Polümeermaterjalide töötlemiseks kasutatavate seadmete tüübid. Jäätmepolümeeride taaskasutamine: tehnoloogia, seadmed. Penpi omaduste omadused enne ja pärast vananemist

Jäätmete klassifikatsioon

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

Tehnoloogilised jäätmed allutatakse sulatis termilisele toimele ning seejärel purustamisel ja aglomeratsioonil ka tugevale mehaanilisele pingele. Polümeeri massis toimuvad termilise ja mehaanilise hävitamise protsessid intensiivselt, kaotades mitmed füüsikalised ja mehaanilised omadused ning korduva töötlemise korral 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, eeskätt käivitusjäätmete kogust saab vähendada, kasutades 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 pikaajalist käivitamist väljuvad geelide ja värviliste lisandite (põletuste) kujul. 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 suuremate nihkejõududega 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 (sealhulgas Klinol, Klinstyr ettevõttelt 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 viise, 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, süsinikoksiid) 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 nanosuuruste 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 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 laguneb igas töötlemisetapis termiliselt, toimub fotooksüdatiivne lagunemine toote töötamise ajal, mehaaniline lagunemine jahvatamisel ja jäätmete aglomeratsioonil, laguproduktid kogunevad materjali massi ja suur hulk aktiivseid radikaale, sisaldavad peroksiid- ja karbonüülühendeid, 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 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 termilist 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 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.

Kaasaegses maailmas peetakse polümeerijäätmete ringlussevõtu probleemi üsna oluliseks. Igal aastal kogutakse prügilatesse miljoneid tonne seda tüüpi tooteid. Ja ainult väike osa polümeeridest võetakse ringlusse. Selle rakendamise tulemusena saadakse kvaliteetne tooraine, mis sobib uute toodete valmistamiseks.

Mis on polümeertoode?

Igal aastal suureneb polümeermaterjalide tootmine ligikaudu 5%. See populaarsus on tingitud nende paljudest positiivsetest omadustest.

Seda toodet kasutatakse peamiselt pakendina. See pikendab pakendis olevate toodete kasutusiga. Samuti on polümeeridel suurepärane välimus ja pikk kasutusiga.

Kaasaegne tööstus toodab järgmist tüüpi seda tüüpi tooteid:

• polüetüleen ja selle baasil valmistatud materjalid - 34%;
• PET - 20%;
• lamineeritud paber - 17%;
• PVC - 14%;
• polüpropüleen - 7%;
• polüstüreen - 8%.

Millised tooted on taaskasutatavad?

Kõiki polümeere ei võeta ringlusse.

Kõige sagedamini kasutatakse ringlussevõtuks termoplasti sünteetilisi materjale, mis on võimelised kõrgete temperatuuride mõjul oma kuju muutma.

Seetõttu kogutakse ja valmistatakse spetsiaalsel viisil ette järgmist tüüpi jäätmeid:

• materjalid, mis jäävad plasti tootmisprotsessi. Enamasti on need kõikvõimalikud segmendid. Seda tüüpi tooted on kõrge kvaliteediga, kuna nende koostises pole lisandeid. Need tarnitakse töötlemisettevõtetesse juba sorteeritult, mis lihtsustab oluliselt töö ettevalmistavat etappi. Tavaliselt võetakse ringlusse kuni 90% kõigist tööstusjäätmetest;
• pärast tarbimist saadud polümeerid. Neid nimetatakse ka olmejäätmeteks. Need on kotid, ühekordsed nõud, plastpudelid, aknaprofiilid ja paljud muud tooted. Nende materjalide eripäraks on nende saastumine. Seda tüüpi polümeeride töötlemiseks tuleks jäätmete sorteerimiseks ja puhastamiseks kulutada palju vaeva ja ressursse.

Mis on polümeerijäätmete ringlussevõtu peamine probleem?

Hetkel läheb taaskasutusse vaid väike osa kõigist olemasolevatest jäätmetest. Selle valdkonna areng on asjakohasusest hoolimata aeglane. See on seotud järgmisega:

• riik ei anna kõiki vajalikke regulatiivseid ja tehnilisi standardeid, mis võiksid tagada taaskasutatavate materjalide kõrge kvaliteedi. Seetõttu puuduvad võimsad tööstusharud, mis varustavad turgu optimaalsete omadustega ringlussevõetud jäätmetega;
• kuna töötlemisprotsessi läbiviimiseks ei kasutata kaasaegseid tehnoloogiaid, on selle ülalpidamiseks vaja suuri rahalisi vahendeid;
• valitsuse toetuse puudumise tõttu on jäätmete kogumise tase elanikkonna ja väikeettevõtete seas madal;
• saadud teisese tooraine ei ole piisava konkurentsivõimega;
• elanike seas ei toimu kampaaniat, mis julgustaks jäätmeid liigiti kõrvaldama. Enamik inimesi ei mõista, et taaskasutatavate materjalide kasutamine võimaldab piirata muude ressursside – nafta, gaasi – tarbimist.

Kuidas on taaskasutatavate materjalide kogumine ringlussevõtuks?

Polümeeride ringlussevõtt toimub pärast seda, kui kõik tooraine ettevalmistamise etapid on lõppenud:

1. Avamisel on spetsiaalsed punktid, mis tegelevad saabunud toodete kogumise ja esmase sorteerimisega. Nad teevad koostööd nii elanikkonnaga kui ka erinevat tüüpi tööstusettevõtetega.
2. Polümeeride kogumine olmejäätmete prügilatesse. Tavaliselt teevad seda spetsiaalsed ettevõtted.
3. Tooraine jõuab järelturule pärast eelsorteerimist spetsiaalsetes jäätmekäitluspunktides.
4. Töötlemisettevõtted ostavad taaskasutatavaid materjale suurtest tööstuskompleksidest. Sellised materjalid on vähem saastunud ja nende töötlemiseks ei tehta nii põhjalikku ettevalmistust.
5. Väike osa taaskasutatavast kogutakse ka jäätmete liigiti kogumist hõlmava eriprogrammi kaudu.

Kuidas polümeere töödeldakse?

Pärast kogumist ja esmast sorteerimist toimub polümeerijäätmete töötlemine järgmiselt:

1. Toormaterjalide jahvatamine. See on üks olulisi etappe polümeeride ettevalmistamisel edasiseks töötlemiseks. Materjalide jahvatusaste määrab tulevikus valmistatavate toodete kvaliteediomadused. Selle tööetapi läbiviimiseks kasutavad kaasaegsed taimed krüogeenset töötlemismeetodit. See võimaldab saada polümeeritoodetest pulbrit dispersiooniastmega 0,5–2 mm.
2. Plastide eraldamine tüübi järgi. Selle toimingu tegemiseks kasutatakse kõige sagedamini flotatsioonimeetodit. See hõlmab spetsiaalsete pindaktiivsete ainete lisamist veele, mis on võimelised toimima teatud tüüpi polümeeridele ja muutma nende hüdrofiilseid omadusi. Väga tõhus on ka tooraine lahustamine spetsiaalsete ainetega. Seejärel töödeldakse seda auruga, mis võimaldab teil valida vajalikud tooted. Polümeeride eraldamiseks on ka teisi meetodeid (aero- ja elektrieraldus, keemiline meetod, sügavkülmutamine), kuid need on vähem populaarsed.
3. Pesemine. Saadud toorainet pestakse mitmes etapis spetsiaalsete vahenditega.
4. Kuivatamine. Materjalid visatakse eelnevalt veest tsentrifuugidesse. Lõplik kuivatamine toimub spetsiaalsetes masinates. Tulemuseks on 0,2% niiskusesisaldusega toode.
5. Granuleerimine. Valmistatud materjal siseneb spetsiaalsesse paigaldusse, kus see tihendatakse nii palju kui võimalik. Tulemuseks on toode, mis sobib igat tüüpi polümeertoodete tootmiseks.

Plastpudelite taaskasutus

Jäätmetöötlustehase seadmete standardnimekiri

Polümeerijäätmete ringlussevõtt toimub järgmiste seadmete abil:

• pesuliin, kus tooraine puhastamine toimub minimaalse tööjõuga;
• ekstruuder - kasutatakse plastmassile soovitud kuju andmiseks stantsimise teel;
• lintkonveierid – tooraine õiges suunas liigutamiseks;
• purustajad - mõeldud materjalide esmaseks purustamiseks. Nad on võimelised töötama peaaegu iga toorainega;
• purustid - kasutatakse aktiivselt tooraine põhjalikumaks jahvatamiseks pärast purustaja kasutamist;
• mikserid ja dosaatorid;
• aglomeraatorid - vajalikud õhukeste polümeerkilede töötlemiseks;
• granulaatorid - kasutatakse ringlussevõetud tooraine tihendamiseks;
• kuivatid;
• külmikud;
• valamud;
• ajakirjandus ja teised.

Mis on jäätmete väärtus asjaomasel turul?

Pärast turuhindade analüüsi on selge, et prügilas ladestatud jäätmete maksumus on 3-6 korda madalam kui taaskasutatavate materjalide hind (7-10 korda võrreldes esmase toorainega). Kui analüüsime hinnakujundust polüetüleenkile näitel, saame aru järgmisest:

• polügoonimaterjali hind vahendusettevõtetelt on 5 rubla 1 kg kohta;
• pärast pesemist ja sorteerimist tõuseb kile maksumus 12 rubla / kg;
• aglomeraadi või graanulite kujul olevad toorained on veelgi kallimad - 25-35 rubla / kg;
• primaarse polüetüleeni hind varieerub 37-49 rubla / kg.

Nii suurt hinnaerinevust ei täheldata kõikide toodete puhul. Näiteks PVC, polüpropüleeni, polüstüreeni ja ABS-plasti puhul on see peaaegu märkamatu. PET-i puhul erineb prügila tooraine maksumus sekundaarsetest toodetest vaid 2-3 korda. See on tingitud selle töötlemise iseärasustest, mille tulemusena saadakse jahvatamise tõttu helbed.

Kus taaskasutatud materjali müüakse?

Kõige sagedamini saadavad jäätmete ümbertöötlemisega tegelevad ettevõtted saadud toote müüki. Kui sellistel tehastel on oma seadmed, saavad nad saadud toorainest polümeeride tootmisega tegeleda. Kuid see ei ole alati tasuv.

Valmistatud plasttooted on enamasti sama tüüpi, mistõttu on nende suurtes kogustes müümine raskendatud.

Enamasti tegelevad sellised ettevõtted kanalisatsioonitorude, ehitusmaterjalide või mõne autoosade tootmisega. Turul on seda tüüpi toodete järele suur nõudlus.

Väga populaarne on ka polümeeri tüüpi jäätmete ringlussevõtt kolmanda osapoole poolt. See teenus seisneb selles, et huvitatud ettevõte annab oma jäätmed tehasesse, mis pärast taaskasutust tagastab valmis taaskasutatava materjali sinna. Polümeerjäätmete omanik maksab nende töötlemise eest umbes 8-10 rubla/kg, mida peetakse väga heaks tehinguks.

1. SISSEJUHATUS

Antropogeense tegevuse üks käegakatsutavamaid tulemusi on jäätmete teke, mille hulgas on plastikjäätmed oma ainulaadsete omaduste tõttu erilisel kohal.

Plastid on keemiatooted, mis koosnevad suure molekulmassiga pika ahelaga polümeeridest. Plasti tootmine praeguses arengujärgus kasvab aastas keskmiselt 5...6% ja 2010. aastaks ulatub see prognooside kohaselt 250 miljoni tonnini, mille tarbimine elaniku kohta on tööstusriikides viimase aja jooksul kahekordistunud. 20 aastat, jõudes 85...90 kg, Kümnendi lõpuks arvatakse, et see näitaja kasvab 45 ... 50%.

PLASTE ON UMBES 150 LIIKI, 30% NENDEST ON ERINEVATE POLÜMEERIDE SEGUD. TEATUD OMADUSTE JA PAREMA TÖÖTLEMISE SAAVUTAMISEKS KASUTATAKSE POLÜMEERIDESSE ERINEVAID KEEMILISI LISANDID, MIDA ON JUBA ROHKEM KUI 20, NING RIDA NEID ON SEOTUD MÜRGISTE MATERJALIDEGA. TOIDULISANDIDE VÄLJASTUS KASVATAB PIDEVALT. KUI 1980. AASTAL TOODETATI NEID 4000 T, SIIS AASTAKS 2000 TÕUSUS VÄLJANDUSMAHT JUBA 7500 T-NI JA KÕIK TULETAKSE PLASTIS. JA AJA JOOKSUL LÄHEB TARBITATUD PLASTID PARATAMATULT JÄÄTMEKS.

ÜKS KIIRESTI KASVATAVAD PLASTIKUTUSE KASUTUSSUUNAD ON PAKEND.

Kogu toodetud plastist kasutatakse 41% pakendites, millest 47% kulub toiduainete pakendamiseks. Mugavus ja ohutus, madal hind ja kõrge esteetika on määravad tingimused plastide kasutamise kiiremaks kasvuks pakendite valmistamisel.

Plastide nii suur populaarsus on seletatav nende kerguse, kulutõhususe ja väärtuslike teenindusomadustega. Plastid on tõsised konkurendid metallile, klaasile ja keraamikale. Näiteks klaaspudelite valmistamiseks kulub 21% rohkem energiat kui plastpudelite valmistamiseks.

Kuid koos sellega on probleem jäätmete kõrvaldamisega, mida on üle 400 erineva liigi, mis tekivad polümeeritööstuse toodete kasutamise tulemusena.

Tänapäeval mõtlevad meie planeedi inimesed rohkem kui kunagi varem Maa tohutule reostusele, mida põhjustab üha suurenev plastiku raiskamine. Sellega seoses täiendab koolitusjuhend teadmisi plastide ringlussevõtu ja ringlussevõtu valdkonnas, et viia need tagasi tootmisse ja parandada keskkonda Vene Föderatsioonis ja maailmas.

2 POLÜMEERSETE MATERJALIDE TAASKASUTUSE JA KASUTAMISE OLUKORDA ANALÜÜS

2.1 POLÜMEERSETE MATERJALIDE TAASKASUTUSE SEISUKORRA ANALÜÜS

Kogu toodetud plastist kasutatakse 41% pakendites, millest 47% kulub toiduainete pakendamiseks. Mugavus ja ohutus, madal hind ja kõrge esteetika on määravad tingimused plastide kasutamise kiiremaks kasvuks pakendite valmistamisel. Sünteetilistest polümeeridest valmistatud pakend, mis moodustab 40% olmeprügist, on praktiliselt "igavene" – see ei lagune. Seetõttu on plastpakendite kasutamine seotud jäätmete tekkega 40...50 kg/aastas inimese kohta.

