อุปกรณ์สำหรับการแปรรูปพอลิเมอร์ทุติยภูมิ เทคโนโลยีการแปรรูปโพลีเมอร์ กระบวนการทางเทคโนโลยีของการรีไซเคิลขยะ PA

การแนะนำ

โมเลกุลของพอลิเมอร์เป็นสารประกอบประเภทกว้างๆ ซึ่งมีลักษณะเด่นที่สำคัญคือน้ำหนักโมเลกุลสูงและความยืดหยุ่นของโครงสร้างสูงของสายโซ่ สามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าคุณสมบัติเฉพาะของโมเลกุลดังกล่าวตลอดจนความเป็นไปได้ของการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติเหล่านี้เกิดจากคุณสมบัติข้างต้น

ในโลกที่เป็นเมืองที่พัฒนาอย่างรวดเร็วของเรา ความต้องการวัสดุโพลีเมอร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงการดำเนินงานอย่างเต็มรูปแบบของโรงงาน โรงไฟฟ้า โรงต้มน้ำ สถาบันการศึกษา เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่อยู่รอบตัวเราทั้งที่บ้านและที่ทำงาน คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ รถยนต์ และอื่นๆ อีกมากมายโดยไม่ต้องใช้วัสดุเหล่านี้ ไม่ว่าเราจะอยากทำของเล่นหรือสร้างยานอวกาศ ในทั้งสองกรณี โพลีเมอร์ก็เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ แต่จะทำอย่างไรให้พอลิเมอร์มีรูปร่างและลักษณะที่ต้องการ? เพื่อตอบคำถามนี้ ให้เราพิจารณาอีกแง่มุมหนึ่งของเทคโนโลยีโพลีเมอร์ กล่าวคือ กระบวนการผลิต ซึ่งเป็นหัวข้อของงานนี้

ในความหมายกว้างๆ การแปรรูปพอลิเมอร์ถือได้ว่าเป็นความเชี่ยวชาญทางวิศวกรรมชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนวัสดุพอลิเมอร์ดิบเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่จำเป็น วิธีการส่วนใหญ่ที่ใช้ในเทคโนโลยีการแปรรูปพอลิเมอร์ในปัจจุบันเป็นวิธีการดัดแปลงที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิกและโลหะ แท้จริงแล้ว เราจำเป็นต้องเข้าใจทุกรายละเอียดในกระบวนการแปรรูปพอลิเมอร์ เพื่อแทนที่วัสดุทั่วไปทั่วไปด้วยวัสดุอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติและรูปลักษณ์ที่ดีขึ้น

ประมาณ 50 ปีที่แล้ว มีกระบวนการแปรรูปพอลิเมอร์เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอย่างจำกัด ปัจจุบันมีกระบวนการและวิธีการมากมาย กระบวนการหลักคือการรีด การหล่อ การบีบอัดโดยตรง การฉีดขึ้นรูป การอัดรีด การเป่าขึ้นรูป การขึ้นรูปเย็น การขึ้นรูปด้วยความร้อน การเกิดฟอง การเสริมแรง การหลอมละลาย การขึ้นรูปแบบแห้งและเปียก สามวิธีสุดท้ายใช้ในการผลิตเส้นใยจากวัสดุขึ้นรูปเส้นใย และส่วนที่เหลือใช้เพื่อแปรรูปวัสดุพลาสติกและยางให้เป็นผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรม ในส่วนต่อไปนี้ ฉันได้พยายามให้ภาพรวมทั่วไปของกระบวนการที่สำคัญเหล่านี้ สำหรับคำแนะนำโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้และกระบวนการอื่นๆ เช่น การเคลือบแบบจุ่ม การเคลือบฟลูอิไดซ์เบดหมุนวน การปิดผนึกด้วยความร้อนและอิเล็กทรอนิกส์ และการเชื่อม โปรดดูตำราเฉพาะเกี่ยวกับกระบวนการผลิตโพลีเมอร์ นอกขอบเขตของบทคัดย่อนี้ยังมีประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการเคลือบและกาว

ก่อนดำเนินการพิจารณาวิธีการและวิธีการแปรรูปโพลีเมอร์ให้เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยตรง จำเป็นต้องค้นหาว่าโพลีเมอร์คืออะไร มันคืออะไร และนำไปใช้ที่ไหน เช่น ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่สามารถรับได้จากโพลีเมอร์คืออะไร? บทบาทของโพลีเมอร์นั้นยอดเยี่ยมมากและเราต้องเข้าใจถึงความจำเป็นในการแปรรูป

