Industrija polimera ih reciklira. "Reciklaža polimera u Evropi: nova i dokazana rješenja". Oprema za pokretanje mini fabrike

11.08.2015 16:09

Klasifikacija otpada

Otpad nastaje prilikom prerade polimera i proizvodnje proizvoda od njih - to je tehnološki otpad koji se djelimično vraća u proces. Ono što ostaje nakon upotrebe plastičnih proizvoda – raznih folija (stakleničke, građevinske, itd.), kontejnera, kućne i velike ambalaže – je kućni i industrijski otpad.

Tehnološki otpad je podvrgnut termičkom dejstvu u talini, a zatim, tokom drobljenja i aglomeracije, intenzivnom mehaničkom naprezanju. U masi polimera, procesi termičke i mehaničke degradacije se intenzivno odvijaju uz gubitak niza fizičkih i mehaničkih svojstava i, ponovljenom obradom, mogu negativno uticati na svojstva proizvoda. Dakle, pri vraćanju u glavni proces, kao i obično, 10-30 posto sekundarnog otpada, značajna količina materijala prolazi do 5 ciklusa ekstruzije i drobljenja.

Kućni i industrijski otpad se ne samo nekoliko puta reciklira na visokim temperaturama, već je i izložen dugotrajnom izlaganju direktnoj sunčevoj svjetlosti, kisiku i vlazi u zraku. Filmovi staklenika također mogu doći u kontakt sa pesticidima, pesticidima, ionima željeza, koji doprinose razgradnji polimera. Kao rezultat toga, velika količina aktivnih spojeva akumulira se u polimernoj masi, ubrzavajući razgradnju polimernih lanaca. Pristup recikliranju tako različitog otpada trebao bi biti drugačiji, uzimajući u obzir povijest polimera. Ali prvo, pogledajmo načine za smanjenje količine generiranog otpada.

Smanjenje količine procesnog otpada

Količina tehnološkog otpada, prije svega početnog otpada, može se smanjiti korištenjem stabilizatora topline prije zaustavljanja ekstrudera ili jedinice za brizganje, u obliku takozvanog stop koncentrata, koji mnogi ljudi zaborave ili zanemare. Kada se oprema zaustavi za jednostavan materijal u bačvi ekstrudera ili mašini za brizganje, ona je dosta dugo pod uticajem visoke temperature prilikom hlađenja, a zatim zagrevanja cevi. Za to vrijeme u cilindru se aktivno odvijaju procesi umrežavanja, razgradnje i sagorijevanja polimera, akumuliraju se proizvodi koji nakon pokretanja dugo vremena izlaze u obliku gelova i obojenih inkluzija (opekotina) . Termalni stabilizatori sprečavaju ove procese, što olakšava i brže čišćenje opreme nakon pokretanja. Da biste to učinili, prije zaustavljanja, 1-2 posto stop koncentrata se unosi u cilindar mašine 15-45 minuta. do zaustavljanja pri stopi pomaka od 5-7 zapremina cilindara.

Aditivi za obradu (ekstruziju) koji povećavaju proizvodnost procesa takođe omogućavaju smanjenje količine otpada. Po svojoj prirodi, ovi aditivi, na primjer, Dynamar iz Dyneona, Viton iz DuPont-a, su derivati ​​fluorokaučuka. Slabo su kompatibilni sa osnovnim polimerima i na mjestima najvećih posmičnih sila (matrice, sprudovi itd.), talože se iz taline na površinu metala, stvarajući na njoj prizidni mazivni sloj po kojem talina klizi tokom kalupljenje. Upotreba aditiva za preradu u najmanjim količinama (400-600 ppm) omogućava rješavanje brojnih tehnoloških problema - smanjenje okretnog momenta i pritiska na glavu ekstrudera, povećanje produktivnosti uz smanjenje troškova energije, eliminisanje nedostataka izgleda i smanjenje temperature ekstruzije polimera i kompozicije osjetljive na povišene temperature, povećavaju glatkoću proizvoda, proizvode tanje filmove. U proizvodnji velikih ili tankih lijevanih proizvoda složenog oblika, korištenje aditiva može poboljšati sipljivost, ukloniti površinske nedostatke, linije lemljenja i poboljšati izgled proizvoda. Sve to samo po sebi smanjuje udio braka, tj. količina otpada. Osim toga, aditiv za obradu smanjuje lijepljenje naslaga ugljika na matrici, obraštanje sprudova, te ima učinak pranja, tj. smanjuje broj zaustavljanja radi čišćenja opreme, a samim tim i količinu otpada pri pokretanju.

Dodatni efekat je upotreba koncentrata za čišćenje. Koriste se pri čišćenju opreme za livenje i film za brzi prelaz iz boje u boju bez zaustavljanja, najčešće u omjeru 1:1-1:3 sa polimerom. Ovo smanjuje količinu otpada i vrijeme utrošeno na promjenu boje. Sastav koncentrata za čišćenje koje proizvode mnogi domaći (uključujući Klinol, Klinstyr iz NPF Bars-2, Lastik iz Stalker LLC) i strani proizvođači (na primjer, Shulman - Poliklin ”), u pravilu, meka mineralna punila i površinski aktivni deterdžent aditivi su uključeni.

Smanjenje količine kućnog i industrijskog otpada.

Postoje različiti načini za smanjenje količine otpada povećanjem vijeka trajanja proizvoda, prvenstveno folija, korištenjem toplinskih i svjetlosnih aditiva. Produženjem vijeka trajanja stakleničke folije sa 1 na 3 sezone, količina otpada koji se odlaže smanjuje se u skladu s tim. Da biste to učinili, dovoljno je u film uvesti male količine stabilizatora svjetlosti, ne više od pola postotka. Troškovi stabilizacije su niski, a efekat recikliranja filma značajan.

