Optimering af materialegenvinding af procesmaterialer af plast

1 Kortlægning

1.1 Kasseret procesmateriale i plastvirksomheder

Der opstår et vist spild af materialer ved alle plastprocesser, uanset om det er termoplastiske materialer eller hærdeplaster der formgives. Der kan også opstå spild af materialer ved efterkonfektioneringsprocesser. Spildprocenten vil i en vis udstrækning afhænge af hvilken forarbejdningsproces der er tale om, men også produktionens størrelse vil spille ind. Således vil spildet være størst for små serier, idet spildet typisk sker i opstarts- og stopfasen.

En anden kilde til materialespild er emner der fremstilles med fejl. Det kan både skyldes uregelmæssighed i processen eller problemer med materialet (eksempelvis fugt). Selvom den sidste type spild helst ikke skulle opstå, så sker det alligevel. Det vil typisk kunne ske når man begynder at arbejde med materialer man ikke er kendt med, eller forsøger sig med en ny teknologi eller begynder at levere til et nyt kundesegment hvor der er særlige krav til renhed (fx fødevarer/medico).

Umiddelbart vurderes det at fremstilling af produkter ved udstansning af plademateriale, folie efter bukning eller vakuumformning, er et af de områder hvor der opstår en betydelig mængde kasseret procesmateriale (spild) i form af afskær. Det samme gælder også ved udskæring og konfektionering af måtter fremstillet i en hærdeplast som polyurethan. Afskær kan ved disse produkttyper ligge i området 5–25 % afhængig af geometri og procesbetingelser.

Ved fremstilling af EPS er der den specielle problematik at der sker et uhensigtsmæssigt materialetab hvis emnerne fremstilles med for høj vægtfylde i forhold til specifikationen. Internt produktionsspild genanvendes for EPS' vedkommende allerede i nye produkter umiddelbart efter neddeling, så for denne del af den plastforarbejdende industri er det nok så interessant at se på mulighederne for eksternt genbrug af brugt emballage.

Endvidere kan der opstå kasseret procesmateriale ved destruktiv prøvning.

Når det gælder genanvendelse af procesmateriale til nye produkter, er der betydelige forskelle i hvor let det lader sig gøre i egen produktion.

Simplest er det for de virksomheder der anvender termoplastiske plasttyper til emnefremstilling, så længe de ikke er coekstruderede eller på anden vis blevet kombinet eller samstøbt med et andet materiale i form af en anden plasttype, et indlæg (metal/tekstil), en limning eller en laminering

For hærdeplasttyperne er genanvendelse besværliggjort på grund af tværbindingerne mellem molekylkæderne som forhindrer materialet i at kunne gensmeltes til samme produkttype. Ofte er hærdeplasttyperne glasfiberforstærkede hvilket gør at en neddeling ikke ligger lige for i relation til intern genanvendelse af processpild.

De ovenfor nævnte forhold bevirker at de problemstillinger den enkelte plastvirksomhed står over for i relation til intern genanvendelse af processpild, er meget forskellige, idet de ikke alene er afhængig af hvilken proces og materialetype man anvender, men også af krav til de færdige produkter med hensyn til mekaniske egenskaber eller helt andre krav der stilles som følge af lovmæssige krav eller kundespecifikke krav. Sådanne krav kan bl.a. omfatte krav i relation til produkter beregnet til drikkevandsforsyning, levnedsmidler, gastransport, medicosektoren eller til områder hvor der stilles krav til brandmæssige egenskaber.

For at få en idé om hvilke problemstillinger den enkelte plastvirksomhed har i relation til genanvendelse af eget processpild, har der været gennemført en spørgeskemaundersøgelse først i relation til de i projektet direkte deltagende virksomheder, men senere også til en bredere del af Plastindustrien i Danmarks medlemsvirksomheder. I undersøgelsen er også indgået spørgsmål om hvorvidt man kan anvende eksternt plastspild i sin produktion, og virksomhedernes holdning til oprettelse af et kontaktforum hvor virksomhederne kan udveksle oplysninger om plastspild som man gerne vil modtage eller afsætte.

Plastspildet vil fremover i de fleste sammenhænge blive betegnet som kasseret procesmateriale for at understrege at det som udgangspunkt er en værdifuld ressource.

1.2 spørgeskemaundersøgelse

Der er udsendt spørgeskemaer (Bilag A) til 49 virksomheder inkl. projektets 7 deltagende virksomheder. Der er modtaget 25 svar.