Venemaal on 2010. aastaks eeldatavasti polümeerijäätmeid üle miljoni tonni ja nende kasutusprotsent on endiselt väike. Võttes arvesse polümeersete materjalide spetsiifilisi omadusi - need ei lagune, ei korrosiooni, on nende kõrvaldamise probleem ennekõike keskkonnaalane. Ainuüksi Moskva tahkete olmejäätmete kõrvaldamise kogumaht on umbes 4 miljonit tonni aastas. Jäätmete kogutasemest võetakse ringlusse vaid 5 ... 7% nende massist. 1998. aasta andmetel on ladestusse antud tahkete olmejäätmete keskmises koostises plastikut 8%, mis teeb aastas 320 tuhat tonni.

Kuid praegu on polümeermaterjalide jäätmete töötlemise probleem muutumas aktuaalseks mitte ainult keskkonnakaitse seisukohalt, vaid ka seetõttu, et polümeersete toorainete nappuse tingimustes muutuvad plastijäätmed võimsaks tooraineks ja energiaressurss.

Samas nõuab keskkonnakaitsega seotud küsimuste lahendamine olulisi kapitaliinvesteeringuid. Plastjäätmete töötlemise ja hävitamise maksumus on ligikaudu 8 korda suurem kui enamiku tööstusjäätmete töötlemise maksumus ja peaaegu kolm korda suurem olmejäätmete hävitamise maksumus. Selle põhjuseks on plastide spetsiifilised omadused, mis muudavad tahkete jäätmete hävitamise teadaolevad meetodid märkimisväärselt keeruliseks või ebasobivaks.

Jäätmepolümeeride kasutamine võib oluliselt säästa esmast toorainet (peamiselt naftat) ja elektrienergiat.

Polümeerijäätmete kõrvaldamisega on seotud palju probleeme. Neil on oma spetsiifika, kuid neid ei saa pidada lahendamatuks. Lahendus on aga võimatu ilma amortiseerunud materjalide ja toodete kogumist, sorteerimist ja esmast töötlemist korraldamata; välja töötamata teisese tooraine hinnasüsteemi, stimuleerides ettevõtteid neid töötlema; loomata tõhusaid meetodeid sekundaarsete polümeersete toorainete töötlemiseks, samuti meetodeid selle muutmiseks kvaliteedi parandamiseks; ilma selle töötlemiseks spetsiaalseid seadmeid loomata; välja töötamata ringlussevõetud polümeeri toorainest valmistatud tooteid.

Plastijäätmed võib jagada kolme rühma:

a) tehnoloogilised tootmisjäätmed, mis tekivad termoplastide sünteesil ja töötlemisel. Need jagunevad mitte-eemaldatavateks ja ühekordseteks tehnoloogilisteks jäätmeteks. Saatuslik – need on servad, lõiked, lõiked, oksad, välk, välk jne. Plasti tootmise ja töötlemisega seotud tööstusharudes tekib selliseid jäätmeid 5–35%. Mitte-eemaldatavad jäätmed, mis kujutavad endast sisuliselt kvaliteetset toorainet, ei erine omaduste poolest algsest primaarsest polümeerist. Selle töötlemine toodeteks ei vaja erivarustust ja see toimub samas ettevõttes. Ühekordselt kasutatavad tehnoloogilised tootmisjäätmed tekivad tehnoloogiliste režiimide mittejärgimisel sünteesi ja töötlemise käigus, s.o. see on tehnoloogiline abielu, mida saab minimeerida või täielikult kõrvaldada. Tehnoloogilised tootmisjäätmed töödeldakse erinevateks toodeteks, kasutatakse lisandina algsele toorainele jne;

b) tööstuslikud tarbimisjäätmed - kogunenud rahvamajanduse erinevates sektorites kasutatavate polümeermaterjalidest toodete (niiskunud rehvid, konteinerid ja pakendid, masinaosad, põllumajanduskilejäätmed, väetisekotid jne) rikke tagajärjel. Need jäätmed on kõige homogeensemad, kõige vähem saastunud ja pakuvad seetõttu nende ringlussevõtu seisukohalt suurimat huvi;

c) avalikud tarbimisjäätmed, mis kogunevad meie kodudesse, toitlustusasutustesse jne ning satuvad seejärel linna prügimäele; lõpuks liiguvad nad uude jäätmekategooriasse – segajäätmed.

Suurimad raskused on seotud segajäätmete töötlemise ja kasutamisega. Selle põhjuseks on olmejäätmete hulka kuuluvate termoplastide kokkusobimatus, mis nõuab nende järkjärgulist eraldamist. Lisaks on kulunud polümeertoodete kogumine elanikkonnalt korralduslikult äärmiselt keeruline üritus ja seda pole meie riigis veel kehtestatud.

Põhiline jäätmete kogus hävitatakse – pinnasesse matmine või põletamine. Jäätmete hävitamine on aga majanduslikult kahjumlik ja tehniliselt keeruline. Lisaks toob polümeerjäätmete matmine, üleujutamine ja põletamine kaasa keskkonnareostuse, maapinna vähenemise (prügilate korraldamine) jne.

Nii prügilasse ladestamine kui ka põletamine on aga jätkuvalt üsna levinud viis plastijäätmete hävitamiseks. Kõige sagedamini kasutatakse põlemisel eralduvat soojust auru ja elektri tootmiseks. Kuid põletatud tooraine kalorisisaldus on madal, mistõttu on põletusahjud tavaliselt majanduslikult ebaefektiivsed. Lisaks tekib põlemisel polümeertoodete mittetäielikul põlemisel tahm, eralduvad mürgised gaasid ja sellest tulenevalt õhu- ja veebasseinide uuesti saastumine ning tugevast korrosioonist tingitud ahjude kiire kulumine.

1970. aastate alguses Möödunud sajandil hakati intensiivselt arenema bio-, foto- ja vees lagunevate polümeeride loomisel. Lagunevate polümeeride saamine tekitas üsna sensatsiooni ja seda ebaõnnestunud plasttoodete hävitamise viisi peeti ideaalseks. Kuid järgnev töö selles suunas näitas, et toodete kõrgeid füüsilisi ja mehaanilisi omadusi, ilusat välimust, kiiret lagunemise võimet ja madalat maksumust on raske ühendada.

Viimastel aastatel on iselagunevate polümeeride uurimine märkimisväärselt vähenenud, peamiselt seetõttu, et selliste polümeeride tootmiskulud on üldiselt palju kõrgemad kui tavaliste plastide omad ning see hävitamisviis ei ole majanduslikult tasuv.

Plastjäätmete peamine kasutusviis on nende taaskasutamine, s.o. taaskasuta. On näidatud, et peamiste jäätmete kõrvaldamise meetodite kapitali- ja tegevuskulud ei ületa ja mõnel juhul isegi madalamad kui nende hävitamise kulud. Taaskasutuse positiivseks küljeks on ka asjaolu, et rahvamajanduse erinevatele sektoritele saadakse lisakogus kasulikke tooteid ning puudub keskkonna taasreostus. Nendel põhjustel ei ole ringlussevõtt mitte ainult majanduslikult tasuv, vaid ka keskkonnasõbralik lahendus plastikjäätmete kasutamise probleemile. Aastas tekkivatest polümeerijäätmetest amortiseerunud toodete näol läheb hinnanguliselt taaskasutusse vaid väike osa (vaid paar protsenti). Selle põhjuseks on jäätmete eelettevalmistusega (kogumine, sorteerimine, eraldamine, puhastamine jne) kaasnevad raskused, töötlemiseks vajalike eriseadmete puudumine jne.

Peamised plastijäätmete ringlussevõtu viisid on järgmised:

1. termiline lagunemine pürolüüsi teel;
2. lagunemine, et saada esialgseid madala molekulmassiga saadusi (monomeerid, oligomeerid);
3. ringlussevõtt.

Pürolüüs on orgaaniliste toodete termiline lagundamine hapnikuga või ilma. Polümeersete jäätmete pürolüüs võimaldab saada kõrge kalorsusega kütust, erinevates tehnoloogilistes protsessides kasutatavaid tooraineid ja pooltooteid ning polümeeride sünteesiks kasutatavaid monomeere.

Plastide termilise lagunemise gaasilisi saadusi saab kasutada kütusena tööauru tootmiseks. Soojusülekandevedelike saamiseks kasutatakse vedelaid tooteid. Plastjäätmete pürolüüsi tahkete (vahajas) toodete kasutusala on üsna lai (erinevate kaitseühendite komponendid, määrdeained, emulsioonid, immutusmaterjalid jne).

Samuti on välja töötatud katalüütilised hüdrokrakkimise protsessid, et muuta jäätmepolümeerid bensiiniks ja kütteõliks.

Paljud polümeerid võivad moodustumise reaktsiooni pöörduvuse tulemusena uuesti laguneda lähteaineteks. Praktilisel kasutamisel on olulised PET-i, polüamiidide (PA) ja vahtpolüuretaanide lõhustamise meetodid. Lagunemisprodukte kasutatakse taas polükondensatsiooniprotsessi toorainena või esmase materjali lisandina. Nendes toodetes sisalduvad lisandid ei võimalda aga sageli saada kvaliteetseid polümeertooteid, näiteks kiude, kuid nende puhtus on piisav valumasside, sulavate ja lahustuvate liimide valmistamiseks.

Hüdrolüüs on polükondensatsiooni pöördreaktsioon. Selle abiga, vee suunatud toimega komponentide liitumiskohtades, hävivad polükondensaadid algseteks ühenditeks. Hüdrolüüs toimub äärmuslike temperatuuride ja rõhu all. Reaktsiooni sügavus sõltub keskkonna pH-st ja kasutatud katalüsaatoritest.

See jäätmete kasutamise meetod on energeetiliselt kasulikum kui pürolüüs, kuna kvaliteetsed keemiatooted tagastatakse ringlusse.

Võrreldes hüdrolüüsiga, on PET-jäätmete lagundamiseks säästlikum teine ​​meetod, glükolüüs. Hävitamine toimub kõrgel temperatuuril ja rõhul etüleenglükooli juuresolekul ja katalüsaatorite osalusel, et saada puhas diglükooltereftalaat. Selle põhimõtte järgi on võimalik ka polüuretaanis karbamaatrühmi ümberesterdada.

Siiski on PET-jäätmete töötlemiseks kõige levinum termiline meetod nende lõhustamine metanooliga – metanolüüs. Protsess toimub temperatuuril üle 150 °C ja rõhul 1,5 MPa, mida kiirendavad ümberesterdamise katalüsaatorid. See meetod on väga ökonoomne. Praktikas kasutatakse ka glükolüüsi ja metanolüüsi meetodite kombinatsiooni.

Praegu on Venemaale kõige vastuvõetavam polümeermaterjalijäätmete ringlussevõtt mehaaniline ringlussevõtt, kuna see töötlemisviis ei nõua kalleid eriseadmeid ja seda saab rakendada igas jäätmete kogumiskohas.

2.2 POLÜOLEFIINI JÄÄTMETE KÕRVALDAMINE

Polüolefiinid on kõige mitmetonniseim termoplastide tüüp. Neid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, transpordis ja põllumajanduses. Polüolefiinide hulka kuuluvad kõrge ja madala tihedusega polüetüleen (HDPE ja LDPE), PP. Kõige tõhusam viis tarkvarajäätmetest vabanemiseks on selle taaskasutamine. Sekundaarse PO ressursid on suured: ainuüksi 1995. aastal ulatusid LDPE tarbimisjäätmed 2 miljoni tonnini.Sekundaarsete termoplastide kasutamine üldiselt ja eriti PO kasutamine võimaldab tõsta nende rahulolu 15 ... 20%.

Tarkvarajäätmete ringlussevõtu meetodid sõltuvad polümeeri kaubamärgist ja päritolust. Protsessijäätmed on kõige kergemini taaskasutatavad, s.t. tootmisjäätmed, mis ei ole töötamise ajal tugeva valgusega kokku puutunud. Ärge nõudke HDPE-st ja PP-st keerukaid valmistamismeetodeid ja tarbejäätmeid, kuna ühest küljest ei avalda nendest polümeeridest valmistatud tooted ka nende disaini ja otstarbe tõttu (paksuseinalised osad, mahutid, tarvikud jne) olulist mõju. .) ja teisest küljest on polümeerid ilmastikukindlamad kui LDPE. Sellised jäätmed vajavad enne taaskasutamist ainult jahvatamist ja granuleerimist.

2.2.1 Taaskasutatud polüetüleeni struktuursed ja keemilised omadused

Tarkvarajäätmete töötlemise tehnoloogiliste parameetrite valik ja nendest saadavate toodete kasutusvaldkonnad on tingitud nende füüsikalis-keemilistest, mehaanilistest ja tehnoloogilistest omadustest, mis erinevad suurel määral esmase polümeeri samadest omadustest. Taaskasutatud LDPE (VLDPE) peamised omadused, mis määravad selle töötlemise eripära, on järgmised: madal puistetihedus; sulatise reoloogilise käitumise tunnused kõrge geelisisalduse tõttu; suurenenud keemiline aktiivsus primaarse polümeeri töötlemisel ja sellest saadud toodete töötamisel toimuvate struktuurimuutuste tõttu.

Töötlemise ja käitamise käigus avaldatakse materjalile mehhaanokeemilisi mõjusid, termilist, termilist ja fotooksüdatiivset lagunemist, mille tulemusel tekivad aktiivsed rühmad, mis järgneval töötlemisel on võimelised algatama oksüdatsioonireaktsioone.

Keemilise struktuuri muutumine algab juba PO esmasel töötlemisel, eriti ekstrusiooni ajal, mil polümeeri avaldavad olulised termiliselt oksüdatiivsed ja mehaanilised keemilised mõjud. Suurima panuse töö käigus toimuvatesse muutustesse annavad fotokeemilised protsessid. Need muutused on pöördumatud, samas kui näiteks ühe või kaks hooaega kasvuhoonete varjamiseks kasutatud polüetüleenkile füüsikalised ja mehaanilised omadused taastuvad pärast ülepressimist ja väljapressimist peaaegu täielikult.

Märkimisväärse arvu karbonüülrühmade moodustumine PE-kiles selle töötamise ajal suurendab VLDPE võimet absorbeerida hapnikku, mille tulemuseks on vinüül- ja vinülideenrühmade moodustumine sekundaarsetes toorainetes, mis vähendavad oluliselt termilist oksüdatiivset stabiilsust. polümeeri eemaldamine järgneva töötlemise käigus algatada selliste materjalide fotovananemine ja nendest valmistatud tooted vähendavad nende kasutusiga.

Karbonüülrühmade olemasolu ei määra ei mehaanilisi omadusi (nende sisestamine algsesse makromolekuli ei mõjuta oluliselt materjali mehaanilisi omadusi) ega päikesevalguse läbilaskvust kile (neeldumine karbonüülrühmade valguse lainepikkuse piirkonnas on alla 280 nm ja sellise koostisega valgus päikesespektrist praktiliselt puudub). Kuid just karbonüülrühmade olemasolu PE-s määrab selle väga olulise omaduse – vastupidavuse valgusele.