Povratak je ubrzati razgradnju polimera stvaranjem foto- i biorazgradivih materijala koji se brzo razgrađuju nakon upotrebe pod djelovanjem sunčeve svjetlosti i mikroorganizama. Da bi se dobili fotorazgradivi filmovi, u polimerni lanac se uvode komonomeri s funkcionalnim grupama koje pospješuju fotodegradaciju (vinil ketoni, ugljični monoksid), ili se u polimer uvode fotokatalizatori kao aktivni punioci koji pospješuju razbijanje polimernog lanca pod djelovanjem sunčeve svjetlosti. Kao katalizatori se koriste ditiokarbamati, peroksidi ili oksidi prelaznih metala (gvožđe, nikl, kobalt, bakar). Institut za hemiju vode Nacionalne akademije nauka Ukrajine (V.N. Mishchenko) razvio je eksperimentalne metode za formiranje nanoveličinih klasterskih struktura koje sadrže čestice metala i oksida na površini čestica titan dioksida. Brzina raspadanja filmova povećava se 10 puta - sa 100 na 8-10 sati.

Glavni smjerovi za dobivanje biorazgradivih polimera:

sinteza poliestera na bazi hidroksikarboksilnih (mliječna, maslačna) ili dikarboksilnih kiselina, međutim, do sada su mnogo skuplji od tradicionalnih plastika;

plastike na bazi reproducibilnih prirodnih polimera (škrob, celuloza, hitozan, protein), sirovinska baza takvih polimera može se reći da je neograničena, ali tehnologija i svojstva nastalih polimera još ne dostižu nivo glavnih multi- tonažni polimeri;

čineći industrijske polimere (pre svega poliolefine, kao i PET) biorazgradivim mešanjem.

Prva dva pravca zahtijevaju velike kapitalne izdatke za stvaranje novih industrija, a prerada takvih polimera zahtijevat će i značajne promjene u tehnologiji. Najlakši način je slaganje. Biorazgradivi polimeri se dobijaju uvođenjem biološki aktivnih punila (škrob, celuloza, drveno brašno) u matricu. Tako su još 80-ih godina V.I. Skripačev i V.I. Kuznjecov iz ONPO Plastpolimer razvili filmove punjene škrobom s ubrzanim periodom starenja. Nažalost, relevantnost takvog materijala tada je bila čisto teoretska, a ni sada nije dobila široku distribuciju.

Recikliranje otpada

Polimeru možete dati drugi život uz pomoć posebnih složenih koncentrata - reciklera. Budući da polimer prolazi kroz termičku degradaciju u svakoj fazi obrade, fotooksidativnu degradaciju u toku rada proizvoda, mehaničku degradaciju tokom mlevenja i aglomeracije otpada, produkti razgradnje se akumuliraju u masi materijala i velika količina aktivnih radikala, sadrže peroksid i karbonilna jedinjenja koja doprinose daljnjoj razgradnji i umrežavanju polimernih lanaca. Stoga sastav takvih koncentrata uključuje primarne i sekundarne antioksidante, termalne i svjetlosne stabilizatore fenolnog i aminskog tipa, kao i fosfite ili fosfonite, koji neutraliziraju aktivne radikale nakupljene u polimeru i razlažu peroksidna jedinjenja, te plastificiraju i kombinuju aditivi koji poboljšavaju fizička i mehanička svojstva, svojstva recikliranog materijala i povlače ih više-manje blizu nivoa čistog polimera.

Kompleksni aditivi kompanije Siba. Ciba, Švajcarska, nudi porodicu kompleksnih stabilizatora za obradu različitih polimera - polietilena visoke gustine, HDPE, PP: Recyclostab / Recyclostab i Recyclosorb / Recyclossorb. To su tabletne mješavine različitih foto- i termalnih stabilizatora sa širokim rasponom temperatura topljenja (50-180°C), pogodne za uvođenje u opremu za obradu. Priroda aditiva u sastavu Recyclostaba je uobičajena za preradu polimera - fenolni stabilizatori, fosfiti i stabilizatori obrade. Razlika je u odnosu komponenti i odabiru optimalnog sastava u skladu sa specifičnim zadatkom. "Recyclossorb" se koristi kada stabilizacija svjetlosti igra važnu ulogu, tj. rezultirajući proizvodi rade na otvorenom. U ovom slučaju se povećava udio svjetlosnih stabilizatora. Nivoi inputa koje preporučuje firma su 0,2-0,4 posto.

"Recyclostab 421" je specijalno dizajniran za obradu i termičku stabilizaciju otpadnih filmova od LDPE i mešavina sa visokim sadržajem istog.

"Recyclostab 451" je namenjen za preradu i termičku stabilizaciju PP otpada i smeša sa visokim sadržajem istog.

Recyclostab 811 i Recyclossorb 550 se koriste za produženje vijeka trajanja recikliranih proizvoda koji se koriste na sunčevoj svjetlosti, tako da sadrže više svjetlosnih stabilizatora.

Stabilizatori se koriste u proizvodnji oblikovanih ili filmskih proizvoda od sekundarnih polimera: kutije, palete, kontejneri, cijevi, nekritični filmovi. Proizvode se u granuliranom, neprašnom obliku, bez polimerne baze, presovanim granulama sa temperaturom topljenja 50-180°C.

Kompleksni koncentrati kompanije Bars-2. Za preradu sekundarnih polimera SPF Bars-2 proizvodi kompleksne koncentrate na bazi polimera koji pored stabilizatora sadrže i aditive za kombinovanje i plastifikaciju. Kompleksni koncentrati "Revtol" - za poliolefine ili "Revten" - za polistiren visokog uticaja, unose se u količini od 2-3 posto pri preradi sekundarne plastike i zahvaljujući kompleksu specijalnih aditiva sprečavaju termičko-oksidativno starenje. sekundarnih polimera. Koncentrati olakšavaju njihovu preradu zbog poboljšanja reoloških karakteristika taline (povećan MFR), povećavaju karakteristike čvrstoće gotovih proizvoda (njihovu duktilnost i otpornost na pucanje) u odnosu na proizvode napravljene bez njihove upotrebe, olakšavaju njihovu preradu kao rezultat povećanje obradivosti materijala (smanjen obrtni moment i pogonsko opterećenje). Prilikom obrade mješavine sekundarnih polimera "Revtol" ili "Revten" poboljšavaju njihovu kompatibilnost, pa se povećavaju i fizička i mehanička svojstva dobivenih proizvoda. Upotreba "Revtena" omogućava vam da povećate svojstva sekundarnog UPM-a na nivo od 80-90 posto svojstava originalnog polistirena, sprečavajući pojavu nedostataka.

