Polümeeritööstus tegeleb nende ringlussevõtuga. "Polümeeride ringlussevõtt Euroopas: uued ja tõestatud lahendused". Seadmed minitehase käivitamiseks

25.11.2019

11.08.2015 16:09

Jäätmete klassifikatsioon

Polümeeride töötlemisel ja nendest toodete valmistamisel tekivad jäätmed - need on tehnoloogilised jäätmed, mis tagastatakse osaliselt protsessi. See, mis jääb peale plasttoodete kasutamist - erinevad kiled (kasvuhoone, ehitus jne), konteinerid, olme- ja suurpakendid - on olme- ja tööstusjäätmed.

Tehnoloogilised jäätmed allutatakse sulatis termilisele toimele ning seejärel purustamisel ja aglomeratsioonil tugevale mehaanilisele pingele. Suuremas osas polümeerist kulgevad termilise ja mehaanilise lagunemise protsessid intensiivselt, kaotades mitmed füüsikalised ja mehaanilised omadused ning korduval töötlemisel võivad need toote omadusi negatiivselt mõjutada. Seega põhiprotsessi juurde naastes läbib 10-30 protsenti sekundaarsetest jäätmetest märkimisväärne kogus materjali kuni 5 ekstrusiooni- ja purustamistsüklit.

Majapidamis- ja tööstusjäätmed ei lähe mitte ainult kõrgel temperatuuril mitu korda ringlusse, vaid puutuvad kokku ka pikaajalise otsese päikesevalguse, hapniku ja õhuniiskuse käes. Kasvuhoonekiled võivad kokku puutuda ka pestitsiidide, pestitsiidide ja rauaioonidega, mis aitavad kaasa polümeeri lagunemisele. Selle tulemusena koguneb polümeerimassi suur hulk aktiivseid ühendeid, mis kiirendavad polümeeri ahelate lagunemist. Erinevate jäätmete ringlussevõtu lähenemisviis peaks seega olema erinev, võttes arvesse polümeeri ajalugu. Kuid kõigepealt vaatame võimalusi tekkivate jäätmete hulga vähendamiseks.

Protsessi jäätmete koguse vähendamine

Tehnoloogiliste jäätmete, eelkõige käivitusjäätmete hulka saab vähendada, kui kasutada enne ekstruuderi või survevaluseadme seiskamist soojusstabilisaatoreid nn stoppkontsentraadina, mille paljud unustavad või jätavad tähelepanuta. Kui seade peatub lihtsa materjali jaoks ekstruuderi tünnis või survevalumasinas, on see tünni jahutamisel ja seejärel kuumutamisel üsna pikka aega kõrge temperatuuri mõju all. Selle aja jooksul kulgevad silindris aktiivselt polümeeri ristsidumise, lagunemise ja põletamise protsessid, kogunevad tooted, mis pärast käivitamist väljuvad pikka aega geelide ja värviliste lisanditena (põletused) . Termostabilisaatorid takistavad neid protsesse, muutes seadmete puhastamise pärast käivitamist lihtsamaks ja kiiremaks. Selleks viiakse enne seiskamist 15-45 minutiks masina silindrisse 1-2 protsenti stoppkontsentraadist. peatuma 5-7 silindrimahu nihke kiirusel.

Protsessi valmistatavust suurendavad töötlemise (ekstrusiooni) lisandid võimaldavad vähendada ka jäätmete hulka. Oma olemuselt on need lisandid, näiteks Dynamar firmalt Dyneon, Viton firmalt DuPont, fluorokummi derivaadid. Need ühilduvad halvasti põhiliste polümeeridega ja sadestuvad kõige suurema nihkejõuga kohtades (stantsid, voolikud jne) sulatiselt metalli pinnale, tekitades sellele seinalähedase määrdekihi, mida mööda sula libiseb ajal. vormimine. Töötlemislisandi kasutamine väikseimates kogustes (400-600 ppm) võimaldab lahendada arvukalt tehnoloogilisi probleeme - vähendada ekstruuderi pea pöördemomenti ja survet, tõsta tootlikkust, vähendades samal ajal energiakulusid, kõrvaldades välimuse defekte ja alandada polümeeride ekstrusioonitemperatuuri ja kõrgendatud temperatuuride suhtes tundlikud kompositsioonid, suurendavad toote siledust, toodavad õhemaid kilesid. Keerulise kujuga suuremõõtmeliste või õhukeseseinaliste vormitoodete valmistamisel võib lisandi kasutamine parandada lekkimist, eemaldada pinnadefekte, jootejooni ja parandada toote välimust. Kõik see iseenesest vähendab abielu osakaalu, s.t. jäätmete kogus. Lisaks vähendab töötlemislisand matriitsile süsiniku ladestumise kleepumist, voolikute määrdumist ning omab pesevat toimet, s.t. vähendab seadmete puhastamise peatuste arvu ja seega ka käivitusjäätmete hulka.

Lisaefektiks on puhastuskontsentraatide kasutamine. Neid kasutatakse valu- ja kileseadmete puhastamisel kiireks üleminekuks värvilt värvile ilma peatumata, enamasti vahekorras 1:1-1:3 polümeeriga. See vähendab raiskamist ja värvimuutustele kuluvat aega. Paljude kodumaiste (sh Klinol, Klinstyr firmalt NPF Bars-2, Lastik firmalt Stalker LLC) ja välismaiste tootjate (näiteks Shulman - Poliklin ”) toodetud puhastuskontsentraatide koostis, reeglina pehmed mineraalsed täiteained ja pindaktiivsed pesuained. lisandid on kaasas.