Spørgsmålene omfatter følgende:

  1. Hvor stor er mængden af produktionsspild (kasseret procesmateriale) af plast (inkl. spild der genanvendes)?
  2. Procentvis fordeling af produktionsspild fordelt på processer og materialer
  3. Hvad sker der med produktionsspildet?
  4. Hvad gøres for at holde produktionsspildet rent og de forskellige plasttyper adskilt?
  5. Såfremt materialet ikke kan genanvendes, sælges eller afsættes på anden vis - hvad er i givet fald årsagen til dette?
  6. Kan I bruge udefra kommende produktionsspild i produktionen?
  7. Hvis I kan bruge udefra kommende produktionsspild, hvilke krav stiller I så til materialet?
  8. Synes I at oprettelsen af et kontaktforum er en god idé?
  9. I bekræftende fald, har I nogle ideér til hvorledes et sådant kontaktforum kunne tænkes opbygget for at I ville gøre brug af det?
  10. Kontrol/analyseudstyr: Hvilket udstyr anvendes til kontrol af råvarer/produkter?
  11. Har I erfaringer med internt produktionsspild/regenerat som I er villige til at dele med andre i branchen?
  12. Har I kommentarer til spørgeskemaundersøgelsen der kan være af nytte for plastindustrien?
  13. Ønsker I at være anonyme?
  14. Er virksomheden certificeret?

Svarene er indtastet i en database hvorfra der kan laves passende udtræk af oplysninger.

Svarene er efterfølgende anonymiseret på de punkter hvor virksomhederne har ønsket dette.

De samlede mængder af affald fra de virksomheder der har besvaret spørgeskemaerne, er vist i Tabel 1.1. Da spørgeskemaet er udformet så svarene kun opgives inden for opgivne intervaller (fx 100-500 ton), findes ikke data for den nøjagtige mængde processpild. I stedet er beregnet den mindste og den største mængde processpild ud fra de opgivne intervaller samt middelværdien af fordelingen i %.

Tabel 1.1 Produktionsspild og behandling

Mængder af produktionsspild Minimum (ton) Maksimum (ton) Fordeling %(middel)
Produktionsspild fra virksomheder 13.015 15.965  
Behandling af produktionsspild      
Affald genanvendt i egen produktion 1.350 2.659 14
Solgt til anden virksomhed 7.582 8.317 55
Til forbrænding 3.278 3.827 24
Til deponering 795 1.155 7

I Tabel 1.1 er som nævnt en vis usikkerhed vedrørende de indberettede totalmængder grundet den grove opdeling, men også grundet at nogle af de virksomheder der har mængder over 500 ton, ikke har opgivet den omtrentlige mængde. Der er endvidere mulighed for at nogle virksomheder ikke har medregnet det interne spild der genbruges rutinemæssigt i produktionen. Mængden af produktionsspild kan således godt være større end de indberettede mængder.

Af Tabel 1.1 ses at den foretrukne behandling er salg til anden virksomhed (55 %). Mængden som nyttiggøres ved forbrænding, udgør 24 %, mens mængden til deponering kun udgør 7 % svarende til ca. 1.000 ton.

I Tabel 1.2 er vist en vægtbaseret fordeling af processpild på processer. Her ses at hovedparten (45 %) repræsenteres af ekstruderingsprocesser.

Tabel 1.2 Vægtbaseret Fordeling af processpild på processer

Proces % af samlet mængde processpild (middel) i undersøgelse (vægtbaseret)
Sprøjtestøbning 9
Ekstrudering 45
Folieblæsning 12
Vakuumformning 4
RIM-teknik 0,6
Andet 30

Hvis man ser på fordelingen ud fra antal af virksomheder i en separat undersøgelse udført af Plastindustrien i Danmark ses af Tabel 1.3 at sprøjtestøbningsvirksomheder udgør det største antal (30 %). Fordelingstallene i Tabel 1.3 kan ikke umiddelbart sammenlignes med de vægtbaserede fordelingstal i Tabel 1.2.

Tabel 1.3 Fordeling af antal virksomheder på anvendte processer

Proces % fordeling af virksomheder ud fra plastindustriens data om 222 producerende virksomheder (Baseret på antal)
Sprøjtestøbning 29,7
Ekstrudering 13,1
PUR 5,0
EPS 3,6
Termoformning 11,7
Støbning 7,2
Pressestøbning 1,4
Regranulering 3,6
Fiberarmeret hærdeplast 6,3
Rotationsstøbning 1,8
Ikke angivet proces 16,7

Endelig er der i Tabel 1.4 udtrukket data vedrørende fordeling af processpild på polymertyper. Her ses at over halvdelen (55 %) udgøres af PP/PE-polymerer.