Sada je vrlo relevantan razvoj kompleksnog koncentrata za preradu recikliranog PET-a. Glavna pošast ovdje je žutilo materijala, nakupljanje acetaldehida i smanjenje viskoziteta taline. Poznati aditivi zapadnih firmi - "Siba", "Clarianta", koji omogućavaju da se prevlada žutilo i poboljša preradivost polimera. Međutim, na Zapadu i mi imamo drugačiji pristup korištenju sekundarnog PET-a. Dok se 90 posto od njega koristi za izradu poliesterskih vlakana ili tehničkih proizvoda, a aditivi za ovu svrhu su dobro razvijeni, naši prerađivači nastoje vratiti reciklirani PET u mainstream - kalupljenje i puhanje predformi i boca, ili pravljenje filmova i listova korištenjem ekstruzija ravnog proreza. U ovom slučaju, ciljna svojstva polimera, na koja se mora utjecati, su nešto drugačija - proizvodnost, formabilnost, prozirnost i formulacija složenih aditiva moraju zadovoljiti cilj.


Klasifikacija otpada

Otpad nastaje prilikom prerade polimera i proizvodnje proizvoda od njih - to je tehnološki otpad, koji se djelimično vraća u proces. Ono što ostaje nakon upotrebe plastičnih proizvoda – raznih folija (stakleničke, građevinske, itd.), kontejnera, kućne i velike ambalaže – je kućni i industrijski otpad.

Tehnološki otpad je podvrgnut termičkom dejstvu u talini, a zatim, tokom drobljenja i aglomeracije, i intenzivnom mehaničkom naprezanju. U masi polimera, procesi termičke i mehaničke degradacije se intenzivno odvijaju uz gubitak niza fizičkih i mehaničkih svojstava i, ponovljenom obradom, mogu negativno uticati na svojstva proizvoda. Dakle, pri vraćanju u glavni proces, kao i obično, 10-30 posto sekundarnog otpada, značajna količina materijala prolazi do 5 ciklusa ekstruzije i drobljenja.

Kućni i industrijski otpad se ne samo nekoliko puta reciklira na visokim temperaturama, već je i izložen dugotrajnom izlaganju direktnoj sunčevoj svjetlosti, kisiku i vlazi u zraku. Filmovi staklenika također mogu doći u kontakt sa pesticidima, pesticidima, ionima željeza, koji doprinose razgradnji polimera. Kao rezultat toga, velika količina aktivnih spojeva akumulira se u polimernoj masi, ubrzavajući razgradnju polimernih lanaca. Pristup recikliranju tako različitog otpada trebao bi biti drugačiji, uzimajući u obzir povijest polimera. Ali prvo, pogledajmo načine za smanjenje količine generiranog otpada.

Smanjenje količine procesnog otpada

Količina tehnološkog otpada, prije svega početnog otpada, može se smanjiti korištenjem stabilizatora topline prije zaustavljanja ekstrudera ili jedinice za brizganje, u obliku takozvanog stop koncentrata, koji mnogi ljudi zaborave ili zanemare. Kada se oprema zaustavi za jednostavan materijal u bačvi ekstrudera ili mašini za brizganje, ona je dosta dugo pod uticajem visoke temperature prilikom hlađenja, a zatim zagrevanja cevi. Za to vrijeme u cilindru se aktivno odvijaju procesi umrežavanja, razgradnje i sagorijevanja polimera, akumuliraju se proizvodi koji nakon pokretanja dugo vremena izlaze u obliku gelova i obojenih inkluzija (opekotina) . Termalni stabilizatori sprečavaju ove procese, što olakšava i brže čišćenje opreme nakon pokretanja. Da biste to učinili, prije zaustavljanja, 1-2 posto stop koncentrata se unosi u cilindar mašine 15-45 minuta. do zaustavljanja pri stopi pomaka od 5-7 zapremina cilindara.

Aditivi za obradu (ekstruziju) koji povećavaju proizvodnost procesa takođe omogućavaju smanjenje količine otpada. Po svojoj prirodi, ovi aditivi, na primjer, Dynamar iz Dyneona, Viton iz DuPont-a, su derivati ​​fluorokaučuka. Slabo su kompatibilni sa osnovnim polimerima i na mjestima najvećih posmičnih sila (matrice, sprudovi itd.), talože se iz taline na površinu metala, stvarajući na njoj prizidni mazivni sloj po kojem talina klizi tokom kalupljenje. Upotreba aditiva za obradu u najmanjim količinama (400-600 ppm) omogućava rješavanje brojnih tehnoloških problema - smanjenje okretnog momenta i pritiska na glavu ekstrudera, povećanje produktivnosti uz smanjenje troškova energije, eliminiranje nedostataka izgleda i smanjenje temperature ekstruzije polimera i kompozicije osjetljive na povišene temperature, povećavaju glatkoću proizvoda, proizvode tanje filmove. U proizvodnji velikih ili tankih lijevanih proizvoda složenog oblika, korištenje aditiva može poboljšati sipljivost, ukloniti površinske nedostatke, linije lemljenja i poboljšati izgled proizvoda. Sve to samo po sebi smanjuje udio braka, tj. količina otpada. Osim toga, aditiv za obradu smanjuje lijepljenje naslaga ugljika na matrici, obraštanje sprudova, te ima učinak pranja, tj. smanjuje broj zaustavljanja radi čišćenja opreme, a samim tim i količinu otpada pri pokretanju.