Majapidamis- ja tööstusjäätmete koguse vähendamine.

Jäätmete hulga vähendamiseks on erinevaid võimalusi, pikendades toodete, eelkõige kilede kasutusiga, kasutades termilisi ja valgust stabiliseerivaid lisandeid. Kasvuhoonekile kasutusea pikendamisel 1-lt hooajalt 3-le väheneb vastavalt utiliseeritavate jäätmete hulk. Selleks piisab, kui lisada kilesse väikeses koguses valguse stabilisaatoreid, mitte rohkem kui pool protsenti. Stabiliseerimiskulud on madalad ja kilede ringlussevõtu mõju on märkimisväärne.

Tagasitee on kiirendada polümeeride lagunemist, luues foto- ja biolagunevaid materjale, mis lagunevad kiiresti pärast kasutamist päikesevalguse ja mikroorganismide toimel. Fotolagunevate kilede saamiseks viiakse polümeeri ahelasse fotodegradatsiooni soodustavate funktsionaalrühmadega komonomeerid (vinüülketoonid, süsinikmonooksiid) või polümeeri aktiivsete täiteainetena fotokatalüsaatorid, mis soodustavad polümeeri ahela katkemist päikesevalguse toimel. Katalüsaatoritena kasutatakse ditiokarbamaate, peroksiide või siirdemetallide (raud, nikkel, koobalt, vask) oksiide. Ukraina Riikliku Teaduste Akadeemia Veekeemia Instituut (V.N. Mištšenko) töötas välja eksperimentaalsed meetodid metalli- ja oksiidiosakesi sisaldavate nanosuuruses klastristruktuuride moodustamiseks titaandioksiidi osakeste pinnal. Kilede lagunemise kiirus suureneb 10 korda - 100-lt 8-10 tunnini.

Biolagunevate polümeeride saamise põhisuunad:

hüdroksükarboksüül- (piim-, või-) või dikarboksüülhapetel põhinevate polüestrite süntees, kuid siiani on need palju kallimad kui traditsioonilised plastid;

reprodutseeritavatel looduslikel polümeeridel (tärklis, tselluloos, kitosaan, proteiin) põhinevad plastid, võib selliste polümeeride toorainebaasi öelda piiramatuks, kuid tekkivate polümeeride tehnoloogia ja omadused ei küündi veel põhiliste multi- polümeerid;

tööstuslike polümeeride (eelkõige polüolefiinid, aga ka PET) biolagunevaks muutmine segamise teel.

Esimesed kaks suunda nõuavad suuri kapitalikulutusi uute tööstusharude loomiseks, selliste polümeeride töötlemine nõuab ka olulisi muudatusi tehnoloogias. Lihtsaim viis on liitmine. Biolagunevad polümeerid saadakse bioloogiliselt aktiivsete täiteainete (tärklis, tselluloos, puidujahu) lisamisega maatriksisse. Nii töötasid V. I. Skripatšov ja V. I. Kuznetsov ettevõttest ONPO Plastpolimer 80ndatel välja kiirendatud vananemisperioodiga tärklisega täidetud kiled. Kahjuks oli sellise materjali asjakohasus tollal puhtalt teoreetiline ja isegi praegu pole see laialt levinud.

Jäätmete taaskasutamine

Polümeerile saab teise elu anda spetsiaalsete komplekskontsentraatide – taaskasutajate abil. Kuna polümeer läbib igas töötlemisetapis termilist lagunemist, fotooksüdatiivset lagunemist toote töötamise ajal, mehaanilist lagunemist jahvatamisel ja jäätmete aglomeerumisel, akumuleeruvad lagunemissaadused materjali massi ja sisaldavad suures koguses aktiivseid radikaale, peroksiidi ja karbonüülühendid, mis aitavad kaasa polümeeriahelate edasisele lagunemisele ja ristsidumisele. Seetõttu sisaldab selliste kontsentraatide koostis primaarseid ja sekundaarseid antioksüdante, fenooli ja amiini tüüpi termilisi ja valguse stabilisaatoreid, samuti fosfiteid või fosfoniite, mis neutraliseerivad polümeeri kogunenud aktiivseid radikaale ja lagundavad peroksiidühendeid, samuti plastifikeerivad ja kombineerivad. lisandid, mis parandavad füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi.ringlussevõetud materjali omadused ja tõmbavad need üles enam-vähem puhta polümeeri tasemele.

Firma Siba komplekssed lisandid. Ciba, Šveits, pakub komplekssete stabilisaatorite perekonda erinevate polümeeride - suure tihedusega polüetüleen, HDPE, PP - töötlemiseks: Recyclostab / Recyclostab ja Recyclosorb / Recyclossorb. Need on laia sulamistemperatuurivahemikuga (50-180°C) erinevate foto- ja termostabilisaatorite tabletisegud, mis sobivad töötlemisseadmetesse sisestamiseks. Recyclostabi koostises sisalduvad lisandid on polümeeride töötlemisel tavalised - fenoolsed stabilisaatorid, fosfiidid ja töötlemise stabilisaatorid. Erinevus seisneb komponentide vahekorras ja optimaalse koostise valikus vastavalt konkreetsele ülesandele. "Recyclossorb" kasutatakse siis, kui valguse stabiliseerimine mängib olulist rolli, st. saadud tooteid kasutatakse välitingimustes. Sel juhul suurendatakse valguse stabilisaatorite osakaalu. Ettevõtte soovitatud sisendtasemed on 0,2-0,4 protsenti.