1. โพลิเมอร์และวัสดุพอลิเมอร์

1.1 ลักษณะทั่วไปและการจำแนกประเภท

โพลีเมอร์เป็นสารอินทรีย์ ซึ่งเป็นโมเลกุลยาวที่สร้างขึ้นจากโมโนเมอร์ที่ทำซ้ำๆ กันซ้ำๆ กัน โดยกำเนิด โพลีเมอร์แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม

เป็นธรรมชาติเกิดขึ้นจากกิจกรรมที่สำคัญของพืชและสัตว์ และพบได้ในไม้ ขนสัตว์ และหนัง ได้แก่ โปรตีน เซลลูโลส แป้ง ครั่ง ลิกนิน น้ำยาง

โดยปกติ โพลีเมอร์ธรรมชาติจะถูกแยกออก การทำให้บริสุทธิ์ ดัดแปลง ซึ่งโครงสร้างของสายโซ่หลักยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ผลิตภัณฑ์ของกระบวนการนี้คือ เทียมโพลีเมอร์ ตัวอย่าง ได้แก่ ยางธรรมชาติที่ผลิตจากลาเท็กซ์ เซลลูลอยด์ ซึ่งเป็นไนโตรเซลลูโลสพลาสติกที่มีการบูรเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น

โพลีเมอร์ธรรมชาติและโพลีเมอร์เทียมมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีสมัยใหม่ และในบางพื้นที่ยังคงขาดไม่ได้มาจนถึงทุกวันนี้ เช่น ในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและกระดาษ อย่างไรก็ตาม การผลิตและการใช้วัสดุอินทรีย์เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจาก สังเคราะห์โพลีเมอร์ - วัสดุที่ได้จากการสังเคราะห์จากสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและไม่มีอะนาลอกในธรรมชาติ การพัฒนาเทคโนโลยีเคมีของสารระดับมหภาคเป็นส่วนสำคัญและจำเป็นของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ . ไม่ใช่สาขาเดียวของเทคโนโลยี โดยเฉพาะสาขาใหม่ ที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้โพลีเมอร์ ตามโครงสร้างทางเคมี โพลีเมอร์จะแบ่งออกเป็นเส้นตรง กิ่งก้าน โครงข่าย และเชิงพื้นที่

โมเลกุล เชิงเส้นโพลีเมอร์มีความเฉื่อยทางเคมีเมื่อเทียบกับแต่ละอื่น ๆ และเชื่อมต่อกันโดยกองกำลัง Van der Waals เท่านั้น เมื่อถูกความร้อน ความหนืดของพอลิเมอร์ดังกล่าวจะลดลงและพวกมันสามารถย้อนกลับได้ในขั้นแรกให้มีความยืดหยุ่นสูง จากนั้นจึงเข้าสู่สถานะการไหลแบบหนืด (รูปที่ 1)

รูปที่ 1แผนผังแสดงความหนืดของเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: T 1 - อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะจากสถานะคล้ายแก้วเป็นสถานะยืดหยุ่นสูง T 2 - อุณหภูมิการเปลี่ยนจากสถานะยืดหยุ่นสูงเป็นสถานะหนืด

เนื่องจากผลกระทบเพียงอย่างเดียวของความร้อนคือการเปลี่ยนแปลงของความเป็นพลาสติก จึงเรียกว่าพอลิเมอร์เชิงเส้น เทอร์โมพลาสติก. ไม่ควรคิดว่าคำว่า "เส้นตรง" หมายถึงตรง ตรงกันข้าม พวกมันมีลักษณะเฉพาะมากกว่าของโครงแบบหยักหรือเป็นเกลียว ซึ่งทำให้โพลีเมอร์มีความแข็งแรงเชิงกล

เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ไม่เพียงละลายได้ แต่ยังละลายได้ เนื่องจากพันธะแวนเดอร์วาลส์สามารถฉีกขาดได้ง่ายภายใต้การกระทำของรีเอเจนต์

แตกแขนงโพลีเมอร์ (กราฟต์) มีความแข็งแรงกว่าโพลีเมอร์เชิงเส้น การแตกแขนงลูกโซ่แบบควบคุมเป็นหนึ่งในวิธีการทางอุตสาหกรรมหลักในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์

โครงสร้างตาข่ายโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าโซ่เชื่อมต่อกัน ซึ่งจำกัดการเคลื่อนไหวอย่างมาก และนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางกลและทางเคมี ยางธรรมดานั้นนิ่ม แต่เมื่อวัลคาไนซ์ด้วยกำมะถันจะเกิดพันธะโควาเลนต์ของประเภท S-0 และความแข็งแรงจะเพิ่มขึ้น พอลิเมอร์สามารถรับโครงสร้างเครือข่ายและเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น ภายใต้การกระทำของแสงและออกซิเจน การเสื่อมสภาพจะเกิดขึ้นโดยสูญเสียความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพ ในที่สุด หากโมเลกุลโพลีเมอร์มีหมู่ปฏิกิริยา เมื่อถูกความร้อน พวกมันจะถูกเชื่อมต่อด้วยตัวเชื่อมที่แข็งแรงจำนวนมาก โพลีเมอร์จะกลายเป็นพันธะขวาง กล่าวคือ มันได้มา โครงสร้างเชิงพื้นที่. ดังนั้นความร้อนทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุอย่างมากและไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งมีความแข็งแรงและความหนืดสูง จึงไม่ละลายและหลอมละลายได้ เนื่องจากโมเลกุลมีปฏิกิริยาสูงซึ่งแสดงออกถึงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจึงเรียกว่าพอลิเมอร์ดังกล่าว เทอร์โมเซตติง

เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ได้มาจากปฏิกิริยา พอลิเมอไรเซชัน,ไหลตามแบบแผน pm p(รูปที่ 2) โดยที่ ม -โมเลกุลโมโนเมอร์ เอ็มพี- โมเลกุลขนาดใหญ่ประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ พี -ระดับของพอลิเมอไรเซชัน

ในกระบวนการโพลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ่ น้ำหนักโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นเกือบจะในทันที ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางไม่เสถียร ปฏิกิริยาไวต่อสิ่งเจือปนและตามกฎแล้วต้องใช้แรงดันสูง ไม่น่าแปลกใจที่กระบวนการดังกล่าวจะเป็นไปไม่ได้ภายใต้สภาวะธรรมชาติ และพอลิเมอร์ธรรมชาติทั้งหมดก่อตัวขึ้นในลักษณะที่แตกต่างกัน เคมีสมัยใหม่ได้สร้างเครื่องมือใหม่ขึ้นมา นั่นคือปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน และต้องขอบคุณเขาที่มีเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์จำนวนมาก ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันจะดำเนินการในอุปกรณ์ที่ซับซ้อนของอุตสาหกรรมเฉพาะทางเท่านั้น และผู้บริโภคจะได้รับเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ในรูปแบบสำเร็จรูป

โมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาของเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์สามารถเกิดขึ้นได้ในวิธีที่ง่ายกว่าและเป็นธรรมชาติมากขึ้น - ค่อยๆ จากโมโนเมอร์ไปเป็นไดเมอร์ จากนั้นไปทริมเมอร์ เตตระเมอร์ ฯลฯ การรวมกันของโมโนเมอร์ "การควบแน่น" ของพวกมันเรียกว่าปฏิกิริยา การควบแน่น;ไม่ต้องการความบริสุทธิ์หรือแรงกดดันสูง แต่จะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบทางเคมี และบ่อยครั้งโดยการปล่อยผลิตภัณฑ์พลอยได้ (โดยปกติคือไอน้ำ) (รูปที่ 2) มันเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ สามารถทำได้ง่ายด้วยความร้อนเพียงเล็กน้อยในสภาวะที่ง่ายที่สุด แม้แต่ที่บ้าน เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ที่มีความสามารถในการผลิตสูงดังกล่าวให้โอกาสมากมายในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในสถานประกอบการที่ไม่ใช้สารเคมี รวมถึงโรงงานวิทยุ

โดยไม่คำนึงถึงประเภทและองค์ประกอบของวัสดุเริ่มต้นและวิธีการผลิต วัสดุที่ใช้โพลีเมอร์สามารถจำแนกได้ดังนี้: พลาสติก พลาสติกเสริมเส้นใย ลามิเนต ฟิล์ม สารเคลือบ กาว ฉันจะไม่เน้นเฉพาะผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทั้งหมด ฉันจะพูดถึงเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเท่านั้น จำเป็นต้องแสดงให้เห็นว่าความต้องการวัสดุพอลิเมอร์ในยุคของเรามีความสำคัญเพียงใดและด้วยเหตุนี้จึงความสำคัญของการประมวลผล มิฉะนั้น ปัญหาก็คงไม่เกิด

1.2 พลาสติก

คำว่า "พลาสติก" มาจากภาษากรีกและหมายถึงวัสดุที่สามารถกดหรือขึ้นรูปเป็นรูปทรงใดก็ได้ที่คุณเลือก ตามนิรุกติศาสตร์นี้ แม้แต่ดินเหนียวสามารถเรียกได้ว่าเป็นพลาสติก แต่ในความเป็นจริง เฉพาะผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์เท่านั้นที่เรียกว่าพลาสติก American Society for Testing and Materials กำหนดว่าพลาสติกคืออะไร: "เป็นสมาชิกของวัสดุหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะทั้งหมดหรือบางส่วนในองค์ประกอบอินทรีย์ ซึ่งสามารถขึ้นรูปเป็นรูปร่างที่ต้องการได้โดยใช้อุณหภูมิและ/หรือแรงดัน"