Dodatni efekat je upotreba koncentrata za čišćenje. Koriste se u čišćenju opreme za livenje i film za brzi prelazak iz boje u boju bez zaustavljanja, najčešće u omjeru 1:1-1:3 sa polimerom. Ovo smanjuje količinu otpada i vrijeme utrošeno na promjenu boje. Sastav koncentrata za čišćenje koje proizvode mnogi domaći (uključujući Klinol, Klinstyr iz NPF Bars-2, Lastik iz Stalker LLC) i strani proizvođači (na primjer, Shulman - Polyclin ”), u pravilu, meka mineralna punila i površinski aktivni deterdžent aditivi su uključeni.

Smanjenje količine kućnog i industrijskog otpada.

Postoje različiti načini za smanjenje količine otpada povećanjem vijeka trajanja proizvoda, prvenstveno folija, korištenjem toplinskih i svjetlosnih aditiva. Produženjem vijeka trajanja stakleničke folije sa 1 na 3 sezone, količina otpada koji se odlaže smanjuje se u skladu s tim. Da biste to učinili, dovoljno je u film uvesti male količine stabilizatora svjetlosti, ne više od pola postotka. Troškovi stabilizacije su niski, a efekat recikliranja filma značajan.

Povratak je ubrzati razgradnju polimera stvaranjem foto- i biorazgradivih materijala koji se brzo razgrađuju nakon upotrebe pod djelovanjem sunčeve svjetlosti i mikroorganizama. Da bi se dobili fotorazgradivi filmovi, u polimerni lanac se uvode komonomeri s funkcionalnim grupama koje pospješuju fotodegradaciju (vinil ketoni, ugljični monoksid), ili se u polimer uvode fotokatalizatori kao aktivni punioci koji pospješuju razbijanje polimernog lanca pod djelovanjem sunčeve svjetlosti. Kao katalizatori se koriste ditiokarbamati, peroksidi ili oksidi prelaznih metala (gvožđe, nikl, kobalt, bakar). Institut za hemiju vode Nacionalne akademije nauka Ukrajine (V.N. Mishchenko) razvio je eksperimentalne metode za formiranje nanoveličinih klasterskih struktura koje sadrže čestice metala i oksida na površini čestica titan dioksida. Brzina raspadanja filmova povećava se 10 puta - sa 100 na 8-10 sati.

Glavni smjerovi za dobivanje biorazgradivih polimera:
sinteza poliestera na bazi hidroksikarboksilnih (mliječna, maslačna) ili dikarboksilnih kiselina, međutim, do sada su mnogo skuplji od tradicionalnih plastika;
plastike na bazi reproducibilnih prirodnih polimera (škrob, celuloza, hitozan, protein), sirovinska baza takvih polimera može se reći da je neograničena, ali tehnologija i svojstva nastalih polimera još ne dostižu nivo glavnih multi- tonažni polimeri;
čineći industrijske polimere (pre svega poliolefine, kao i PET) biorazgradivim mešanjem.

Prva dva pravca zahtijevaju velike kapitalne izdatke za stvaranje novih industrija, a prerada takvih polimera zahtijevat će i značajne promjene u tehnologiji. Najlakši način je slaganje. Biorazgradivi polimeri se dobijaju uvođenjem biološki aktivnih punila (škrob, celuloza, drveno brašno) u matricu. Tako su još 80-ih godina V.I. Skripačev i V.I. Kuznjecov iz ONPO Plastpolimer razvili filmove punjene škrobom s ubrzanim periodom starenja. Nažalost, relevantnost takvog materijala tada je bila čisto teoretska, a ni sada nije dobila široku distribuciju.

Recikliranje otpada

Polimeru je moguće dati drugi život uz pomoć posebnih kompleksnih koncentrata - reciklera. Budući da polimer prolazi kroz termičku degradaciju u svakoj fazi obrade, fotooksidativnu degradaciju u toku rada proizvoda, mehaničku degradaciju tokom mlevenja i aglomeracije otpada, produkti razgradnje se akumuliraju u masi materijala i velika količina aktivnih radikala, sadrže peroksid i karbonilna jedinjenja koja doprinose daljnjoj razgradnji i umrežavanju polimernih lanaca. Stoga sastav takvih koncentrata uključuje primarne i sekundarne antioksidante, termalne i svjetlosne stabilizatore fenolnog i aminskog tipa, kao i fosfite ili fosfonite, koji neutraliziraju aktivne radikale nakupljene u polimeru i razlažu peroksidna jedinjenja, te plastificiraju i kombinuju aditivi koji poboljšavaju fizička i mehanička svojstva, svojstva recikliranog materijala i povlače ih više-manje blizu nivoa čistog polimera.

Kompleksni aditivi kompanije Siba. Ciba, Švajcarska, nudi porodicu kompleksnih stabilizatora za obradu različitih polimera - LDPE, HDPE, PP: Recyclostab / Recyclostab i Recyclosorb / Recyclossorb. To su tabletne mješavine različitih foto- i termalnih stabilizatora sa širokim rasponom temperatura topljenja (50-180°C), pogodne za uvođenje u procesnu opremu. Priroda aditiva u "Recyclostabu" je uobičajena za preradu polimera - fenolnih stabilizatora, fosfita i preradnih stabilizatora. Razlika je u odnosu komponenti i odabiru optimalnog sastava u skladu sa specifičnim zadatkom. "Recyclossorb" se koristi kada stabilizacija svjetlosti igra važnu ulogu, tj. rezultirajući proizvodi rade na otvorenom. U ovom slučaju se povećava udio svjetlosnih stabilizatora. Nivoi inputa koje preporučuje firma su 0,2-0,4 posto.

"Recyclostab 421" je specijalno dizajniran za obradu i termičku stabilizaciju otpadnih filmova od LDPE i mešavina sa visokim sadržajem istog.