"Recyclostab 421" on spetsiaalselt ette nähtud LDPE jäätmekilede ja seda suure sisaldusega segude töötlemiseks ja termiliseks stabiliseerimiseks.

"Recyclostab 451" on mõeldud PP jäätmete ja nende suure sisaldusega segude töötlemiseks ja termiliseks stabiliseerimiseks.

Recyclostab 811 ja Recyclossorb 550 kasutatakse päikesevalguses kasutatavate taaskasutatud toodete eluea pikendamiseks, seega sisaldavad need rohkem valguse stabilisaatoreid.

Stabilisaatoreid kasutatakse sekundaarsetest polümeeridest vormitud või kiletoodete valmistamisel: kastid, kaubaalused, mahutid, torud, mittekriitilised kiled. Neid toodetakse granuleeritud, mittetolmuval kujul, ilma polümeeraluseta, pressitud graanulitena sulamisvahemikuga 50-180°C.

Ettevõtte Bars-2 komplekssed kontsentraadid. Sekundaarsete polümeeride töötlemiseks toodab SPF Bars-2 kompleksseid polümeeripõhiseid kontsentraate, mis sisaldavad lisaks stabilisaatoritele ka kombineerivaid ja plastifitseerivaid lisandeid. Komplekskontsentraadid "Revtol" - polüolefiinide jaoks või "Revten" - suure mõjuga polüstüreeni jaoks, lisatakse sekundaarsete plastide töötlemisel 2-3 protsenti ja tänu spetsiaalsete lisandite kompleksile takistavad termiliselt oksüdatiivset vananemist. sekundaarsetest polümeeridest. Kontsentraadid hõlbustavad nende töötlemist tänu sulandi reoloogiliste omaduste paranemisele (suurenenud MFR), suurendavad valmistoodete tugevusomadusi (nende elastsust ja pragunemiskindlust) võrreldes ilma neid kasutamata valmistatud toodetega, hõlbustavad nende töötlemist. materjali valmistatavuse suurenemine (vähenenud pöördemoment ja ajami koormus). Sekundaarsete polümeeride segu töötlemisel "Revtol" või "Revten" parandavad nende ühilduvust, seega suurenevad ka saadud toodete füüsikalised ja mehaanilised omadused. "Revteni" kasutamine võimaldab teil suurendada sekundaarse UPM-i omadusi 80-90 protsendini esialgse polüstüreeni omadustest, vältides defektide ilmnemist.

Nüüd on taaskasutatud PET-i töötlemiseks mõeldud komplekskontsentraadi väljatöötamine väga aktuaalne. Peamine nuhtlus on siin materjali kollaseks muutumine, atseetaldehüüdi kogunemine ja sulatise viskoossuse vähenemine. Lääne firmade tuntud lisandid - "Siba", "Clarianta", mis võimaldavad ületada kollasust ja parandada polümeeri töödeldavust. Kuid läänes ja meil on sekundaarse PET-i kasutamisele erinev lähenemine. Kui 90 protsenti sellest kasutatakse polüesterkiudude või tehniliste toodete valmistamiseks ning selle tarbeks kasutatavad lisandid on hästi välja töötatud, siis meie töötlejad püüavad taaskasutatud PET-i tagasi tuua peavoolu – toorikute ja pudelite vormimiseks ja puhumiseks või kilede ja lehtede valmistamiseks. kasutades lamedat pilu ekstrusiooni. Sel juhul on mõjutamist vajava polümeeri sihtomadused mõnevõrra erinevad - valmistatavus, vormitavus, läbipaistvus ja komplekssete lisandite koostis peavad vastama eesmärgile.

Jäätmete klassifikatsioon

Tehnoloogilised jäätmed allutatakse sulatis termilisele toimele ning seejärel purustamisel ja aglomeratsioonil ka tugevale mehaanilisele pingele. Suuremas osas polümeerist kulgevad termilise ja mehaanilise lagunemise protsessid intensiivselt, kaotades mitmed füüsikalised ja mehaanilised omadused ning korduval töötlemisel võivad need toote omadusi negatiivselt mõjutada. Seega põhiprotsessi juurde naastes läbib 10-30 protsenti sekundaarsetest jäätmetest märkimisväärne kogus materjali kuni 5 ekstrusiooni- ja purustamistsüklit.

Protsessi jäätmete koguse vähendamine

Lisaefektiks on puhastuskontsentraatide kasutamine. Neid kasutatakse valu- ja kileseadmete puhastamisel kiireks üleminekuks värvilt värvile ilma peatumata, enamasti vahekorras 1:1-1:3 polümeeriga. See vähendab raiskamist ja värvimuutustele kuluvat aega. Paljude kodumaiste (sealhulgas Klinol, Klinstyr ettevõttelt NPF Bars-2, Lastik firmalt Stalker LLC) ja välismaiste tootjate (näiteks Shulman - Polyclin) toodetud puhastuskontsentraatide koostis, reeglina pehmed mineraalsed täiteained ja pindaktiivsed pesuained. lisandid on kaasas.

Majapidamis- ja tööstusjäätmete koguse vähendamine.