รู้จักพลาสติกหลายร้อยชนิด ในตาราง. 1 แสดงประเภทหลักและแสดงตัวแทนของแต่ละสายพันธุ์ ควรสังเกตว่าในปัจจุบันนี้ไม่มีวิธีเดียวที่จะอธิบายความหลากหลายของพลาสติกทั้งหมดเนื่องจากมีจำนวนมาก

ตารางที่ 1. พลาสติกประเภทหลัก

พิมพ์	ตัวแทนทั่วไป	พิมพ์	ตัวแทนทั่วไป
พลาสติกอะครีลิค อะมิโนพลาสติก	โพลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) โพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN) เรซินยูเรีย-ฟอร์มาลดีไฮด์ เรซินเมลามีน-ฟอร์มาลดีไฮด์	โพลีเอสเตอร์	เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว โพลิเอทิล เทเรฟทาเลต (PET) โพลิเอทิล สนาดิเพต
เซลลูโลส	เอทิลเซลลูโลส เซลลูโลสอะซิเตท เซลลูโลสไนเตรต	พลาสติกโพลีโอเลฟินส์ สไตรีน	โพลิเอทิลีน (PE) โพลิโพรพิลีน (PP) โพลิสไตรีน (PS)
อีพอกซีเรซิน	อีพอกซีเรซิน	โคพอลิเมอร์ของสไตรีนกับอะคริโลไนไตรล์
ฟลูออโรพลาสติก	พอลิเตตราฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) โพลีไวนิลลิดีนฟลูออไรด์	โคพอลิเมอร์ของอะคริโลไนไทรล์กับสไตรีนและบิวทาไดอีน (ABS)
ฟีโนพลาสต์	เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ เรซินฟีนอล-เฟอร์ฟูรัล	พลาสติกไวนิล	โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) โพลีไวนิลบิวทิรัล
พลาสติกโพลีอะมายด์ (ไนลอน)	โพลิคาโปรแลคตัม (PA-6) โพลิเฮกซาม เอทิลลีนาดิพาไมด์ (PA-6,6)	ไวนิลคลอไรด์-ไวนิลอะซิเตทโคพอลิเมอร์

เทอร์โมพลาสติกชนิดแรกที่พบว่ามีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางคือ เซลลูลอยด์ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์เทียมที่ได้จากการแปรรูปเซลลูโลสธรรมชาติ เขามีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาพยนตร์ แต่เนื่องจากอันตรายจากไฟไหม้ (ในแง่ขององค์ประกอบ เซลลูโลสอยู่ใกล้กับผงไร้ควันมาก) แล้วในช่วงกลางของศตวรรษที่ 20 การผลิตลดลงจนเกือบเป็นศูนย์

การพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การสื่อสารทางโทรศัพท์ วิทยุ จำเป็นต้องมีการสร้างวัสดุฉนวนไฟฟ้าใหม่ที่มีคุณสมบัติโครงสร้างและเทคโนโลยีที่ดี นี่คือลักษณะที่ปรากฏของโพลีเมอร์เทียมที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของเซลลูโลสเดียวกันซึ่งตั้งชื่อตามตัวอักษรตัวแรกของฟิลด์การใช้งาน etrols ปัจจุบัน พลาสติกที่ผลิตโพลีเมอร์เพียง 2 ... 3% ของโลกเป็นพลาสติกเซลลูโลส ในขณะที่ประมาณ 75% เป็นเทอร์โมพลาสติกสังเคราะห์ โดย 90% คิดเป็น 3 ส่วนเท่านั้น ได้แก่ โพลิสไตรีน โพลิเอทิลีน โพลีไวนิลคลอไรด์

ตัวอย่างเช่น โพลีสไตรีนที่ขยายได้ ถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะวัสดุก่อสร้างที่เป็นฉนวนความร้อนและเสียง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วิทยุ ใช้สำหรับปิดผนึกผลิตภัณฑ์เมื่อมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความเครียดทางกลน้อยที่สุด สร้างฉนวนชั่วคราวจากผลกระทบของความร้อนที่ปล่อยออกมาจากองค์ประกอบอื่นหรืออุณหภูมิต่ำ และขจัดผลกระทบต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้า ดังนั้นในออนบอร์ดและ ไมโครเวฟ - อุปกรณ์.

