Poniższy tekst jest fragmentem publikacji "SPALARnie, czyli jak rozwiązać problem odpadów", która ukaże się niebawem nakładem Federacji Zielonych - Oświęcim i Ogólnopolskiego Towarzystwa Zagospodarowania Odpadów "3R", dzięki pomocy finansowej the German Marshall Fund - the Environmental Partnership for Central Europe. Dziękuję Piotrowi Fladerowi, którego list stał się inspiracją do poszerzenia tego tekstu o analizę jakościową tworzyw.

Jeśli chcemy wykorzystać odpady z tworzyw sztucznych jako surowce wtórne, musimy je wcześniej posegregować. Jednak rozpoznanie z jakiego tworzywa został dany przedmiot wykonany nie jest wcale łatwe. Mechaniczne sposoby rozdziału nie są doskonałe i nadal pozostają w stadium prób. Zadowalające efekty osiągnięto dotychczas dla mieszanin dwu- i trójskładnikowych. Chemiczne i fizykochemiczne metody pozwalające dokładnie określić typ tworzywa są czasochłonne i trudne do mechanizacji. Pozostaje więc segregacja ręczna - optyczna. Aby ją umożliwić, amerykańscy producenci wprowadzili oznaczenia kodowe dla najczęściej spotykanych plastyków. Przyjęta przez nich konwencja upowszechniła się także w wielu innych krajach i nawet niektóre wyroby polskie (przeznaczone na eksport) posiadają już odpowiednie oznaczenia.

Dzięki tym znakom możemy bojkotować pewne szczególnie szkodliwe tworzywa, np. PCW (nr 3). Możemy też nie kupować wyrobów z numerem 7, gdyż tego typu "niezidentyfikowany" plastyk z pewnością nie da się powtórnie wykorzystać, a może być równie groźny, jak PCW. (Takim tworzywem jest np. polichlorek winylidenu.) Wyjątkiem z grupy siódmej (potwierdzającym regułę) są butle z poliwęglanu, które można używać wielokrotnie, tak jak butelki szklane.

PET(E) HDPE PVC LDPE PP PS INNE
PE-HD V PE-LD

Rodzaje tworzyw i ich typowe zastosowanie:

1. PET - politereftalan etylenu: butelki na napoje i wodę o obj. 1,5 i 2 litry, a ostatnio także 0,33 l, czasem jednolitrowe na tłuszcze.
   
2. HDPE (PE-HD) - gęsty (sztywny) polietylen: butelki na domowe chemikalia, nakrętki na butelki, zazwyczaj cienkie woreczki i folia "szeleszcząca".
   
3. PVC (V) - polichlorek winylu, winyl (pcw): butelki na tłuszcze (czasem też na wodę), opakowania na żywność (np. sałatki), opakowania zabawek.
   
4. LDPE (PE-LD) - rzadki (miękki) polietylen: plastykowe torby, woreczki ("nieszeleszczące), butelki do zgniatania (np. z ketchupem).
   
5. PP - polipropylen: podobnie do polietylenu.
   
6. PS - polistyren: tacki, foremki na jajka, kubki - najczęściej spotykany w formie styropianu (polistyren spieniony) i dzięki temu łatwy do rozpoznania.

Jeśli na opakowaniu brak jest informacji, z jakiego tworzywa zostało wykonane, to poza ewidentnymi przypadkami (duże butelki PET) prosta identyfikacja może okazać się niemożliwa. Możemy jednak wykonać kilka prostych prób.

1. Badanie gęstości względem wody.

   Polietylen (PE) i polipropylen (PP) - w przeciwieństwie do pozostałych tworzyw - są lżejsze od wody. Jeżeli więc przedmiot wykonany z tworzywa wrzucimy do wody i stwierdzimy, że nie tonie, to możemy być niemal pewni, że został on wykonany z PE lub PP (inne tworzywa toną). Gdy badanym przedmiotem jest butelka musimy zadbać, aby w całości była wypełniona wodą.

2. Badanie gęstości względem roztworu chlorku sodu o gęstości 1,1 g/cm3.

   Tym sposobem możemy sprawdzić, czy przedmiot, który tonął w wodzie, nie jest wykonany z polistyrenu. Polistyren ma bowiem gęstość ok. 1,07 g/cm3 i w roztworze o gęstości 1,1 g/cm3 nie tonie. Roztwór soli kuchennej o podanej powyżej gęstości ma stężenie 14%, co oznacza, że aby go przygotować należy 140 g soli rozpuścić w 860 g (860 cm3 ) wody, lub odpowiednio 163 g soli w 1l wody.
   Opisane próby nie dotyczą oczywiście tworzyw z gazowymi wypełniaczami, np. styropianu. Na szczęście jego identyfikacja nie stanowi problemu.

3. Ogrzewanie i badanie w płomieniu.

   Ogrzewając tworzywo bez kontaktu z płomieniem (tak, aby się nie zapaliło) możemy podzielić tworzywa na dwie grupy: termoplasty, które pod wpływem temperatury miękną, odkształcają się i topią i duroplasty, które takich cech nie wykazują. (Wyjątkiem w grupie termoplastów jest politetrafluoroetylen, który w tej próbie zachowuje się jak duroplast.)

   Kolejną próbą jest badanie zachowania tworzywa w kontakcie z płomieniem, sprawdzanie palności wewnątrz płomienia i po wyjęciu z niego badanej próbki, obserwacja kapiących stopionych części (palących się lub nie). Obserwuje się także wygląd płomienia - barwę na zewnątrz i wewnątrz, ew. kopcenie. Na zakończenie próby bada się zapach i odczyn pH oparów tworzywa po zgaszeniu (stłumieniu) ognia. (Odczyn bada się wprowadzając do oparów wilgotny papierek wskaźnikowy.)

   Chlor w tworzywach (np. polichlorku winylu, kopolimerach chlorku winylu, polichlorku winylidenu) można wykryć za pomocą tzw. próby chlorowej. W celu jej przeprowadzenia należy ogrzewać w płomieniu palnika miedziany drut do momentu, aż płomień stanie się bezbarwny (powróci do barwy pierwotnej). Następnie rozgrzany drut zagłębiamy w badaną próbkę plastyku, tak aby jego niewielka ilość pozostała na drucie, po czym na powrót wprowadzamy go do płomienia. Po wypaleniu się tworzywa zwracamy uwagę na barwę płomienia - jego zielone lub niebieskozielone zabarwienie świadczy o obecności chloru.

   Wyniki otrzymane po przebadaniu najczęściej spotykanych tworzyw zestawiono w poniższej tabeli. Nie zawsze otrzymane informacje pozwalają na identyfikację tworzywa (chociażby dlatego, że nie wszystkie tworzywa zostały uwzględnione), nie zawsze uzyskane wyniki muszą być identyczne jak w tabeli. Różnice mogą wywołać różnego rodzaju dodatki, których celem jest modyfikacja własności plastyku. Mogą być też wynikiem indywidualnej interpretacji przeprowadzonych obserwacji (np. barwy czy zapachu). (Stwierdzenia "zapach drażniący, zapach słodkawy, płomień ciemnoźółty" są dość niejasne.) Dlatego dla potwierdzenia wyniku analizy wskazane jest wykonanie badania próbki znanego tworzywa (np. oznaczonego ww. kodem identyfikacyjnym) i porównanie z tym, które aktualnie badamy.

   Na dole tabeli umieszczono, raczej nie stosowane w opakowaniach, elastomery. Od termo- i duroplastów różnią się elastycznością (czyli zdolnością do powracania do pierwotnego kształtu). Typowym przykładem elastomeru jest guma.