"Recyclostab 451" je namenjen za preradu i termičku stabilizaciju PP otpada i smeša sa visokim sadržajem istog.

Recyclostab 811 i Recyclossorb 550 se koriste za produženje vijeka trajanja recikliranih proizvoda koji se koriste na sunčevoj svjetlosti, tako da sadrže više svjetlosnih stabilizatora.

Stabilizatori se koriste u proizvodnji oblikovanih ili filmskih proizvoda od sekundarnih polimera: kutije, palete, kontejneri, cijevi, nekritični filmovi. Proizvode se u granuliranom, neprašnom obliku, bez polimerne baze, presovanim granulama sa temperaturom topljenja 50-180°C.

Kompleksni koncentrati kompanije Bars-2. Za preradu sekundarnih polimera SPF Bars-2 proizvodi kompleksne koncentrate na bazi polimera koji pored stabilizatora sadrže i aditive za kombinovanje i plastifikaciju. Kompleksni koncentrati "Revtol" - za poliolefine ili "Revten" - za polistiren visokog uticaja, unose se u količini od 2-3 posto pri preradi sekundarne plastike i zahvaljujući kompleksu specijalnih aditiva sprečavaju termičko-oksidativno starenje. sekundarnih polimera. Koncentrati olakšavaju njihovu preradu zbog poboljšanja reoloških karakteristika taline (povećan MFR), povećavaju karakteristike čvrstoće gotovih proizvoda (njihovu duktilnost i otpornost na pucanje) u odnosu na proizvode napravljene bez njihove upotrebe, olakšavaju njihovu preradu kao rezultat povećanje obradivosti materijala (smanjen obrtni moment i pogonsko opterećenje). Prilikom obrade mješavine sekundarnih polimera "Revtol" ili "Revten" poboljšavaju njihovu kompatibilnost, pa se povećavaju i fizička i mehanička svojstva dobivenih proizvoda. Upotreba "Revtena" omogućava vam da povećate svojstva sekundarnog UPM-a na nivo od 80-90 posto svojstava originalnog polistirena, sprečavajući pojavu nedostataka.

Sada je vrlo relevantan razvoj kompleksnog koncentrata za preradu recikliranog PET-a. Glavna pošast ovdje je žutilo materijala, nakupljanje acetaldehida i smanjenje viskoziteta taline. Poznati aditivi zapadnih firmi - "Siba", "Clarianta", koji omogućavaju da se prevlada žutilo i poboljša preradivost polimera. Međutim, na Zapadu i mi imamo drugačiji pristup korištenju sekundarnog PET-a. Tamo gdje se 90 posto koristi za izradu poliesterskih vlakana ili tehničkih proizvoda, a aditivi za ovu svrhu su dobro razvijeni, naši prerađivači žele vratiti reciklirani PET u mainstream - preforme i boce brizganjem i puhanjem, ili filmove i listovi ekstrudiranjem ravnog proreza. U ovom slučaju, ciljna svojstva polimera, na koja se mora utjecati, su nešto drugačija - proizvodnost, formabilnost, prozirnost i formulacija složenih aditiva moraju zadovoljiti cilj.

Kao dio CREON grupe

Reciklaža polimera, koja je toliko razvijena u evropskim zemljama, u Rusiji je tek u povojima: nije uspostavljeno odvojeno prikupljanje otpada, ne postoji regulatorni okvir, ne postoji infrastruktura, a ni svijest većine stanovništva. Međutim, tržišni igrači gledaju u budućnost s optimizmom, polažući nade u Godinu ekologije, koja je u zemlji najavljena 2017. predsjedničkim dekretom.

U Moskvi je 17. februara održana treća međunarodna konferencija „Reciklaža polimera 2017“ u organizaciji INVENTRA. Partneri događaja bili su Polymetrix, Uhde Inventa-Fischer, Starlinger Viscotec, MAAG Automatik, Erema i Moretto; podršku su pružili Nordson, DAK Americas i PETplanet. Informativni pokrovitelj konferencije je časopis Polimerni materijali.

„Situacija sada nije inspirativna, ali njeno poboljšanje je pitanje vremena“, rekao je Sergej Stoljarov, generalni direktor CREON grupe, u svom pozdravnom govoru. – Uz visoke cijene primarnih sirovina, potražnja za recikliranim polimerima i proizvodima od njih će rasti. Istovremeno, pojava domaćih sirovina će pomjeriti strukturu primarne potrošnje PET-a prema vlaknima i filmovima. U tom smislu, upotreba sekundarnih polimera postaje posebno obećavajuća.”

Na kraju 2016. godine, globalno prikupljanje PET-a za reciklažu iznosilo je 11,2 miliona tona, rekla je Helen McGee, konsultantica PCI Wood Mackenzie. Najveći udio pripao je zemljama Azije - 55%, u zapadnoj Evropi prikupljeno je 17% svjetskog obima, u SAD-u - 13%. Prema predviđanjima stručnjaka, do 2020. godine prikupljanje PET-a za reciklažu će premašiti 14 miliona tona, a u procentima nivo prikupljanja će dostići 56% (sada 53%). Glavni rast se očekuje na račun azijskih zemalja, posebno Kine.

Trenutno je najveći nivo naplate zabilježen u Kini, on iznosi 80%, a ostale azijske zemlje dostigle su približno istu cifru. Prema riječima gospođe McGee, od PET-a prikupljenog u 2016. (a to, podsjetimo, 11,2 miliona tona), gubici u proizvodnji iznosili su 2,1 milion tona, odnosno dobijeno je 9,1 milion tona pahuljica.Glavni pravac dalje prerade su vlakna. i konci (66 %).

Do 2025. godine u Evropi će se reciklirati 60% kućnog otpada, a 2030. godine ova brojka će porasti na 65%. Planirane su takve izmjene Okvirne direktive o otpadu, rekao je Kaspars Fogelmanis, predsjednik Upravnog odbora Nordic Plasta. Sada je nivo reciklaže znatno niži - u Letoniji, na primer, iznosi samo 21%, u proseku u Evropi - 44%. Istovremeno, količine plastične ambalaže proizvedene u baltičkim državama svake godine rastu, a najčešći polimeri koji se mogu reciklirati su LDPE, HDPE i PP film.