1.3 อีลาสโตเมอร์

อีลาสโตเมอร์มักถูกเรียกว่ายาง ลูกโป่ง พื้นรองเท้า ยาง ถุงมือผ่าตัด ท่อสวน เป็นตัวอย่างทั่วไปของผลิตภัณฑ์อีลาสโตเมอร์ ตัวอย่างคลาสสิกของอีลาสโตเมอร์คือยางธรรมชาติ

โมเลกุลขนาดใหญ่ของยางมีโครงสร้างเป็นเกลียวที่มีช่วงเอกลักษณ์ 0.913 นาโนเมตร และมีไอโซพรีนตกค้างมากกว่า 1,000 ชนิด โครงสร้างของโมเลกุลยางให้ความยืดหยุ่นสูง ซึ่งเป็นคุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญที่สุด ยางมีความสามารถที่น่าทึ่งในการยืดกลับได้มากถึง 900% ของความยาวดั้งเดิม

ยางหลายชนิดมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า gutta-percha หรือ balata ซึ่งเป็นน้ำยางของต้นยางบางชนิดที่ปลูกในอินเดียและคาบสมุทรมาเลย์ โมเลกุลของ gutta-percha นั้นสั้นกว่าและมีโครงสร้าง trans-1,4 ซึ่งแตกต่างจากยาง โดยมีช่วงเอกลักษณ์ 0.504 นาโนเมตร

ความสำคัญทางเทคนิคที่โดดเด่นของยางธรรมชาติ การไม่มีในหลายประเทศ รวมทั้งสหภาพโซเวียต แหล่งที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจ ความปรารถนาที่จะมีวัสดุที่เหนือกว่าในคุณสมบัติหลายประการ (ต้านทานน้ำมัน ทนต่อความเย็นจัด ทนต่อการขัดถู) ถึง ยางธรรมชาติกระตุ้นการวิจัยการผลิตยางสังเคราะห์ .

ปัจจุบันมีการใช้ยางสังเคราะห์หลายชนิด ซึ่งรวมถึงโพลิบิวทาไดอีน สไตรีน-บิวทาไดอีน อะคริโลไนไตรล์-บิวทาไดอีน (ยางไนไตรล์) โพลิไอโซพรีน โพลิคลอโรพรีน (นีโอพรีน) เอทิลีน-โพรพิลีน ไอโซพรีน-ไอโซบิวทิลีน (ยางบิวทิล) โพลีฟลูออโรคาร์บอน โพลียูรีเทน และยางซิลิโคน วัตถุดิบในการผลิตยางสังเคราะห์ตามวิธี Lebedev คือ เอทิลแอลกอฮอล์ ตอนนี้ การผลิตบิวทาไดอีนจากบิวเทนผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาดีไฮโดรจีเนชันของสารหลังได้รับการพัฒนาแล้ว

นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จ และในปัจจุบัน มากกว่าหนึ่งในสามของยางที่ผลิตในโลกนี้ทำจากยางสังเคราะห์ ยางและยางมีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของศตวรรษที่ผ่านมา ให้เรานึกถึงรองเท้าบูทยางและวัสดุฉนวนต่างๆ อย่างน้อย และบทบาทของยางในสาขาที่สำคัญที่สุดของเศรษฐกิจจะชัดเจนสำหรับเรา มากกว่าครึ่งหนึ่งของการผลิตอีลาสโตเมอร์ของโลกถูกใช้ไปกับการผลิตยางล้อ การผลิตยางรถยนต์สำหรับรถยนต์ขนาดเล็กต้องใช้ยางประมาณ 20 กก. หลายเกรดและหลายยี่ห้อ และสำหรับรถดัมพ์เกือบ 1,900 กก. ส่วนเล็กๆ ไปใช้กับผลิตภัณฑ์ยางประเภทอื่น ยางทำให้ชีวิตเราสะดวกขึ้น

1.4 ไฟเบอร์

เราทุกคนต่างคุ้นเคยกับเส้นใยธรรมชาติ เช่น ผ้าฝ้าย ขนสัตว์ ลินิน และไหม เรายังรู้จักเส้นใยสังเคราะห์จากไนลอน โพลีเอสเตอร์ โพลีโพรพิลีน และอะคริลิก ลักษณะเด่นของเส้นใยคือความยาวมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลายร้อยเท่า หากเส้นใยธรรมชาติ (ยกเว้นไหม) เป็นเส้นใยหลัก ก็จะได้เส้นใยสังเคราะห์ทั้งในรูปของเส้นด้ายต่อเนื่องและเส้นใยหลัก

จากมุมมองของผู้บริโภค เส้นใยสามารถมีได้สามประเภท ความต้องการในชีวิตประจำวัน ปลอดภัย และอุตสาหกรรม

เส้นใยในชีวิตประจำวันเรียกว่าเส้นใยที่ใช้สำหรับการผลิตแจ๊กเก็ตและแจ๊กเก็ต กลุ่มนี้รวมถึงเส้นใยสำหรับผลิตชุดชั้นใน ถุงเท้า เสื้อสูท ฯลฯ เส้นใยเหล่านี้ต้องมีความแข็งแรงและขยายได้อย่างเหมาะสม มีความนุ่มนวล ไม่ติดไฟ ดูดซับความชื้นและย้อมสีได้ดี ตัวแทนทั่วไปของเส้นใยประเภทนี้ ได้แก่ ฝ้าย ไหม ขนสัตว์ ไนลอน โพลีเอสเตอร์ และอะคริเลต

