Tööstuslikud sukelsoojendid jõuavad lõpuks oma kasutusea lõpuni ja PTFE ümbris moodustab olulise osa materjalist. Selle väärtusliku fluoropolümeeri prügilasse ladestamise asemel otsib kasvav ringlussevõtu infrastruktuur võimalusi selle taaskasutamiseks ja taaskasutamiseks. Fluoropolümeerid, eriti PTFE, on tänapäevastes tööstusharudes asendamatud nende ainulaadse keemilise vastupidavuse ja termilise stabiilsuse tõttu, kuid sama vastupidavus, mis muudab need väärtuslikuks, tekitab olulisi ringlussevõtu takistusi.
Kütteseadmetest PTFE ringlussevõtu peamine väljakutse
Peamine takistusPTFE küttekeha ringlussevõtu eluea lõppon materjali äärmine keemiline inertsus. PTFE-s sisalduv süsinik-fluori side on üks tugevamaid orgaanilises keemias, mis annab materjalile mittenakkuva kvaliteedi ja kõrge temperatuuritaluvuse{3}}. Kuid see stabiilsus tähendab, et PTFE-d ei saa sulatada ega reformida nagu termoplasti. Sellel on äärmiselt kõrge sulamistemperatuur ja viskoossus, mis takistab lihtsat uuesti vormimist. Lisaks on kasutuselt kõrvaldatud toodetest (nt sukelsoojenditest) pärit PTFE jäätmed sageli saastunud metallide, jääkide ja muude materjalidega. PTFE inertsuse tõttu on nende saasteainete eraldamine keeruline ja kulukas, mis võib halvendada võimalike ringlussevõetud toodete kvaliteeti.
Esmane ringlussevõtu tee: mehaaniline lihvimine (mikroniseerimine)
Kõige levinum ja kaubanduslikult tasuvam meetod PTFE jäätmete -sealhulgas kütteseadmete PTFE- ringlussevõtuks on mehaaniline lihvimine, mida nimetatakse ka mikroniseerimiseks. See protsess kasutab spetsiaalseid lihvimis- ja jahvatustehnoloogiaid, et lagundada puhas PTFE-jääk peeneks pulbriks. Erinevalt traditsioonilisest plastist ei seisne PTFE ringlussevõtt selle sulatamises, vaid puhta tootmisjäägi mehaanilises jahvatamises peeneks pulbriks.
Seda protsessi nimetatakse sageli esmaseks ringlussevõtuks ja see hõlmab paagutatud PTFE jäätmete kogumist, sorteerimist ja jahvatamist-vabalt voolavaks pulbriks. Kuigi ümbertöödeldud PTFE-l on tavaliselt vähenenud tõmbetugevus ja pikenemine, sobib see konkreetseteks rakendusteks. Selle saavutamiseks kasutatakse laia valikut tehnoloogiaid, alates kuulveskitest kuni õhk- ja reaktiivveskiteni, kusjuures mehaaniline hõõrdumine on üks peamisi taastamismeetodeid.Metallist südamiku eraldamise väljakutse: Kütteseadmete ringlussevõetud PTFE üks suurimaid takistusi on puhtuse saavutamine. Metallist südamiku ja PTFE ümbrise tiheda sideme tõttu on eraldamine energiamahukas ja sageli mittetäielik, piirates ringlussevõetud toodangu kvaliteeti. Sageli rakendatakse selliseid meetodeid nagu krüogeenne jahutamine PTFE rabedaks muutmiseks ja enne lõplikku lihvimist metallsubstraadist puhastamise hõlbustamiseks.
Teisesed rakendused: väärtuslikuks mikropulbriks muutmine
Taaskasutatud PTFE-pulbrit ei kasutata tavaliselt uute tahkete PTFE-küttekehade loomiseks. Selle asemel toimib see suure jõudlusega-lisandina muudes materjalides. Seda protsessi nimetatakse sekundaarseks ringlussevõtuks, mis hõlmab suure molekulmassiga PTFE lagundamist mikropulbriks, kasutades termomehaanilist lagunemist või suure energiaga kiirgust.
Seda ringlussevõetud ptfe-pulbrit kasutatakse lisandina, et anda PTFE-le mõned soovitavad madalad{0}}hõõrdeomadused paljudes rakendustes. Taaskasutatud ptfe-mikropulbri tavalised kasutusalad on järgmised:
Määrde- ja määrdelisandid, mis toimivad äärmusliku rõhu lisandina-.
Lisandid katetele, värvidele ja trükivärvidele, et parandada libisemis- ja kriimustuskindlust.
Lisandid teistele polümeeridele ja plastidele hõõrdumise vähendamiseks ja kulumiskindluse parandamiseks-.
Selle taaskasutatud mikropulbri turuhind sõltub puhtusest ja osakeste suurusest. Peamine takistus suletud ahelaga ringlussevõtule{1}} on saastumine. Taaskasutatud PTFE jõudlus sõltub kriitiliselt vanaraua sööda puhtusest. Praegu hinnatakse sellistest allikatest pärit taaskasutatud PTFE pulbrit 5–5–20 kilogrammi kohta, samas kui uutes küttekehades kasutatav algne PTFE materjal on oluliselt kallim ja palju kõrgema puhtusastmega.
Arenevad tehnoloogiad: sihiks ringmajandus
Kuigi mehaaniline ringlussevõtt toob kaasa tsükli vähenemise, uuritakse täiustatud tehnoloogiaid algsete keemiliste ehitusplokkide taastamiseks. Üks meetod hõlmab tertsiaarset ringlussevõttu ehk üles{1}}tsüklit, mille käigus kasutatakse pürolüüsi (PTFE lagundamine soojusega hapnikuvabas -keskkonnas), et "lahti pakkida" polümeeriahelad tagasi monomeerideks nagu tetrafluoroetüleen (TFE). Neid taaskasutatud monomeere saab puhastada ja kasutada uue esmaklassilise -PTFE tootmiseks.
Muude uudsete energiatehnoloogiate eesmärk on vähendada PTFE ringlussevõtu keskkonnamõju. Jaapani teadlased on välja töötanud elektronkiire kiiritamise meetodi, et alandada PTFE lagunemistemperatuuri 370 kraadini, vähendades energiakulusid ligikaudu 50%. Samuti on avastatud uusi mehaanilisi meetodeid, mis kasutavad naatriumi ja kuuljahvatamist, et lõhkuda PTFE süsinik-fluori sidemed toatemperatuuril, muutes selle kahjutuks süsinikuks ja naatriumfluoriidiks.
PTFE-küttekehade kasutuse{0}}lõpuhalduse tegelikkus
Kuigi täiuslik suletud{0}}ahela ringlussevõtt jääb PTFE metallkomponentidest eraldamise keerukuse tõttu tabamatuks, pakub praegune mehaaniline lihvimine praktilist ja kasvavat lahendust. See protsess juhib olulised materjalid edukalt prügilasse ja pakub väärtuslikku, madala hõõrdumisega{2}}toorainet määrdeainete ja pinnakatete tööstusele-13. Seadusandlus juhib jätkuvalt muutusi. Ranged jäätmetekke vältimise ja ringlussevõtu eeskirjad, nagu Saksamaa suletud ainetsükli jäätmekäitluse seadus (KrWG), seavad ringlussevõtu ja muud taaskasutusmeetodid utiliseerimisele prioriteediks, mis sunnib selles sektoris uuendusi.