U Rusiji je u 2016. godini potrošnja recikliranog PET-a (rePET) iznosila oko 177 hiljada tona, od čega je 90% otpada na domaće sakupljanje. Prema rečima Konstantina Rzajeva, predsednika Upravnog odbora EcoTechnologies Group, skoro 100% uvoza otpada na PET pahuljice za proizvodnju poliesterskih vlakana. Najveći dobavljači su Ukrajina (više od 60%), kao i Kazahstan, Bjelorusija, Azerbejdžan, Litvanija i Tadžikistan.

Konstantin Rzajev je napomenuo da je prošle godine stopa naplate po prvi put premašila 25%, što nam omogućava da govorimo o nastanku u Rusiji punopravne industrije koja je već interesantna za ulaganja. Danas je glavni potrošač (62% ukupne količine) i pokretač cijena i dalje segment recikliranih PET vlakana. No, promjene u zakonodavstvu i trend prioritetne upotrebe recikliranih materijala kao dio strategija održivog razvoja multinacionalnih kompanija robe široke potrošnje pružaju plodno tlo za razvoj još jednog ključnog segmenta potrošnje rePET-a – flaše do boce.

U protekloj godini nije bilo novih velikih produkcija koje koriste rePET, ali njegova upotreba u segmentu limova postepeno raste. Međutim, već u 2017. godini očekuje se otvaranje novih pogona za proizvodnju recikliranih PET vlakana i proširenje postojećih, što će uz kurs rublje biti glavni faktor koji će uticati na balans tržišta i cijene rePET-a.

Međutim, postoje i mnoga druga područja – još uvijek nerazvijena, ali prilično obećavajuća, gdje je također tražen reciklirani PET. Prema riječima počasnog predsjednika ARPET-a Viktora Kernitskog, riječ je o nitima za namještaj, presvlakama automobila i raznim vrstama geosintetike, pjenastim materijalima za toplinsku i zvučnu izolaciju, sorpcijskim materijalima za prečišćavanje otpadnih voda, kao i vlaknima za ojačavanje bitumenom za izgradnju puteva. Prema riječima stručnjaka, postoji mnogo novih tehnologija i aplikacija prerade, a cilj državne politike ne bi trebao biti ograničavanje upotrebe PET-a, već prikupljanje i racionalno korištenje njegovog otpada.

Temu je nastavila Ljubov Melanevskaja, izvršna direktorka Udruženja RusPEC, koja je govorila o prvim rezultatima uvođenja proširene odgovornosti proizvođača (EPR) u Rusiji. Stupio je na snagu 2016. godine, a cilj mu je stvaranje stalne, solventne i rastuće potražnje za reciklažom proizvoda i ambalažnog otpada. Već nakon godinu dana moguće je izvući neke zaključke od kojih je glavni da postoji niz problema zbog kojih mehanizam za implementaciju RPR-a često jednostavno ne funkcionira. Kako je na konferenciji rekla gospođa Melanevskaja, postoji potreba za izmjenom i dopunom postojeće regulative. Konkretno, prilikom deklarisanja robe, uključujući i ambalažu, proizvođači su naišli na neusklađenost kodova za pakovanje robe i kodova navedenih u usvojenim regulatornim aktima, usled čega mnogi proizvođači i uvoznici nisu bili u mogućnosti da podnesu deklaracije, jer. nisu se našli u regulativi. Rješenje je bilo odbijanje šifri i prijedlog da se pređe na identifikaciju ambalaže po materijalima.

U budućnosti, prema RusPEC-u, potrebno je usvojiti jedinstvenu terminologiju s kraja na kraj za sve elemente RPR-a i odrediti nedvosmislene, razumljive i transparentne uslove za zaključivanje ugovora sa operaterima upravljanja otpadom. U cjelini, udruženje podržava zakon o EPR-u kao neophodan i pozitivan za industriju.

Prilikom uvođenja i popularizacije reciklaže PET-a u zemlji, dostupnost savremenih tehnologija (po pravilu ih pružaju strane kompanije) je od velike važnosti. Na primjer, Polymetrix nudi najmodernija integrirana rješenja za recikliranje PET-a, uključujući vlastitu SSP tehnologiju, za recikliranje PET boca u polietilen tereftalat u bocama za hranu. Sada u svijetu postoji 21 takva linija, rekao je Danil Polyakov, regionalni menadžer prodaje. Tehnologija je usmjerena na premium tržište i uključuje preradu boca u pelete za kontejnere za hranu. Prvi korak je pranje, gdje se u potpunosti uklanjaju papirna vlakna i površinski zagađivači, kao i etikete i ljepilo. Zatim se boce drobe u pahuljice koje se sortiraju po morfologiji i boji. Zatim slijedi proizvodnja granula i onda - konačno potpuno prečišćavanje i obnavljanje karakteristika polimera u fazi SSP.

Viscotec nudi svojim kupcima tehnologiju za pretvaranje PET boca u listove, kaže portparol kompanije Gerhard Osberger. Na primjer, viscoSTAR i deCON polikondenzacijski reaktori na čvrstoj fazi dizajnirani su za pročišćavanje i povećanje viskoziteta PET peleta i pahuljica. Koriste se nakon granulatora, prije proizvodnje opreme za ekstruziju ili kao samostalna jedinica. ViscoSHEET linija je sposobna za proizvodnju trake napravljene od 100% recikliranog PET-a i potpuno prehrambenog kvaliteta.

Christoph Wjoss, predstavnik Ereme, govorio je o linijskoj proizvodnji plastičnih boca za hranu od PET pahuljica. VACUREMA® inline sistem vam omogućava da obrađujete ljuspice direktno u gotove termoformirane ploče, preformu boce, gotovu traku za pakovanje ili monofilament.

