polimeru do próbki. Te tak zwane substancje wymywalne mogą mieć szereg wysoce nieprzewidywalnych skutków, na przykład na hodowle żywych komórek, wpływając jednocześnie na techniki analityczne. Z tego powodu producenci materiałów laboratoryjnych zawsze wybierają materiały z minimalną ilością dodatków.
Jeśli chodzi o tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu, producenci nie są w stanie określić dokładnego pochodzenia ich materiałów, a tym samym ewentualnych zanieczyszczeń. I choć producenci wkładają wiele wysiłku w oczyszczanie tworzyw sztucznych podczas procesu recyklingu, czystość materiału pochodzącego z recyklingu jest znacznie niższa niż w przypadku tworzyw sztucznych pierwotnych. Z tego powodu tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu dobrze nadają się do produktów, na których zastosowanie nie mają wpływu małe ilości substancji wymywanych. Przykładami są materiały do budowy domów i dróg (HDPE), odzież (PET) i materiały amortyzujące do opakowań (PS).
Jednakże w przypadku laboratoryjnych materiałów eksploatacyjnych, a także innych wrażliwych zastosowań, takich jak wiele materiałów mających kontakt z żywnością, poziomy czystości obecnych procesów recyklingu nie są wystarczające, aby zagwarantować wiarygodne i powtarzalne wyniki w laboratorium. Ponadto wysoka przejrzystość optyczna i spójne właściwości mechaniczne są niezbędne w większości zastosowań laboratoryjnych materiałów eksploatacyjnych, a wymagania te nie są spełnione również w przypadku stosowania tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu. Dlatego użycie tych materiałów może prowadzić do fałszywie pozytywnych lub negatywnych wyników badań, błędów w badaniach kryminalistycznych i błędnych diagnoz medycznych.
Wniosek
Recykling tworzyw sztucznych to ugruntowany i rozwijający się trend na całym świecie, który będzie miał pozytywny, trwały wpływ na środowisko poprzez redukcję ilości odpadów z tworzyw sztucznych. W środowisku laboratoryjnym tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu można stosować w zastosowaniach, które nie są tak zależne od czystości, np. w opakowaniach. Jednakże obecne praktyki recyklingu nie spełniają wymagań stawianych materiałom laboratoryjnym pod względem czystości i konsystencji, w związku z czym elementy te nadal muszą być wykonane z pierwotnych tworzyw sztucznych.
Czas publikacji: 29 stycznia 2023 r