Tabel 1.4 Fordeling af processpild på polymertyper

Polymertype % af samlet mængde (middel)
PE/PP 55
ABS 1,7
PS 7
PVC 11
PUR+EPS 3,3
PET 0,9
Ikke oplyst kilde samt blandinger af polymerer 21

I det følgende er angivet anonymiserede eksempler på svar på en del af de resterende spørgsmål i spørgeskemaundersøgelsen:

Spørgsmål 4. Hvad gøres for at holde produktionsspildet rent og de forskellige plasttyper adskilt?

Eksempler på svar:

  • Indpakning eller pakning i container efter typer
  • Granulering i kværn med én kværn pr. farve
  • Bearbejdning af forskellige polymerer i hver sit område, omgående granulering af opstået produktionsspild
  • Kildesortering ved produktionslinier med efterfølgende håndtering af kasseret procesmateriale af særligt personale
  • Umiddelbar opsamling af produktionsspild med lagring efter type og farve

Spørgsmål 5. Såfremt materialet ikke kan genanvendes, sælges eller afsættes på anden vis - hvad er så årsagen til dette?

Eksempler på svar:

  • Processpildet er sammensat af flere polymerer
  • Plasten har ændret materialeegenskaber, så den ikke kan genbruges i egne processer
  • Plasten er smeltet sammen i en klump som man ikke kan håndtere

Spørgsmål 7. Hvis I kan bruge udefra kommende produktionsspild, hvilke krav stiller I så til materialet?

Eksempler på svar:

  • Der stilles krav til farve og flydeegenskaber mv., det skal være fri for fremmedlegemer
  • En del virksomheder kan bruge polymerer som fx PE, PP, PVC når de ikke er forurenet med rester af andre polymerer og er fri for snavs eller misfarvning (brændt). Blandede farver kan typisk accepteres

Spørgsmål 9. Hvis I synes et kontaktforum er en god idé, har I så nogle idéer til hvorledes et sådant kontaktforum kunne tænkes opbygget for at I ville gøre brug af det?

Eksempler på svar:

  • Det skal være en affaldsbørs hvor man kan beskrive sit affald, så andre kan finde frem til det og evt. finde alternativ anvendelse
  • Et kontaktforum bør opdeles efter forarbejdningsproces
  • En hjemmeside hvor man kan annoncere med sit spild, type og mængde
  • Et "kontaktbureau" for plast vil være til stor hjælp for producenter og aftagere af spild
  • Internetbaseret kontaktforum med deltagere af producenter, transportører, oparbejdere (også udenlandske) og behandlere
  • Erfaringen er at det største problem med et kontaktforum er at finde virksomheder der kan anvende regeneret plast der i praksis aldrig har helt samme kvalitet som jomfruelige varer.
  • Den bør være internetbaseret
  • Information over mængder og typer vil være omfattende at opdatere (kræver ressourcer), mens simple lister med typer man vil af med eller gerne vil have, er relevante og måske til at styre for plastindustrien

Spørgsmål 10. Kontrol/analyseudstyr: Hvilket udstyr anvendes til kontrol af råvarer/produkter?

Brugen af kontroludstyr varierer i besvarelserne. Hovedparten af de virksomheder som ekstruderer, baserer kontrollen på leverandørcertifikater og analyser fra leverandøren. Ved andre procestyper kan dog indgå meget forskelligt analyseudstyr, fx simple analyser som tykkelsesmålinger, men også udstyr til måling af mekaniske egenskaber, gennemskinnelighedsmåler, GC, IR mv.

Spørgsmål 14. Certificeringer

  • 18 virksomheder er kvalitetscertificerede efter ISO 9001, 9002 eller andet svarende til 37 %
  • 13 virksomheder er miljøcertificerede efter ISO 14001, EMAS eller andet svarende til 27 %
  • Flere virksomheder har igangsat certificering

Fordelingstallene for branchen er ifølge plastindustrien at 27 % er kvalitetscertificerede, og 14 % er miljøcertificerede.

1.2.1 Overordnede konklusioner fra undersøgelsen

Samlet viser undersøgelsen at det kun er en begrænset mængde af processpildet som ikke nyttiggøres, svarende til ca. 7 %. Der er dog stadig en del affald som sendes til forbrænding (24 %).

Genanvendelse af affaldet internt kræver kildesortering, neddelingsudstyr, lagring efter type og farve samt uddannelse af personale i korrekt håndtering

Affald som ikke kan genanvendes, består fx af blandede polymerer, er smeltet sammen til store klumper eller har ændret egenskaber, så det ikke kan overholde kravene til procesmateriale mere.

Der er udtrykt en rimelig stor interesse for en eller anden form for internetbaseret kontaktforum.

 



Version 1.0 Juni 2004, © Miljøstyrelsen.