Sumirajući rezultate konferencije, učesnici su identifikovali glavne faktore koji koče razvoj reciklaže polimera u Rusiji. Glavnim su nazvali nedostatak regulatornih dokumenata:

„Ipak, postoji još jedan faktor koji ne možemo zanemariti, a to je svijest javnosti“, kaže Rafael Grigoryan, direktor konferencije. “Nažalost, naš mentalitet danas je takav da se odvojeno prikupljanje otpada doživljava više kao maženje nego kao norma. I kakav god napredak da vidimo u drugim oblastima, potrebno je prije svega promijeniti razmišljanje naših sugrađana. Bez toga će i najmodernija infrastruktura biti beskorisna.”

20. vijek se smatra stoljećem čelika i obojenih metala. Aluminijum, bakar, legure gvožđa mogu se naći svuda - u uzglavljima kreveta, mostovima, mehanizmima svih vrsta, pločama za oblaganje. Međutim, kao rezultat mehaničke obrade, 50-80% rastopljenog materijala odlazi u strugotine. Stručnjaci su polagali velike nade u hemijsku industriju povezane sa smanjenjem potrošnje materijala. Pa ipak, uprkos porastu upotrebe polimera, rezultati industrije do 80-ih bili su otprilike isti: polovina resursa je protraćena.

Očigledno, prividna dostupnost polimera je iluzija. Sirovina koja se koristi za njihovu proizvodnju je prirodna rijetkost. Pristup njenim izvorima svakodnevni je i nepromjenjiv uzrok i uzrok trgovinskih, diplomatskih i drugih ratova. Geografija vađenja prirodnih resursa sve se više pomiče na mjesta koja nisu tako udaljena. Stoga se danas sve više govori o potrebi uvođenja poslovnih modela koji štede resurse.

Jedinstvenost tehnoloških metoda moderne hemijske proizvodnje nije samo u mogućnosti sintetiziranja materijala koji uspješno zamjenjuju metal, papir ili drvo.

Većina današnjih industrijskih kompleksa razvijenih ekonomija može reciklirati zastarjele polimerne proizvode u nove koje korisnik traži.

Reciklirana plastika

Glavne klase polimera uključuju:

  • polietileni,
  • polipropilen,
  • PVC,
  • polistireni (uključujući kopolimere - ABS plastiku),
  • poliamidi,
  • polietilen tereftalat.

Prije svega se izdvajaju proizvodi složenog sastava. Za fizičko čišćenje koriste se različiti mehanizmi - vakuumski, termički, kriogeni.

Najčešće i ekonomski opravdane tehnologije su flotacija i otapanje.

U prvom slučaju, plastika se drobi, uranja u vodu. Tu su i dodana jedinjenja koja utiču na sposobnost različitih plastika da apsorbuju vlagu. Nakon razdvajanja, dobijaju se odvojeni polimeri.

U drugoj metodi, složeni komprimovani dijelovi se drobe i sukcesivno izlažu raznim rastvaračima. Da bi se materijali obnovili u njihovom čistom obliku, rezultirajući spojevi se izlažu vodenoj pari. Kao rezultat precizno izvedenog procesa dobijaju se gotovi proizvodi visokog stepena čistoće. Daljnja obrada različitih plastičnih masa može imati svoje karakteristike povezane s pojedinačnim svojstvima polimera.

Polietilen visokog i niskog pritiska (LDPE i HDPE).

Grupa ovih jedinjenja naziva se i poliolefini. Našli su široku primenu u svim vrstama industrije, medicine i poljoprivrednog sektora. PE su termoplasti - materijali pogodni za pretapanje. Ovu funkciju uspješno koristi industrija, prerađujući vlastiti tehnološki otpad u cilju smanjenja operativnih troškova.

Složenost reciklaže rabljene plastike je posljedica djelomičnog uništenja njenih površina uzrokovanih sunčevom svjetlošću. Proizvodi koji se dobijaju uobičajenom preradom proizvoda: mlevenjem, mehaničkim čišćenjem, pretapanjem, nisu visokog kvaliteta. Najčešće se takav polietilen koristi za proizvodnju pomoćne opreme za kućanstvo.

Sekundarni polietilen, koji je prošao hemijsku modifikaciju, pokazao se savršenijim. Različiti aditivi koji se stavljaju u polimernu taljevinu vezuju promijenjene molekularne jedinice i ujednačavaju strukturu tvari. Dikumil peroksid, vosak, lignini, škriljevci se koriste kao modifikatori. Aditivi određenih vrsta dovode do promjene određenih svojstava recikliranog PE. Njihova kombinacija omogućava vam da dobijete materijal s potrebnim parametrima.

polipropilen (PP)

Ovaj materijal se rijetko reciklira. Plastika najčešće ima jedan život, unatoč odličnom potrošaču karakteristike koje omogućavaju upotrebu polimera u prehrambenoj industriji. Uprkos dobroj topljivosti, visoki troškovi održavanja higijene odvraćaju procesore. Ipak, u Sjedinjenim Državama svaka peta tona PP se ponovo koristi.

Prema kemičarima, PP ne može izdržati više od četiri pretapanje. Svakim zagrijavanjem akumulira se određena količina deformiranih molekularnih jedinica, što utiče na fizičke karakteristike materijala. Sekundarne granule se lako obrađuju u ekstruderima i mašinama za brizganje.

Reciklirana plastika ne zahtijeva posebne modifikacije. Njegovi parametri su uporedivi s originalnim materijalom, samo je malo smanjena otpornost na mraz. Opet, polimer se koristi u kućištima za baterije, baštenskim alatima, kontejnerima i filmovima.

PVC polivinil hlorid

Materijal se koristi za proizvodnju linoleuma, završnih filmova. Plastika je podložna termičkoj degradaciji. Na temperaturama iznad 100°, oksidacija makromolekula počinje da se ubrzava, što dovodi do pogoršanja termoplastičnih svojstava materijala.