เส้นใยที่ปลอดภัย คือ เส้นใยที่ใช้ในการผลิตพรม ผ้าม่าน ผ้าคลุมเก้าอี้ ผ้าม่าน เป็นต้น เส้นใยดังกล่าวต้องมีความเหนียว แข็งแรง ทนทาน และทนต่อการสึกหรอ จากมุมมองของความปลอดภัย เส้นใยเหล่านี้กำหนดข้อกำหนดต่อไปนี้: เส้นใยเหล่านี้ต้องติดไฟได้ไม่ดี ห้ามกระจายเปลวไฟ และปล่อยความร้อน ควัน และก๊าซพิษในปริมาณที่น้อยที่สุดระหว่างการเผาไหม้ การเพิ่มสารจำนวนเล็กน้อยที่มีอะตอม เช่น B, N, Si, P, C1, Br หรือ Sb ลงในเส้นใยที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ทำให้สามารถทนต่อการติดไฟและเปลี่ยนเป็นเส้นใยที่ปลอดภัยได้ การดัดแปลงสารเติมแต่งในเส้นใยช่วยลดการเผาไหม้ ลดการแพร่กระจายของเปลวไฟ แต่ไม่นำไปสู่การปล่อยก๊าซพิษและควันระหว่างการเผาไหม้ลดลง จากการศึกษาพบว่าอะโรมาติกโพลิเอไมด์ โพลิอิไมด์ โพลีเบนซิมิดาโซล และโพลิออกซีไดอะโซลสามารถใช้เป็นเส้นใยที่ปลอดภัยได้ อย่างไรก็ตาม ระหว่างการเผาไหม้ของเส้นใยเหล่านี้ ก๊าซพิษจะถูกปล่อยออกมา เนื่องจากโมเลกุลของพวกมันประกอบด้วยไนโตรเจนอะตอม โพลีเอสเตอร์อะโรมาติกไม่มีข้อเสียเปรียบนี้

เส้นใยอุตสาหกรรมใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในคอมโพสิต เส้นใยเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเส้นใยโครงสร้างเพราะมีโมดูลัสสูง แข็งแรง ทนความร้อน ความแข็ง ทนทาน เส้นใยโครงสร้างใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับผลิตภัณฑ์ เช่น ท่อ ท่อและท่อแบบแข็งและยืดหยุ่นได้ เช่นเดียวกับโครงสร้างคอมโพสิตที่เรียกว่าวัสดุไฟเบอร์ และใช้ในการก่อสร้างเรือ รถยนต์ เครื่องบิน และแม้แต่อาคาร เส้นใยประเภทนี้ประกอบด้วยเส้นใยอะโรมาติกโพลิเอไมด์และโพลีเอสเตอร์ เส้นใยคาร์บอนและซิลิกอน

2. การรีไซเคิลโพลีเมอร์

2.1 การทบต้น

โพลีเมอร์ในรูปแบบบริสุทธิ์ที่ได้จากโรงงานอุตสาหกรรมหลังจากการแยกและทำให้บริสุทธิ์เรียกว่าพอลิเมอร์ "primary" หรือ "primary" resins ยกเว้นพอลิเมอร์บางชนิด เช่น พอลิสไตรีน โพลิเอทิลีน โพลิโพรพิลีน โพลีเมอร์บริสุทธิ์มักไม่เหมาะสำหรับการแปรรูปโดยตรง ตัวอย่างเช่น Virgin PVC เป็นวัสดุคล้ายแตรและไม่สามารถขึ้นรูปได้หากไม่ได้ทำให้นิ่มลงก่อนด้วยการเติมพลาสติไซเซอร์ ในทำนองเดียวกัน ยางธรรมชาติต้องการการเติมสารวัลคาไนซ์เพื่อสร้างยางธรรมชาติ โพลีเมอร์ส่วนใหญ่ได้รับการปกป้องจากความร้อน ออกซิเดชัน และการสลายตัวด้วยแสงโดยผสมผสานสารทำให้คงตัวที่เหมาะสมเข้าไว้ด้วยกัน การเติมสีย้อมและเม็ดสีลงในพอลิเมอร์ก่อนการขึ้นรูปทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีสีหลากหลาย เพื่อลดแรงเสียดทานและปรับปรุงการไหลของพอลิเมอร์ภายในอุปกรณ์แปรรูป สารหล่อลื่นและสารช่วยในการผลิตจึงถูกเติมลงในพอลิเมอร์ส่วนใหญ่ สารตัวเติมมักจะเติมลงในพอลิเมอร์เพื่อให้มีคุณสมบัติพิเศษและลดต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการรวมตัวของส่วนผสม เช่น พลาสติไซเซอร์ สารบ่ม สารเพิ่มความแข็ง สารเพิ่มความคงตัว สารตัวเติม สีย้อม สารหน่วงการติดไฟ และสารหล่อลื่นในพอลิเมอร์หลักเรียกว่า "การประสม" และของผสมของโพลีเมอร์กับสารเติมแต่งเหล่านี้เรียกว่า "สารประกอบ".