PE fotovananemise initsiaatorid on hüdroperoksiidid, mis tekivad primaarmaterjali töötlemisel mehhaanilise keemilise hävitamise käigus. Nende käivitav toime on eriti tõhus vananemise algfaasis, samas kui karbonüülrühmadel on märkimisväärne mõju hilisemates staadiumides.

Nagu teada, tekivad vananemise käigus konkureerivad hävimis- ja struktureerimisreaktsioonid. Esimese tagajärjeks on madala molekulmassiga produktide moodustumine, teiseks lahustumatu geelifraktsiooni moodustumine. Madala molekulmassiga toodete moodustumise kiirus on maksimaalne vananemise alguses. Seda perioodi iseloomustab madal geelisisaldus ning füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste vähenemine.

Lisaks väheneb madala molekulmassiga toodete moodustumise kiirus, täheldatakse geeli sisalduse järsku suurenemist ja suhtelise pikenemise vähenemist, mis näitab struktureerimisprotsessi kulgu. Seejärel (pärast maksimumi saavutamist) väheneb geeli sisaldus VPE-s selle fotovananemise ajal, mis langeb kokku vinülideenrühmade täieliku tarbimisega polümeeris ja suhtelise pikenemise maksimaalsete lubatud väärtuste saavutamisega. Seda efekti seletatakse tekkivate ruumiliste struktuuride kaasamisega hävimisprotsessi, samuti pragunemisega piki morfoloogiliste moodustiste piiri, mis toob kaasa füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste vähenemise ning optiliste omaduste halvenemise.

WPE füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste muutumise kiirus ei sõltu praktiliselt selles sisalduva geelifraktsiooni sisaldusest. Taaskasutusmeetodi valikul, modifikatsioonil ja polümeeri kasutusalade määramisel tuleb aga alati arvestada geelisisaldust kui struktuuritegurit.

Tabelis. 1 näitab LDPE omaduste omadusi enne ja pärast kolmekuulist vanandamist ning vanandatud kilest ekstrusioonil saadud HLDPE omadusi.

1 LDPE omaduste omadused enne ja pärast vananemist

Omadused		originaal	Pärast operatsiooni	ekstrusioon
Tõmbepinge, MPa
Katkene pikenemine, %
Pragunemiskindlus, h
Valguskindlus, päevad

LDPE ja VLDPE füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste muutuse olemus ei ole sama: primaarse polümeeri tugevus ja suhteline pikenemine vähenevad monotoonselt, mis on vastavalt 30 ja 70%, pärast 5-kuulist vanandamist. Taaskasutatud LDPE puhul on nende näitajate muutuse olemus mõnevõrra erinev: purunemispinge praktiliselt ei muutu ja suhteline pikenemine väheneb 90%. Selle põhjuseks võib olla geelifraktsiooni olemasolu HLDPE-s, mis toimib polümeermaatriksis aktiivse täiteainena. Sellise "täiteaine" olemasolu põhjustab märkimisväärseid pingeid, mille tulemuseks on materjali rabeduse suurenemine, suhtelise pikenemise järsk vähenemine (kuni 10% primaarse PE väärtustest), pragunemiskindlus, tõmbetugevus (10 ... 15 MPa), elastsus, jäikuse suurenemine.

PE-s ei toimu vananemise ajal mitte ainult hapnikku sisaldavate rühmade, sealhulgas ketoonide ja madala molekulmassiga toodete akumuleerumine, vaid ka füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste oluline vähenemine, mis ei taastu pärast vananenud polüolefiinkile ringlussevõttu. Struktuur-keemilised transformatsioonid HLDPE-s toimuvad peamiselt amorfses faasis. See toob kaasa polümeeri liidese piiri nõrgenemise, mille tagajärjel materjal kaotab oma tugevuse, muutub rabedaks, rabedaks ja allub edasisele vananemisele nii toodeteks ümbertöötlemisel kui ka selliste toodete töötamise ajal, mis on mida iseloomustavad madalad füüsikalised ja mehaanilised omadused ning kasutusiga.

Sekundaarse polüetüleeni toormaterjali optimaalsete töötlemisviiside hindamiseks on selle reoloogilised omadused väga olulised. HLDPE-d iseloomustab madal voolavus madalate nihkepingete korral, mis suureneb pinge suurenedes ja HPE voolavuse suurenemine on suurem kui primaarsel. Selle põhjuseks on geeli olemasolu HLDPE-s, mis suurendab oluliselt polümeeri viskoosse voolu aktiveerimisenergiat. Vedelikkust saab reguleerida ka töötlemise ajal temperatuuri muutmisega – temperatuuri tõusuga suureneb sulatise voolavus.

Niisiis tuleb taaskasutusse materjal, mille taustal on väga oluline mõju selle füüsikalistele, mehaanilistele ja tehnoloogilistele omadustele. Ringlussevõtu käigus avaldatakse polümeerile täiendavaid mehhaanikakeemilisi ja termilisi oksüdatiivseid mõjusid ning selle omaduste muutumine sõltub töötlemise sagedusest.

Uurides töötlemissageduse mõju saadud toodete omadustele, selgus, et 3-5 korda töötlemisel on ebaoluline mõju (palju vähem kui esmane). Tuntav tugevuse langus algab 5–10-kordsel töötlemisel. HLDPE korduva töötlemise protsessis on soovitatav tõsta valutemperatuuri 3...5% või kruvi pöörete arvu ekstrusioonil 4...6%, et tekkiv geel häviks. Tuleb märkida, et korduva töötlemise käigus, eriti õhuhapnikuga kokkupuutel, väheneb polüolefiinide molekulmass, mis toob kaasa materjali hapruse järsu suurenemise. Teise polüolefiinide klassi polümeeri - PP - korduv töötlemine põhjustab tavaliselt sulamisindeksi (MFR) tõusu, kuigi materjali tugevusomadused oluliselt ei muutu. Seetõttu saab PP-osade valmistamisel tekkivaid jäätmeid, aga ka osi endid nende kasutusea lõpus taaskasutada segus algmaterjaliga uute osade saamiseks.

Kõigest eelnevast järeldub, et tarkvara teisest toorainet tuleks muuta, et parandada sellest valmistatud toodete kvaliteeti ja pikendada kasutusiga.

2.2.2 Tehnoloogia ümbertöödeldud polüolefiinist tooraine graanuliteks töötlemiseks

Termoplastijäätmete muundamiseks tooraineks, mis sobib edasiseks töötlemiseks toodeteks, on vajalik nende eeltöötlus. Eeltöötlusmeetodi valik sõltub peamiselt jäätmetekke allikast ja saasteastmest. Seega töödeldakse LDPE tootmisel ja töötlemisel tekkivaid homogeenseid jäätmeid tavaliselt nende tekkekohas, mis nõuab vähest eeltöötlust – peamiselt jahvatamist ja granuleerimist.

Vananenud toodete kujul olevad jäätmed nõuavad põhjalikumat ettevalmistamist. Põllumajanduslike PE-kilejäätmete, väetisekottide, muude kompaktsete allikate jäätmete ja segajäätmete eeltöötlus hõlmab järgmisi etappe: sorteerimine (jäme) ja identifitseerimine (segajäätmete puhul), purustamine, segajäätmete eraldamine, pesemine, kuivatamine. Pärast seda materjal granuleeritakse.

Eelsorteerimine võimaldab jäätmete jämedat eraldamist erinevate tunnuste järgi: värvus, mõõtmed, kuju ning vajadusel ja võimalusel plastiliikide kaupa. Eelsorteerimine toimub tavaliselt käsitsi laudadel või konveierilintidel; sorteerimisel eemaldatakse jäätmetest korraga mitmesugused võõrkehad ja lisandid.

Sega (olme)jäätmete termoplasti liigiti eraldamine toimub järgmiste põhimeetoditega: flotatsioon, eraldamine raskes keskkonnas, aeroeraldus, elektriline eraldamine, keemilised meetodid ja sügavjahutusmeetodid. Kõige laialdasemalt kasutatav meetod on flotatsioonimeetod, mis võimaldab eraldada tööstuslike termoplastide segusid nagu PE, PP, PS ja PVC. Plastide eraldamine toimub veele pindaktiivsete ainete lisamisega, mis muudavad valikuliselt nende hüdrofiilseid omadusi.

Mõnel juhul võib polümeeride eraldamise tõhus viis olla nende lahustamine tavalises lahustis või lahustite segus. Lahuse töötlemisel auruga eraldatakse PVC, PS ja polüolefiinide segu; toodete puhtus - mitte vähem kui 96%.

Raskete ainete flotatsiooni- ja eraldamismeetodid on ülalloetletutest kõige tõhusamad ja kulutõhusamad.

Toorainelaost pärit vananenud jäätmed, mis ei sisalda rohkem kui 5% lisandeid, suunatakse jäätmete sorteerimisüksusesse 1 , mille käigus eemaldatakse neist juhuslikud võõrkehad ja tugevalt saastunud tükid visatakse minema. Sorteeritud jäätmed purustatakse noapurustites 2 märg- või kuivlihvimine, et saada lahtine mass, mille osakeste suurus on 2 ... 9 mm.

Lihvimisseadme jõudlust ei määra mitte ainult selle konstruktsioon, nugade arv ja pikkus, rootori kiirus, vaid ka jäätmete liik. Seega on kõige madalam tootlikkus vahtplastjäätmete töötlemisel, mis võtab enda alla väga suure mahu ja mida on raske kompaktselt laadida. Suurem tootlikkus saavutatakse jäätmekilede, kiudude, puhutud toodete töötlemisel.

Kõigi noapurustite puhul on iseloomulik suurenenud müra, mis on seotud sekundaarsete polümeersete materjalide jahvatamise protsessi eripäradega. Mürataseme vähendamiseks on veski koos mootori ja ventilaatoriga suletud mürakaitsega korpusesse, mis on eemaldatav ja millel on purustatud materjali laadimiseks spetsiaalsed aknaluugid.

Jahvatamine on jäätmete töötlemiseks ettevalmistamise väga oluline etapp, kuna jahvatusaste määrab saadud toote puistetiheduse, voolavuse ja osakeste suuruse. Lihvimisastme kontrollimine võimaldab mehhaniseerida töötlemisprotsessi, parandada materjali kvaliteeti selle tehnoloogiliste omaduste keskmistamisega, lühendada muude tehnoloogiliste toimingute kestust ja lihtsustada töötlemisseadmete projekteerimist.

Väga paljulubav jahvatusmeetod on krüogeenne, mis võimaldab saada jäätmetest pulbreid dispersiooniastmega 0,5 ... 2 mm. Pulbritehnoloogia kasutamisel on mitmeid eeliseid: vähenenud segamisaeg; energiakulu ja töötundide maksumuse vähendamine segistite jooksval hooldusel; komponentide parem jaotumine segus; makromolekulide hävimise vähendamine jne.

Keemiatehnoloogias kasutatavatest pulbriliste polümeersete materjalide saamise meetoditest on kõige vastuvõetavam meetod termoplastsete jäätmete jahvatamiseks mehaaniline jahvatamine. Mehaanilist jahvatamist saab läbi viia kahel viisil: krüogeenselt (jahvatamine vedelas lämmastikus või muudes külmaainetes ja normaalsetel temperatuuridel deaglomereeruvate koostisosade keskkonnas, mis on vähem energiamahukad.

Järgmisena suunatakse purustatud jäätmed pesumasinasse pesemiseks. 3 . Pesemine toimub mitmes etapis spetsiaalsete pesuainesegudega. tsentrifuugis välja väänatud 4 10 ... 15% niiskusesisaldusega mass juhitakse kuivatusjaama lõplikule dehüdratsioonile 5 , kuni jääkniiskuse sisaldus on 0,2%, ja seejärel granulaatorisse 6 (joonis 1.1).

src="/modules/section/images/article/theory_clip_image002.jpg" width=373>

Riis. 1.1 Polüolefiinide graanuliteks ümbertöötlemise skeem:

1 - jäätmete sorteerimisüksus; 2 - purusti; 3 - pesumasin; 4 - tsentrifuug; 5 - kuivatusseade; 6 - granulaator

Jäätmete kuivatamiseks kasutatakse erinevat tüüpi kuivateid: riiul, lint, kulp, keevkiht, keeris jne.

Välismaal toodetakse taimi, milles on seadmed nii pesemiseks kui ka kuivatamiseks võimsusega kuni 350 ... 500 kg / h. Sellises paigalduses laaditakse purustatud jäätmed vanni, mis täidetakse pesulahusega. Kile segatakse labasegistiga, samal ajal kui mustus ladestub põhja ja pestud kile ujub. Kile dehüdratsioon ja kuivatamine viiakse läbi vibreerival ekraanil ja keerisseparaatoris. Jääkniiskus on alla 0,1%.

Granuleerimine on sekundaarse tooraine ettevalmistamise viimane etapp edasiseks töötlemiseks toodeteks. See etapp on HLDPE jaoks eriti oluline selle väikese puistetiheduse ja transpordiraskuste tõttu. Granuleerimisprotsessi käigus materjal tihendatakse, hõlbustatakse selle edasist töötlemist, keskmistatakse teisese tooraine omadused, mille tulemusena saadakse materjal, mida saab töödelda standardseadmetel.

Purustatud ja puhastatud jäätmete plastifitseerimiseks kasutatakse kõige laialdasemalt ühe kruviga ekstruudereid pikkusega (25 ... 30). D varustatud pideva filtriga ja degaseerimistsooniga. Sellistel ekstruuderitel töödeldakse peaaegu igat tüüpi sekundaarset termoplasti üsna tõhusalt purustatud materjali puistetihedusega vahemikus 50 ... 300 kg / m3. Kuid saastunud ja segajäätmete töötlemiseks on vaja spetsiaalse konstruktsiooniga tigupressid, millel on lühikesed mitme keermega ussid (pikkus (3,5 ... 5) D), millel on ekstrusioonitsoonis silindriline otsik.

Selle süsteemi põhiseade on ekstruuder, mille ajami võimsus on 90 kW, kruvi läbimõõt 253 mm ja suhe L/D= 3,75. Ekstruuderi väljapääsu juures projekteeriti 420 mm läbimõõduga gofreeritud otsik. Polümeermaterjali hõõrdumise ja nihke mõjul tekkiva soojuse tõttu sulab see lühikese aja jooksul ja tagatakse kiire homogeniseerimine.

sulama. Koonusotsiku ja korpuse vahet muutes on võimalik reguleerida nihkejõudu ja hõõrdejõudu, muutes samal ajal töötlemisrežiimi. Kuna sulamine toimub väga kiiresti, ei täheldata polümeeri termilist lagunemist. Süsteem on varustatud degaseerimisseadmega, mis on sekundaarse polümeeri tooraine töötlemise eelduseks.

Sekundaarseid granuleeritud materjale saadakse olenevalt lõikamis- ja jahutamisprotsesside järjestusest kahel viisil: survegranuleerimine ja veealune granuleerimine. Granuleerimismeetodi valik sõltub töödeldava termoplasti omadustest ja eelkõige selle sulandi viskoossusest ja metalli nakkumisest.