Tehnologija ekstruzije korištenjem recikliranog PVC-a zahtijeva posebnu pripremu: početna mješavina sirovina u talini može biti nehomogena. Čvrste modifikacije PVC-a koje sadrže recikliranu plastiku će imati neujednačeno unutrašnje naprezanje. Kako bi se negativni utjecaji minimizirali, prije ekstruzije se provodi suha obrada granula u kompaktorima. Kao rezultat ove operacije, formiraju se vlakna koja ojačavaju zidove novih proizvoda.

Češće se reciklirani polivinil hlorid koristi za dobijanje plastisola, vinil plastike. Od ovih materijala dobijaju se paste, rastvori, brizgani proizvodi. Među novim tehnologijama, višeslojno livenje postaje sve popularnije. Značajka metode je proizvodnja višekomponentnog lima, čiji svaki sloj ima različite karakteristike.

Vanjska površina kompozita je formirana od visokokvalitetnog polimera, unutrašnji slojevi su reciklirana plastika.

Polistiren (UPS, PSM) ABS plastika

Razne vrste polistirena se recikliraju u jednoj masi - modifikacije otporne na udarce, kopolimeri, akrilonitril butadien stiren. Svestranost proizvoda napravljenih od PS često je razlog zašto industrijalci odbijaju da ga prerađuju. Cijena čišćenja, sortiranja, modifikacije je previsoka.

Izgledi za reciklažu plastike.

U razvijenim ekonomijama udio prerade plastike dostiže 26% proizvedene količine - do 90 miliona tona. Istovremeno, jačina zvuka svjetsko tržište je 600 milijardi dolara. Domaći segment reciklaže polimera izgleda nešto skromnije: 5,5 miliona tona. Prema riječima stručnjaka, potražnja ruske industrije za monomerima i punopravnim modificiranim termoplastima znatno premašuje njihovu ponudu. Prisustvo ova dva faktora dovodi do povećanja nacionalnih kapaciteta za preradu polimera. Štaviše, stope rasta industrijskih obima u ovoj oblasti su ispred evropskih. Postojeći tržišni trendovi uzimaju se u obzir u vladinim prognozama. U dvadesetogodišnjem sektorskom planu razvoja gasa i petrohemije određen je prioritet preopremljenosti prerađivačke industrije.

Široka upotreba polimernog materijala podrazumijeva pravovremeno odlaganje sirovina i sekundarnu preradu za kasniju upotrebu. Za izvođenje ovih radnji potrebne su sljedeće vrste opreme: uređaji za aglomeraciju, mehanizmi za drobljenje i uređaji za granulaciju.

Uslovi okoline diktiraju potrebu za bezotpadnom proizvodnjom polimernih proizvoda kako se ne bi zagađivala ekologija okolnog prostora. Iz tog razloga industrijska proizvodnja svake godine povećava proizvodni kapacitet zbog sekundarne i naknadne prerade polimera.

Aglomeratori, kao rezultat funkcioniranja, pretvaraju polimer u aglomerat. Ovaj uređaj je mehanizam za obradu korištenih polimernih proizvoda. Proces nastaje zbog sinterovanja fino usitnjenih čestica u granulirane komponente. Dobivena granulirana sirovina se ponovo koristi u proizvodnji polimernih proizvoda, u obliku glavnog ili pomoćnog elementa.

Tehnologija prerade polimera

Prerada polimera podrazumeva pripremne radnje u sektoru agregata, uz pomoć odgovarajućih noževa. Nadalje, obrada polimera se nastavlja toplinskom obradom (pod utjecajem režima visoke temperature dolazi do čestih kontakta mrvica polimernih sirovina).

Po prijemu radnih temperatura do sto stepeni, posuda se puni vodom. Stvoreni tečni medij potiče stvaranje aglomerata. Formirane granulirane komponente se preko specijalnog zasuna prenose u komoru rezervoara za privremeno skladištenje i naknadno uklanjanje.

Granulatori su uređaji koji se koriste za. Zrnasta prerada polimera postiže se operacijama mikro drobljenja i formiranjem istog tipa polimera ili plastičnih granula. Dobiveni granulat se koristi kao sirovina u proizvodnji oblikovanih i ekstrudiranih polimernih supstanci.

U pravilu, granulatori su prilično složena struktura, koja se sastoji od nekoliko sinkroniziranih instalacija. Dizajn opreme predstavljen je u obliku ekstrudera za topljenje usitnjene mase, glave za filtriranje polimerne otopine, kupke za hlađenje gotovog proizvoda, uređaja za rezanje granula, spremnika za sakupljanje zrnastih čestica.

Oprema za preradu polimera

Za sekundarne operacije, prerada polimera predviđa opremljene mehanizme za usmjeravanje - proizvodne linije za drobljenje i mljevenje. Uz njihovu pomoć odvija se preliminarni pripremni proces otpadnih polimernih proizvoda za operacije ekstruzije i sinterovanja. Postoje tri vrste linija za drobljenje različitog kapaciteta.

Ovisno o tehničkoj opremljenosti modela koji se koristi, uređaji za mljevenje mogu obavljati funkcije sijanja, za odvajanje malih elemenata, automatsko pranje i sušenje polimernih materijala. Opremljeni su i pokretnim pokretnim trakama, detektorima metala, zaštitom od buke, što uvelike pojednostavljuje proces obrade sekundarne polimerne mase.

Recikliranje polimera je također ekološki prihvatljiva aktivnost koja zahtijeva troškove posebne opreme. Najveći ekonomski efekat, po pravilu, postižu prerađivačka preduzeća opremljena modernim postrojenjima visokih performansi. Kvalitetan rad opreme garancija je odličnog rezultata, dobivanja kvalitetnog proizvoda u obliku sirovine za daljnju upotrebu u proizvodnji polimernih proizvoda.

Imate pitanja?

Prijavite grešku u kucanju

Tekst za slanje našim urednicima: