การรีไซเคิลของเสียโพลีเมอร์: เทคโนโลยีอุปกรณ์ รูบริก “โพลีเมอร์รอง” ปัจจุบันและอนาคต
เทอร์โมพลาสติกเป็นพลาสติกที่เมื่อขึ้นรูปแล้วสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ พวกมันสามารถอ่อนตัวได้หลายครั้งเมื่อถูกความร้อนและแข็งตัวเมื่อเย็นตัวโดยไม่สูญเสียคุณสมบัติ นี่คือเหตุผลที่มีความสนใจอย่างมากในการรีไซเคิลขยะเทอร์โมพลาสติก ทั้งในประเทศและในโรงงานอุตสาหกรรม
องค์ประกอบของขยะมูลฝอยในเขตเทศบาล (MSW) ในเมืองหลวงมีความแตกต่างจากค่าเฉลี่ยของรัสเซียอย่างเห็นได้ชัด ขยะมูลฝอยในเขตเทศบาลประมาณ 110,000 ตันถูกสร้างขึ้นทุกปีในมอสโก ในจำนวนนี้ โพลีเมอร์คิดเป็น 8-10% และในขยะเชิงพาณิชย์ขององค์กรขนาดใหญ่ ตัวเลขนี้ถึง 25%
ควรแยกขวดพลาสติกออกจากโครงสร้างของขยะมูลฝอย ทุกปีในกรุงมอสโกเพียงแห่งเดียวทิ้งขยะประมาณ 50,000 ตัน จากผลการประชุมทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติระหว่างประเทศ "บรรจุภัณฑ์และสิ่งแวดล้อม" พบว่า 30% ของขยะโพลีเมอร์ทั้งหมดเป็นขวดที่ทำจากโพลีเอทิลีนและโพลีไวนิลคลอไรด์ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันตาม "Promothody" ของรัฐ Unitary Enterprise ขยะโพลีเมอร์ที่แยกได้จากขยะมูลฝอยไม่เกิน 9,000 ตันถูกประมวลผลทุกปีในมอสโกและภูมิภาค และครึ่งหนึ่งอยู่ในอาณาเขตของภูมิภาคมอสโก อะไรคือสาเหตุของการรีไซเคิลขยะเทอร์โมพลาสติกที่ไม่มีนัยสำคัญเช่นนี้?
องค์กรของคอลเลกชัน
ปัจจุบันมีหลายช่องทางในการเก็บขยะพลาสติก
ที่แรกและที่สำคัญคือการรวบรวมและกำจัดขยะจากห้างสรรพสินค้าขนาดใหญ่ วัตถุดิบนี้เป็นบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและถือว่า "สะอาด" ที่สุดและเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานต่อไป
วิธีที่สองคือการคัดแยกขยะ ทางตะวันตกเฉียงใต้ของมอสโก ฝ่ายบริหารของเมือง ร่วมกับ State Unitary Enterprise Promothody กำลังดำเนินการทดลองดังกล่าว มีการติดตั้งตู้คอนเทนเนอร์ยูโรแบบพิเศษของเยอรมันในบริเวณอาคารที่พักอาศัยหลายแห่ง ฝาปิดภาชนะที่มีรู: กลม - สำหรับขวด PET, ช่องใหญ่ - สำหรับกระดาษ ตู้คอนเทนเนอร์ถูกล็อคและตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ในสองปี มีการรวบรวมขวดพลาสติก 12 ตัน ปัจจุบันโครงการมีอาคารที่อยู่อาศัยเพียง 19 หลัง ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าเมื่อครอบคลุมอาณาเขตที่มีประชากรมากกว่า 1 ล้านคนประโยชน์ของระบบดังกล่าวจะชัดเจน
ตัวเลือกที่สามคือการคัดแยกขยะมูลฝอยในสถานประกอบการเฉพาะทาง (ศูนย์คัดแยกขยะนำร่อง Kotlyakovo องค์กรเอกชน MSK-1 และศูนย์คัดแยกขยะอื่นๆ) การระบุปริมาณของเสียที่คัดแยกอย่างแม่นยำยังคงค่อนข้างยาก แต่ส่วนแบ่งของแหล่งที่มาของวัตถุดิบทุติยภูมินี้เห็นได้ชัดเจนอยู่แล้ว องค์กรการค้าบางแห่งภายใต้การควบคุมของหน่วยงานเทศบาล ได้จัดระเบียบจุดรวบรวมวัตถุดิบทุติยภูมิ (รวมถึงขยะโพลีเมอร์) จากประชากรของตนเอง การคัดแยกและการกดหลักมักจะเกิดขึ้นที่นั่น อย่างไรก็ตาม มีสถานที่ดังกล่าวน้อยมากในเมือง
สัดส่วนที่สำคัญของวัสดุรีไซเคิลที่จะนำไปแปรรูปนั้นถูกรวบรวมอย่างผิดกฎหมายที่หลุมฝังกลบ สิ่งนี้ทำโดยบริษัทเอกชน และบางครั้งโดยการจัดการของหลุมฝังกลบเอง วัสดุที่รวบรวมและคัดแยกจะขายให้กับผู้จำหน่ายหรือผู้ผลิตโดยตรง
เมื่อแปรรูปเทอร์โมพลาสติก ความสม่ำเสมอของพอลิเมอร์ที่ใช้ ระดับการปนเปื้อน สีและประเภท (ฟิล์ม ขวด เศษวัสดุ) รูปแบบของของเสียที่ให้มา (การบีบอัด บรรจุภัณฑ์ ฯลฯ) มีความสำคัญมาก ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์เหล่านี้และพารามิเตอร์อื่นๆ จำนวนหนึ่ง ความเหมาะสมของชุดงานเฉพาะสำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม (และด้วยเหตุนี้มูลค่าตลาด) อาจผันผวนอย่างเห็นได้ชัด เศษกระดาษมีค่าใช้จ่ายมากที่สุด
การคัดแยก การบด และการอัดสามารถทำได้โดยตัวกลางจำนวนมาก คอมเพล็กซ์คัดแยกขยะ ตัวประมวลผลเอง โครงสร้างของรัฐ Unitary Enterprise "Promotkhody"
ในกรณีส่วนใหญ่ การคัดแยกด้วยมือถูกนำมาใช้ เนื่องจากอุปกรณ์ที่เหมาะสมมีราคาแพงและไม่มีประสิทธิภาพเสมอไป
การรีไซเคิลโพลีเมอร์
ขยะที่รวบรวมและคัดแยกสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เป็นแกรนูลทุติยภูมิหรือนำไปผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ได้ทันที (ถุงและถุงช้อปปิ้ง เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารแบบใช้แล้วทิ้ง ตลับเทปวิดีโอ เฟอร์นิเจอร์ชนบท ท่อโพลีเมอร์ แผ่นไม้โพลีเมอร์ ฯลฯ)
การประมวลผลของเสียในครัวเรือนโพลีเมอร์ในระดับอุตสาหกรรมในมอสโกนั้นดำเนินการโดย OAO NII PM เท่านั้น (การผลิตผลิตภัณฑ์สำหรับความต้องการของเศรษฐกิจในเขตเทศบาลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมสำหรับการแยกขยะใน Okrug อิสระทางตะวันตกเฉียงใต้และตามคำสั่ง ของสำนักงานนายกเทศมนตรีนครหลวง) รัฐวิสาหกิจรวม "Promotkhody" ดำเนินการบดล้างและอบแห้งจากนั้นสะเก็ดในราคา 400 ดอลลาร์ต่อตันจะถูกส่งไปยังสถาบันวิจัย PM
ผู้แปรรูปวัตถุดิบทุติยภูมิอื่นๆ มีขนาดเล็กเกินไป (ความจุสูงถึง 20 ตันต่อเดือน) หรือภายใต้หน้ากากของการแปรรูป พวกเขามีส่วนร่วมในการบดและขายต่อ อย่างดีที่สุดพวกเขาจะเพิ่มวัตถุดิบที่บดแล้วลงในผลิตภัณฑ์ของตน แทบไม่มีใครมีส่วนร่วมในการผลิตเม็ดทุติยภูมิและการจับตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ในมอสโก
ตามแหล่งอื่น ๆ (N.M. Chalaya, NPO Plastic) บริษัทขนาดเล็กหลายแห่งมีส่วนร่วมในกระบวนการผลิตโพลีเมอร์ที่บรรจุอยู่ในขยะมอสโก ซึ่งกิจกรรมนี้ไม่ใช่กิจกรรมหลัก พวกเขาพยายามไม่โฆษณา เนื่องจากเชื่อกันโดยทั่วไปว่าการใช้วัสดุรีไซเคิลในการผลิตผลิตภัณฑ์ทำให้คุณภาพแย่ลง
บริษัททั่วไปสำหรับตลาดนี้คือสหกรณ์การผลิต Vtorpolimer ซึ่งทำงานโดยตรงกับที่ฝังกลบของเมือง คนจรจัดที่อาศัยอยู่ในหลุมฝังกลบเก็บขยะพลาสติกทั้งหมดที่นั่น: ขวด ของเล่น ถังแตก ฟิล์ม ฯลฯ โดยมีค่าธรรมเนียม "สินค้า" จะถูกส่งต่อให้คนกลาง และส่งไปยัง Vtorpolymer ที่นี่สิ่งของที่ใช้แล้วจะถูกล้างและส่งเพื่อการรีไซเคิล คัดแยกตามสี บด และเติมพลาสติก ซึ่งใช้ทำท่อติดตั้ง (ใช้ในการก่อสร้างบ้านใหม่เพื่อป้องกันสายไฟ) ราคาซื้อเศษพลาสติกสกปรกคือ 1,000 รูเบิล ต่อตันบริสุทธิ์ - 1.5 พัน ล็อตที่เล็กกว่าเป็นที่ยอมรับในราคา 1 และ 1.5 รูเบิล ต่อกิโลกรัมตามลำดับ
การคัดแยกขยะโพลีเมอร์ดำเนินการด้วยตนเอง เกณฑ์การเลือกหลักคือรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์หรือการติดฉลากที่เกี่ยวข้อง หากปราศจากการทำเครื่องหมาย บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพอลิสไตรีน โพลีไวนิลคลอไรด์ หรือโพลีโพรพิลีนจะไม่สามารถแยกแยะได้ชัดเจน ขวดมักถูกพิจารณาว่าเป็น PET, ฟิล์ม - โพลีเอทิลีน (มักจะไม่ระบุประเภทเฉพาะของ PE) แม้ว่าอาจเป็น PP หรือ PVC ก็ตาม เสื่อน้ำมัน - ส่วนใหญ่เป็นพีวีซี โพลีสไตรีนขยายตัว (พอลิสไตรีน) มองเห็นได้ง่าย เส้นใยไนลอนและผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค (หลอด บุชชิ่ง) มักทำจากโพลีเอไมด์ ความน่าจะเป็นของความบังเอิญกับการเรียงลำดับนี้ประมาณ 80%