Pea peal granuleerimisel pressitakse polümeersulam läbi ava silindriliste kimpudena, mis lõigatakse ära piki ketrusplaati libisevate noadega. Saadud graanulid visatakse noaga peast välja ja jahutatakse. Lõikamine ja jahutamine võib toimuda õhus, vees või õhus lõikamise teel ja jahutamine vees. Tarkvara puhul, millel on kõrge nakkuvus metalliga ja suurem kalduvus kokku kleepuda, kasutatakse jahutusainena vett.

Suure ühikuvõimsusega seadmete kasutamisel kasutatakse nn veealust granuleerimist. Selle meetodi abil pressitakse polümeersulam kiududena läbi peas oleva ketrusplaadi avade kohe vette ja lõigatakse pöörlevate nugade abil graanuliteks. Jahutusvee temperatuur hoitakse vahemikus 50...70 °C, mis aitab kaasa niiskuse jääkide intensiivsemale aurustumisele graanulite pinnalt; vee kogus on 20…40 m3 1 tonni granulaadi kohta.

Kõige sagedamini moodustuvad granulaatoripeas kiud või paelad, mis pärast veevannis jahutamist granuleeritakse. Saadud graanulite läbimõõt on 2…5 mm.

Jahutamine peaks toimuma optimaalse kiirusega, et graanulid ei deformeeruks, ei kleepuks kokku ja et oleks tagatud jääkniiskuse eemaldamine.

Pea temperatuur mõjutab oluliselt graanulite suurusjaotust. Võred asetatakse ekstruuderi ja matriitsi väljalaskeavade vahele, et tagada ühtlane sulamistemperatuur. Väljalaskeavade arv peas on 20…300.

Granuleerimisprotsessi jõudlus sõltub sekundaarse termoplasti tüübist ja selle reoloogilistest omadustest.

HPE granulaadi uuringud näitavad, et selle viskoossed omadused praktiliselt ei erine primaarse PE omadustest, st. seda saab töödelda samadel ekstrusiooni- ja survevalurežiimidel kui esmast PE-d. Saadud tooteid iseloomustab aga madal kvaliteet ja vastupidavus.

Graanuleid kasutatakse kodukeemia pakendite, riidepuude, ehitusdetailide, põllutööriistade, kaubaveo aluste, väljalasketorude, drenaažikanalite vooderduse, melioratsiooni mittesurvetorude ja muude toodete valmistamiseks. Need tooted saadakse "puhast" teisesest toorainest. Paljutõotavam on aga sekundaarse tooraine lisamine esmasele 20 ... 30% ulatuses. Plastifikaatorite, stabilisaatorite ja täiteainete lisamine polümeeri koostisse võimaldab seda arvu suurendada 40–50% -ni. See parandab toodete füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, kuid nende vastupidavus (töötades karmides ilmastikutingimustes) on vaid 0,6 ... 0,75 polümeerist valmistatud toodete vastupidavusest. Tõhusam viis on sekundaarsete polümeeride modifitseerimine, samuti suure täidisega sekundaarsete polümeersete materjalide loomine.

2.2.3 Taaskasutatud polüolefiinide muutmise meetodid

Tarkvara töös ja töötlemisel toimuvate protsesside mehhanismi uurimise tulemused ja nende kvantitatiivne kirjeldus lubavad järeldada, et teisesest toorainest saadud vahesaadused ei tohiks sisaldada rohkem kui 0,1 ... 0,5 mol oksüdeeritud aktiivseid rühmi ja neil on optimaalne molekulmass ja MWD, samuti reprodutseeritavad füüsikalised, mehaanilised ja tehnoloogilised näitajad. Ainult sel juhul saab pooltoodet kasutada garanteeritud kasutuseaga toodete tootmiseks, asendamaks nappi esmast toorainet. Praegu toodetud granulaat aga nendele nõuetele ei vasta.

Usaldusväärne viis sekundaarsest tarkvarast kvaliteetsete polümeersete materjalide ja toodete loomise probleemi lahendamiseks on graanulite modifitseerimine, mille eesmärk on keemiliste või füüsikalis-keemiliste meetodite abil varjestada funktsionaalrühmi ja aktiivkeskusi ning luua materjal, mis on homogeenne. reprodutseeritavate omadustega struktuur.

Toorainete sekundaarse PO muutmise meetodid võib jagada keemilisteks (ristsidumine, erinevate, peamiselt orgaanilise päritoluga lisandite lisamine, töötlemine räniorgaaniliste vedelikega jne) ning füüsikalisteks ja mehaanilisteks (mineraal- ja orgaaniliste täiteainetega täitmine).

Näiteks saavutatakse geelifraktsiooni maksimaalne sisaldus (kuni 80%) ja ristseotud VLDPE kõrgeimad füüsikalised ja mehaanilised omadused 2–2,5% dikumilperoksiidi lisamisega rullidele temperatuuril 130°C 10 minuti jooksul. Sellise materjali suhteline purunemispikenemine on 210%, sulamisindeks 0,1…0,3 g/10 min. Ristsidumise aste väheneb temperatuuri tõustes ja rullimise kestuse pikenedes konkureeriva lagunemisprotsessi tulemusena. See võimaldab reguleerida modifitseeritud materjali ristsidumise astet, füüsikalisi, mehaanilisi ja tehnoloogilisi omadusi.

Välja on töötatud meetod HLDPE-st toodete moodustamiseks dikumüülperoksiidi sissetoomisega vahetult töötlemisprotsessi ning saadud torude ja vormitud toodete prototüübid, mis sisaldavad 70 ... 80% geelifraktsioonist.

Vaha ja elastomeeri (kuni 5 massiosa) kasutuselevõtt parandab oluliselt VPE töödeldavust, suurendab füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi (eriti purunemispikenemine ja pragunemiskindlus - vastavalt 10% ja 1 kuni 320 tundi) ning vähendab nende omadusi. levik, mis näitab materjali homogeensuse suurenemist.

HLDPE modifitseerimine maleiinanhüdriidiga ketasekstruuderis suurendab ka selle tugevust, kuumakindlust, kleepuvust ja vastupidavust fotovananemisele. Sel juhul saavutatakse modifitseeriv efekt modifikaatori väiksema kontsentratsiooni ja lühema protsessi kestusega kui elastomeeri sisseviimisel.

Paljutõotav viis sekundaarsest PO-st pärit polümeersete materjalide kvaliteedi parandamiseks on termomehaaniline töötlemine räniorgaaniliste ühenditega. See meetod võimaldab saada taaskasutatud materjalidest tooteid, millel on suurenenud tugevus, elastsus ja vastupidavus vananemisele. Modifitseerimismehhanism seisneb keemiliste sidemete moodustamises räniorgaanilise vedeliku siloksaanrühmade ja sekundaarsete PO-de küllastumata sidemete ja hapnikku sisaldavate rühmade vahel.

Modifitseeritud materjali saamise tehnoloogiline protsess hõlmab järgmisi etappe: jäätmete sorteerimine, purustamine ja pesemine; jäätmete töötlemine räniorgaanilise vedelikuga temperatuuril 90 ± 10 °С 4…6 tundi; modifitseeritud jäätmete kuivatamine tsentrifuugimise teel; modifitseeritud jäätmete ümbergranuleerimine.

Lisaks tahkefaasilisele modifitseerimismeetodile pakutakse välja meetod VPE modifitseerimiseks lahuses, mis võimaldab saada VLDPE pulbrit, mille osakeste suurus ei ületa 20 μm. Seda pulbrit saab kasutada rotatsioonivormimise teel toodeteks töötlemiseks ja elektrostaatilise pihustamise teel katmiseks.

Suurt teaduslikku ja praktilist huvi pakub taaskasutatud polüetüleenist toorainetel põhinevate täidetud polümeersete materjalide loomine. Kuni 30% täiteainet sisaldavatest taaskasutatud materjalidest valmistatud polümeersete materjalide kasutamine võimaldab vabastada kuni 40% esmasest toorainest ja suunata see selliste toodete tootmiseks, mida ei saa teisest toorainest (survetorud, pakkekiled) , transportida korduvkasutatavaid konteinereid jne). See vähendab oluliselt primaarsete polümeersete toorainete puudust.

Taaskasutatud materjalidest täidetud polümeersete materjalide saamiseks on võimalik kasutada mineraalse ja orgaanilise päritoluga dispergeeritud ja tugevdavaid täiteaineid, samuti täiteaineid, mida on võimalik saada polümeerijäätmetest (purustatud termoreaktiivsed jäätmed ja kummipuru). Täidetavad on peaaegu kõik termoplastijäätmed, aga ka segajäätmed, mis on selleks otstarbeks ka majanduslikust seisukohast eelistatavamad.

Näiteks ligniini kasutamise otstarbekust seostatakse selles sisalduvate fenoolsete ühendite olemasoluga, mis aitavad kaasa VPEN-i stabiliseerumisele töötamise ajal; vilgukivi - madala roomevuse, kõrgendatud kuumus- ja ilmastikukindlusega toodete tootmisel, mida iseloomustab ka töötlemisseadmete vähene kulumine ja madal hind. Odavate inertsete täiteainetena kasutatakse kaoliini, karbikivi, põlevkivituhka, kivisöe kerasid ja rauda.

Polüetüleenvahas granuleeritud peendispersse fosfokipsi lisamisega WPE-sse saadi suurenenud purunemispikenemisega koostised. Seda efekti saab seletada polüetüleenvaha plastifitseeriva toimega. Seega on fosfokipsiga täidetud VPE tõmbetugevus 25% kõrgem kui VPE oma ja tõmbemoodul 250% kõrgem.

Tugevdav toime vilgukivi sisestamisel HPE-sse on seotud täiteaine kristalse struktuuri omadustega, kõrge iseloomuliku suhtega (helbe läbimõõdu ja paksuse suhe) ning purustatud pulbrilise HPE kasutamine võimaldas seda. helveste struktuuri säilitamiseks minimaalse hävitamisega.

Ligniini, kilda, kaoliini, kerakesi, sapropeelijäätmeid sisaldavad koostised on suhteliselt madalate füüsikaliste ja mehaaniliste omadustega, kuid need on kõige odavamad ja neid saab kasutada ehitustoodete valmistamisel.

2.3 POLÜVINÜÜLKLORIIDI TAASKASUTAMINE

Töötlemise käigus puutuvad polümeerid kokku kõrgete temperatuuride, nihkepingete ja oksüdatsiooniga, mis toob kaasa materjali struktuuri, selle tehnoloogiliste ja tööomaduste muutumise. Materjali struktuuri muutumist mõjutavad otsustavalt termilised ja termilis-oksüdatiivsed protsessid.

PVC on üks kõige vähem stabiilsemaid tööstuslikke süsinikahela polümeere. PVC lagunemisreaktsioon - dehüdrokloorimine algab juba temperatuuril üle 100 °C ja 160 °C juures kulgeb reaktsioon väga kiiresti. PVC termilise oksüdatsiooni tulemusena tekivad agregatiivsed ja lagunevad protsessid - ristsidumine ja hävitamine.

PVC hävitamisega kaasneb polümeeri esialgse värvuse muutumine kromofoorrühmade moodustumise tõttu ning füüsikaliste, mehaaniliste, dielektriliste ja muude toimivusnäitajate oluline halvenemine. Ristsidumine toob kaasa lineaarsete makromolekulide muutumise hargnenud ja lõpuks ristseotud kolmemõõtmelisteks struktuurideks; samal ajal halveneb oluliselt polümeeri lahustuvus ja töödeldavus. Plastifitseeritud PVC puhul vähendab ristsidumine plastifikaatori kokkusobivust polümeeriga, suurendab plastifikaatori migratsiooni ja pöördumatult halvendab materjalide tööomadusi.

Lisaks töötingimuste mõju ja sekundaarsete polümeersete materjalide töötlemise sageduse arvestamisele on vaja hinnata jäätmete ja värske tooraine ratsionaalset suhet töötlemiseks mõeldud koostises.

Toodete ekstrudeerimisel segatoorainest on erinevast sulaviskoossusest tingitud praakide oht, seetõttu tehakse ettepanek ekstrudeerida esmast ja taaskasutatud PVC-d erinevatel masinatel, samas saab pulbrilist PVC-d peaaegu alati segada taaskasutatud polümeeriga.

Oluline omadus, mis määrab PVC-jäätmete ringlussevõtu põhimõttelise võimaluse (lubatud töötlemisaeg, ringlussevõetud materjali või toote kasutusiga), samuti stabiliseerimisrühma täiendava tugevdamise vajaduse, on termilise stabiilsuse aeg.

2.3.1 PVC jäätmekäitlusmeetodid

Homogeensed tööstusjäätmed võetakse reeglina taaskasutusse ja juhul, kui ainult õhukesed materjalikihid alluvad sügavale vananemisele.

Mõnel juhul on degradeerunud kihi eemaldamiseks soovitatav kasutada abrasiivset tööriista, millele järgneb materjali töötlemine toodeteks, mille omadused ei ole halvemad kui originaalmaterjalidest saadud toodetel.

Polümeeri eraldamiseks metallist (traadid, kaablid) kasutatakse pneumaatilist meetodit. Tavaliselt saab isoleeritud plastifitseeritud PVC-d kasutada madalpinge traadi isolatsiooni või survevalutoodetena. Metallide ja mineraalide lisandite eemaldamiseks saab kasutada freestööstuse kogemusi, mis põhinevad induktsioonmeetodi kasutamisel, magnetiliste omaduste järgi eraldamise meetodil. Alumiiniumfooliumi eraldamiseks termoplastist kasutatakse kuumutamist vees temperatuuril 95–100 °C.

Soovitatav on sukeldada kasutuskõlbmatud etikettidega anumad vedelasse lämmastikku või hapnikku, mille temperatuur ei ületa -50 °C, et muuta sildid või liim hapraks, mis võimaldab neid kergesti purustada ja eraldada homogeense materjali, näiteks paberi. .

Energiasäästlik meetod plastjäätmete kuivaks ettevalmistamiseks tihendaja abil. Meetod on soovitatav kunstnaha (IR) jäätmete, PVC linoleumite töötlemiseks ja sisaldab mitmeid tehnoloogilisi toiminguid: lihvimine, tekstiilkiudude eraldamine, plastifitseerimine, homogeniseerimine, tihendamine ja granuleerimine; võib lisada ka lisaaineid. Voodrikiud eraldatakse kolm korda - pärast esimest noaga purustamist, pärast tihendamist ja sekundaarset noaga purustamist. Saadakse survevalu abil töödeldav vormimass, mis sisaldab veel kiulisi komponente, mis töötlemist ei sega, kuid toimivad materjali tugevdava täiteainena.

2.3.2 PVC plastijäätmete ringlussevõtu meetodid

Survevalu

Peamised täitmata PVC-l põhinevad jäätmeliigid on želatiniseerimata plastisool, tehnoloogilised jäätmed ja defektsed tooted. Venemaa kergetööstuse ettevõtetes kasutatakse plastisoolijäätmete töötlemiseks survevalu meetodil järgmist tehnoloogiat.

On kindlaks tehtud, et plastisooltehnoloogia abil on võimalik saada rahuldava kvaliteediga ringlussevõetud PVC materjalidest tooteid. Protsess hõlmab jäätmekilede ja lehtede purustamist, PVC-pasta valmistamist plastifikaatoris, uue toote vormimist valamise teel.

Jaoturi, segisti puhastamise ajal koguti želatineerimata plastisool konteineritesse, želatiniseeriti, seejärel segati rullidel protsessijäätmete ja defektsete toodetega ning saadud lehti töödeldi pöördveskitel. Nii saadud plastisoolpuru töödeldi survevalu abil. Plastisoolipuru koguses 10 ... 50 wt. h saab kasutada kummiga kompositsioonis kummiühendite saamiseks ja see võimaldab koostistest välja jätta pehmendid.

Jäätmete töötlemiseks survevalu teel kasutatakse reeglina sissetung-tüüpi masinaid, pidevalt pöörleva kruviga, mille konstruktsioon tagab jäätmete spontaanse püüdmise ja homogeniseerimise.

Üks paljutõotav meetod PVC jäätmete kasutamiseks on mitmekomponentne valamine. Selle töötlemisviisiga on toote välis- ja sisekiht erinevatest materjalidest. Väliskiht on reeglina kvaliteetne kaubanduslik plastik, stabiliseeritud, värvitud, hea välimusega. Sisemine kiht on taaskasutatud polüvinüülkloriidi toorainest. Termoplasti töötlemine selle meetodiga võimaldab märkimisväärselt säästa nappe esmast toorainet, vähendades selle tarbimist rohkem kui kaks korda.

Ekstrusioon

Praegu on üks tõhusamaid meetodeid PVC-põhiste polümeermaterjalide jäätmete töötlemiseks nende kõrvaldamiseks elastse deformatsiooni dispersiooni meetod, mis põhineb mitmekordse hävimise nähtusel kõrge rõhu ja nihkega kokkupuutel. deformatsioon kõrgendatud temperatuuril.

Eelnevalt jämedalt purustatud materjalide, osakeste suurusega 103 μm, elastne deformatsioon dispergeerimine toimub ühe kruviga pöörlevas dispergööris. Kasutatud plastifitseeritud dubleeritud kilematerjalide jäätmed erinevatel alustel (polüesterkanga baasil linoleum, paberil vaht, puuvillase kanga baasil kunstnahk) töödeldakse hajutatud homogeenseks sekundaarseks materjaliks, milleks on PVC-plastide segu. purustatud alus kõige tõenäolisema osakeste suurusega 320…615 µm, valdavalt asümmeetriline, suure eripinnaga (2,8…4,1 m2/g). Optimaalsed dispersioonitingimused, mille korral moodustub kõige tugevamalt dispergeeritud toode, on temperatuur dispergeerivates tsoonides 130 ... 150 ... 70 ° C; laadimisaste mitte üle 60%; kruvi minimaalne kiirus 35 p/min. PVC materjalide töötlemistemperatuuri tõus põhjustab polümeeri lagunemisprotsesside soovimatut intensiivistumist, mis väljendub toote tumenemises. Koormusastme ja kruvi pöörlemiskiiruse suurendamine halvendab materjali hajumist.

Alusetute plastifitseeritud PVC materjalide jäätmete (põllumajanduskile, isoleerkile, PVC voolikud) ringlussevõtt elastse-deformatsioonilise dispersiooniga kvaliteetse kõrgdispersse sekundaarse materjali saamiseks on võimalik tehnoloogiliste raskusteta läbi viia suurema varieerumisega hajutusrežiimides. Moodustub peenemalt dispergeeritud toode, mille osakeste suurus on 240 ... 335 mikronit ja mis on valdavalt sfäärilise kujuga.

Jäikade PVC-materjalide (mineraalveepudelite, sanitaar-PVC torude jms löögikindel materjal) dispergeerimisel tekkiv elasts-deformatsioonilöök peab toimuma kõrgematel temperatuuridel (170 ... 180 ... kruvi minimaalne kiirus 35). p/min. Määratud dispersioonirežiimidest kõrvalekaldumisel täheldatakse tehnoloogilisi raskusi ja tekkiva sekundaarse toote kvaliteedi halvenemist dispersiooni osas.

PVC materjalide jäätmete töötlemise protsessis on samaaegselt dispersiooniga võimalik teostada polümeermaterjali modifitseerimine, lisades 1 ... 3 massiosa. h metalli sisaldavaid soojusstabilisaatoreid ja 10 ... 30 wt. h plastifikaatorid. See toob kaasa termilise stabiilsuse marginaali tõusu metallstearaatide kasutamisel 15...50 min ja esterplastifikaatoritega koos töödeldud materjali sulamiskiiruse paranemise 20...35%, samuti paranemise. dispersiooniprotsessi valmistatavuses.

Saadud sekundaarsed PVC materjalid on tänu suurele dispersioonile ja osakeste arenenud pinnale pindaktiivsusega. See saadud pulbrite omadus määras ette nende väga hea ühilduvuse teiste materjalidega, mis võimaldab neid kasutada (kuni 45 massiprotsenti) algse tooraine asendamiseks samade või uute polümeersete materjalide valmistamisel.

Kahe kruviga ekstruudereid saab kasutada ka PVC jäätmete töötlemiseks. Nendega saavutatakse segu suurepärane homogeniseerimine ja plastifitseerimisprotsess viiakse läbi leebemates tingimustes. Kuna kahe kruviga ekstruuderid töötavad nihke põhimõttel, on polümeeri viibimisaeg neis plastifitseerimistemperatuuril selgelt määratletud ja selle viivitus kõrge temperatuuri tsoonis on välistatud. See hoiab ära materjali ülekuumenemise ja termilise lagunemise. Polümeeri ühtlane läbimine silindrist loob head tingimused degaseerimiseks madalrõhutsoonis, mis võimaldab eemaldada niiskust, lagunemis- ja oksüdatsiooniprodukte ning muid lenduvaid aineid, mis tavaliselt sisalduvad jäätmetes.

Polümeerkomposiitmaterjalide, sealhulgas infrapunakiirguse, kaabliisolatsioonijäätmete, paberipõhiste termoplastsete kattekihtide ja muude töötlemiseks võib kasutada meetodeid, mis põhinevad ekstrusiooni ettevalmistamise ja survevalu kombinatsioonil. Selle meetodi rakendamiseks pakutakse välja seade, mis koosneb kahest masinast, millest kummagi sissepritse on 10 kg. Spetsiaalselt jäätmetesse viidavate mittepolümeersete materjalide osakaal võib olla kuni 25% ja isegi vasesisaldus võib ulatuda 10% -ni.

Kasutatakse ka seinakihte moodustava värske termoplasti ja sisemise kihi moodustava polümeerijäätme koekstrusiooni meetodit, mille tulemusena on võimalik saada kolmekihiline toode (näiteks kile). Teine meetod - puhumisvormimine on välja pakutud. Puhutud ekstrusioonitehase väljatöötatud konstruktsioonis on sulageneraatorina ette nähtud puhutud ajamiga kruviajamiga ekstruuder. Pudelite, anumate ja muude õõnestoodete tootmiseks kasutatakse esmase ja taaskasutatud PVC segu puhumisvormimist.

Kalenderdamine

Jäätmete taaskasutamise näiteks kalandreerimise teel on nn Regali protsess, mis seisneb materjali kalandrimises ning plaatide ja lehtede hankimises, mida kasutatakse konteinerite ja mööbli tootmiseks. Sellise erineva koostisega jäätmete töötlemise protsessi mugavus seisneb selle reguleerimise lihtsuses, muutes kalandrirullide vahet, et saavutada materjalile hea nihke- ja hajutav toime. Materjali hea plastifitseerimine ja homogeniseerimine töötlemisel tagab piisavalt kõrgete tugevusomadustega toodete valmistamise. Meetod on majanduslikult kasulik suhteliselt madalal temperatuuril plastifitseeritud termoplastide, peamiselt pehme PVC puhul.

IC ja lenoleumijäätmete valmistamiseks on välja töötatud agregaat, mis koosneb noapurustist, segamistrumlist ja kolmerullilistest rafineerimisrullikutest. Suure hõõrdumise, suure pressimisrõhu ja pöörlevate pindade vahel segamise tulemusena segu komponendid täiendavalt purustatakse, plastifitseeritakse ja homogeniseeritakse. Juba ühe masina läbisõiduga omandab materjal üsna hea kvaliteedi.

Vajutades

Üks traditsioonilisi meetodeid jäätmete polümeermaterjalide töötlemiseks on pressimine, kõige levinumaks võib nimetada Regal-Converteri meetodit. Konveierilindil ühtlase paksusega jahvatusjäätmed juhitakse ahju ja sulatatakse. Seejärel pressitakse sel viisil plastifitseeritud mass. Kavandatav meetod töötleb plastisegusid, mille võõrainete sisaldus on üle 50%.

Sünteetiliste vaipade ja IR-jäätmete ringlussevõtt on pidev. Selle olemus on järgmine: jahvatatud jäätmed juhitakse segistisse, kuhu lisatakse 10% sideainet, pigmente, täiteaineid (tugevdamiseks). Sellest segust pressitakse kahe lintpressiga plaadid. Plaatide paksus on 8…50 mm ja tihedus ca 650 kg/m3. Tänu plaadi poorsusele on neil soojus- ja heliisolatsiooniomadused. Neid kasutatakse masinaehituses ja autotööstuses konstruktsioonielementidena. Ühe- või kahepoolse lamineerimisega saab neid plaate kasutada mööblitööstuses. USA-s kasutatakse raskete plaatide valmistamiseks pressimisprotsessi.

Kasutatakse ka teist tehnoloogilist meetodit, mis põhineb vormis vahutamisel. Väljatöötatud võimalused erinevad puhumisainete sekundaarsetesse toorainetesse sisestamise meetodite ja soojuse tarnimise poolest. Puhumisained võib sisestada sisemisse segistisse või ekstruuderisse. Kujundatud vahustamise meetod on aga produktiivsem, kui pooride moodustamise protsess viiakse läbi pressis.

Polümeerjäätmete presspaagutamise meetodi oluline puudus on segu komponentide nõrk segunemine, mis toob kaasa saadud materjalide mehaaniliste omaduste vähenemise.

PVC-plastijäätmete ringlussevõtu probleemi arendatakse praegu intensiivselt, kuid eeskätt täiteaine olemasoluga on seotud palju raskusi. Mõned arendajad on valinud polümeeri komposiidist eraldamise ja selle hilisema kasutamise. Need tehnoloogilised võimalused on aga sageli ebaökonoomsed, aeganõudvad ja sobivad kitsale materjalivalikule.

Teadaolevad otsese termovormimise meetodid nõuavad kas suuri lisakulusid (ettevalmistustoimingud, primaarse polümeeri lisamine, plastifikaatorid, spetsiaalsete seadmete kasutamine) või ei võimalda töödelda kõrge täidisega jäätmeid, eriti PVC-plasti.

2.4 POLÜSTÜREENPLASTISTIDE JÄÄTMETE KÕRVALDAMINE

Polüstüreenijäätmed kogunevad PS-st ja selle kopolümeeridest valmistatud vananenud toodetena (leivakarbid, vaasid, syrniki, erinevad nõud, grillid, purgid, riidepuud, kattelinad, kaubandus- ja laboriseadmete osad jne), samuti üldotstarbelise PS, löögikindla PS (HIPS) ja selle kopolümeeride tööstuslike (tehnoloogiliste) jäätmetena.

Polüstüreenplastide ringlussevõtt võib toimuda järgmistel viisidel:

1. tugevalt saastunud tööstusjäätmete kõrvaldamine;
2. HIPS- ja ABS-plasti tehnoloogiliste jäätmete utiliseerimine survevalu, ekstrusiooni ja pressimise teel;
3. kulunud toodete utiliseerimine;
4. vahtpolüstüreeni (EPS) jäätmete taaskasutamine;
5. segajäätmete kõrvaldamine.

Tugevalt saastunud tööstusjäätmed tekivad PS ja polüstüreenplastide tootmisel reaktorite, ekstruuderite ja tootmisliinide puhastamisel erineva suuruse ja kujuga tükkidena. Reostuse, heterogeensuse ja madala kvaliteedi tõttu hävivad need jäätmed peamiselt põletamisel. Neid on võimalik utiliseerida hävitamise teel, kasutades saadud vedelaid tooteid kütusena.

Ionogeensete rühmade kinnitamise võimalus polüstüreeni benseenitsükliga võimaldab saada selle baasil ioonivahetiid. Samuti ei muutu polümeeri lahustuvus töötlemise ja töötamise ajal. Seetõttu on mehaaniliselt tugevate ioonivahetite saamiseks võimalik kasutada tehnoloogilisi jäätmeid ja kulunud polüstüreentooteid, mille molekulmass reguleeritakse termilise hävitamise teel ioonivahetite sünteesi tingimustega nõutavatele väärtustele (40 ... 50 tuhat). Saadud toodete järgnev klorometüleerimine viib vees lahustuvate ühendite moodustumiseni, mis viitab võimalusele kasutada lahustuvate polüelektrolüütide saamiseks sekundaarset polüstüreeni toorainet.

Tehnoloogilised jäätmed PS (nagu ka tarkvara) ei erine oma füüsikaliste, mehaaniliste ja tehnoloogiliste omaduste poolest esmasest toorainest. Need jäätmed on taaskasutatavad ja enamasti

kasutatakse ettevõtetes, kus need moodustatakse. Neid saab lisada esmasele PS-le või kasutada iseseisva toorainena erinevate toodete valmistamisel.

Polüstüreenplastide töötlemisel survevalu, ekstrusiooni ja vaakumvormimise teel tekib märkimisväärne kogus tehnoloogilisi jäätmeid (kuni 50%), mille tagasitoomine tehnoloogilistesse töötlemisprotsessidesse võib oluliselt tõsta polümeermaterjalide kasutamise efektiivsust ning luua jäätmevaba tootmist plasti töötlevas tööstuses.

ABS-plaste kasutatakse laialdaselt autotööstuses suurte autoosade valmistamisel, sanitaarseadmete, torude, tarbekaupade jms tootmisel.

Seoses stüreenplastide tarbimise kasvuga kasvab ka jäätmete hulk, mille kasutamine on majanduslikult ja keskkonnasõbralikult otstarbekas, arvestades tooraine kallinemist ja nende ressursi vähenemist. Paljudel juhtudel saab kasutamata materjalide asendamiseks kasutada taaskasutatud materjale.

On kindlaks tehtud, et ABS-polümeeri korduval töötlemisel toimub selles kaks konkureerivat protsessi: ühelt poolt makromolekulide osaline hävimine, teiselt poolt osaline molekulidevaheline ristsidumine, mis suurenevad töötlemistsüklite arvu suurenedes. .

Ekstrudeeritud ABS-i töötlemise meetodi valimisel tõestati põhimõttelist võimalust toodete vormimiseks otsepressimise, ekstrusiooni ja survevalu abil.

ABS-jäätmete töötlemise tõhus tehnoloogiline etapp on polümeeri kuivatamine, mis võimaldab viia niiskusesisalduse tasemeni, mis ei ületa 0,1%. Sel juhul välistatakse selliste liigsest niiskusest tulenevate defektide teke materjalis nagu ketendav pind, hõbedane, toodete paksus kihistumine; Eelkuivatamine parandab materjali omadusi 20…40%.

Otsene kokkupressimise meetod osutub aga ebaefektiivseks ja polümeeri väljapressimine on selle kõrge viskoossuse tõttu raskendatud.

ABS-polümeeri tehnoloogiliste jäätmete töötlemine survevalu abil tundub paljutõotav. Sel juhul on polümeeri voolavuse parandamiseks vaja kasutusele võtta tehnoloogilisi lisandeid. Polümeeri lisand hõlbustab ABS-polümeeri töötlemist, kuna see suurendab makromolekulide liikuvust, polümeeri paindlikkust ja selle viskoossuse vähenemist.

Selle meetodi abil saadud tooted ei ole oma toimivusnäitajate poolest halvemad kui primaarsest polümeerist valmistatud tooted ja mõnikord isegi ületavad neid.

Defektsed ja kulunud tooted saab utiliseerida jahvatamise teel, millele järgneb tekkinud puru moodustamine segus algmaterjalidega või iseseisva toorainena.

Palju keerulisem olukord on kulunud PS-toodete, sealhulgas vahtplastide taaskasutamise valdkonnas. Välismaal on nende kõrvaldamise peamised viisid pürolüüs, põletamine, foto- või biolagundamine ja matmine. Toodeteks saab taaskasutada amortiseerunud tooteid kultuuri- ja kogukonnaeesmärkidel, aga ka polümeeri-, ehitus-, soojusisolatsioonimaterjalide jm tööstuses. See puudutab peamiselt löögikindlast PS-st valmistatud tooteid.

Plokk PS tuleb enne ümbertöötlemist kombineerida tugeva mõjuga PS-ga (suhe 70:30), muul viisil modifitseeritud või taaskasutada koos akrüülnitriili, metüülmetakrülaadi (MS) või MS-i ja akrüülnitriili (MSN) terpolümeeridega. MC ja MCH kopolümeere eristab kõrgem vastupidavus atmosfääri vananemisele (võrreldes löögikindlate koostistega), millel on suur tähtsus järgnevas töötlemises. PE-le saab lisada sekundaarse PS-i.

Polüstüreenkilejäätmete muundamiseks sekundaarseteks polümeersete tooraineteks aglomereeritakse need pöörlevates aglomeraatorites. PS-i madal löögitugevus tagab kiire lihvimise (võrreldes teiste termoplastidega). PS-i kõrge nakkuvus põhjustab aga esiteks materjaliosakeste kokkukleepumist ja suurte agregaatide moodustumist enne (80 °C) materjali plastiliseks muutumist (130 °C) ning teiseks materjali kleepumiseni. töötlemisseadmed. See muudab PS-i aglomeerimiseks palju keerulisemaks kui PE, PP ja PVC.

PPS-i jäätmeid saab lahustada stüreenis ja seejärel polümeriseerida segus, mis sisaldab purustatud kummi ja muid lisandeid. Sel viisil saadud kopolümeere iseloomustab piisavalt kõrge löögitugevus.

Taaskasutustööstus seisab praegu silmitsi segaplastijäätmete ringlussevõtuga. Segajäätmete töötlemise tehnoloogia hõlmab sorteerimist, jahvatamist, pesemist, kuivatamist ja homogeniseerimist. Segajäätmetest saadud ringlussevõetud PS on kõrgete füüsikaliste ja mehaaniliste omadustega, seda saab sulas olekus lisada asfaldile ja bituumenile. Samal ajal väheneb nende maksumus ja tugevusomadused suurenevad umbes 20%.

Taaskasutatud polüstüreeni tooraine kvaliteedi parandamiseks muudetakse seda. Selleks on vaja uurida selle omadusi termilise vananemise ja töötamise protsessis. PS-plastide vananemisel on oma spetsiifika, mis avaldub selgelt eelkõige löögikindlate materjalide puhul, mis sisaldavad lisaks PS-le ka kumme.

PS materjalide kuumtöötlemisel (temperatuuril 100–200 °C) toimub selle oksüdatsioon hüdroperoksiidrühmade moodustumisega, mille kontsentratsioon oksüdatsiooni algfaasis kiiresti suureneb, millele järgneb karbonüül- ja hüdroksüülrühmade moodustumine.

Hüdroperoksiidrühmad käivitavad fotooksüdatsiooniprotsessid, mis tekivad PS-st valmistatud toodete töötamisel päikesekiirguse mõjul. Fotodegradatsiooni algatavad ka kummis sisalduvad küllastumata rühmad. Hüdroperoksiidi ja küllastumata rühmade kombineeritud mõju oksüdatsiooni varases staadiumis ja karbonüülrühmade hilisemates staadiumides on PS-produktide madalam vastupidavus fotooksüdatiivse lagunemise suhtes võrreldes PO-ga. Küllastumata sidemete olemasolu HIPS-i kummikomponendis selle kuumutamise ajal põhjustab lagunemisprotsessi automaatset kiirenemist.

Kummiga modifitseeritud PS-i fotovanandamisel domineerib ahela katkemine ristsidemete moodustumise ees, eriti suure kaksiksidemesisalduse korral, millel on oluline mõju polümeeri morfoloogiale, füüsikalis-mehaanilistele ja reoloogilistele omadustele.

Kõiki neid tegureid tuleb PS- ja HIPS-toodete ümbertöötlemisel arvesse võtta.

2.5 POLÜAMIIDIDE JÄÄTMETE TAASKASUTAMINE

Tahkete polümeersete jäätmete hulgas on olulisel kohal polüamiidjäätmed, mis tekivad peamiselt kiudude (nailon ja aniid) tootmisel ja töötlemisel toodeteks, samuti vananenud tooted. Jäätmete kogus kiu tootmisel ja töötlemisel ulatub 15% -ni (sellest tootmises - 11 ... 13%). Kuna PA on kallis materjal, millel on mitmeid väärtuslikke keemilisi ja füüsikalis-mehaanilisi omadusi, on selle jäätmete ratsionaalne kasutamine eriti oluline.

Sekundaarsete PA tüüpide mitmekesisus nõuab spetsiaalsete töötlemismeetodite loomist ja samal ajal avab laialdased võimalused nende valimiseks.

PA-6.6 jäätmed on kõige stabiilsemate näitajatega, mis on nende töötlemise universaalsete meetodite loomise eelduseks. Paljud jäätmed (kummitud nöör, kaunistused, kulunud sukad) sisaldavad mittepolüamiidkomponente ja vajavad töötlemiseks spetsiaalset lähenemist. Kulunud tooted on saastunud ning saaste hulga ja koostise määravad toodete kasutustingimused, nende kogumise, ladustamise ja transportimise korraldus.

PA-jäätmete töötlemise ja kasutamise peamisteks valdkondadeks võib nimetada jahvatamist, sulast termovormimist, depolümerisatsiooni, lahusest ümbersadestamist, erinevaid modifitseerimismeetodeid ja tekstiili töötlemist kiulise struktuuriga materjalide saamiseks. Teatud jäätmete kasutamise võimalikkuse, otstarbekuse ja efektiivsuse määravad ennekõike nende füüsikalised ja keemilised omadused.

Suur tähtsus on jäätmete molekulmassil, mis mõjutab taaskasutatud materjalide ja toodete tugevust ning taaskasutatud PA tehnoloogilisi omadusi. Madala molekulmassiga ühendite sisaldus PA-6-s mõjutab oluliselt tugevust, termilist stabiilsust ja töötlemistingimusi. Töötlemistingimustes termiliselt stabiilseim on PA-6.6.

Töötlemismeetodite ja -viiside ning jäätmete kasutusjuhiste valimiseks on oluline uurida sekundaarse PA termilist käitumist. Sel juhul võivad materjali struktuursed ja keemilised omadused ning selle eellugu mängida olulist rolli.

2.5.1 PA jäätmetöötlusmeetodid

Olemasolevad PA-jäätmete töötlemise meetodid võib jagada kahte põhirühma: mehaanilised, mis ei ole seotud keemiliste muundumistega, ja füüsikalis-keemilised. Mehaanilised meetodid hõlmavad lihvimist ning erinevaid tehnikaid ja meetodeid, mida tekstiilitööstuses kasutatakse kiulise struktuuriga toodete saamiseks.

Valuplokke, ebakvaliteetset linti, valatud jäätmeid, osaliselt tõmmatud ja tõmbamata kiude võib mehaaniliselt töödelda.

Lihvimine pole mitte ainult toiming, mis kaasneb enamiku tehnoloogiliste protsessidega, vaid ka iseseisev jäätmete töötlemise meetod. Lihvimine võimaldab saada valuplokkidest, ribadest, harjastest survevalu jaoks pulbrilisi materjale ja laaste. Iseloomulik on see, et jahvatamise ajal lähteaine füüsikalis-keemilised omadused praktiliselt ei muutu. Pulbriliste toodete saamiseks kasutatakse eelkõige krüogeenseid jahvatusprotsesse.

Jäätmeid kiududest ja harjastest kasutatakse õngenööride, pesulappide, käekottide jms tootmiseks, kuid see nõuab märkimisväärset käsitsitööd.

Jäätmetöötluse mehaanilistest meetoditest on kõige perspektiivikamad ja laialdasemalt kasutatavad lausmaterjalide, põrandakatete ja staapelkangaste tootmine. Nendel eesmärkidel on eriti väärtuslikud polüamiidkiu jäätmed, mida on lihtne töödelda ja värvida.

PA-jäätmete töötlemise füüsikalis-keemilised meetodid võib klassifitseerida järgmiselt:

1. jäätmete depolümerisatsioon, et saada monomeere, mis sobivad kiudude ja oligomeeride tootmiseks ning nende hilisemaks kasutamiseks liimide, lakkide ja muude toodete tootmisel;
2. jäätmete ümbersulatamine granulaadi, aglomeraadi ja toodete saamiseks ekstrusiooni ja survevalu teel;
3. lahustest ümbersadestamine pulbrite saamiseks katmiseks;
4. komposiitmaterjalide saamine;
5. keemiline modifitseerimine uute omadustega materjalide tootmiseks (lakkide, liimide jms saamine).

Depolümerisatsiooni kasutatakse tööstuses laialdaselt kõrgekvaliteediliste monomeeride saamiseks saastamata protsessijäätmetest.

Depolümerisatsioon viiakse läbi katalüsaatorite juuresolekul, mis võivad olla neutraalsed, aluselised või happelised ühendid.

Meil ja välismaal on laialt levinud PA-jäätmete korduvsulatamise meetod, mida teostatakse peamiselt vertikaalsetes 2–3 tundi kestvates seadmetes ja ekstrusioonitehastes. Pikaajalise termilise kokkupuute korral väheneb PA-6 lahuse eriviskoossus väävelhappes 0,4 ... 0,7% ja madala molekulmassiga ühendite sisaldus suureneb 1,5-lt 5-6% -ni. Ülekuumendatud aurus sulatamine, niisutamine ja vaakumis sulatamine parandavad regenereeritud polümeeri omadusi, kuid ei lahenda piisavalt suure molekulmassiga toodete saamise probleemi.

Ekstrusiooniga töötlemise käigus oksüdeerub PA palju vähem kui pikaajalisel sulamisel, mis aitab kaasa materjali kõrgete füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste säilimisele. Lähteaine niiskusesisalduse suurendamine (oksüdatsiooniastme vähendamiseks) põhjustab PA mõningast hävimist.

Pulbrite saamine PA-jäätmetest lahustest ümbersadestamise teel on meetod polümeeride puhastamiseks, saades need edasiseks töötlemiseks sobival kujul. Pulbreid saab kasutada näiteks nõude puhastamiseks, kosmeetika komponendina jne.

Laialdaselt kasutatav meetod PA-de mehaaniliste omaduste reguleerimiseks on nende täitmine kiudmaterjalidega (klaaskiud, asbestkiud jne).

PA-jäätmete ülitõhusa kasutamise näide on selle põhjal ATM-2 materjali loomine, millel on kõrge tugevus, kulumiskindlus ja mõõtmete stabiilsus.

Paljutõotav suund ringlussevõetud PCA-st valmistatud toodete füüsikaliste, mehaaniliste ja tööomaduste parandamiseks on vormitud osade füüsiline muutmine mahulise pinnatöötlusega. Kaoliiniga täidetud ja põlevkivipehmendajaga plastifitseeritud proovide mahu-pinnatöötlus kuumutatud glütseriinis suurendab löögitugevust 18%, murdepinget paindes 42,5%, mis on seletatav rohkema kihi moodustumisega. materjali täiuslik struktuur ja jääkpingete eemaldamine.

2.5.2 PA jäätmete ringlussevõtu protsessid

Peamised protsessid, mida kasutatakse PA-jäätmetest ringlussevõetud polümeeri tooraine taaskasutamiseks, on järgmised:

1. PA regenereerimine kulunud nailonvõrkmaterjalide ja tehnoloogiliste jäätmete ekstrusiooniga, et saada granuleeritud tooteid, mis sobivad töötlemiseks toodeteks survevalu teel;
2. PA regenereerimine kulunud toodetest ja nailonist tehnoloogilistest jäätmetest, mis sisaldavad kiulisi lisandeid (mitte polüamiide) lahustamise, lahuse filtreerimise ja järgneva PA sadestamise teel pulbrilise toote kujul.

Kulunud toodete töötlemise tehnoloogilised protsessid erinevad tehnoloogiliste jäätmete töötlemisest eelneva ettevalmistusetapi olemasolu poolest, sealhulgas tooraine lahtivõtmine, nende pesemine, pesemine, pigistamine ja teisese tooraine kuivatamine. Eelnevalt ettevalmistatud kulunud tooted ja tehnoloogilised jäätmed suunatakse lihvimisele, misjärel suunatakse need ekstruuderisse granuleerimiseks.

Mittepolüamiidseid materjale sisaldavaid sekundaarseid kiudpolüamiidi toormaterjale töödeldakse reaktoris toatemperatuuril vesinikkloriidhappe vesilahusega, filtreeritakse, et eemaldada mittepolüamiidsed lisandid. Pulberpolüamiid sadestatakse metanooli vesilahusega. Sadestunud produkt purustatakse ja saadud pulber dispergeeritakse.

Praegu kasutatakse meie riigis nailonkiu tootmisel tekkivaid tehnoloogilisi jäätmeid üsna tõhusalt mittekootud materjalide, põrandakatete ja valamiseks ja ekstrusiooniks mõeldud graanulite tootmiseks. Kompaktsete allikate ebaõnnestunud PA-toodete ebapiisava kasutamise peamiseks põhjuseks on ülitõhusate seadmete puudumine nende esmaseks töötlemiseks ja töötlemiseks.

Nailonkiust kulunud toodete (sukkad, võrkmaterjalid jne) sekundaarseteks materjalideks töötlemise protsesside väljatöötamine ja tööstuslik juurutamine võimaldab säästa märkimisväärsel hulgal toorainet ja suunata need kõige tõhusamatesse kasutusvaldkondadesse.

2.6 POLÜETÜLEENTEREFTALAADI JÄÄTMETE TAASKASUTAMINE

Lavsanikiudude ja kulunud PET-toodete ringlussevõtt sarnaneb polüamiidijäätmete ringlussevõtuga, seega käsitleme selles jaotises PET-pudelite ringlussevõttu.

Rohkem kui 10 aasta jooksul Venemaal PET-pakendis jookide massilise tarbimise ajal on mõnel hinnangul prügilasse kogunenud üle 2 miljoni tonni kasutatud plastmahuteid, mis on väärtuslik keemiline tooraine.

Pudeli eelvormide tootmise plahvatuslik kasv, nafta ja vastavalt ka esmase PET-i maailmaturuhindade tõus mõjutas kasutatud PET-pudelite töötlemise turu aktiivset kujunemist Venemaal 2000. aastal.

Kasutatud pudelite taaskasutamiseks on mitu meetodit. Üheks huvitavaks meetodiks on taaskasutatud PET süvakeemiline töötlemine metanolüüsi käigus dimetüültereftalaadi või tereftaalhappe ja etüleenglükooli tootmisega mitmetes hüdrolüütilistes protsessides. Sellistel töötlemismeetoditel on aga märkimisväärne puudus - depolümerisatsiooniprotsessi kõrge hind. Seetõttu kasutatakse praegu sagedamini üsna tuntud ja laialt levinud mehhaanilise keemilise töötluse meetodeid, mille käigus polümeerisulamist moodustuvad lõpptooted. Välja on töötatud suur valik tooteid, mis on saadud taaskasutatud pudelisse villitud polüetüleentereftalaadist. Peamine suuremahuline tootmine on lavsanikiudude (peamiselt põhitoidu) tootmine, sünteetiliste talvekaitsevahendite ja lausmaterjalide tootmine. Suure turusegmendi hõivab lehtede ekstrudeerimine termovormimiseks lehtpeadega ekstruuderitel ja lõpuks on kõige lootustandvamaks töötlemismeetodiks üldiselt tunnustatud toiduga kokkupuutumiseks sobivate graanulite saamine, s.t. materjali hankimine eelvormide ümbervalamiseks.

Pudeli vaheainet saab kasutada tehnilistel eesmärkidel: toodeteks töötlemise protsessis saab esmasele materjalile lisada taaskasutatud PET-i; segamine – ringlussevõetud PET-i saab sulatada teiste plastidega (nt polükarbonaat, WPE) ja täita tehniliste osade tootmiseks kiududega; värvainete (superkontsentraatide) saamine värviliste plasttoodete tootmiseks.

Ka puhastatud PET-helbeid saab vahetult kasutada mitmesuguste toodete valmistamiseks: tekstiilkiud; täidis ja staapelkiud - sünteetiline talvekaitsevahend (talvejopede, magamiskottide jms isolatsioon); katusematerjalid; kiled ja lehed (värvitud, metalliseeritud); pakendid (munade ja puuviljade karbid, mänguasjade pakendid, sporditarbed jne); vormitud konstruktsioonitooted autotööstusele; valgustite ja kodumasinate osad jne.

Igal juhul ei ole depolümerisatsiooni või toodeteks töötlemise lähteaineks pudelijäätmed, mis võivad mõnda aega lamada prügilas ja mis on vormitud, tugevalt saastunud esemed, vaid puhtad PET-helbed.

Kaaluge pudelite puhasteks plasthelvesteks ümbertöötlemise protsessi.

Võimalusel tuleks pudelid koguda juba sorteeritult, ilma teiste plastide ja saastavate esemetega segunemata. Optimaalne taaskasutusobjekt on värvitutest PET-pudelitest kokkupressitud pall (värvilised pudelid tuleb eraldi sorteerida ja taaskasutada). Pudeleid tuleb hoida kuivas kohas. Kilekotid, kus on lahtiselt PET-pudelid, tühjendatakse laadimispunkrisse. Järgmisena sisenevad pudelid punker-sööturisse. Pallisöötur on kasutusel nii ühtlase etteandesüsteemiga hoiupunkrina kui ka pallimurdjana. Punkri põrandal asuv konveier viib palli edasi kolme pöörleva teo juurde, mis purustavad aglomeraadid üksikuteks pudeliteks ja suunavad need väljastuskonveierile. Siin on vaja eraldada värvilisest ja värvimata PET-st valmistatud pudelid, samuti eemaldada võõrkehad nagu kumm, klaas, paber, metall ja muud tüüpi plastid.

Hüdraulilise tõukuriga varustatud üherootorilises purustis purustatakse PET-pudelid, moodustades kuni 40 mm suuruseid suuri fraktsioone.

Purustatud materjal läbib õhu vertikaalset klassifikaatorit. Rasked osakesed (PET) kukuvad vastu õhuvoolu vibreerivale eraldussõelale. Kerged osakesed (sildid, kile, tolm jne) puhutakse õhuvooluga õhku ja kogutakse tsükloni all olevasse spetsiaalsesse tolmukollektorisse. Separaatori vibreerival sõelal eraldatakse osakesed kaheks fraktsiooniks: suured PET-osakesed "voolavad" läbi sõela ning väikesed osakesed (peamiselt saasteainete rasked fraktsioonid) liiguvad sõela sisse ja kogutakse separaatori all olevatesse konteineritesse.

Flotatsioonipaaki kasutatakse erineva suhtelise tihedusega materjalide eraldamiseks. PET-osakesed langevad kaldpõhjale ja tigu laadib PET-i pidevalt veeeraldussõelale maha.

Sõel on mõeldud nii PET-iga koos pumbatava vee eraldamiseks flotaatorist kui ka saasteainete peenfraktsioonide eraldamiseks.

Eelpurustatud materjal pestakse tõhusalt kaldega kaheastmelises perforeeritud seintega pöörlevas trumlis.

Helveste kuivatamine toimub perforeeritud lehest valmistatud pöörlevas trumlis. Materjal pööratakse ümber kuuma õhuvooludes. Õhku soojendavad elektrikerised.

Järgmisena sisenevad helbed teise purustisse. Selles etapis jahvatatakse suured PET-osakesed helvesteks, mille suurus on ligikaudu 10 mm. Tuleb märkida, et töötlemise mõte seisneb selles, et materjali ei purustataks turustatava toote helvesteks jahvatamise esimeses etapis. See protsess väldib materjalikadusid süsteemis, saavutab optimaalse etikettide eraldamise, parandab puhastustõhusust ja vähendab noa kulumist teises purustis, kuna klaas, liiv ja muud abrasiivsed materjalid eemaldatakse enne sekundaarset jahvatusfaasi.

Lõplik protsess sarnaneb esmase õhu klassifitseerimisprotsessiga. Õhuvooluga eemaldatakse etiketijäägid ja PET-tolm. Lõpptoode – puhtad PET-helbed – valatakse vaatidesse.

Seega on võimalik taaskasutatud plastmahutite taaskasutamise tõsine probleem lahendada toote kättesaamisega.

Paljutõotav viis PET-i taaskasutamiseks on pudelite tootmine pudelitest.

Klassikalise ringlussevõtu protsessi peamised etapid "pudelist pudelisse" skeemi rakendamiseks on: teisese tooraine kogumine ja sorteerimine; teisese tooraine pakendamine; lihvimine ja pesemine; killustiku eraldamine; ekstrusioon graanulite saamiseks; graanulite töötlemine kruviaparaadis, et suurendada toote viskoossust ja tagada toote steriliseerimine otseseks kokkupuuteks toiduga. Kuid selle protsessi elluviimiseks on vaja tõsiseid kapitaliinvesteeringuid, kuna seda protsessi pole standardseadmetega võimalik läbi viia.

2.7 PÕLEMINE

Soojusenergia saamiseks on soovitatav põletada ainult teatud tüüpi plaste, mis on kaotanud oma omadused. Näiteks Wolvergemtonis (Suurbritannia) asuv soojuselektrijaam ei tööta esimest korda maailmas mitte gaasil või kütteõlil, vaid vanadel autorehvidel. Briti mittefossiilsete kütuste ringlussevõtu amet aitas ellu viia seda ainulaadset projekti, mille käigus varustatakse elektriga 25 000 elamut.

Teatud tüüpi polümeeride põlemisega kaasneb mürgiste gaaside moodustumine : vesinikkloriid, lämmastikoksiidid, ammoniaak, tsüaniidühendid jne, mistõttu on vaja võtta kasutusele meetmed atmosfääriõhu kaitsmiseks. Lisaks on selle protsessi majanduslik efektiivsus võrreldes teiste plastijäätmete ringlussevõtu protsessidega madalaim. Sellegipoolest määrab põlemiskorralduse võrdlev lihtsus selle üsna laialdase kasutamise praktikas.

2.8 RTI JÄÄTMETE TAASKASUTAMINE

Viimase statistika kohaselt toodetakse Lääne-Euroopas aastas umbes 2 miljonit tonni kasutatud rehve, Venemaal - tehniliste kummitoodete (RTI) abil toodetakse umbes 1 miljon tonni rehve ja sama palju vana kummi. Rehvi- ja kummikaupade tehastes tekib palju jäätmeid, millest suurt osa ei taaskasutata, näiteks rehvitehaste kasutatud butüülmembraanid, etüleenpropüleeni jäätmed jne.

Vana kummi suure hulga tõttu on põletamisel ringlussevõtus endiselt domineeriv positsioon, samas kui materjalide ringlussevõtt moodustab siiski väikese osa, hoolimata selle ringlussevõtu olulisusest keskkonna parandamisel ja tooraine säästmisel. Materjalide ringlussevõttu ei ole laialdaselt kasutatud suure energiatarbimise ning peente kummipulbrite ja taaskasutamise kõrge hinna tõttu.

Ilma riigipoolse majandusregulatsioonita on rehvide taaskasutamine kahjumlik. Vene Föderatsioonis puudub kasutatud rehvide ja kummikaupade kogumise, ladestamise ja ringlussevõtu süsteem. Selle probleemi lahendamise õigusliku ja majandusliku reguleerimise ja stimuleerimise meetodeid ei ole välja töötatud. Enamasti kogunevad kulunud rehvid parklatesse või viiakse metsa ja karjääridesse. Praegu on igal aastal toodetud märkimisväärses koguses kasutatud rehve suur keskkonnaprobleem riigi kõigis piirkondades.

Nagu praktika näitab, on seda probleemi piirkondlikul tasandil väga raske lahendada. Venemaal tuleks välja töötada ja rakendada föderaalne rehvide ja kummitoodete kõrvaldamise programm. Programm peaks sätestama õiguslikud ja majanduslikud mehhanismid, mis tagavad kulunud rehvide liikumise kavandatud skeemi kohaselt.

Meie riigis rehvide ringlussevõtu süsteemi toimimise majandusliku mehhanismina arutatakse kahte põhilist lähenemisviisi:

1. rehvide taaskasutamise eest tasub otse nende omanik – "saastaja maksab";
2. rehvide taaskasutamise eest tasub rehvide tootja või maaletooja – "tootja maksab".

"Saastaja maksab" põhimõtet rakendatakse osaliselt sellistes piirkondades nagu Tatarstan, Moskva, Peterburi jne. Reaalselt meie kaaskodanike keskkonna- ja majandusnihilismi taset hinnates võib pidada "saastaja maksab" põhimõtte edukat kasutamist. vähetõotav.

Meie riigi jaoks oleks parim “tootja maksab” põhimõtte juurutamine. See põhimõte toimib edukalt Skandinaavia riikides. Näiteks võimaldab selle kasutamine Soomes taaskasutada enam kui 90% rehvidest.

2.8.1 Kulunud rehvide ja torude muljumine

Kulunud kummitoodetest (rehvid, kambrid jne) olemasolevate tööstuslike meetoditega regeneraadi saamise algetapp on nende lihvimine.

Rehvikummi lihvimisega kaasneb mõningane kummi vulkaniseerimisvõrgu hävimine, mille väärtus, mis on hinnatud tasakaalupaisumise astme muutusest ceteris paribus, on seda suurem, mida väiksem on tekkiva kummipuru osakeste suurus. Kummi kloroformi ekstrakt muutub sel juhul väga vähe. Samal ajal toimub ka süsinikstruktuuride hävimine. Aktiivset tahma sisaldavate kummide purustamisega kaasneb ahela struktuuride mõningane hävimine mööda süsinik-süsinik sidemeid; madala aktiivsusega tahma (termilise) korral suureneb süsinikuosakeste vaheliste kontaktide arv mõnevõrra. Üldiselt peaksid kummide vulkaniseerimisvõrgu ja süsiniku struktuuride muutused purustamisel, nagu iga mehhaanilise keemilise protsessi puhul, sõltuma polümeeri tüübist, kummis sisalduva täiteaine olemusest ja kogusest, ristsidemete olemusest. ja vulkaniseerimisvõrgu tihedus, protsessi temperatuur ja ka lihvimisaste, kummi ja kasutatavate seadmete tüüp. Saadud kummipuru osakeste suurus määratakse kummi devulkaniseerimise meetodi, purustatud kummi tüübi ja lõpptoote – taaskasutatud toote – kvaliteedinõuete järgi.

Mida väiksem on puru osakeste suurus, seda kiiremini ja ühtlasemalt laguneb materjal, väheneb devulkanisaadis ebapiisavalt devulkaniseeritud kummiosakeste ("tangude") sisaldus ja selle tulemusena saadakse ühtlasem kvaliteet, vähendades. rafineerimisjäätmete hulk ja rafineerimisseadmete tootlikkuse tõstmine . Kummipuru osakeste suuruse vähenedes aga selle tootmiskulud tõusevad.

Seoses sellega ei ole praegu olemasolevate kummipuru tootmismeetodite juures 0,5 mm või väiksema osakese suurusega rehvikummipuru kasutamine regenereeritud kummi saamiseks reeglina majanduslikult otstarbekas. Kuna kulunud rehvid sisaldavad koos kummiga ka muid materjale – tekstiili ja metalli, siis rehvide purustamisel puhastatakse need materjalid samaaegselt ka kummist. Kui metalli esinemine kummipurus on lubamatu, siis oleneb tekstiilijääkide võimalik sisaldus selles kummipuru devulkaniseerimise järgnevast meetodist ja tekstiili tüübist.

Kulunud kummitoodete purustamiseks kasutatakse enim rulle (Vene Föderatsioonis, Poolas, Inglismaal, USA-s) ja ketasveskeid (Saksamaal, Ungaris, Tšehhis). Nad kasutavad ka löök- (haamer) purustajaid, pöördveskeid, näiteks Novorotori seadmeid. Kummi purustatakse ka ekstrusioonimeetodil, mis põhineb kummi hävitamisel igakülgse kokkusurumise ja nihke tingimustes.

Pakutakse seadet, milles lihvitav materjal läbib rootori ja korpuse seina vahelt. Lihvimise mõju suurendab rootori ja korpuse seina vahelise pilu suuruse ja kuju muutmine rootori pöörlemise ajal. Mitmete olemasolevate kulunud rehvide purustamise skeemide võrdlus näitas, et seadmete tootlikkuse, energia ja protsessi töömahukuse osas on rullikute kasutamisel põhineval skeemil parimad näitajad kui ketasveskite või pöörleva veski kasutamisel. masin.

Kodumaistes taaskasutustehastes olemasolev kulunud rehvide lihvimise tehnoloogia võimaldab saada tekstiilnööriga kummipuru rehvidest.

Väljavõtted õpetusest

"Polümeermaterjalide kasutamine ja ringlussevõtt"

Klinkov A.S., Beljajev P.S., Sokolov M.V.

Pakub INVENTRA, CREON Groupi liige, kes korraldas selle ürituse, mis tõi 17. veebruaril kokku Venemaa pealinna juhtivad tööstuse esindajad.

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.

Kolmas rahvusvaheline konverents "Polümeeride taaskasutus 2017" 17. veebruaril toimus Moskvas INVENTRA korraldatud . 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 tervituskõnes. Sergei Stoljarov. – Esmase tooraine kõrgete hindadega kasvab nõudlus taaskasutatud polümeeride ja nendest valmistatud toodete järele. Samal ajal nihutab kodumaise tooraine ilmumine esmatarbimise struktuuri kiudude ja kilede suunas. Seoses sellega muutub eriti paljulubavaks sekundaarsete polümeeride kasutamine.

PCI konsultandi Wood Mackenzie andmetel oli 2016. aasta lõpus kogu maailmas taaskasutamiseks mõeldud PET-i 11,2 miljonit tonni. 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 seda meenutame 11,2 miljonit tonni) tootmiskaod vastavalt 2,1 miljonit tonni, helbeid saadi 9,1 miljonit tonni.Edaspidise töötlemise põhisuunaks on kiud ja niidid (66%).

Aastaks 2025 läheb Euroopas taaskasutusse 60% olmejäätmetest, 2030. aastal kasvab see näitaja 65%-ni. Sellised muudatused on kavandatud jäätmete raamdirektiivis Kaspars Fogelmanis, Nordic Plasti direktorite nõukogu esimees. Nüüd on taaskasutuse tase palju madalam - näiteks Lätis on see vaid 21%, Euroopas keskmiselt - 44%.

Samas kasvab Baltikumis toodetavate plastpakendite maht iga aastaga, levinumad taaskasutatavad polümeerid on LDPE kile, HDPE ja PP.

Venemaal tarbiti 2016. aastal ümbertöödeldud PET-i (rePET) umbes 177 tuhat tonni, millest 90% langes kodumaisele kogumisele. Nagu teatatud Konstantin Rzaev, EcoTechnologies Groupi direktorite nõukogu esimehe, peaaegu 100% impordist moodustasid polüesterkiu tootmiseks mõeldud PET-helbed. 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 prioriteetse kasutuse poole rahvusvaheliste tootmisettevõtete (MNC) säästva arengu strateegiate raames loovad soodsa pinnase rePET-i tarbimise teise olulise segmendi – 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 on oodata uute taaskasutatud PET-kiu tootmishoonete avamist ja olemasolevate laiendamist, mis on koos rubla kursiga peamiseks teguriks, mis mõjutab rePET-i turu tasakaalu ja hindu.

Siiski on palju muid, veel väljaehitamata, kuid üsna perspektiivikaid valdkondi, kus taaskasutatud PET on samuti nõutud. Nagu ütles ARPETi aupresident Viktor Kernitski, need on niidid mööbliriidele, autopolstritele ja erinevat tüüpi geosünteetilistele materjalidele, vahtmaterjalid 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 jätkati Ljubov Melanevskaja, RusPEC assotsiatsiooni tegevdirektor, 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.

Edaspidi on RusPECi hinnangul vaja võtta kasutusele ühtne terminoloogia RPR kõigi 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 lahendusi PET-i taaskasutamiseks, eelkõige SSP-tehnoloogiat toidupudelitesse villitud polüetüleentereftalaadiks ümbertöötlemiseks. Nüüd on maailmas 21 sellist liini, ütles Danil Poljakov, piirkondlik müügijuht. Tehnoloogia hõlmab pudelite töötlemist toidukonteinerite graanuliteks. Esimene samm on pesemine, kui paberikiud ja pinnasaaste on täielikult eemaldatud, samuti sildid ja liim. Järgmisena purustatakse pudelid helvesteks, mis sorteeritakse värvi järgi. Seejärel eemaldatakse lisandid (puit, metall, kumm, värvilised helbed) tasemeni alla 20 ppm.

Hr Poljakovi sõnul saab ekstrusiooni käigus saada erinevaid graanuleid: silindrilisi või sfäärilisi, amorfseid või kristalliseerunud.

Viscotec pakub oma klientidele tehnoloogiat PET-pudelite lehtedeks muutmiseks, ütleb ettevõtte esindaja 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 Wioss rääkis toiduplastpudelite 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 eirata ei saa ja see on avalik teadvus," ütleb konverentsi juht. Rafael Grigorjan. “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.

Need olid tööstuskonverentsi “Polymer Recycling 2017” tulemused. Üksikasjaliku nimekirja leiate meie kalendrist.

Kas märkasite viga? Valige see ja vajutage Ctrl+Enter

1-5 ohuklassi jäätmete äravedu, töötlemine ja kõrvaldamine

Teeme koostööd kõigi Venemaa piirkondadega. Kehtiv litsents. Täielik sulgemisdokumentide komplekt. Individuaalne lähenemine kliendile ja paindlik hinnapoliitika.

Selle vormi abil saate jätta teenuste osutamise taotluse, taotleda kommertspakkumist või saada meie spetsialistidelt tasuta konsultatsiooni.

Saada

Venemaal on polümeermaterjalide tootmise ja tarbimise tase teiste maailma arenenud riikidega võrreldes suhteliselt madal. Polümeeride ringlussevõtt toimub ainult 30% ulatuses materjali kogumahust. Seda on seda tüüpi jäätmete koguhulka arvestades väga vähe.

Natuke polümeertoodetest

Peaaegu pooled polümeeridest on pakendis. Sellise polümeersete materjalide kasutamise ei määra mitte ainult toote esteetiline välimus, vaid ka toote ohutus pakendis. Polümeerijäätmeid tekib märkimisväärses koguses – umbes 3,3 miljonit tonni. See arv kasvab igal aastal umbes 5%.

Peamised polümeerijäätmete liigid on esindatud järgmiste materjalidega:

• polüetüleenmaterjalid - 34%
• PET – 20%
• Lamineeritud paber - 17%
• PVC - 14%. polüstüreen - 8%
• polüpropüleen - 7%

Plasti põhimahu kasutamine seisneb pinnasesse matmises või põletamises. Sellised meetodid on aga keskkonna seisukohalt vastuvõetamatud. Materjalide matmisel tekib mulla mürgistus, kuna koostises on kahjulikke aineid. Samuti eralduvad põlemisel atmosfääri mürgised ained, mis seejärel hingavad sisse kõik elusolendid.

Polümeermaterjalide töötlemine uute tehnoloogiate abil areneb halvasti järgmistel põhjustel:

1. Kvaliteetse teisese tooraine loomiseks vajalike regulatiivsete ja tehniliste tingimuste ning tootmisrajatiste puudumine. Seetõttu iseloomustab jäätmetest valmistatud sekundaarset polümeeri toorainet madal kvaliteet.
2. Saadud toodete konkurentsivõime on madal.
3. Plastide ringlussevõtu kõrge hind – selle tegevuse kuluprognoos näitas, et töötlemiseks kulub umbes 8 korda rohkem raha kui olmejäätmete jaoks.
4. Sellise materjali kogumise ja töötlemise madal tase majanduslike tingimuste ja seadusandliku toetuse puudumise tõttu.
5. Infobaasi puudumine jäätmete taaskasutamise ja liigiti kogumise teemal. Vähesed inimesed teavad, et polümeeride ringlussevõtt on tootmises suurepärane alternatiiv naftale.

Klassifikatsioon

Polümeerjäätmeid on 3 peamist tüüpi:

1. Tehnoloogiline - sisaldab kahte rühma: eemaldatav ja mitte-eemaldatav. Esimest tüüpi esindavad defektsed tooted, mis seejärel töödeldakse kohe teiseks tooteks. Teine sort on kõikvõimalikud jäätmed polümeeride tootmisel, need kõrvaldatakse ka töötlemise ja uute toodete valmistamise kaudu.
2. Ühiskondlikud tarbimisjäätmed on kogu inimeste igapäevaeluga seotud prügi, mis tavaliselt visatakse ära koos toidujäätmetega. Prügi eraldi kottidesse kogumise ja ka eraldi viskamise harjumuse juurutamine võiks oluliselt hõlbustada taaskasutuse probleemi lahendamist.
3. Tööstuslikud tarbejäätmed - see tüüp sisaldab vähese saastetaseme tõttu töötlemiseks sobivaid sekundaarseid polümeere. Nende hulka kuuluvad kõik pakenditooted, kotid, rehvid jne – kõik see kantakse deformatsiooni või rikke tõttu maha. Töötlevad ettevõtted võtavad need kergesti vastu.

Taaskasutus- ja taaskasutusahel

Polümeerjäätmete kaevandamine ja töötlemine toimub vastavalt kindlaksmääratud tehnoloogilisele ahelale:

1. Polümeersete teisest toorainet vastuvõtvate punktide korraldamine. Nendes punktides toimub esmane sorteerimine, aga ka tooraine pressimine.
2. Materjali kogumine teisese toorme töötlemisega legaalselt või ebaseaduslikult tegelevatel prügilatel.
3. Tooraine turule toomine pärast eelsorteerimist spetsiaalsetes jäätmekäitluspunktides.
4. Materjali ostmine töötlemisettevõtete poolt suurtest kaubanduskeskustest. Sellised taaskasutatavad materjalid on vähem saastunud ja neid sorteeritakse vähe.
5. Taaskasutatavate kogumine jäätmete liigiti kogumise läbiviimiseks vajaliku programmi rakendamise kaudu. Programmi rakendatakse kodanike vähese aktiivsuse tõttu madalal tasemel. Kindla elukohata inimesed sooritavad vandalismiakte, mis seisnevad jäätmete liigiti kogumiseks mõeldud konteinerite lõhkumises.
6. Jäätmepolümeeride eeltöötlemine.

Polümeeride töötlemine algab töötlevas tööstuses. See koosneb mitmest toimingust:

• Viia läbi segajäätmete jämesorteerimine.
• Taaskasutatavate materjalide edasine lihvimine.
• Segajäätmete sortimise teostamine.
• Pesemine.
• Kuivatamine.
• granuleerimisprotsess.

Mitte kõik Vene Föderatsiooni elanikud ei ole ringlussevõtu eelistest teadlikud. Polümeersed materjalid ei too mitte ainult väikest tulu, kui neid regulaarselt töötlemisettevõtetele üle antakse, vaid säästavad ka keskkonda polümeersete materjalide lagunemisel eralduvate ohtlike ainete eest.

Seadmed polümeerijäätmete töötlemiseks

Kogu vajalike toorainete töötlemise kompleks sisaldab:

1. Pesuliini.
2. ekstruuder.
3. Vajalikud lintkonveierid.
4. Purustajad - lihvivad peaaegu igat tüüpi polümeertooteid, kuuluvad esimesse etappi.
5. Purusti - need on klassifitseeritud purustajate teise astme hulka, neid kasutatakse pärast purustaja kasutamist.
6. Mikserid ja dosaatorid.
7. Aglomeraatorid.
8. Sõela asendajad.
9. Granuleerimisliinid või granulaatorid.
10. Valmistoote järeltöötlusmasin.
11. Kuivati.
12. Doseerimisseade.
13. Külmikud.
14. Vajutage.
15. Moika.

Praegu on eriti oluline purustatud polümeermaterjalide, nn "helveste" tootmine. Nende valmistamiseks kasutatakse kaasaegset paigaldust - polümeeride purustajat. Enamik ettevõtjaid isegi ei mõtle töötlemisseadmete ostmisele, pidades seda teenust kalliks. Tegelikkuses tasub see aga täielikult ära umbes 2-3 kasutusaastaga.

Taaskasutustehnoloogia

Kõige tavalisem jäätmepolümeeride töötlemise tehnoloogia on ekstrusioon. See meetod seisneb sula tooraine pidevas surumises läbi spetsiaalse vormimispea. Väljundkanali abil määratakse tulevase toote profiil.

Tänu sellisele töötlemisele saavad nad ringlussevõetud materjalidest:

• Voolikud.
• Torud.
• Siding.
• Isolatsioon juhtmetele.
• kapillaarid.
• Mitmekihilised liistud.

Ekstrusiooni abil viiakse läbi polümeeri tooraine ringlussevõtt, samuti granuleerimine. Polümeeride granuleerimine võimaldab tõhusalt kasutada teisest toorainet erinevates inimtegevuse valdkondades. Polümeerijäätmed aitavad turule jõuda suurel hulgal ringlussevõtu teel valmistatud uusi tooteid. Ekstrusiooniprotsessi läbiviimiseks kasutatakse spetsiaalset varustust - kruviekstruuderit.

Polümeerijäätmete töötlemise tehnoloogia on järgmine:

• Polümeermaterjali sulamine ekstruuderis.
• Plastifikatsioon.
• Süstimine pähe.
• Väljuge vormimispea kaudu.

Plastide töötlemiseks tootmises kasutatakse erinevat tüüpi ekstrusiooniseadmeid:

1. Kruvivaba. Mass pressitakse spetsiaalse kujuga ketta abil pähe.
2. Ketas. Neid kasutatakse siis, kui on vaja saavutada segu koostisosade parem segunemine.
3. Kombineeritud ekstruuderid. Tööseade ühendab mehhanismi kruvi- ja kettaosad. Seda kasutatakse toodete loomisel, mis nõuavad geomeetriliste mõõtmete suurt täpsust.

Polümeermaterjalide jääkmaterjalide kasutamine teisese toormena aitab mitte ainult vähendada prügilatesse ladustatavate jäätmete hulka, vaid ka oluliselt vähendada tarbitava elektrienergia ja polümeertoodete valmistamiseks kasutatavate naftasaaduste hulka.

Selle probleemi tõhusaks lahendamiseks peavad ametivõimud teavitama kodanikke igat liiki jäätmete liigiti kogumise ja töötlemise eelistest, et toota edasi erinevatel eesmärkidel, sealhulgas kodumajapidamises kasutatavaid tooteid.