Biolagunevate polümeeride saamise põhisuunad:
hüdroksükarboksüül- (piim-, või-) või dikarboksüülhapetel põhinevate polüestrite süntees, kuid siiani on need palju kallimad kui traditsioonilised plastid;
reprodutseeritavatel looduslikel polümeeridel (tärklis, tselluloos, kitosaan, proteiin) põhinevad plastid, võib selliste polümeeride toorainebaasi öelda piiramatuks, kuid tekkivate polümeeride tehnoloogia ja omadused ei küündi veel põhiliste multi- polümeerid;
tööstuslike polümeeride (eelkõige polüolefiinid, aga ka PET) biolagunevaks muutmine segamise teel.

Esimesed kaks suunda nõuavad suuri kapitalikulutusi uute tööstusharude loomiseks, selliste polümeeride töötlemine nõuab ka olulisi muudatusi tehnoloogias. Lihtsaim viis on liitmine. Biolagunevad polümeerid saadakse bioloogiliselt aktiivsete täiteainete (tärklis, tselluloos, puidujahu) lisamisega maatriksisse. Nii töötasid V.I.Skripatšov ja V.I.Kuznetsov ettevõttest ONPO Plastpolimer 80ndatel välja kiirendatud vananemisperioodiga tärklisega täidetud kiled. Kahjuks oli sellise materjali asjakohasus tollal puhtalt teoreetiline ja isegi praegu pole see laialt levinud.

Jäätmete taaskasutamine

Polümeerile on võimalik anda teine elu spetsiaalsete komplekskontsentraatide – taaskasutajate abil. Kuna polümeer läbib igas töötlemisetapis termilist lagunemist, fotooksüdatiivset lagunemist toote töötamise ajal, mehaanilist lagunemist jahvatamisel ja jäätmete aglomeerumisel, akumuleeruvad lagunemissaadused materjali massi ja sisaldavad suures koguses aktiivseid radikaale, peroksiidi ja karbonüülühendid, mis aitavad kaasa polümeeriahelate edasisele lagunemisele ja ristsidumisele. Seetõttu sisaldab selliste kontsentraatide koostis primaarseid ja sekundaarseid antioksüdante, fenooli ja amiini tüüpi termilisi ja valguse stabilisaatoreid, samuti fosfiteid või fosfoniite, mis neutraliseerivad polümeeri kogunenud aktiivseid radikaale ja lagundavad peroksiidühendeid, samuti plastifikeerivad ja kombineerivad. lisandid, mis parandavad füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi.ringlussevõetud materjali omadused ja tõmbavad need üles enam-vähem puhta polümeeri tasemele.

Firma Siba komplekssed lisandid. Ciba, Šveits, pakub komplekssete stabilisaatorite perekonda erinevate polümeeride - LDPE, HDPE, PP - töötlemiseks: Recyclostab / Recyclostab ja Recyclosorb / Recyclossorb. Need on laia sulamistemperatuurivahemikuga (50-180°C) erinevate foto- ja termostabilisaatorite tabletisegud, mis sobivad töötlemisseadmetesse sisestamiseks. Recyclostabi lisandid on polümeeride töötlemisel tavalised - fenoolsed stabilisaatorid, fosfiidid ja töötlemise stabilisaatorid. Erinevus seisneb komponentide vahekorras ja optimaalse koostise valikus vastavalt konkreetsele ülesandele. "Recyclossorb" kasutatakse siis, kui valguse stabiliseerimine mängib olulist rolli, st. saadud tooteid kasutatakse välitingimustes. Sel juhul suurendatakse valguse stabilisaatorite osakaalu. Ettevõtte soovitatud sisendtasemed on 0,2–0,4 protsenti.

"Recyclostab 421" on spetsiaalselt ette nähtud LDPE jäätmekilede ja seda suure sisaldusega segude töötlemiseks ja termiliseks stabiliseerimiseks.

"Recyclostab 451" on mõeldud PP jäätmete ja nende suure sisaldusega segude töötlemiseks ja termiliseks stabiliseerimiseks.

Recyclostab 811 ja Recyclossorb 550 kasutatakse päikesevalguses kasutatavate taaskasutatud toodete eluea pikendamiseks, seega sisaldavad need rohkem valguse stabilisaatoreid.

Nüüd on taaskasutatud PET-i töötlemiseks mõeldud komplekskontsentraadi väljatöötamine väga aktuaalne. Peamine nuhtlus on siin materjali kollaseks muutumine, atseetaldehüüdi kogunemine ja sulatise viskoossuse vähenemine. Lääne firmade tuntud lisandid - "Siba", "Clarianta", mis võimaldavad ületada kollasust ja parandada polümeeri töödeldavust. Kuid läänes ja meil on sekundaarse PET-i kasutamisele erinev lähenemine. Kui 90 protsenti sellest kasutatakse polüesterkiudude või tehniliste toodete valmistamiseks ning selleks kasutatavad lisandid on hästi välja töötatud, soovivad meie töötlejad tuua taaskasutatud PET-i tagasi peavoolu – eelvormid ja pudelid survevalu ja puhumise teel või kiled ja lehed tasapinnalise pilu ekstrusiooniga. Sel juhul on polümeeri sihtomadused, mida tuleb mõjutada, mõnevõrra erinevad - valmistatavus, vormitavus, läbipaistvus ja komplekssete lisandite koostis peavad vastama eesmärgile.

Osana CREON Groupist

Euroopa riikides nii arenenud polümeeride ringlussevõtt on Venemaal alles lapsekingades: ei ole kehtestatud jäätmete liigiti kogumist, puudub regulatiivne raamistik, puudub infrastruktuur ja enamikul elanikkonnast puudub teadvus. Turuosalised vaatavad aga tulevikku optimistlikult, pannes oma lootused ökoloogia-aastale, mis kuulutati riigis välja 2017. aastal presidendi dekreediga.

17. veebruaril toimus Moskvas INVENTRA poolt korraldatud kolmas rahvusvaheline konverents "Polymer Recycling 2017". Ürituse partneriteks olid Polymetrix, Uhde Inventa-Fischer, Starlinger Viscotec, MAAG Automatik, Erema ja Moretto; toetust pakkusid Nordson, DAK Americas ja PETplanet. Konverentsi infosponsor on ajakiri Polymer Materials.

"Praegu pole olukord inspireeriv, kuid selle paranemine on aja küsimus," ütles CREON Groupi tegevdirektor Sergei Stolyarov tervituskõnes. – Esmase tooraine kõrgete hindadega kasvab nõudlus taaskasutatud polümeeride ja nendest valmistatud toodete järele. Samal ajal nihutab kodumaise tooraine tekkimine PET esmatarbimise struktuuri kiudude ja kilede suunas. Seoses sellega muutub eriti paljulubavaks sekundaarsete polümeeride kasutamine.

2016. aasta lõpus oli ülemaailmne taaskasutamiseks mõeldud PET-i kogumine 11,2 miljonit tonni, ütles PCI Wood Mackenzie konsultant Helen McGee. Põhiosa langes Aasia riikidele - 55%, Lääne-Euroopas koguti 17% maailma mahust, USA-s - 13%. Eksperdi prognoosi kohaselt ületab 2020. aastaks PET-i kogumine taaskasutusse 14 miljoni tonni piiri ning protsentuaalselt ulatub kogumise tase 56%-ni (praegu 53%). Peamist kasvu oodatakse Aasia riikide, eelkõige Hiina arvelt.

Hetkel on kõrgeim kogumise tase Hiinas, see on 80%, ja teised Aasia riigid on jõudnud ligikaudu samale tasemele. Proua McGee sõnul moodustasid 2016. aastal kogutud PET-st (ja see, mäletame, 11,2 miljonit tonni) tootmiskaod vastavalt 2,1 miljonit tonni, helbeid saadi 9,1 miljonit tonni, edasise töötlemise põhisuunaks on kiud. ja niidid (66 %).

Aastaks 2025 läheb Euroopas taaskasutusse 60% olmejäätmetest, 2030. aastal kasvab see näitaja 65%-ni. Sellised muudatused on kavas jäätmete raamdirektiivis, ütles Nordic Plasti juhatuse esimees Kaspars Fogelmanis. Nüüd on taaskasutuse tase palju madalam - näiteks Lätis on see vaid 21%, Euroopas keskmiselt - 44%. Samal ajal kasvavad Balti riikides toodetud plastpakendite mahud iga aastaga, levinumad taaskasutatavad polümeerid on LDPE, HDPE ja PP kile.

Venemaal tarbiti 2016. aastal ümbertöödeldud PET-i (rePET) umbes 177 tuhat tonni, millest 90% langes kodumaisele kogumisele. EcoTechnologies Groupi direktorite nõukogu esimehe Konstantin Rzajevi sõnul langes ligi 100% impordist polüesterkiu tootmiseks mõeldud PET-helvestele. Suurimad tarnijariigid on Ukraina (üle 60%), samuti Kasahstan, Valgevene, Aserbaidžaan, Leedu ja Tadžikistan.

Konstantin Rzajev märkis, et eelmisel aastal ületas kogumismäär esimest korda 25% piiri ja see võimaldab rääkida täisväärtusliku tööstuse tekkimisest Venemaal, mis pakub juba praegu investeeringute jaoks huvi. Tänasel päeval on peamiseks tarbijaks (62% kogumahust) ja hinna mõjutajaks endiselt taaskasutatud PET-kiu segment. Kuid muudatused seadusandluses ja suundumus kasutada ringlussevõetud materjale eelisjärjekorras rahvusvaheliste tarbekaupade ettevõtete säästva arengu strateegiate raames loovad soodsa pinnase rePET-i tarbimise teise võtmesegmendi – pudelist pudelisse – arendamiseks.

Viimase aasta jooksul ei ilmunud ühtegi uut rePET-i tarbivat suurtoodangut, kuid selle kasutamine lehtede segmendis kasvab järk-järgult. Kuid juba 2017. aastal loodetakse avada uued taaskasutatud PET-kiu tootmishooned ja laiendada olemasolevaid, mis on koos rubla kursiga peamine rePET-i turu tasakaalu ja hindu mõjutav tegur.

Siiski on palju muidki valdkondi - veel väljaehitamata, kuid üsna perspektiivikaid, kus taaskasutatud PET on samuti nõutud. ARPETi aupresidendi Viktor Kernitski sõnul on need niidid mööbliriidele, autopolstritele ja erinevat tüüpi geosünteetilistele materjalidele, vahustatud materjalid soojus- ja heliisolatsiooniks, sorptsioonimaterjalid reoveepuhastuseks, aga ka bituumeni tugevdavad kiud teedeehituseks. Eksperdi sõnul on uusi töötlemistehnoloogiaid ja rakendusi palju ning riigi poliitika eesmärk ei peaks olema PET-i kasutamise piiramine, vaid selle jäätmete kogumine ja ratsionaalne kasutamine.

Teemat jätkas ühenduse RusPEC tegevdirektor Ljubov Melanevskaja, kes rääkis laiendatud tootjavastutuse (EPR) kasutuselevõtu esimestest tulemustest Venemaal. See jõustus 2016. aastal, selle eesmärk on luua pidev, maksejõuline ja kasvav nõudlus toote- ja pakendijäätmete taaskasutamise järele. Aasta pärast on juba võimalik teha mõningaid järeldusi, millest peamine on see, et on mitmeid probleeme, mille tõttu RPR-i rakendamise mehhanism sageli lihtsalt ei tööta. Nagu pr Melanevskaja konverentsil ütles, on vajadus kehtivat regulatsiooni muuta ja täiendada. Eelkõige tekkis tootjatel kaupade, sh pakendite deklareerimisel lahknevus kauba pakendikoodide ja vastuvõetud normatiivaktides sätestatud koodide vahel, mille tulemusena ei saanud paljud tootjad ja importijad deklaratsioone esitada, kuna. ei leidnud end määrusest. Lahenduseks oli koodide tagasilükkamine ja ettepanek minna üle pakendite materjalipõhisele identifitseerimisele.

Tulevikus on RusPECi hinnangul vaja võtta kasutusele ühtne terminoloogia RPR kõikide elementide jaoks ning määrata jäätmekäitlejatega lepingute sõlmimiseks üheselt mõistetavad, arusaadavad ja läbipaistvad tingimused. Kokkuvõttes toetab liit EPR seadust kui valdkonna jaoks vajalikku ja positiivset.

PET-i taaskasutamise juurutamisel ja populariseerimisel riigis on suur tähtsus kaasaegsete tehnoloogiate (reeglina pakuvad need välisfirmad) kättesaadavus. Seega pakub Polymetrix kaasaegseid integreeritud lahendusi PET-i taaskasutamiseks, sealhulgas oma SSP-tehnoloogiat, PET-pudelite ümbertöötlemiseks toidukõlbulikeks PET-pudeliteks. Nüüd on maailmas selliseid liine 21, ütles piirkondlik müügijuht Danil Poljakov. Tehnoloogia on suunatud esmaklassilisele turule ja hõlmab pudelite töötlemist toidukonteinerite graanuliteks. Esimene samm on pesu, mille käigus eemaldatakse täielikult paberikiud ja pinnasaaste, samuti sildid ja liim. Järgmisena purustatakse pudelid helvesteks, mis sorteeritakse morfoloogia ja värvi järgi. Seejärel toimub graanulite tootmine ja seejärel - lõplik täielik puhastamine ja polümeeri omaduste taastamine SSP etapis.

Viscotec pakub oma klientidele tehnoloogiat PET-pudelite lehtedeks muutmiseks, ütles ettevõtte pressiesindaja Gerhard Osberger. Näiteks tahkefaasilised polükondensatsioonireaktorid viskoossari ja deCON on mõeldud PET-graanulite ja -helveste puhastamiseks ja viskoossuse suurendamiseks. Neid kasutatakse pärast granulaatorit, enne tootmisekstrusiooniseadmeid või eraldiseisva seadmena. ViscoSHEET sari on võimeline tootma teipi, mis on valmistatud 100% taaskasutatud PET-st ja täielikult toidukvaliteediga.

Erema esindaja Christoph Wjoss rääkis toidukõlbulike plastpudelite reatootmisest PET-helvestest. VACUREMA® inline süsteem võimaldab teil töödelda helbeid otse viimistletud termovormimisleheks, pudeli eelvormiks, viimistletud pakkelindiks või monofilamendiks.

Konverentsi tulemusi kokku võttes tõid sellel osalejad välja peamised tegurid, mis takistavad polümeeride ringlussevõtu arengut Venemaal. Peamine, mida nad nimetasid regulatiivdokumentide puudumiseks:

"Siiski on veel üks tegur, mida me ei saa ignoreerida, ja see on avalikkuse teadvus," ütleb konverentsi direktor Rafael Grigoryan. “Kahjuks on meie tänane mentaliteet selline, et jäätmete liigiti kogumist tajutakse pigem hellitamisena kui normina. Ja ükskõik, milliseid edusamme me ka teistes valdkondades näeme, on vaja eelkõige muuta kaaskodanike mõtlemist. Ilma selleta on isegi kõige kaasaegsem infrastruktuur kasutu.

20. sajandit peetakse terase ja värviliste metallide sajandiks. Alumiiniumi, vase, raua sulameid võis leida kõikjal - voodipeatsides, sildades, igat tüüpi mehhanismides, voodripaneelides. Mehaanilise töötlemise tulemusena läks aga 50–80% sulanud materjalist laastudeks. Eksperdid panid suuri lootusi materjalikulu vähenemisega seotud keemiatööstusele. Ja hoolimata polümeeride kasutamise kasvust olid tööstuse tulemused 80ndateks umbes samad: pool ressurssidest läks raisku.

Ilmselgelt on polümeeride kättesaadavus illusioon. Nende valmistamiseks kasutatud tooraine on looduslik haruldus. Juurdepääs selle allikatele on kaubandus-, diplomaatiliste ja muude sõdade igapäevane ja muutumatu põhjus. Loodusvarade kaevandamise geograafia nihkub üha enam paikadesse, mis pole nii kauged. Seetõttu räägitakse tänapäeval üha enam ressursisäästlike ärimudelite juurutamise vajadusest.

Kaasaegse keemiatootmise tehnoloogiliste meetodite ainulaadsus ei seisne ainult võimes sünteesida materjale, mis edukalt asendavad metalli, paberit või puitu.

Enamik tänapäevaseid arenenud majanduste tööstuskomplekse suudavad vananenud polümeertooted ümber töödelda uuteks, mis on kasutaja poolt nõutud.

Taaskasutatud plastid

Peamised polümeeride klassid hõlmavad järgmist:

polüetüleenid,
polüpropüleenid,
PVC,
polüstüreenid (sh kopolümeerid – ABS-plastid),
polüamiidid,
polüetüleentereftalaat.

Esmalt eraldatakse keerulise koostisega tooted. Füüsiliseks puhastamiseks kasutatakse erinevaid mehhanisme - vaakum, termiline, krüogeenne.

Levinumad ja majanduslikult põhjendatud tehnoloogiad on flotatsioon ja lahustamine.

Esimesel juhul plast purustatakse, kastetakse vette. Samuti on lisatud ühendeid, mis mõjutavad erinevate plastide niiskuse imamisvõimet. Pärast eraldamist saadakse eraldatud polümeerid.

Teise meetodi korral purustatakse keerulised kokkupressitud osad ja viiakse järjestikku kokku erinevate lahustitega. Materjalide taastamiseks nende puhtal kujul puutuvad saadud ühendid kokku veeauruga. Täpselt teostatud protsessi tulemusena saadakse kõrge puhtusastmega valmistooted. Erinevate plastide edasisel töötlemisel võivad olla oma omadused, mis on seotud polümeeride individuaalsete omadustega.

Kõrg- ja madalrõhu polüetüleen (LDPE ja HDPE).

Nende ühendite rühma nimetatakse ka polüolefiinideks. Need on leidnud laialdast rakendust igat tüüpi tööstuses, meditsiinis ja põllumajandussektoris. PE on termoplastid – ümbersulatamiseks sobivad materjalid. Seda funktsiooni kasutab tööstus edukalt oma tehnoloogilisi jäätmeid töödeldes, et vähendada tegevuskulusid.

Kasutatud plasti ringlussevõtu keerukus on tingitud selle pindade osalisest hävimisest päikesevalguse mõjul. Tooted, mis on saadud toodete tavapärasel töötlemisel: lihvimine, mehaaniline puhastus, ümbersulatamine, ei ole kvaliteetsed. Enamasti kasutatakse sellist polüetüleeni majapidamisabiseadmete valmistamiseks.

Sekundaarne polüetüleen, mis on läbinud keemilise modifitseerimise, osutub täiuslikumaks. Polümeersulatisse pandud erinevad lisandid seovad muutunud molekulaarüksusi ja ühtlustavad aine struktuuri. Modifikaatoritena kasutatakse dikumüülperoksiidi, vaha, ligniine, kiltkivi. Teatud tüüpi lisandid põhjustavad ringlussevõetud PE teatud omaduste muutumist. Nende kombineerimine võimaldab saada vajalike parameetritega materjali.

Polüpropüleen (PP)

Seda materjali taaskasutatakse harva. Kõige sagedamini on plastikul üks eluiga, hoolimata selle suurepärasest tarbijast omadused, mis võimaldavad polümeeri kasutada toiduainetööstuses. Vaatamata heale ümbersulatatavusele peletab kõrged hügieenihoolduskulud töötlejaid. Sellegipoolest kasutatakse Ameerika Ühendriikides iga viiendat tonni PP-d uuesti.

Keemikute sõnul talub PP mitte rohkem kui nelja ümbersulatamist. Iga kuumutamisega koguneb teatud hulk deformeerunud molekulaarseid ühikuid, mis mõjutavad materjali füüsikalisi omadusi. Sekundaarseid graanuleid on lihtne töödelda ekstruuderites ja survevalumasinates.

Taaskasutatud plast ei vaja spetsiaalset muutmist. Selle parameetrid on võrreldavad originaalmaterjaliga, külmakindlus on vaid veidi vähenenud. Jällegi leiab polümeeri kasutust akukarpides, aiatööriistades, konteinerites ja kiledes.

Polüvinüülkloriid PVC

Materjali kasutatakse linoleumite, viimistluskilede valmistamiseks. Plastik laguneb termiliselt. Temperatuuridel üle 100° hakkab makromolekulide oksüdatsioon kiirenema, mis viib materjali termoplastiliste omaduste halvenemiseni.

Taaskasutatud PVC-ga ekstrusioonitehnoloogia nõuab spetsiaalset ettevalmistust: algne toorme segu sulatis võib olla ebahomogeenne. Taaskasutatud plasti sisaldava PVC tahkete modifikatsioonide sisemine pinge on ebaühtlane. Negatiivsete mõjude minimeerimiseks toimub graanulite kuivtöötlemine tihendajates enne ekstrudeerimist. Selle toimingu tulemusena moodustuvad kiud, mis tugevdavad uute toodete seinu.

Plastisoolide, vinüülplastide saamiseks kasutatakse sagedamini ringlussevõetud polüvinüülkloriidi. Nendest materjalidest saadakse pastad, lahused, survevalutooted. Uute tehnoloogiate seas kogub populaarsust mitmekihiline valamine. Meetodi eripäraks on mitmekomponendilise lehe valmistamine, mille igal kihil on erinevad omadused.

Komposiidi välispinna moodustab kvaliteetne polümeer, sisemised kihid on taaskasutatud plastik.

Polüstüreen (UPS, PSM) ABS plastik

Ühes massis taaskasutatakse erinevat tüüpi polüstüreeni - löögikindlad modifikatsioonid, kopolümeerid, akrüülnitriilbutadieenstüreen. PS-st valmistatud toodete mitmekülgsus on sageli põhjuseks, miks töösturid keelduvad seda töötlemast. Puhastamise, sorteerimise, muutmise hind on liiga kõrge.

Plastide ringlussevõtu väljavaated.

Arenenud majandusega riikides ulatub plasti töötlemise osa 26%-ni tekkivast kogusest – kuni 90 miljonit tonni. Samal ajal helitugevus maailmaturg on 600 miljardit dollarit. Kodumaine polümeeride ringlussevõtu segment näeb välja mõnevõrra tagasihoidlikum: 5,5 miljonit tonni. Ekspertide sõnul ületab Venemaa tööstuse nõudlus monomeeride ja täieõiguslike modifitseeritud termoplastide järele oluliselt nende pakkumist. Nende kahe teguri olemasolu suurendab riigisiseseid polümeeride töötlemise võimsusi. Pealegi on selle valdkonna tööstusmahtude kasvumäärad Euroopa omadest ees. Valitsuse prognoosides võetakse arvesse olemasolevaid turusuundumusi. Töötleva tööstuse ümbervarustuse prioriteet on sätestatud gaasi- ja naftakeemia arendamise kahekümne aasta valdkondlikus kavas.

Polümeermaterjali laialdane kasutamine eeldab tooraine õigeaegset kõrvaldamist ja sekundaarset töötlemist hilisemaks kasutamiseks. Nende toimingute tegemiseks on vaja järgmist tüüpi seadmeid: aglomereerimisseadmed, purustamismehhanismid ja granuleerimisseadmed.

Keskkonnatingimused tingivad vajaduse polümeer-tüüpi kaupade jäätmevabaks tootmiseks, et mitte reostada ümbritseva ruumi ökoloogiat. Sel põhjusel suurendab tööstuslik tootmine igal aastal tootmisvõimsust polümeeride sekundaarse ja järgneva töötlemise tõttu.

Aglomeraatorid muudavad toimimise tulemusena polümeeri aglomeraadiks. See seade on kasutatud polümeertoodete töötlemise mehhanism. Protsess toimub tänu peeneks purustatud osakeste paagutamisele granuleeritud komponentideks. Saadud granuleeritud toorainet taaskasutatakse polümeertoodete tootmisel põhi- või abielemendina.

Polümeeride töötlemise tehnoloogia

Polümeeride töötlemine hõlmab eeltoiminguid üksuse sektoris vastavate nugade abil. Lisaks jätkub polümeeride töötlemine kuumtöötlusega (kõrge temperatuurirežiimi mõjul tekib polümeersete toorainete puru sagedane kokkupuude).

Kuni saja kraadise töötemperatuuri saamisel täidetakse anum veega. Loodud vedel keskkond soodustab aglomeraadi teket. Moodustunud granuleeritud komponendid kantakse spetsiaalse väravaklapi kaudu paagikambrisse ajutiseks ladustamiseks ja järgnevaks eemaldamiseks.

Granulaatorid on seadmed, mida kasutatakse. Polümeeride granuleeritud töötlemine saavutatakse mikropurustusoperatsioonide ja sama tüüpi polümeeri- või plastgraanulite moodustamisega. Saadud granulaati kasutatakse lähteainena vormitud ja ekstrudeeritud polümeersete ainete valmistamisel.

Granulaatorid on reeglina üsna keeruline struktuur, mis koosneb mitmest sünkroniseeritud paigaldusest. Seadme konstruktsioon on esitatud purustatud massi sulatamiseks mõeldud ekstruuderina, polümeerilahuse filtreerimiseks mõeldud ahela pea, valmistoote jahutamiseks mõeldud vanni, graanulite lõikamise seadme, granuleeritud osakeste kogumise punkri kujul.

Seadmed polümeeri töötlemiseks

Sekundaarsete toimingute jaoks näeb polümeeri töötlemine ette varustatud suunamehhanismid - purustamise ja jahvatamise tootmisliinid. Nende abiga toimub polümeerijäätmete esialgne ettevalmistusprotsess ekstrusiooniks ja paagutamiseks. Erineva võimsusega purustusliine on kolme tüüpi.

Sõltuvalt kasutatava mudeli tehnilisest varustusest võivad lihvimisseadmed täita sõelumisfunktsioone, väikeste elementide eraldamiseks, polümeermaterjalide automaatseks pesemiseks ja kuivatamiseks. Samuti on need varustatud konveieri liigutatavate lintidega, metallidetektoritega, mürakaitsega, mis lihtsustab oluliselt sekundaarse polümeerimassi töötlemise protsessi.

Polümeeride taaskasutamine on samuti keskkonnasõbralik tegevus, mis nõuab eriseadmete maksumust. Suurima majandusliku efekti saavutavad reeglina töötlemisettevõtted, mis on varustatud kaasaegsete suure jõudlusega tehastega. Seadmete kvaliteetne töö tagab suurepärase tulemuse, saades kvaliteetse toote lähteainena edasiseks kasutamiseks polümeertoodete tootmisel.