การวิเคราะห์กิจกรรมของบริษัทที่ดำเนินงานในตลาดวัสดุทุติยภูมิช่วยให้เราสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้:
1) ราคาของวัสดุรองในตลาดถูกกำหนดโดยระดับของการเตรียมการสำหรับการประมวลผล หากเราใช้ต้นทุนของเม็ดพลาสติกโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำบริสุทธิ์เป็น 100% ราคาของฟิล์มโพลีเอทิลีนที่หั่นฝอยบริสุทธิ์ที่เตรียมไว้สำหรับการประมวลผลจะอยู่ที่ 8 ถึง 13% ของต้นทุนของพอลิเมอร์บริสุทธิ์ ราคาของโพลีเอทิลีนที่รวมตัวกันอยู่ที่ 20 ถึง 30% ของต้นทุนของพอลิเมอร์หลัก
2) ราคาของพอลิเมอร์ทุติยภูมิที่ละเอียดที่สุด โดยเฉลี่ยตามองค์ประกอบ อยู่ในช่วง 45 ถึง 70% ของราคาของพอลิเมอร์หลัก
3) ราคาของพอลิเมอร์ทุติยภูมิขึ้นอยู่กับสีอย่างมาก กล่าวคือ คุณภาพของการคัดแยกขยะโพลีเมอร์เบื้องต้นตามสี ความแตกต่างในราคาของโพลีเมอร์รีไซเคิลของสีบริสุทธิ์และสีผสมสามารถเข้าถึง 10-20%;
4) ราคาของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากพอลิเมอร์หลักและรองนั้นมักจะใกล้เคียงกัน ซึ่งทำให้การใช้โพลีเมอร์ทุติยภูมิในการผลิตมีกำไรอย่างมาก
โดยเฉลี่ยแล้วราคาของขยะโพลีเมอร์ที่แยกได้จากขยะมูลฝอย ขึ้นอยู่กับระดับของการเตรียมการ แบทช์และประเภทมีตั้งแต่ 1 ถึง 8 รูเบิล / กก. ราคาซื้อจากโปรเซสเซอร์ ขึ้นอยู่กับแบทช์และระดับการปนเปื้อน แสดงในตารางที่ 1
ประเภทของพอลิเมอร์ | ราคาขยะสกปรกถู /กิโลกรัม | ราคาขยะสะอาดถู /กิโลกรัม | ราคาขยะสะอาด $/t (ณ เมษายน 2002) |
โพลีสไตรีน | |||
ใยสังเคราะห์ | |||
ตารางที่ 1 |
ราคาของขยะขยะขยะสะอาดมักจะเท่ากับราคาของขยะอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์
ราคาตลาดสำหรับการซื้อของเสียโพลีเมอร์จากขยะมูลฝอยโดยโปรเซสเซอร์ประกอบด้วยราคาซื้อโดยคนกลางจากประชากร (ประมาณ 25% ของต้นทุน) ค่าธรรมเนียมสำหรับการก่อตัวของขยะจำนวนมากการคัดแยก การกดและแม้กระทั่งการซักสำหรับวัตถุดิบ (บริสุทธิ์) ที่แพงที่สุด
ราคาสำหรับผลิตภัณฑ์เช่น agglomerate และ granulate เฉลี่ย 12-24 รูเบิล/กก. (ใยสังเคราะห์มีราคาแพงกว่าที่อื่น - 35-50 รูเบิล/กก., PET - จาก 20 รูเบิล/กก.) การประมวลผลเพิ่มเติมจะเพิ่มมูลค่าส่วนเกินขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์โดย30-200 %.
ความน่าดึงดูดใจของการลงทุน
ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่กล่าวว่าการลงทุนในกระบวนการผลิตขยะโพลีเมอร์นั้นทำกำไรได้ แต่เมื่ออาศัยการสนับสนุนจากรัฐและกรอบกฎหมายที่เน้นความสนใจของผู้แปรรูปวัตถุดิบทุติยภูมิเท่านั้น
ปัจจุบัน ตลาดมอสโกประกอบด้วยบริษัทขนาดเล็ก 20-30 แห่งที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปขยะโพลีเมอร์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแหล่งกำเนิดทางอุตสาหกรรม ตลาดโดยรวมมีลักษณะความสัมพันธ์ที่ไม่เป็นทางการระหว่างผู้ประมวลผลและซัพพลายเออร์ บริษัทส่วนใหญ่ที่ธุรกิจนี้เป็นธุรกิจเสริม รวมถึงปริมาณการประมวลผลที่ต่ำ (12-17,000 ตันต่อปี) สามารถสันนิษฐานได้ว่าหากมีความต้องการที่มั่นคงในส่วนของโปรเซสเซอร์สำหรับของเสียดังกล่าว ปริมาณของข้อเสนอจะเพิ่มขึ้น
ควรสังเกตว่าปริมาณของเสียโพลีเมอร์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ในปัจจุบันนี้เป็นส่วนเล็กๆ ของขยะขยะในเมือง และแม้ว่าความต้องการโพลีเมอร์และผลิตภัณฑ์จากโพลีเมอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และปัญหาของการกำจัดขยะทำให้เจ้าหน้าที่ของเมืองกังวลมากขึ้น
ปัจจัยจำกัดในการก่อสร้างโรงงานแปรรูปแห่งใหม่คือความล้าหลังของระบบรวบรวมขยะและการขาดซัพพลายเออร์ที่จริงจัง ความบังเอิญของผลประโยชน์ของธุรกิจส่วนตัวและรัฐในพื้นที่นี้ย่อมนำไปสู่การใช้กฎหมายที่สอดคล้องกับผลประโยชน์ของผู้รีไซเคิลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
ปัจจุบันและอนาคต
1. ปริมาณการแปรรูป PET ต่อปีในเมืองหลวงคือ 4-5,000 ตันต่อปี แผนของทางการมอสโกรวมถึงองค์กรภายในปี 2546 ของระบบสำหรับการรวบรวมภาชนะ PET แบบเลือกสรรและการสร้างศูนย์การผลิตสองแห่งสำหรับการแปรรูปที่มีกำลังการผลิต 3,000 ตันต่อปี ปัจจุบัน การก่อสร้างโรงงานแปรรูป PET เอกชนจำนวน 2 แห่งซึ่งมีกำลังการผลิตรวม 6,000 ตันต่อปีกำลังจะแล้วเสร็จ
ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า รัฐบาลมอสโกควรนำกฎระเบียบที่ควบคุมกิจกรรมของโปรเซสเซอร์โพลีเมอร์ (ยังไม่ทราบเนื้อหาที่แน่นอน) สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่และกำลังก่อสร้างเพียงพอต่อความต้องการของตลาด ความเป็นไปได้ของการสนับสนุนของรัฐสำหรับโครงการของรัฐ Unitary Enterprise "Promotkhody" และ บริษัท "Inteko" (ความสามารถในการประมวลผลที่มีศักยภาพ - 7-8,000 ตันต่อปี) กำลังได้รับการพิจารณา
2. ปริมาณการแปรรูป PP ในมอสโกอยู่ที่ 4-5 พันตันต่อปีแม้ว่าจะทิ้งในเมืองประมาณ 50-60,000 ตันต่อปี - ส่วนใหญ่เป็นฟิล์มและถุงใหญ่ หลังจากการแปรรูป PP ในรูปของเม็ดเล็ก ๆ จะถูกเพิ่มลงในวัตถุดิบหลักหรือใช้สำหรับการผลิตเครื่องใช้พลาสติก ถุงช้อปปิ้ง ฯลฯ ทั้งหมด)
การขาดโครงการรีไซเคิลขนาดใหญ่สำหรับพอลิเมอร์นี้ (เช่นเดียวกับ PET) จะเป็นการเปิดโอกาสการลงทุนที่ยิ่งใหญ่ ผลกำไรมากที่สุดในขั้นตอนนี้คือการแปรรูปวัสดุรีไซเคิลให้เป็นเม็ดเล็ก เนื่องจากการแข่งขันที่รุนแรงกว่ามากในด้านการผลิตสินค้าอุปโภคบริโภค
3. ปริมาณการแปรรูป PE อยู่ที่ 4-5 พันตันต่อปี วัตถุดิบหลัก ได้แก่ ฟิล์ม รวมทั้งฟิล์มเกษตร ในแต่ละปีมีขยะโพลีเอทิลีนประมาณ 60-70,000 ตันถูกทิ้งในเมือง ตามกฎแล้วองค์กรที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลของ PE ก็จัดการกับ PP ด้วย หนึ่งในบริษัทขนาดใหญ่ที่ผ่านประมาณ 2.5 พันตันต่อปีคือ Plastpoliten
PE มีความทนทานต่อมลภาวะสูง อย่างไรก็ตาม การห้ามใช้วัตถุดิบพอลิเมอร์รีไซเคิลในการผลิตบรรจุภัณฑ์อาหารที่มีอยู่จำกัดโอกาสทางการตลาด
ดังนั้น เหตุผลที่สมเหตุสมผลที่สุดสำหรับวันนี้คือการสร้างศูนย์อุตสาหกรรมเพื่อแปรรูปขยะโพลิเอทิลีน โพลิโพรพิลีน และ PET ให้เป็นเม็ด
การผลิตนี้จะต้องรวมถึง:
ก) การคัดแยก (ต้องการการฝึกอบรมพิเศษของบุคลากรเพื่อลดสัดส่วนของพอลิเมอร์ชนิดอื่นซึ่งมีความสำคัญมากสำหรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์)
b) การล้าง (ปริมาณวัตถุดิบที่เป็นไปได้มากที่สุดมักจะไม่ถูกคัดแยกและไม่ล้าง);
c) การทำให้แห้ง, การบด, การรวมตัว
การหาที่ตั้งคอมเพล็กซ์นี้ให้ผลกำไรทางเศรษฐกิจมากที่สุดในภูมิภาคมอสโกที่อยู่ใกล้เนื่องจากราคาไฟฟ้าน้ำค่าเช่าที่ดินและพื้นที่อุตสาหกรรมต่ำกว่าในเมืองหลวงอย่างมาก (ดูตารางที่ 2)