พลาสติกโพลีเมอร์ขั้นต้น เช่น พอลิสไตรีน โพลิเอทิลีน พอลิเมทิลเมทาคริเลต และพอลิไวนิลคลอไรด์ มักจะอยู่ในรูปของผงละเอียดที่ไหลได้อย่างอิสระ ส่วนผสมที่เป็นผงละเอียดหรือของเหลวผสมกับพอลิเมอร์หลักที่เป็นผงโดยใช้เครื่องผสมดาวเคราะห์ เครื่องผสม V เครื่องผสมแบบเกลียวริบบิ้น เครื่องผสม Z หรือแบบเท การเคลื่อนตัวสามารถทำได้ที่อุณหภูมิห้องหรือที่อุณหภูมิสูง ซึ่งควรจะต่ำกว่าอุณหภูมิอ่อนตัวของพอลิเมอร์ พรีโพลีเมอร์เหลวถูกผสมโดยใช้เครื่องกวนความเร็วสูงอย่างง่าย

โพลีเมอร์อิลาสโตเมอร์ขั้นต้น เช่น ยางธรรมชาติ ยางสไตรีน-บิวทาไดอีน หรือยางไนไตรล์ ได้มาในรูปแบบของเศษขนมปังที่ถูกบีบอัดเป็นแผ่นหนาที่เรียกว่า "ก้อน" มักผสมกับสารวัลคาไนซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยา สารตัวเติม สารต้านอนุมูลอิสระ และสารหล่อลื่น เนื่องจากอีลาสโตเมอร์ไม่ใช่ผงที่ไหลได้อย่างอิสระเหมือนพลาสติกบริสุทธิ์ จึงไม่สามารถผสมกับส่วนผสมที่ระบุไว้ข้างต้นโดยใช้วิธีการที่ใช้สำหรับพลาสติกบริสุทธิ์ การผสมโพลีเมอร์พลาสติกขั้นต้นกับส่วนประกอบอื่น ๆ ของสารประกอบทำได้โดยการผสม ในขณะที่การได้มาซึ่งสารประกอบของอิลาสโตเมอร์ขั้นต้นนั้นเกี่ยวข้องกับการกลิ้งเศษเล็กเศษน้อยเป็นแผ่นพลาสติกแล้วนำส่วนผสมที่จำเป็นเข้าไปในพอลิเมอร์ การผสมอีลาสโตเมอร์จะดำเนินการในโรงสียางสองม้วนหรือในเครื่องผสมแบนเบอรีที่มีการผสมภายใน อีลาสโตเมอร์ในรูปของน้ำยางข้นหรือเรซินเหลวที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสามารถผสมได้โดยการผสมอย่างง่ายโดยใช้เครื่องกวนความเร็วสูง ในกรณีของพอลิเมอร์ที่สร้างเส้นใย จะไม่มีการผสม ส่วนประกอบต่างๆ เช่น สารหล่อลื่น สารเพิ่มความคงตัว และสารตัวเติม มักจะถูกเติมโดยตรงไปยังโพลีเมอร์ที่หลอมละลายหรือสารละลายก่อนการปั่นเส้นด้าย

2.2 เทคโนโลยีการประมวลผล

ความจริงที่ว่าวัสดุโพลีเมอร์ถูกใช้ในหลากหลายรูปแบบ เช่น แท่ง ท่อ แผ่น โฟม สารเคลือบ หรือสารยึดติด ตลอดจนสิ่งของที่ขึ้นรูป หมายความว่ามีหลายวิธีในการประมวลผลสารประกอบโพลีเมอร์ให้เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ส่วนใหญ่ได้มาจากการขึ้นรูปหรือการแปรรูป หรือการหล่อพรีโพลีเมอร์ที่เป็นของเหลวลงในแม่พิมพ์ ตามด้วยการบ่มหรือการเชื่อมขวาง เส้นใยได้มาจากกระบวนการปั่น

