Hledá se nové užití pro čelní lepená skla automobilů

Na VUT v Brně jsou zkoumány možnosti jak využít lepená automobilová skla, vznikající při demontáži autovraků. Dosud většinou končily na skládce, rýsuje se však pro ně jiná budoucnost.

V případě recyklace autoskla představuje problém bezpečnostní fólie, která se nachází po celé ploše, a dále obsah různých pryskyřic a tónovacích pokovení. Ovšem i na autoskla se na území ČR nachází recyklační linky, jež řeší tyto problémy.

SPÉKANÉ OBKLADY

Autoskla se zde recyklují převážně drcením, samozřejmě zvlášt skla s fólií a bez fólie. Požadavek na důslednou separaci různých druhů autoskel od sebe má vedle technologických také finanční důvody. Náklady na zpracování čelních skel s obsahem fólie jsou totiž téměř dvaapůlkrát vyšší, než zpracování autoskel, která nejsou spojena fólií. Po rozdrcení se různými cestami odstraňují zbytky fólií, pryskyřic a jiných nečistot. Výsledný recyklát je pak připraven k dalšímu zpracování.


Snad každý materiál či výrobek, který prochází recyklačním cyklem a je následně využíván při výrobě nových materiálů a produktů, může obsahovat jisté procento nečistot, jež se podílejí na zhoršení jeho původních parametrů. Ani recyklované sklo není v tomto ohledu výjimkou.

Konkrétně střepy pocházející z lepených skel automobilů mohou obsahovat hned několik druhů částic a prvků, které by mohly fatálně v negativním slova smyslu ovlivnit průběh výroby nového skla. Na závadu je také různorodost granulometrického složení.

Pro opětovnou výrobu skla se proto spotřebovává jen určité množství těchto střepů. Zbylé frakce jsou využívány např. pro výrobu izolací na bázi vláken subtilních rozměrů (známých jako minerální vlna).

VÝROBA Z DRCENÉHO SKLA

Výrobní technologie sklosilikátových prvků je závislá především na charakteru vstupní vsázky (typ skloviny, její granulometrie, použité modifikační složky a jejich množství atd.) a daném výrobci. S ohledem na tyto skutečnosti existují různé výrobní postupy a technologie. Podstatnou roli hraje také fakt, zda mají být finální výrobky již v požadovaném formátu a s odpovídající kvalitou povrchu, či ještě následuje na výrobní lince mechanická úprava formátu a jakosti povrchu.

V současné době existuje v ČR několik možných technologií produkce sklosilikátových prvků. Princip všech těchto výrobních procesů a postupů je obdobný, přičemž liší se pouze v některých detailech. Při produkci sklosilikátových materiálů je základní vstupní surovinou drcené sklo, které je přímo vyráběno k tomuto účelu. Surovina je dodávána již nadrcená v požadovaných frakcích, popř. se její granulometrické složení upraví přímo na místě sítovým rozborem (eliminace nežádoucích frakcí). Zpravidla se nepoužívají frakce nad 6 mm. K provedení požadovaných barevných variací jsou ke vstupní surovině přidávány pigmenty v práškové podobě. Sklo i s pigmenty je navrstveno do žáruvzdorných forem, jejichž povrch je opatřen separačním materiálem (např. na bázi kaolinové suspenze).

Separační prostředek se používá především kvůli riziku fixace zahřáté skloviny k formě, což má za následek destrukci výrobku (vznik nežádoucích napětí ve sklovině) a případně také formy. Může k tomu dojít z důvodů rozdílných koeficientů délkové teplotní roztažnosti ve fázi chladící a také vyjmutí výrobku z formy. V další fázi jsou naplněné formy umístěny do systémů elektrických pecí s krokovým posunem, které tvoří jádro výrobního postupu. V těchto pecích pak probíhá dle režimové teplotní křivky ohřev, izotermní výdrž a chlazení. Maximální teplota se pohybuje kolem hodnoty 1000 °C (podle vstupní suroviny). Vzhledem k termodynamickým vlastnostem a chemismu vstupní vsázky (převážně sklo) se jedná o teplotu spékání neboli tzv. sintraci.