ประเภทของพอลิเมอร์ | ราคาขยะสะอาด $/t | ราคาเม็ดทุติยภูมิ $/t | ปริมาณใน MSW พันตันต่อปี |
ตารางที่ 2 |
เพื่อให้การผลิตดังกล่าวมีประสิทธิผล จำเป็นต้องมีการสนับสนุนจากรัฐ บางทีอาจสมเหตุสมผลที่จะปรับปรุงมาตรฐานสุขอนามัยที่มีอยู่บางส่วนสำหรับการแปรรูปขยะมูลฝอย เช่นเดียวกับการบังคับให้ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ทำการหักเงินสำหรับการแปรรูปขยะโพลีเมอร์ นอกจากนี้ควรใช้มาตรการที่ครอบคลุมในระดับของรัฐบาลมอสโกและที่อยู่อาศัยส่วนบุคคลและบริการชุมชนที่มุ่งพัฒนาระบบการรวบรวมแบบเลือกสรรและสร้างเครือข่ายจุดรีไซเคิล
ความสนใจที่เพิ่มขึ้นของรัฐในการกำจัดขยะนั้นสะท้อนให้เห็นในงบประมาณแล้ว: ตั้งแต่ปี 2545 ถึง พ.ศ. 2553 มีการวางแผนที่จะใช้จ่าย 519.2 ล้านรูเบิลเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ จากงบประมาณของรัฐบาลกลาง งบประมาณของอาสาสมัครของสหพันธ์คาดว่าจะจัดสรรจนถึงปี 2553 11.4 พันล้านรูเบิล สำหรับการดำเนินการตามโปรแกรมการถอนเงิน
ในปี 2544 มอสโกใช้เงิน 3.1 พันล้านรูเบิลในการปกป้องสิ่งแวดล้อม จนถึงปัจจุบันค่าใช้จ่ายของโครงการที่ดำเนินการแล้วสำหรับการประมวลผลขยะในครัวเรือนคือ 115.5 ล้านรูเบิล
อันเดรย์ โกลินีย์
การแนะนำ
ขึ้นอยู่กับโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) วัสดุและผลิตภัณฑ์คอมโพสิตมากกว่า 3,000 ชนิดถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า, เบา, อาหาร, ยานยนต์, วิศวกรรมเครื่องกล, การต่อเรือ, ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง, อุปกรณ์ทางการแพทย์ ฯลฯ เนื่องจาก คุณสมบัติทางกายภาพและทางกล ไดอิเล็กทริก และคุณสมบัติการทำงานอื่นๆ ที่เป็นเอกลักษณ์
อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน การใช้ PVC ค่อนข้างจำกัด ซึ่งสาเหตุหลักมาจากปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์ การกำจัดและการรีไซเคิล ในช่วงอายุของโพลีเมอร์ที่ใช้พีวีซีพร้อมกับการสูญเสียคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลจะสังเกตเห็นผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์เนื่องจากกระบวนการของ PVC dehydrochlorination ซึ่งเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิ 50-80 ° C ( สารประกอบโพลิอะโรมาติกที่มีคลอรีนที่เป็นพิษสูงจะเกิดขึ้น)
การใช้วัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิ
ในปัจจุบัน มีวิธีการใช้วัตถุดิบพอลิเมอร์รีไซเคิลที่เป็นประโยชน์ดังต่อไปนี้:
การเผาไหม้เพื่อให้ได้พลังงาน
การสลายตัวด้วยความร้อน (ไพโรไลซิส, การทำลาย, การสลายตัวของโมโนเมอร์เริ่มต้น ฯลฯ );
ใช้ซ้ำ;
การรีไซเคิล
การเผาขยะในเตาเผาขยะไม่ใช่วิธีการกำจัดที่คุ้มค่า เนื่องจากเป็นการคัดแยกขยะล่วงหน้า ในระหว่างการเผาไหม้ มีการสูญเสียวัตถุดิบทางเคมีที่มีค่าและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแก้ไขไม่ได้ด้วยสารอันตรายในก๊าซไอเสีย
จุดสำคัญในการรีไซเคิลวัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิคือการสลายตัวด้วยความร้อน โดยเป็นวิธีการแปลง EPS เป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ สถานที่สำคัญในหมู่พวกเขาเป็นของไพโรไลซิส ไพโรไลซิคือการสลายตัวทางความร้อนของสารอินทรีย์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า (สูงถึง 600 °C) ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวส่วนใหญ่จะก่อตัวขึ้น และสูงกว่า 600 °C ผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซ ไปจนถึงคาร์บอนแบล็ค
ไพโรไลซิสของพีวีซีด้วยการเติมของเสีย PE, PP และ PS ที่อุณหภูมิ T=350 °C และความดันสูงถึง 30 atm ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาของ Friedel-Crafts และเมื่อผสมด้วยไฮโดรเจนจะทำให้ได้สารเคมีที่มีคุณค่ามากมาย ผลิตภัณฑ์ที่ให้ผลผลิตสูงถึง 45% เช่น เบนซีน โทลูอีน โพรเพน คิวมีน อัลฟา-เมทิลสไตรีน เป็นต้น รวมทั้งไฮโดรเจนคลอไรด์ มีเทน อีเทน โพรเพน แม้จะมีข้อเสียหลายประการ ไพโรไลซิสซึ่งแตกต่างจากกระบวนการเผาไหม้ HBO ทำให้สามารถรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่ใช้สำหรับการประมวลผลต่อไปได้
อีกวิธีในการเปลี่ยนวัตถุดิบโพลีเมอร์รีไซเคิลคือ ตัวเร่งปฏิกิริยาเทอร์โมไลซิสซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า ในบางกรณี โหมดอ่อนโยนทำให้สามารถรับโมโนเมอร์ได้ เช่น ในระหว่างการทำเทอร์โมไลซิสของ PET, PS เป็นต้น โมโนเมอร์ที่ได้นั้นสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในกระบวนการโพลีเมอไรเซชันและโพลิคอนเดนเสท ในสหรัฐอเมริกา โมโนเมอร์ที่หายาก ไดเมทิล เทเรฟทาเลต และเอทิลีนไกลคอล ได้มาจากขวด PET ที่ใช้แล้ว ซึ่งถูกนำมาใช้อีกครั้งสำหรับการสังเคราะห์ PET ที่มีน้ำหนักโมเลกุลที่กำหนดและโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการผลิตขวด
จากมุมมองทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม วิธีที่นิยมมากที่สุดในการรีไซเคิลวัตถุดิบโพลีเมอร์คือการนำกลับมาใช้ใหม่และการรีไซเคิลเป็นวัสดุและผลิตภัณฑ์ประเภทใหม่
สมัครใหม่เกี่ยวข้องกับการกลับสู่วงจรการผลิตของบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วหลังจากการรวบรวมและการประมวลผลที่เหมาะสม (การดำเนินการซัก การอบแห้ง ฯลฯ) รวมถึงการได้รับอนุญาตจากหน่วยงานด้านสุขอนามัยให้นำกลับมาใช้ใหม่โดยสัมผัสโดยตรงกับผลิตภัณฑ์อาหาร เส้นทางนี้เหมาะสำหรับขวด PET เป็นหลัก
การรีไซเคิลขยะได้กลายเป็นที่แพร่หลายในหลายประเทศทั่วโลก ด้วยวิธีนี้ ของเสียผสมจากวัสดุโพลีเมอร์สามารถแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ (แผงอาคาร วัสดุตกแต่ง ฯลฯ) ในสหรัฐอเมริกาซึ่งการใช้บรรจุภัณฑ์โพลีเอทิลีนเทเรพทาเลตสูงเป็นพิเศษ ได้มีการนำโปรแกรมระดับชาติมาใช้และกำลังดำเนินการอยู่ โดยในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ระดับการรีไซเคิลขวด PET จะเพิ่มขึ้นเป็น 25-30% (เทียบกับ 9-10% ในช่วงต้นทศวรรษ) . โปรแกรมจัดให้มีการดำเนินการสี่ขั้นตอน: - จัดระเบียบการรวบรวมภาชนะที่ใช้แล้วจากประชากร; - การคัดแยกวัตถุดิบที่รวบรวม
การแปรรูป (เบื้องต้นและขั้นสุดท้าย) เป็นผลิตภัณฑ์เพื่อวัตถุประสงค์ทางเศรษฐกิจของประเทศ
ขายสินค้าที่ได้รับ
โปรแกรมยังจัดให้มีการสร้างจุดรวบรวมทั่วประเทศโดยมีส่วนร่วมมากถึง 50% ของประชากรทั้งหมด, จุดโฟกัส, การจัดตั้งการสื่อสารต่างๆ, การโฆษณา, การเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับการรวบรวมขยะ, การสร้างข้อมูล ธนาคาร, การศึกษาของรัฐ, การสร้าง "สายด่วน" (สูงสุด 800) สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลทันเวลาและกิจกรรมอื่น ๆ หนึ่งในพื้นที่ที่น่าสนใจในพื้นที่นี้คือการผลิตแกรนูลจากวัตถุดิบที่คัดแยกโดยใช้สารเติมแต่งต่างๆ ที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพ (สารทำให้คงตัว สีย้อม สารปรุงแต่ง ฯลฯ) ซึ่งแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ด้วยวิธีการประมวลผลแบบต่างๆ
ตัวอย่างเช่น การรีไซเคิลของเสียในเยอรมนีใช้ "ระบบคู่" ซึ่งรวมถึงการคัดแยกและการแปรรูปวัตถุดิบทุติยภูมิบางประเภทในสถานประกอบการที่ผลิตวัสดุและบรรจุภัณฑ์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการรวบรวมและรีไซเคิลของเสีย ได้มีการวางระบบเพื่อยอมรับบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วและรีไซเคิลด้วยฉลากสิ่งแวดล้อม Green Dot (Der Grune Punkt) เครื่องหมายนี้บ่งชี้ว่าบรรจุภัณฑ์นี้สามารถนำไปรีไซเคิลหรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และถูกกำหนดให้กับบรรจุภัณฑ์ที่ผ่านการแข่งขันพิเศษซึ่งเป็นหลักการสำคัญของ "ระบบคู่" โดยปกติ สำหรับการประมวลผล EPS อย่างมีประสิทธิภาพ จะต้องมีการปรับเปลี่ยน การปรับเปลี่ยน EPS มีวิธีการดังต่อไปนี้: - เคมี (เชื่อมขวางกับเปอร์ออกไซด์ เช่น ไดคัมมิลเปอร์ออกไซด์ มาลิกแอนไฮไดรด์ ของเหลวออร์กาโนซิลิกอน ฯลฯ);
เคมีฟิสิกส์ (การแนะนำสารเติมแต่งต่างๆ ที่มีลักษณะเป็นอินทรีย์ เช่น ลิกนินทางเทคนิค เขม่า เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ ขี้ผึ้ง ฯลฯ) การสร้างวัสดุคอมโพสิต
กายภาพ (การแนะนำสารตัวเติมอนินทรีย์: ชอล์ก ออกไซด์ กราไฟต์ ฯลฯ) และเทคโนโลยี (รูปแบบต่างๆ ของการประมวลผล) การแนะนำโพลิออร์กาโนซิลอกเซนร่วมกับสารเติมแต่งที่เริ่มต้นและการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันภายหลังของวัตถุดิบที่ผ่านกระบวนการทำให้สามารถสร้างวัสดุที่สึกหรออย่างหนักและฟื้นฟูระดับคุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ต้องการได้ในระดับที่ต้องการ ขึ้นอยู่กับสื่อที่ใช้และโหมดการประมวลผล การก่อตัวของกราฟต์โคพอลิเมอร์หรือระบบที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่มีการก่อตัวของพันธะไซลอกเซนเกิดขึ้น ความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นของการบรรจุโมเลกุลต่ำในโพลีไซลอกเซนช่วยให้มั่นใจถึงความยืดหยุ่นของวัสดุ ในขณะที่ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ความเสถียรทางความร้อน สภาพอากาศ และความทนทานต่อสารเคมี
คุณสมบัติทางกลของ PA ทุติยภูมิจากผลิตภัณฑ์ที่สึกหรอสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการบำบัดด้วยความร้อนของวัตถุดิบด้วยสื่อการถ่ายเทความร้อนต่างๆ (น้ำ น้ำมันแร่ ฯลฯ) ด้วยการฉายรังสีอินฟราเรดพร้อมกัน การอบชุบด้วยความร้อนในตัวกลางของตัวพาความร้อนจะดำเนินการตามหลักการหลอมเหลวและรวมถึงการดำเนินการให้ความร้อน การกักเก็บ และการทำให้เย็นลง ในเวลาเดียวกัน ระดับของตัวบ่งชี้ทางกายภาพและทางกลจะถูกกำหนดโดยชนิดของตัวพาความร้อน โหมดการอบชุบด้วยความร้อน และเวลาในการทำให้แห้ง ซึ่งอาจอยู่ที่ 1.5 ถึง 2.5 ชั่วโมง วิธีการส่วนใหญ่ที่เสนอจะขึ้นอยู่กับกลไกลูกโซ่ที่รุนแรงของปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มที่ใช้งานของสารเติมแต่งหรือสารตัวเติมที่เติมและชิ้นส่วนออกซิไดซ์ของพอลิเมอร์ฐาน ในบรรดาวิธีการที่มีอยู่ทั้งหมด วัสดุคอมโพสิตจากวัตถุดิบโพลีเมอร์รีไซเคิลเป็นสิ่งที่น่าสนใจในทางปฏิบัติมากที่สุด หนึ่งในสารเติมแต่งที่ปรับเปลี่ยนการทำงานสามารถใช้เป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ - ลิกนินซึ่งเป็นของเสียจากเยื่อกระดาษและกระดาษและกระบวนการไฮโดรไลซิสของไม้ เป็นผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของไม้และพืชอื่นๆ ที่สะสมในระหว่างการทำให้เป็นกรดในแผ่นมัธยฐานและผนังเซลล์ ซึ่งคิดเป็น 30% ของมวลทั้งหมด (ส่วนที่เหลืออีก 70% เป็นเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส)
โดยลักษณะทางเคมีของมัน ลิกนินเป็นของโพลีฟังก์ชันฟีนอล ซึ่งเป็นชั้นหลักของความคงตัวของพอลิเมอร์ และมีผลค่อนข้างมีประสิทธิภาพในการลดแสงและความร้อนต่อพอลิเมอร์ที่ออกซิไดซ์และออกซิไดซ์ เทคโนโลยีในการรับผลิตภัณฑ์ไมโครไนซ์โดยใช้การเจียรด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการพัฒนาที่ MGUPB
นอกจากการดัดแปลงที่มีประสิทธิภาพของวัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิแล้ว ลิกนินไฮโดรไลซิสหลังจากการแปรรูปและการเตรียมที่เหมาะสมในรูปของแป้งไฮโดรไลซิส (microlignin) สามารถใช้เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อันทรงคุณค่าเช่นเทคโนโลยีการแปรรูปพลาสติก เช่น สารเพิ่มความคงตัวของอะโรมาติก สารต้านอนุมูลอิสระ สารก่อรูปโครงสร้าง และการปรับเปลี่ยน สารเติมแต่งสำหรับเทอร์โมพลาสติก ฟิลเลอร์ - สำหรับเทอร์โมพลาสติก , ตัวดูดซับเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ของประเภท "EKOLIS" สำหรับการกำจัดสารพิษ โลหะหนัก และสารอื่น ๆ ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตออกจากร่างกาย เป็นยาในการรักษาโรคตับแข็ง (ศึกษากระต่าย ) เพื่อการผลิตวานิลลินและวัตถุประสงค์อื่นๆ ในหลายประเทศในยุโรป ปัญหาของการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ใช้แล้วนั้นเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการจัดตั้งบริการที่ชัดเจนสำหรับการรวบรวม การคัดแยก และการแยกขยะผสม เนื่องจากการดำเนินการเหล่านี้เป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมากที่สุด
ในประเทศในสหภาพยุโรป ปัญหาของการกำจัดขยะบรรจุภัณฑ์ได้รับการแก้ไขภายในกรอบของกฎหมายฉบับเดียวสำหรับประเทศเหล่านี้ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันการเพิ่มปริมาณของบรรจุภัณฑ์และภาชนะบรรจุโพลีเมอร์ วิธีการกำจัดอย่างมีเหตุผล ส่วนใหญ่โดยการรีไซเคิล ระบบรวบรวมเหตุผล ฯลฯ
งานด้านการใช้วัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิเริ่มขึ้นในรัสเซียในช่วงปลายยุค 70 - ต้นยุค 80
การรีไซเคิลพีวีซี
ในระหว่างกระบวนการแปรรูป โพลีเมอร์จะต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูง ความเค้นเฉือน และการเกิดออกซิเดชัน ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของวัสดุ คุณสมบัติทางเทคโนโลยีและการปฏิบัติงาน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุได้รับอิทธิพลจากกระบวนการทางความร้อนและความร้อนออกซิเดชัน
พีวีซีเป็นหนึ่งในพอลิเมอร์สายโซ่คาร์บอนอุตสาหกรรมที่มีความเสถียรน้อยที่สุด ปฏิกิริยาการสลายตัวของ PVC - ดีไฮโดรคลอริเนชันเริ่มต้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C และที่ 160 °C ปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างรวดเร็ว อันเป็นผลมาจากการเกิดออกซิเดชันทางความร้อนของ PVC กระบวนการรวมและการแยกส่วนเกิดขึ้น - การเชื่อมโยงข้ามและการทำลายล้าง
การทำลายพีวีซีจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในสีเริ่มต้นของพอลิเมอร์เนื่องจากการก่อตัวของกลุ่มโครโมฟอร์และการเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญในลักษณะทางกายภาพ ทางกล อิเล็กทริก และประสิทธิภาพอื่นๆ การเชื่อมขวางส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลเชิงเส้นตรงเป็นกิ่งก้านและในที่สุดเป็นโครงสร้างสามมิติที่มีการเชื่อมขวาง ในขณะเดียวกันความสามารถในการละลายของพอลิเมอร์และความสามารถในการแปรรูปก็แย่ลงอย่างมาก ในกรณีของ plasticized PVC การเชื่อมขวางจะลดความเข้ากันได้ของพลาสติไซเซอร์กับโพลีเมอร์ เพิ่มการย้ายถิ่นของพลาสติไซเซอร์ และทำให้คุณสมบัติด้านประสิทธิภาพของวัสดุลดลงอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้
นอกจากการพิจารณาอิทธิพลของสภาพการทำงานและความถี่ของการประมวลผลวัสดุพอลิเมอร์ทุติยภูมิแล้ว ยังจำเป็นต้องประเมินอัตราส่วนที่สมเหตุสมผลของของเสียและวัตถุดิบสดในองค์ประกอบที่มุ่งหมายสำหรับการแปรรูปอีกด้วย
เมื่อทำการอัดรีดผลิตภัณฑ์จากวัตถุดิบผสม มีความเสี่ยงที่จะถูกปฏิเสธเนื่องจากความหนืดหลอมที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเสนอให้ขับ PVC บริสุทธิ์และรีไซเคิลบนเครื่องจักรที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ผงพีวีซีสามารถผสมกับพอลิเมอร์รีไซเคิลได้เกือบทุกครั้ง
ลักษณะสำคัญที่กำหนดความเป็นไปได้พื้นฐานของการรีไซเคิลขยะ PVC (เวลาดำเนินการที่อนุญาต อายุการใช้งานของวัสดุหรือผลิตภัณฑ์รีไซเคิล) รวมถึงความจำเป็นในการเสริมความแข็งแกร่งของกลุ่มการทำให้เสถียรคือเวลาความเสถียรทางความร้อน
วิธีการเตรียมขยะพีวีซี
ตามกฎแล้วของเสียจากอุตสาหกรรมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกนำไปรีไซเคิล และในกรณีที่วัสดุชั้นบางๆ
ในบางกรณี ขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือขัดเพื่อขจัดชั้นที่เสื่อมสภาพออกด้วยการประมวลผลวัสดุให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ด้อยกว่าคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากวัสดุดั้งเดิม
เพื่อแยกพอลิเมอร์ออกจากโลหะ (สายไฟ, สายเคเบิล) ใช้วิธีลม โดยทั่วไปแล้ว พีวีซีพลาสติกที่แยกได้สามารถใช้เป็นฉนวนลวดแรงดันต่ำหรือผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูป ในการกำจัดสิ่งเจือปนของโลหะและแร่ สามารถใช้ประสบการณ์ของอุตสาหกรรมการกัดโดยใช้วิธีการเหนี่ยวนำ วิธีการแยกด้วยคุณสมบัติแม่เหล็กได้ ในการแยกอลูมิเนียมฟอยล์ออกจากเทอร์โมพลาสติก ใช้ความร้อนในน้ำที่อุณหภูมิ 95–100 °C
เสนอให้แช่ภาชนะที่ใช้ไม่ได้ที่มีฉลากในไนโตรเจนเหลวหรือออกซิเจนที่อุณหภูมิไม่เกิน -50 ° C เพื่อทำให้ฉลากหรือกาวเปราะ ซึ่งจะทำให้ง่ายต่อการบดและแยกวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น กระดาษ
วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับการเตรียมขยะพลาสติกแบบแห้งโดยใช้เครื่องอัด วิธีนี้แนะนำสำหรับการประมวลผลของเสียจากหนังเทียม (IR) เสื่อน้ำมัน PVC และรวมถึงการดำเนินการทางเทคโนโลยีหลายประการ: การบด การแยกเส้นใยสิ่งทอ การทำให้เป็นพลาสติก การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การบดอัดและการแกรนูล นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มสารเติมแต่ง เส้นใยซับในจะถูกแยกออกจากกันสามครั้ง - หลังจากการบดด้วยมีดครั้งแรก หลังจากการบดอัดและการบดด้วยมีดทุติยภูมิ ได้มวลการขึ้นรูปซึ่งสามารถนำไปแปรรูปได้โดยการฉีดขึ้นรูป ซึ่งยังคงมีส่วนประกอบที่เป็นเส้นใยซึ่งไม่รบกวนการแปรรูป แต่ทำหน้าที่เป็นสารตัวเติมที่เสริมความแข็งแรงให้กับวัสดุ
ปัญหาการรักษาสิ่งแวดล้อมนั้นรุนแรงในหลายประเทศทั่วโลก ผู้คนเข้าใจว่าสิ่งแวดล้อมของพวกเขาไม่สามารถรับขยะของเราได้อย่างไม่มีกำหนด ดังนั้นเราจึงยังคงต้องแก้ไขปัญหานี้อย่างรอบคอบ ลดปริมาณของเสีย รีไซเคิลให้มากที่สุด และรับวัตถุดิบรอง หากคุณใส่ใจกับปริมาณของเสียโพลีเมอร์ในโลกสมัยใหม่ มันเป็นเรื่องใหญ่ ดังนั้นคุณต้องเริ่มแปรรูปมัน
ผู้ประกอบการบางคนได้สร้างธุรกิจรีไซเคิลพลาสติกที่ทำกำไรได้ซึ่งทำให้พวกเขาร่ำรวย . ปัญหาการรีไซเคิลพลาสติกและพอลิเมอร์อื่นๆวันนี้เป็นที่ต้องการในทุกเมืองและทุกเมืองที่ผู้คนอาศัยอยู่ มาดูกันว่าพอลิเมอร์ถูกแปรรูปอย่างไร หรือมากกว่า อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าสายการรีไซเคิลสมัยใหม่เป็นเทคโนโลยีที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงซึ่งเพิ่งเปิดตัวเมื่อสองสามทศวรรษก่อน หลายบริษัทเสนออุปกรณ์การแปรรูปโพลีเมอร์ที่หลากหลายให้กับเรา แต่ผู้ประกอบการที่ต้องการทราบคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดในการซื้อ ด้วยอุปกรณ์การประมวลผลที่เหมาะสม คุณสามารถเพิ่มผลกำไรของธุรกิจและกำจัดคู่แข่งได้อย่างมาก
โพลีเมอร์พบได้ในปริมาณมากในชีวิตประจำวันของเราซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของเมืองใหญ่ ขยะพลาสติกสามารถสะสมในเมืองเดียวได้หลายตัน หลายคนไม่คิดว่าขวดพลาสติกธรรมดาหรือผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์อื่นๆ จากหลุมฝังกลบไปอยู่ที่ไหน ในทางทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้ไม่รบกวนใคร แม้ว่าทุกคนจะรู้ว่าพลาสติกไม่สามารถละลายได้เอง แต่ก็จะคงอยู่นานหลายศตวรรษ ค่อยๆ สลายตัวและก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ทุกๆ วันการบริโภคผลิตภัณฑ์ สิ่งของ และสารละลายที่มีพลาสติกเพิ่มขึ้นในโลก และเป็นการยากที่จะจินตนาการว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับโลกในอีก 100-200 ปี หากไม่มีขยะพลาสติกรีไซเคิล
น่าเสียดายที่ในรัสเซีย มีคนเพียงไม่กี่คนจากรัฐบาลที่ให้ความสนใจกับการรีไซเคิลพลาสติก ในประเทศที่พัฒนาแล้วอื่น ๆ ทุกอย่างแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในอเมริกาและยุโรป ผู้อยู่อาศัยทุกคนเข้าใจการใช้ขยะอย่างมีเหตุมีผล โดยแยกขยะเมื่อทิ้งลงในถังขยะ และองค์กรพิเศษดำเนินการวัตถุดิบทุติยภูมิจำนวนมากทุกวันโดยไม่ทิ้งขยะต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากการรักษาสภาพแวดล้อมที่สะอาดในเมืองแล้ว หลายประเทศยังได้รับวัสดุรีไซเคิลราคาไม่แพง ช่วยประหยัดเงินและพลังงาน
เทคโนโลยีการรีไซเคิลพลาสติก
ดูเหมือนว่าผู้ประกอบการที่ต้องการรีไซเคิลพลาสติกเป็นขั้นตอนที่ซับซ้อน อันที่จริงไม่เป็นเช่นนั้นเพราะมีสายการผลิตที่ทันสมัยซึ่งทำงานทั้งหมดด้วยตัวเอง สิ่งสำคัญคือต้องเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสม ตั้งค่าและเริ่มใช้งาน
กระบวนการรีไซเคิลแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:
- การกำจัดขยะพลาสติกให้เป็นเศษเล็กเศษน้อย ขนาดของเศษส่วนดังกล่าวไม่ควรเกิน 0.1-0.3 ซม.
- ตอนนี้คุณต้องการ ล้างเศษโพลีเมอร์และทำความสะอาดจากสิ่งปนเปื้อน. นี่เป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับระดับของการปนเปื้อนอย่างมาก หลังจากล้างวัตถุดิบจะแห้ง
- ในขั้นตอนต่อไปมี การรวมตัวหรือแกรนูลแล้วแต่เทคโนโลยีที่เลือก ในกรณีแรกวัตถุดิบจะกลายเป็นเศษเล็กเศษน้อยและในกรณีที่สอง - ในรูปแบบของทรายที่มีคุณภาพสม่ำเสมอ เม็ดจะมีราคาแพงกว่าการจับตัวเป็นก้อนเนื่องจากคุณภาพที่สูงกว่า ดังนั้นจึงแนะนำให้เลือกอุปกรณ์และเทคโนโลยี โดยอาศัยเม็ดพลาสติกในการรีไซเคิลพลาสติกโดยเฉพาะ
การจำแนกประเภทของพอลิเมอร์
ก่อนที่คุณจะเริ่มทำงานเกี่ยวกับการรีไซเคิลพลาสติก คุณจำเป็นต้องรู้ว่าพอลิเมอร์มีหลายประเภทที่แตกต่างกัน ดังนั้นพวกเขาจะต้องดำเนินการแยกกันเพื่อไม่ให้เสียคุณภาพและคุณสมบัติ
- LDPE หรือโพลิเอทิลีนแรงดันสูง เมื่อผ่านกรรมวิธีจะโปร่งใส ไม่ปล่อยควันหรือกลิ่นใดๆ ในลักษณะที่ปรากฏคล้ายกับพาราฟินซึ่งแข็งตัวแล้ว
- HDPE เป็นโพลิเอทิลีนชนิดเดียวกัน แต่มีแรงดันต่ำ ทนทานกว่า แต่เปราะบาง คุณสมบัติการประมวลผลที่เหลือจะเหมือนกับอินสแตนซ์ก่อนหน้า
- PET หรือโพลีเอทิลีนเทเรพทาเลตเป็นวัสดุที่เบาและแข็งมากซึ่งทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี สามารถทนต่อสารละลายและกรดได้ แต่ไม่เป็นด่าง
- โพลีสไตรีนมีความนุ่มมาก สามารถงอในมุมที่กว้าง อย่างไรก็ตาม มันแตกออก มีกลิ่นคล้ายดอกไม้ ปล่อยควันแรงมากระหว่างแปรรูป
ในระยะเริ่มต้นของการจัดระเบียบองค์กร คุณต้องตัดสินใจทันทีว่าจะใช้วัสดุใด เนื่องจากแต่ละรายการต้องการสายการผลิตของตัวเอง ในประเทศของเรา การเปิดโรงงานแปรรูป PET เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด เพราะเป็นขวดพลาสติกที่พบได้ทุกที่ นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพในการใช้ฟิล์ม ได้แก่ HDPE และ LDPE ในกระบวนการรีไซเคิล
บทนำ
การรีไซเคิลพอลิเมอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันเป็นงานที่ค่อนข้างง่าย หากโครงสร้างของพอลิเมอร์ได้รับการเก็บรักษาไว้และไม่มีการเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการผลิตหรือระหว่างการใช้งานหลัก (ดู ตัวอย่าง ) แน่นอน กระบวนการทำลายล้างซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและสัณฐานวิทยาที่เกิดจากน้ำหนักโมเลกุลที่ลดลง การก่อตัวของกิ่งก้าน กลุ่มเคมีอื่นๆ ฯลฯ นำไปสู่การเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติทางกายภาพทั้งหมด ในขณะที่วัสดุรีไซเคิลที่คงคุณสมบัติไว้สามารถนำมาใช้ในการใช้งานแบบเดียวกับโพลีเมอร์บริสุทธิ์ แต่วัสดุรีไซเคิลที่มีคุณสมบัติลดลงสามารถใช้ได้เฉพาะในการใช้งานเฉพาะเท่านั้น ดังนั้น ในการรีไซเคิลเชิงกลของพอลิเมอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกัน ความท้าทายคือการหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพเพิ่มเติมในระหว่างกระบวนการ กล่าวคือ หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติของวัสดุขั้นสุดท้าย สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการเลือกอุปกรณ์แปรรูปที่เหมาะสม สภาวะการประมวลผล (ดูบทที่ 4 และ 8) และการแนะนำสารคงตัว (ดูบทที่ 3 และ 7)
ในบทนี้ เราจะพิจารณาความสัมพันธ์ของคุณสมบัติของพอลิเมอร์ที่เป็นเนื้อเดียวกันกับสภาวะการแปรรูป (ตามลำดับที่คุณสมบัติของโพลีเมอร์เปลี่ยนไปตามจำนวนขั้นตอนการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น) ตลอดจนประเภทของเครื่องจักรที่ใช้ ; นอกจากนี้เรายังศึกษาการพึ่งพาคุณสมบัติในโครงสร้างเริ่มต้น
การรีไซเคิลโพลิโอเลฟินส์และพีวีซี
บทนำ
การรีไซเคิลทางกลของโพลิโอเลฟินส์เป็นพื้นที่ที่สำคัญมากของอุตสาหกรรมรีไซเคิล แน่นอนว่าพอลิโอเลฟินดิบเป็นสาเหตุของเรื่องนี้ และมีการผลิตผลิตภัณฑ์โพลิโอเลฟินจำนวนมากตามลำดับ และความสะดวกในการรวบรวมนำไปสู่การรีไซเคิลที่ง่ายและประหยัด เช่นเดียวกับพอลิเมอร์อื่นๆ คุณสมบัติขั้นสุดท้ายและมูลค่าทางเศรษฐกิจของโพลิโอเลฟินส์ขึ้นอยู่กับระดับการย่อยสลายระหว่างการใช้งานเบื้องต้นและสภาวะของการรีไซเคิล นอกจากนี้ โครงสร้างทางเคมีของโพลิโอเลฟินส์มีความสำคัญมากในการกำหนดคุณสมบัติของพอลิเมอร์รีไซเคิล
โพลิเอทิลีน
ชนิดโครงสร้างที่แตกต่างกันของโพลีเอทิลีนเชิงพาณิชย์ (PE) มีอิทธิพลอย่างมากต่อพฤติกรรมการรีไซเคิลของวัสดุเหล่านี้ แน่นอน การแตกแขนง (ด้วยโซ่สั้นหรือยาว) ส่งผลต่อจลนศาสตร์การย่อยสลาย และคุณสมบัติขั้นสุดท้ายของวัสดุรีไซเคิลที่ผ่านกระบวนการแปรรูปหลายขั้นตอน พฤติกรรมนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับพลาสติกเหล่านั้นที่ไม่เพียงแต่จะเกิดการเสื่อมสภาพทางความร้อนระหว่างกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอิทธิพลอื่นๆ ที่ทำลายล้างในระหว่างการใช้งานต่อไปด้วย โฟโตออกซิเดชันและการเสื่อมสภาพประเภทอื่นๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและทางสัณฐานวิทยาต่างๆ ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง PE
มีการกล่าวถึงการรีไซเคิล PE ในเอกสารหลายฉบับและในบทความมากมาย
ความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติ/ขั้นตอนการประมวลผลจะกล่าวถึงทั้งในแง่ของ PE เชิงพาณิชย์ประเภทต่างๆ และการเสื่อมสภาพประเภทต่างๆ ที่พบจากวัสดุที่ใช้งาน
โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง
แหล่งที่มาหลักของโพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงรีไซเคิล (HDPE) คือบรรจุภัณฑ์ของเหลวและฟิล์มบรรจุภัณฑ์ นอกจากนี้ ปริมาณการรีไซเคิลภาชนะจากเชื้อเพลิงรถยนต์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในทุกกรณี น้ำหนักโมเลกุลของวัสดุ HDPE ที่ใช้เหล่านี้ยังคงสูงมาก เนื่องจากวัสดุประเภทนี้จะเกิดการเสื่อมสภาพที่ต่ำมากในการใช้งานระยะสั้น สถานการณ์หลังนี้แสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติของวัสดุรีไซเคิลนั้นใกล้เคียงกับคุณสมบัติของพอลิเมอร์ดั้งเดิม ในตาราง. ตารางที่ 5.1 เปรียบเทียบตัวอย่าง HDPE ที่ทำจากขวดรีไซเคิลและโพลีเมอร์บริสุทธิ์ จะเห็นได้ชัดเจนว่าคุณสมบัติส่วนใหญ่อยู่ใกล้กันมาก ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น นี่เป็นผลมาจากการใช้ขวดในระยะสั้นและการไม่ย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบางอย่างอาจยังคงเกิดขึ้นในระหว่างการรีไซเคิล นี่แสดงให้เห็นโดยการขยายตัวของการกระจายน้ำหนักโมเลกุล นอกจากนี้ โมดูลัสความยืดหยุ่นและการยืดตัวที่จุดขาดแตกต่างกันอย่างมาก และวัสดุรีไซเคิลมีความต้านทานแรงดึงสูงขึ้นเล็กน้อย
ความแตกต่างเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในโครงสร้างและสัณฐานวิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระหว่างการประมวลผลของการหลอม PE สามารถเกิดได้ทั้งการแตกของสายโซ่ (โดยที่น้ำหนักโมเลกุลลดลง) และการแตกแขนง (น้ำหนักโมเลกุลที่เพิ่มขึ้น) อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งปฏิกิริยาการเชื่อมขวางนั้นยากต่อการตรวจสอบจากการวัดน้ำหนักโมเลกุล และพวกมัน สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติขั้นสุดท้ายของวัสดุรีไซเคิลได้
โพลีเมอร์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ต้องผ่านอย่างน้อยสองหรือสามรอบการรีไซเคิล และในแต่ละรอบการหลอมจะทำให้วัสดุเสื่อมสภาพเพิ่มเติม นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของปริมาณพอลิเมอร์รีไซเคิลและการใช้ส่วนผสมของวัสดุรีไซเคิลและวัสดุบริสุทธิ์ (ดูบทที่ 6) ส่งผลให้สัดส่วนของพลาสติกที่นำกลับมาใช้ใหม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติของวัสดุพอลิเมอร์ที่ผ่านกระบวนการซ้ำแล้วซ้ำเล่าจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาด้วยจำนวนรอบการแปรรูปที่เพิ่มขึ้นในทิศทางของการเสื่อมสภาพ ตัวอย่างเช่นในตาราง รูปที่ 5.2 แสดงการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติบางอย่างของตัวอย่าง HDPE (ถังเชื้อเพลิง) หลังจาก 15 รอบการรีไซเคิลการฉีดขึ้นรูป
จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลค่อนข้างน้อย แม้ว่าอัตราการไหลของของเหลวจะลดลงอย่างมาก สถานการณ์หลังนี้สามารถอธิบายได้จากการพึ่งพาความหนืดอย่างมากต่อน้ำหนักโมเลกุล ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการแปรรูปของวัสดุได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
ผลลัพธ์แสดงให้เห็นชัดเจนว่าคุณสมบัติของ HDPE ที่กู้คืนไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่นำกลับมาใช้ใหม่เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลักษณะและจำนวนรอบการรีไซเคิลด้วย นอกจากนี้ ทั้งคุณสมบัติของการหลอมซึ่งกำหนดความสามารถในการแปรรูปของพอลิเมอร์ และคุณสมบัติของวัสดุที่เป็นของแข็งได้รับผลกระทบจากการรีไซเคิลในระดับหนึ่ง
ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทราบความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติและวัฏจักรการรีไซเคิล เพื่อให้สามารถคาดการณ์ลักษณะที่น่าจะเป็นของพลาสติกรีไซเคิลได้ในระดับหนึ่ง และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดการใช้งานที่มีอยู่สำหรับวัสดุเหล่านี้ แน่นอน คุณสมบัติขั้นสุดท้ายจะขึ้นอยู่กับจำนวนรอบการประมวลผลเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับคุณสมบัติของวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่ ธรรมชาติของการแปรรูปและเงื่อนไขของวัสดุด้วย
ในรูป 5.1 แสดงเส้นกราฟการไหลของตัวอย่าง HDPE (กระป๋อง) ข้อมูลอ้างอิงถึงตัวอย่างที่ผ่านรอบการประมวลผลหลายรอบบนเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยว ความหนืดลดลงตามจำนวนรอบการรีไซเคิลที่เพิ่มขึ้นตลอดช่วงอัตราการเฉือน ซึ่งหมายความว่าในระหว่างการอัดขึ้นรูปซ้ำ ๆ ความเค้นทางความร้อนที่กระทำต่อการหลอมเหลวทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์ นี่เป็นรูปแบบที่เรียบง่าย แต่ขัดแย้งกับสิ่งที่สังเกตได้จากตัวอย่างเดียวกันที่ผ่านเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ (รูปที่ 5.2) ในกรณีนี้ สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากความหนืดลดลงเล็กน้อยเกิดขึ้นเฉพาะที่อัตราเฉือนสูงและอัตราต่ำ ผลกระทบจะกลับกัน ความเครียดทางความร้อนจากเครื่องกลทำให้เกิดทั้งการแตกหักของโซ่และการเติบโตของโมเลกุลซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการก่อตัวของ กิ่งด้านยาวและการเย็บ โครงสร้างโมเลกุลขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับการมีส่วนร่วมสัมพัทธ์ของกระบวนการทั้งสองนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและระยะเวลาในการประมวลผล (บนเครื่องอัดรีดแบบสกรูตัวเดียว) นั้นเอื้อต่อการหักโซ่ โดยที่ความหนืดของการหลอมสุดท้ายจะลดลง นอกจากนี้ ลักษณะของการแข่งขันระหว่างกลไกทั้งสองอาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อมีออกซิเจนมากเกินไปในระหว่างกระบวนการผลิตหรือขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลจำเพาะของตัวอย่าง HDPE เช่น พบว่าสูง
ปริมาณของกลุ่มไวนิลทำให้ความหนืดของการหลอมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ - น้ำหนักโมเลกุลลดลง - และการแตกแขนงของสายโซ่ยาว วลาโชปูลอส และคณะ พบว่าการแตกของลูกโซ่ครอบงำในโคพอลิเมอร์ (ซึ่งแสดงออกในการแตกแขนงของลูกโซ่) ในขณะที่การเชื่อมขวางเป็นกลไกการย่อยสลายหลักในโฮโมพอลิเมอร์ การเพิ่มขึ้นของแรงดันการอัดรีดเมื่อจำนวนรอบการประมวลผลสำหรับตัวอย่างสุดท้ายเพิ่มขึ้น และการลดลงในตัวอย่างโคพอลิเมอร์เกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นและลดลงของน้ำหนักโมเลกุล ซึ่งยืนยันกลไกเหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของ HDPE ที่นำกลับมาใช้ใหม่ และด้วยเหตุนี้คุณสมบัติทางรีโอโลยีและทางกลของมัน เนื่องจากวัสดุนี้ประกอบด้วยพอลิเมอร์โคพอลิเมอร์และโฮโมพอลิเมอร์ นอกจากนี้ โฮโมโพลีเมอร์อาจมีหมู่ไวนิลในปริมาณที่แตกต่างกัน คุณภาพการอัดรีดของวัสดุรีไซเคิลขวดที่ทดสอบในงานเดียวกันนั้นไม่ขึ้นกับการส่งผ่านเครื่องอัดรีด ซึ่งบ่งชี้ว่ากลไกทั้งสองมีบทบาทเหมือนกัน และวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่นั้นเป็นโคพอลิเมอร์ผสมและโฮโมพอลิเมอร์ HDPE ตามที่สันนิษฐานไว้แล้ว
ข้อมูลนี้แสดงให้เห็นว่าประเภทของเครื่องรีไซเคิลและสภาวะการประมวลผลอย่างมีนัยสำคัญและบางครั้งก็มีผลอย่างเด็ดขาด ส่งผลต่อคุณสมบัติขั้นสุดท้ายของวัสดุรีไซเคิล - ในกรณีนี้คือตัวอย่าง HDPE ตัวอย่างเช่นในรูปที่ รูปที่ 5.3 และ 5.4 แสดงโมดูลัสและการยืดตัวที่จุดขาดซึ่งเป็นฟังก์ชันของจำนวนรอบผ่านเครื่องอัดรีด คุณสมบัติทางกลของตัวอย่างทั้งสองเปลี่ยนแปลงไปอย่างแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง
เส้นกราฟโมดูลัสยืดหยุ่นจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนขั้นตอนการประมวลผล ในขณะที่พฤติกรรมการยืดเมื่อขาดจะแสดงแนวโน้มที่ตรงกันข้าม นอกจากนี้ เส้นโค้งโมดูลัสของตัวอย่างที่ประมวลผลในเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวจะสูงกว่าตัวอย่างที่อัดด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ แต่ค่าการยืดตัวที่ค่าแตกหักจะต่ำกว่า กระบวนการที่ไม่คาดคิดของการพึ่งพาโมดูลัสกับจำนวนรอบการประมวลผลนั้นอธิบายได้ด้วยการเพิ่มขึ้นของผลึกที่มีน้ำหนักโมเลกุลลดลง เหตุผลเดียวกับที่ทำให้น้ำหนักโมเลกุลลดลงทำให้การยืดตัวลดลงเมื่อขาด การเพิ่มขึ้นของโมดูลัสที่เด่นชัดยิ่งขึ้นและการยืดตัวที่ลดลงเมื่อแตกของตัวอย่างที่ประมวลผลด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูตัวเดียวสะท้อนให้เห็นถึงความจริงที่ว่าการหลอมละลายถูกทำลายอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นในเครื่องนี้ สาเหตุหลักมาจากเวลาในการประมวลผลที่นานขึ้น
ผลกระทบของโครงสร้างต่อคุณสมบัติเชิงกลของ HDPE รีไซเคิลจะชัดเจนขึ้นเมื่อดูค่าความเหนียวแตกหักของความเค้นที่แสดงในตารางที่ 1 5.3. ข้อมูลอ้างอิงถึงตัวอย่างโฮโมพอลิเมอร์และโคพอลิเมอร์ ตลอดจนตัวอย่างจากวัสดุที่ใช้แล้วหลังจาก 0 และ 4 ผ่านผ่านเครื่องอัดรีดแบบสกรูตัวเดียว
ตัวอย่างเริ่มต้นทั้งสองแสดงการเสื่อมสภาพของความต้านทานการแตกร้าวภายใต้ความเค้นภายนอก แต่คุณสมบัติของโคพอลิเมอร์ที่ลดลงหลังจากการรีไซเคิลซ้ำๆ ถือเป็นหายนะ ค่าความต้านทานการแตกร้าวของวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่หลังจากผ่านเครื่องอัดรีดสี่ครั้งจะลดลง
20% แม้ว่าจะประกอบด้วยโคพอลิเมอร์เป็นส่วนใหญ่ การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในค่าความต้านทานการแตกร้าวของโคพอลิเมอร์นั้นสมดุลโดยการปรับปรุงพฤติกรรมของเศษส่วนโฮโมพอลิเมอร์
ข้อมูลที่นำเสนอแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงอิทธิพลของโครงสร้าง HDPE และลักษณะของอุปกรณ์แปรรูปที่มีต่อคุณสมบัติขั้นสุดท้ายของพอลิเมอร์รีไซเคิล
การนำ HDPE กลับมาใช้ใหม่เป็นหลัก ได้แก่ ภาชนะบรรจุของเหลว (ซึ่งเป็นขวดหลายชั้นที่มีแกน HDPE รีไซเคิล) ท่อระบายน้ำ เม็ดและฟิล์มสำหรับถุงและถุงขยะ
การกำจัด การแปรรูป และการกำจัดของเสียตั้งแต่ 1 ถึง 5 ประเภทอันตราย
เราทำงานร่วมกับทุกภูมิภาคของรัสเซีย ใบอนุญาตที่ถูกต้อง เอกสารปิดครบชุด. การเข้าหาลูกค้ารายบุคคลและนโยบายการกำหนดราคาที่ยืดหยุ่น
เมื่อใช้แบบฟอร์มนี้ คุณสามารถส่งคำขอสำหรับการให้บริการ ขอข้อเสนอเชิงพาณิชย์ หรือรับคำปรึกษาฟรีจากผู้เชี่ยวชาญของเรา
ในรัสเซีย ระดับการผลิตและการใช้วัสดุโพลีเมอร์ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับประเทศที่พัฒนาแล้วอื่นๆ ของโลก การรีไซเคิลโพลีเมอร์ทำได้เพียง 30% ของปริมาณวัสดุทั้งหมดซึ่งถือว่าน้อยมากเมื่อพิจารณาจากปริมาณขยะประเภทนี้ทั้งหมด
เล็กน้อยเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์
โพลีเมอร์เกือบครึ่งหนึ่งอยู่ในบรรจุภัณฑ์ การใช้วัสดุโพลีเมอร์นี้ไม่ได้พิจารณาจากรูปลักษณ์ที่สวยงามของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ในบรรจุภัณฑ์ด้วย ขยะโพลีเมอร์เกิดขึ้นในปริมาณมาก - ประมาณ 3.3 ล้านตัน จำนวนนี้เพิ่มขึ้นประมาณ 5% ต่อปี
ขยะโพลีเมอร์ประเภทหลักแสดงด้วยวัสดุดังต่อไปนี้:
- วัสดุโพลีเอทิลีน - 34%
- สัตว์เลี้ยง - 20%
- กระดาษลามิเนต - 17%
- พีวีซี - 14% โพลีสไตรีน - 8%
- โพรพิลีน - 7%
การใช้ปริมาณพลาสติกหลักประกอบด้วยการฝังในดินหรือการเผา อย่างไรก็ตาม วิธีการดังกล่าวไม่เป็นที่ยอมรับในมุมมองของสิ่งแวดล้อม เมื่อฝังวัสดุ ดินเป็นพิษเกิดขึ้นเนื่องจากมีสารอันตรายในองค์ประกอบ นอกจากนี้ในระหว่างการเผาไหม้สารพิษจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งต่อมาจะหายใจเอาสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
การประมวลผลวัสดุพอลิเมอร์โดยใช้เทคโนโลยีใหม่มีการพัฒนาไม่ดีด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:
- การไม่มีอยู่ในสถานะของข้อกำหนดและข้อกำหนดทางเทคนิคที่จำเป็นและโรงงานผลิตสำหรับการสร้างวัตถุดิบทุติยภูมิคุณภาพสูง ด้วยเหตุนี้วัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิที่เกิดจากของเสียจึงมีคุณภาพต่ำ
- ผลผลิตที่ได้มีการแข่งขันต่ำ
- ต้นทุนการรีไซเคิลพลาสติกสูง - ค่าใช้จ่ายโดยประมาณสำหรับกิจกรรมนี้แสดงให้เห็นว่าต้องใช้เงินในการแปรรูปมากกว่าขยะในครัวเรือนประมาณ 8 เท่า
- การรวบรวมและการประมวลผลวัสดุดังกล่าวในระดับต่ำเนื่องจากขาดสภาวะทางเศรษฐกิจและการสนับสนุนทางกฎหมาย
- ขาดฐานข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาการรีไซเคิลและการแยกขยะ มีคนไม่กี่คนที่ทราบว่าการรีไซเคิลโพลีเมอร์เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับปิโตรเลียมในการผลิต
การจำแนกประเภท
ขยะโพลีเมอร์มี 3 ประเภทหลัก:
- เทคโนโลยี - ประกอบด้วยสองกลุ่ม: แบบถอดได้และแบบถอดไม่ได้ ประเภทแรกแสดงด้วยผลิตภัณฑ์ที่บกพร่องซึ่งจะถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อื่นทันที พันธุ์ที่สองคือของเสียทุกชนิดในการผลิตโพลีเมอร์ พวกมันยังถูกกำจัดผ่านการแปรรูปและการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่
- ของเสียจากการบริโภคในที่สาธารณะเป็นขยะที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันของผู้คน ซึ่งมักจะถูกทิ้งพร้อมกับเศษอาหาร การแนะนำนิสัยในการรวบรวมขยะในถุงแยกและการทิ้งขยะแยกกันสามารถช่วยแก้ปัญหาการรีไซเคิลได้อย่างมาก
- ของเสียจากการบริโภคทางอุตสาหกรรม - ประเภทนี้ประกอบด้วยพอลิเมอร์ทุติยภูมิที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปเนื่องจากมลพิษในระดับต่ำ ซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ กระเป๋า ยาง ฯลฯ - ทั้งหมดนี้ถูกตัดออกเนื่องจากการเสียรูปหรือความล้มเหลว พวกเขาได้รับการยอมรับจากองค์กรแปรรูป
ห่วงโซ่การกู้คืนและรีไซเคิล
การสกัดและการแปรรูปของเสียโพลีเมอร์ดำเนินการตามสายเทคโนโลยีที่ระบุ:
- การจัดจุดที่ยอมรับวัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิ ในประเด็นเหล่านี้ การคัดแยกเบื้องต้นจะดำเนินการเช่นเดียวกับการกดวัตถุดิบ
- การรวบรวมวัสดุที่หลุมฝังกลบโดยชอบด้วยกฎหมายหรือผิดกฎหมายในการแปรรูปวัตถุดิบทุติยภูมิ
- การเข้าสู่ตลาดของวัตถุดิบหลังจากการคัดแยกเบื้องต้นที่จุดแปรรูปขยะพิเศษ
- จัดซื้อโดยบริษัทแปรรูปวัสดุจากห้างสรรพสินค้าขนาดใหญ่ ขยะรีไซเคิลดังกล่าวมีมลพิษน้อยกว่าและมีการคัดแยกเล็กน้อย
- การรวบรวมขยะรีไซเคิลโดยใช้โปรแกรมที่จำเป็นในการดำเนินการแยกขยะ โปรแกรมกำลังดำเนินการในระดับต่ำเนื่องจากขาดกิจกรรมของประชาชน ผู้ที่ไม่มีที่อยู่อาศัยประจำทำการก่อกวนซึ่งประกอบด้วยการทำลายภาชนะที่มีไว้สำหรับเก็บขยะแยกต่างหาก
- การแปรรูปพอลิเมอร์ของเสียเบื้องต้น
การแปรรูปพอลิเมอร์เริ่มต้นขึ้นในอุตสาหกรรมการแปรรูป ประกอบด้วยการกระทำหลายอย่าง:
- ทำการคัดแยกขยะแบบหยาบสำหรับขยะผสม
- บดเพิ่มเติมของรีไซเคิล
- ดำเนินการแยกขยะผสม
- ซักผ้า.
- การอบแห้ง
- กระบวนการแกรนูล
ไม่ใช่ผู้ที่อาศัยอยู่ในสหพันธรัฐรัสเซียทุกคนที่ตระหนักถึงประโยชน์ของการรีไซเคิล วัสดุโพลีเมอร์ไม่เพียงแต่สร้างรายได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น หากมีการส่งต่อไปยังโรงงานแปรรูปเป็นประจำ แต่ยังช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมจากสารอันตรายที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของวัสดุโพลีเมอร์
อุปกรณ์สำหรับการแปรรูปขยะโพลีเมอร์
คอมเพล็กซ์ทั้งหมดสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบที่จำเป็นประกอบด้วย:
- ราวตากผ้า.
- เครื่องอัดรีด
- สายพานลำเลียงที่จำเป็น
- เครื่องหั่นย่อย - บดผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์เกือบทุกประเภทอยู่ในขั้นตอนแรก
- Crusher - จัดเป็นเครื่องย่อยขั้นตอนที่สองใช้หลังจากใช้เครื่องหั่นย่อย
- เครื่องผสมและเครื่องจ่าย
- การรวมกลุ่ม
- สารทดแทนตะแกรง
- เส้นเม็ดหรือเครื่องบดย่อย
- เครื่องแปรรูปผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
- เครื่องอบผ้า.
- อุปกรณ์จ่ายยา
- ตู้เย็น
- กด.
- โมอิก้า.
ในปัจจุบัน การผลิตวัสดุโพลีเมอร์ที่บดแล้วซึ่งเรียกว่า "สะเก็ด" มีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับการผลิตนั้นใช้การติดตั้งที่ทันสมัย - เครื่องบดสำหรับโพลีเมอร์ ผู้ประกอบการส่วนใหญ่ไม่คิดจะซื้ออุปกรณ์แปรรูปด้วยซ้ำ เพราะบริการนี้มีราคาแพง อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ใช้งานได้ประมาณ 2-3 ปี
เทคโนโลยีการรีไซเคิล
เทคโนโลยีที่ใช้กันทั่วไปในการแปรรูปพอลิเมอร์ของเสียคือการอัดขึ้นรูปวิธีนี้ประกอบด้วยการบังคับวัตถุดิบที่หลอมเหลวอย่างต่อเนื่องผ่านหัวขึ้นรูปพิเศษ ด้วยความช่วยเหลือของช่องสัญญาณออกโปรไฟล์ของผลิตภัณฑ์ในอนาคตจะถูกกำหนด
ต้องขอบคุณการนำกระบวนการแปรรูปมาใช้ในลักษณะนี้ จากวัสดุรีไซเคิลที่พวกเขาได้รับ:
- ท่ออ่อน
- ท่อ.
- ผนัง
- ฉนวนสำหรับสายไฟ
- เส้นเลือดฝอย
- เครือเถาหลายชั้น
ผ่านการอัดรีด การรีไซเคิลวัตถุดิบพอลิเมอร์จะดำเนินการ เช่นเดียวกับการทำแกรนูล แกรนูลของโพลีเมอร์ช่วยให้สามารถใช้วัตถุดิบทุติยภูมิในด้านต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โพลีเมอร์ของเสียมีส่วนในการเข้าสู่ตลาดของผลิตภัณฑ์ใหม่จำนวนมากที่เกิดจากการรีไซเคิล สำหรับการดำเนินการตามกระบวนการอัดรีดจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - เครื่องอัดรีดแบบสกรู
เทคโนโลยีการแปรรูปพอลิเมอร์ของเสียมีดังนี้
- การหลอมละลายของวัสดุพอลิเมอร์ในเครื่องอัดรีด
- การทำให้เป็นพลาสติก
- ฉีดเข้าหัว.
- ออกจากหัวขึ้นรูป
สำหรับการแปรรูปพลาสติกในการผลิตจะใช้อุปกรณ์การอัดรีดประเภทต่างๆ:
- ไร้สกรู มวลถูกกดลงในหัวโดยใช้แผ่นดิสก์ที่มีรูปร่างพิเศษ
- ดิสก์. ใช้เมื่อจำเป็นเพื่อให้ส่วนผสมของส่วนผสมดีขึ้น
- เครื่องอัดรีดแบบผสม อุปกรณ์ทำงานรวมส่วนสกรูและดิสก์ของกลไก ใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความแม่นยำสูงของมิติทางเรขาคณิต
การใช้วัสดุพอลิเมอร์ของเสียเป็นวัตถุดิบรองไม่เพียงช่วยลดปริมาณของเสียที่จัดเก็บในหลุมฝังกลบเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ได้อย่างมาก
เพื่อแก้ไขปัญหานี้อย่างมีประสิทธิภาพ ทางการจำเป็นต้องแจ้งให้ประชาชนทราบถึงประโยชน์ของการแยกขยะและการประมวลผลทุกประเภท เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ รวมทั้งของใช้ในครัวเรือน