Dzięki temu wynalazkowi źle pomalowane puszki konserwowe mogą zostać ponownie wykorzystane.
Źle pomalowane blachy stalowe w trakcie produkcji puszek konserwowych to zmora producentów tych opakowań. Dostępne metody czyszczenia nie gwarantują bowiem usunięcia z ich powierzchni wadliwych nadruków i litografii, co jest konieczne, żeby puszki mogły zostać ponownie wykorzystane. Ponadto warstwy ochronne farb oraz lakierów, w tym wszelkiego rodzaju elementy zdobnicze, uniemożliwiają efektywny odzysk cyny za pomocą metod hydrometalurgicznych – która jako podstawowa warstwa zabezpieczająca przed korozją pokrywa ich powierzchnię.
I tu z pomocą przychodzi wynalazek naukowców z Politechniki Częstochowskiej: dr Bernadety Gajdy oraz dr. inż. Jarosława Reterskiego (pracującego w Wojewódzkim Inspektoracie Ochrony Środowiska w Katowicach – Delegatura w Częstochowie), którzy stworzyli roztwór czyszczący blachy stalowe, a ściślej mówiąc: usuwający pokrywające je niepotrzebne warstwy farb i lakierów.
– Szukaliśmy sposobu na lepsze odzyskanie cyny, bo blachy z jej dużą zawartością przetopione w hutach powodują problemy i utratę tego cennego metalu – tłumaczy dr Bernadeta Gajda. – Podczas badań okazało się, że odzyskiwanie cyny najbardziej spowalnia warstwa farb oraz lakierów, którymi pokryta jest blacha. Stąd pomysł na stworzenie roztworu, który pozwoliłby na rozwiązanie tego problemu – dodaje.
Opracowanej przez naukowców metody można użyć do usuwania warstwy lakierów i farb z powierzchni blach nowych puszek, które nie spełniają wymogów kontroli jakości, bądź puszek z odpadów przemysłowych. – Takiego rozwiązania nie przewidują inne procesy wykorzystywane w skali przemysłowej – wyjaśnia dr Gajda.
Sposób usuwania warstw farb i lakierów z powierzchni odpadowych blach stalowych puszek konserwowych lub odpadów z ich produkcji jest przeprowadzany wewnątrz naczynia wypełnionego mieszaniną fenylometanolu i wodorotlenku sodu, w temperaturze od 90 do 100 st. C. Jak tłumaczy dr Gajda, naczynie, w którym jest przeprowadzany proces, nie musi być wykonane ze specjalistycznych materiałów, by było odporne na składniki roztworu. W laboratorium – wyjaśnia – używano do tego szklanego reaktora. Jednak według badaczy w warunkach przemysłowych można do tego używać dużych kadzi czy wanien, wyposażonych w odpowiedni osprzęt, które pozwolą na zanurzanie dużych ilości blachy, co przyspieszy proces i znacznie zmniejszy jego koszty.
Gdy roztwór osiągnie już odpowiednią temperaturę, trafia do niego ocynowana i pomalowana blacha. Po 10 min gotowania dodaje się do roztworu jeszcze jeden składnik – metakrzemian sodu, i zostawia się „wsad” na maksymalnie godzinę (czas usuwania zależy od rodzaju lakieru lub farby i grubości ich warstwy). Potem wyjmuje się czystą blachę, którą można poddać standardowym procesom usuwania cyny. To – jak tłumaczy dr Gajda – zwiększa procent odzyskiwanego metalu z 70 proc. do 90 proc. Niemal już czysta blacha trafia ponownie do produkcji puszek lub po usunięciu powłok cyny metodami hydrometalurgicznymi do huty do przetopienia.
Co ważne, roztwór nie zużywa się po jednorazowym „gotowaniu”. Można go użyć kilka razy i nie traci swoich właściwości. Do tego jest całkowicie bezpieczny dla środowiska, nie ma więc problemów z jego utylizacją lub zagospodarowaniem.
W przypadku usuwania warstw farb i lakierów z powierzchni odpadowych blach puszek, które już trafiły na rynek i wracają do punktów zbiórki surowców wtórnych, materiał ten musi być wcześniej oczyszczony z zabrudzeń. Jak mówi dr Gajda, takie pojemniki są w różnym stanie zniszczenia, mają różną grubość warstwy cyny. Aby kąpiel zadziałała jak w przypadku świeżo malowanej blachy, musi być wcześniej odpowiednio zmodyfikowany.
Roztwór może też pomóc w czyszczeniu innych metali niż ocynkowane blachy stalowe, jednak w tym celu należy przeprowadzić badania, wyjaśnia dr Gajda i nie wyklucza, że po modyfikacjach jego składu da się go wykorzystać także wobec innych surowców.
Jak dodają naukowcy, roztwór jest gotowy do użycia komercyjnego. ©℗
Eureka! DGP
Trwa 10. edycja konkursu „Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”. Do udziału zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Do czerwca w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej. Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi na specjalnej gali pod koniec czerwca, a podsumowanie cyklu ukaże się w Magazynie DGP. Główna nagroda to 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma – oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR PL SA (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej), ufundowana przez organizatora.