Nhóm tác giả Trường Đại học Công nghiệp TPHCM đã nghiên cứu thành công việc sử dụng bồ hòn trong quá trình tách PVC từ hỗn hợp các chất thải nhựa, thay thế cho dung dịch tạo bọt công nghiệp gây ô nhiễm môi trường.
Nhựa và chất thải nhựa nhựa (hay còn gọi là chất dẻo hoặc polymer), được dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày cho đến những sản phẩm công nghiệp. Với khả năng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng nhiệt và trở nên đóng rắn khi được làm nguội, nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh nhiều lần. Một số chất thải nhựa thường được sử dụng trong đời sống sinh hoạt thường như HDPE, PVC, LDPE, PET, PP, PS, PC, ABS, PMMA... Trong đó, nhựa PVC (Polyvinyl Clorua) là loại nhựa phổ biến nhất, có giá thành rẻ và được sử dụng rộng rãi, khả năng tái chế cao.
Công nghệ tuyển nổi là quá trình tách chọn lọc các chất phân tán trong hỗn hợp không đồng nhất, bằng cách sử dụng các chất hoạt động bề mặt hoặc các chất thấm ướt. Công nghệ được sử dụng để tách các loại chất rắn lơ lửng, xơ sợi bột giấy, quặng (sunfit, cacbonat, phosphat, apatit, than,..), xử lý chất thải công nghiệp,… Đối với việc tách nhựa, công nghệ tuyển nổi có thể hoạt động trong môi trường lỏng với bọt khí bám vào các hạt nhựa, nếu hạt kị nước sẽ di chuyển lên trên bề mặt và ngược lại, hạt ưa nước sẽ đi xuống dưới.
Trong công nghệ tuyển nổi, thường sử dụng một số chất hóa học để tạo bọt như Tannic acid, Methylcellulose, Calcium lignosulfonate… để thực hiện tách hỗn hợp nhựa. Tuy nhiên, giá thành của những chất hóa học này tương đối cao và gây ô nhiễm môi trường. Trước thực tế đó, nhóm tác giả đã nghiên cứu sử dụng trái bồ hòn để thay thế các hóa chất này.
Bồ hòn là trái có khả năng tạo bọt, nên từ khi chưa có các loại xà phòng, nước rửa bát, sữa tắm công nghiệp, bồ hòn được ứng dụng để làm sạch các vật dụng, quần áo. Đây còn là nguyên liệu tự nhiên, có sẵn và rẻ tiền tại Việt Nam, có thể thay thế cho một số chất tạo bọt, để làm giảm chi phí xử lý trong việc phân tách nhựa.
Các mẫu nhựa PVC, PET, ABS được nhóm tác giả thu thập tại các cửa hàng phế liệu. Sau khi thu gom, các mẫu được làm sạch bằng nước, để khô ở nhiệt độ phòng và cắt thành các mảnh nhựa có kích thước 1cm×1cm. Để tạo dung dịch bồ hòn, dùng 10 – 20 trái bồ hòn khô với 1 lít nước, đun sôi khoảng 30 - 45 phút, sau đó để nguội, bóp nát trái rồi lọc bỏ bã lấy nước, dùng cho quá trình tuyển nổi.
Hệ thống tuyển nổi được thiết kế có trụ bình thủy tinh, tốc độ dòng chảy được điều khiển bằng máy bơm để cung cấp bong bóng khí. Không khí được cung cấp vào bình thông qua một tấm khuếch tán nằm ở dưới đáy của bình. Máy khuấy tự động trên cao được sử dụng để trộn nguyên liệu khi cung cấp không khí.
Các mẫu nhựa được cho vào thiết bị tuyển nổi, bổ sung thêm nước bồ hòn, điều chỉnh độ pH, rồi sục khí trong khoảng thời gian 2 phút, ở nhiệt độ từ 30 – 40oC, để tiến hành quá trình tách PVC ra khỏi hỗn hợp nhựa. Qua quá trình thử nghiệm, cho thấy, hiệu suất phân tách PVC từ hỗn hợp nhựa (PET, ABS, PVC) khi sử dụng dung dịch bồ hòn đạt độ thu hồi là 93,3%, độ tinh khiết 100%. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra sự phân tách PVC từ hỗn hợp nhựa có hiệu quả cao khi pH ở trạng thái axit và hiệu quả thấp ở trạng thái bazơ.
Nghiên cứu của nhóm tác giả được báo cáo tại Hội nghị Khoa học trẻ lần thứ 3 năm 2021 của Trường Đại học Công nghiệp TPHCM, đóng góp thêm một phương pháp mới trong việc tách PVC ra khỏi hỗn hợp nhựa, trong quá trình tái chế, phân loại nhựa. Ngoài ra, nghiên cứu giúp giảm chi phí tái chế, sử dụng dung môi tạo bọt từ bồ hòn không gây ảnh hưởng đến môi trường cũng như sức khỏe con người.