Zjednodušeně lze tvrdit, že dochází k natavení zrn na povrchu (nedochází tedy k tavení systému), čímž dojde k jejich propojení a vytvoření souvislé struktury. Produkty takto vyrobené se vyznačují specifickou strukturou, tj. na pohled se jeví jistou pravidelnou texturou, avšak stále se jedná o materiály amorfní s případným malým množstvím krystalické fáze.

Vyrobené obklady nalézají uplatnění jako finální povrchy podlah jak pro běžné užití v interiéru, tak i aplikace v náročných podmínkách (exteriéru, chemické provozy, plavecké bazény atd.).

VYUŽITÍ RECYKLOVANÝCH STŘEPŮ

Předmětem výzkumu v rámci Ústavu technologie stavebních hmot a dílců stavební fakulty VUT v Brně bylo využití střepů z čelních skel automobilů, které nezužitkují sklárny, jako surovinu pro výrobu spékaných obkladů.

Pro účely analýz bylo vyrobeno několik sad zkušebních těles, na nichž byly testovány základní charakteristiky související s aplikací vyrobených materiálů jako dlažby a obklady. Kvalitativní parametry zamýšlených výrobků byly nastaveny v souladu s normami ČSN ENI SO 10545-XX. Modifikace vsázky byla provedena v rozsahu 5 až 50 % (hmotnostních) a výrobní procedura vycházela z běžné praxe pro sodnoborosilikátové granulované sklo.

Z provedených měření a analýz základních fyzikálně mechanických parametrů je zřejmé, že při výrobě obkladů ze sodnoboritosilikátového skla je možné primární surovinu částečně nahradit střepy pocházejícími z recyklace čelních lepených skel automobilů – ovšem jen ve velmi omezeném rozsahu, tj. v dávce maximálně do 5 %. Se zvyšující se dávkou alternativní suroviny dochází k rapidnímu poklesu pevnostních parametrů, výrazně klesají hodnoty u vzorků vystavených působení mrazu.

Rapidní pokles hodnot se zvyšující se dávkou střepů ze skel automobilů lze připisovat s největší pravděpodobností diferencím teplotně-dilatačních parametrů použitých surovin. Tato skutečnost se projevuje nejmarkantněji při velmi podstatné fázi výrobního procesu – chlazení, kdy dochází k postupnému narušování či vzniku případných defektů ve struktuře spékaných desek na bázi skla. Pro praktické aplikace by bylo možné uvažovat snad receptury s obsahem do 10 % alternativní suroviny, čímž by bylo příznivě ovlivněno ekologické hledisko – tj. spotřeba odpadů, resp. druhotných surovin, ovšem je nutné počítat se sníženými nároky na funkční a užitné vlastnosti těchto výrobků. Mohlo by se tak jednat o aplikace převážně v klimatických podmínkách interiéru pro obytné budovy, nikoli však provozně náročné podmínky a zatížení.

 

Ing. Tomáš Melichar
doc. Ing. Jiří Bydžovský
CSc. Ing. Šárka Keprdová
Ústav technologie stavebních hmot a dílců, Fakulta stavební VUT, Brno

 

Článek byl převzat z portálu www.tzb-info.cz, kde ho rovněž naleznete v plném znění.

Výzkum byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy v rámci výzkumného záměru MSM 0021630511 „Progresivní stavební materiály s využitím druhotných surovin a jejich vliv na životnost konstrukcí“.

Čelní lepená skla automobilů před recyklací.

zdroj: www.splrecycling.com

Výsledný produkt připravený k dalšímu využití.

Příklad typické textury běžně komerčně v zahraničí vyráběných.

Zdroj: http://s3.amazonaws.com

Zleva textura reprezentativních vzorků – náhrada (zleva) 20, 35 a 50 % primární vsázky střepy z lepených autoskel.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *