Если для изготовления новых изделий используются вторичные полимеры, извлеченные из отходов упаковки, они должны отвечать строгим требованиям с точки зрения органолептических показателей. Однако зачастую рецикляты имеют неприятные запахи, многие из которых не поддаются идентификации. Институт технологий переработки и производства упаковки Общества Фраунгофера (IVV) проанализировал органолептические свойства использованных пакетов из ПЭВД, полученных из различных систем сбора. С помощью комбинированных методов аналитической химии исследователям удалось идентифицировать более 60 веществ с выраженным запахом. Эти результаты помогут реализовывать технологии, направленные на устранение неприятных запахов.
Для достижения целей, определяемых новой директивой ЕС, касающейся вторичной переработки отходов упаковки, необходимо осваивать новые рынки, где рецикляты могут стать востребованным сырьем. Чтобы вновь использовать ее для изготовления высококачественной продукции, вторичка не должна иметь неприятного запаха, который может препятствовать созданию замкнутого цикла в секторе упаковки. В настоящее время высокие показатели повторного использования имеют прежде всего вторичные гранулы, полученные из ПЭТ-бутылок.

В центре внимания — ПЭВД-отходы

Отделение органолептического анализа Института технологий переработки и производства упаковки Общества Фраунгофера занимается изучением свойств пластмасс и рециклятов, а также оптимизацией их применения. Институтом уже были проанализированы пахучие вещества в отходах ПЭНД и рециклятах, полученных из упаковки моющих средств и средств по уходу за телом. Недавно IVV в кооперации с кафедрой изучения ароматов Университета имени Фридриха-Александра в Эрлангене и Нюрнберге и с Университетом Аликанте провел такую же работу в отношении ПЭВД.
Одним из наиболее часто используемых полимерных материалов является также полиэтилен высокого давления (ПЭВД). Из него изготавливается самая различная упаковка, например пакеты для покупок. После попадания в систему сбора отходов они направляются на рециклинг. На примере использованных ПЭВД-пакетов для покупок в исследовании IVV также было показано влияние стратегии раздельного сбора на показатели органолептических свойств материалов.

Идентификация пахучих веществ

Идентификация веществ, вызывающих неприятный запах, является основным условием для принятия мер по улучшению запаха сырья и изделия. Большая часть пахучих веществ, выявленных при исследовании IVV, является обычными продуктами обмена веществ микроорганизмов. Именно поэтому отходы часто имеют сырный и фекальный аромат. Также были выявлены карбоновые кислоты, серосодержащие и азотсодержащие компоненты. Информацию о происхождении обнаруженных пахучих веществ дает прежде всего их химическая структура. На основании этих данных можно проследить путь упаковки от попадания в отходы через процесс рециклинга во вторичный материал. В зависимости от того, на каком этапе процесса удаление пахучего вещества невозможно или имеется риск возникновения нового запаха, можно принять целенаправленные меры для борьбы с этими явлениями.

Раздельный сбор в «желтые мешки»

Исследование показало, что сам способ сбора отходов упаковки решающим образом влияет на качество запаха пакетов для покупок. Значительные преимущества обеспечивает концепция раздельного сбора в «желтые мешки». Собранные таким способом отходы имеют значительно менее выраженный запах. И, наоборот, фракции отходов, поступивших из общих контейнеров для бытового мусора, имеет более интенсивный запах сыра, пота и фекалий. Более высокое содержание органических веществ в остаточных отходах благоприятствует возникновению микробных продуктов разложения. Кроме того, исследование показало, что собранные раздельно ПЭВД-пакеты для покупок, которые промывались при температуре 60°C, содержали меньшее количество пахучих веществ и имели более слабый общий запах, чем непромытые пакеты.

Методы идентификации запахов

Для идентификации запахов группа ученых использовала методы органолептического анализа. Вещества, вызывающие запах, определялись с помощью методов аналитической химии, таких как газовая хроматография-ольфактометрия в сочетании с массспектрометрией. Таким образом, были установлены химическая структура и возможные источники возникновения пахучих веществ. Теперь эти полученные данные могут использоваться для разработки индивидуальных решенийпо оптимизации запаха рециклятов пластмасс еще до сбора отходов.