กระบวนการสร้างรูปร่างสามารถเปรียบเทียบได้ เช่น การปั้นหุ่นจากดินเหนียว และกระบวนการแปรรูปเพื่อแกะสลักร่างเดียวกันจากก้อนสบู่ ในกระบวนการขึ้นรูป สารประกอบในรูปของผง สะเก็ด หรือเม็ดเล็ก ๆ จะถูกใส่ลงในแม่พิมพ์และอยู่ภายใต้อุณหภูมิและความดัน ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย กระบวนการแปรรูปผลิตผลิตภัณฑ์ในรูปทรงที่เรียบง่าย เช่น แผ่น แท่งหรือท่อโดยใช้ลวดเย็บกระดาษ ปั๊มขึ้นรูป การติดกาว และการเชื่อม

ก่อนที่จะพูดถึงวิธีการต่างๆ ในการแปรรูปโพลีเมอร์ เราจำได้ว่าวัสดุพอลิเมอร์อาจเป็นเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซต (thermoset) เมื่อวัสดุเทอร์โมพลาสติกได้รับการหล่อหลอมภายใต้ความร้อนและความดัน พวกเขาจะต้องทำให้เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิที่อ่อนตัวของพอลิเมอร์ก่อนที่จะถูกปล่อยออกจากแม่พิมพ์ มิฉะนั้นจะสูญเสียรูปร่าง ในกรณีของวัสดุเทอร์โมเซตติง ไม่จำเป็น เนื่องจากหลังจากการสัมผัสกับอุณหภูมิและความดันรวมกันเพียงครั้งเดียว ผลิตภัณฑ์จะคงรูปร่างที่ได้มาแม้ว่าจะถูกปล่อยออกจากแม่พิมพ์ที่อุณหภูมิสูง

2.3 ปฏิทิน

กระบวนการรีดมักใช้ในการผลิตฟิล์มและแผ่นต่อเนื่อง ส่วนหลักของอุปกรณ์ (รูปที่ 1) สำหรับปฏิทินคือชุดของม้วนโลหะขัดมันอย่างราบรื่นซึ่งหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม และอุปกรณ์สำหรับปรับช่องว่างระหว่างกันอย่างละเอียด ช่องว่างระหว่างม้วนเป็นตัวกำหนดความหนาของแผ่นรีด สารประกอบโพลีเมอร์ถูกป้อนเข้าสู่ม้วนร้อน และแผ่นที่มาจากม้วนเหล่านี้จะถูกทำให้เย็นลงเมื่อผ่านม้วนเย็น ในขั้นตอนสุดท้าย แผ่นจะถูกม้วนเป็นม้วน ดังแสดงในรูปที่ 1 อย่างไรก็ตาม หากจำเป็นต้องใช้แผ่นฟิล์มโพลีเมอร์บางแทนแผ่น ให้ใช้ชุดม้วนโดยให้ช่องว่างระหว่างกันค่อยๆ ลดลง โดยปกติ โพลีเมอร์ เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ โพลิเอทิลีน ยาง และบิวทาไดอีน-สไตรีน-อะคริโลไนไตรล์ จะถูกรีดเป็นแผ่น

ข้าว. หนึ่ง.แบบแผนของอุปกรณ์สำหรับปฏิทิน

/ - สารประกอบโพลีเมอร์; 2 - ม้วนปฏิทิน: ร้อน (3) และเย็น (4); 5 - แผ่นปฏิทิน; b - คู่มือม้วน; 7 - เครื่องม้วน

เมื่อใช้โปรไฟล์ม้วนในเครื่องรีด สามารถรับแผ่นลายนูนที่มีลวดลายต่างๆ ได้ เอฟเฟกต์การตกแต่งต่างๆ เช่น ลายหินอ่อนเทียม สามารถทำได้โดยการแนะนำส่วนผสมของสารประกอบที่มีสีต่างกันลงในปฏิทิน เทคโนโลยีหินอ่อนมักใช้ในการผลิตกระเบื้องปูพื้นพีวีซี

2.4 การคัดเลือกนักแสดง

การหล่อแม่พิมพ์นี่เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างถูกซึ่งประกอบไปด้วยการแปลงพรีโพลีเมอร์เหลวให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็งที่มีรูปร่างตามต้องการ วิธีนี้สามารถรับแผ่น ท่อ แท่ง ฯลฯ สินค้าที่มีความยาวจำกัด แผนผังกระบวนการหล่อแม่พิมพ์แสดงในรูปที่ 2 ในกรณีนี้ พรีโพลีเมอร์ที่ผสมในสัดส่วนที่เหมาะสมกับสารบ่มและส่วนผสมอื่นๆ จะถูกเทลงในจานเพาะเชื้อซึ่งทำหน้าที่เป็นแม่พิมพ์ จากนั้นวางจานเพาะเชื้อเป็นเวลาหลายชั่วโมงในเตาอบที่ร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการจนกว่าปฏิกิริยาการบ่มจะเสร็จสิ้น หลังจากเย็นตัวจนถึงอุณหภูมิห้อง ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็งจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์ ร่างกายที่แข็งแรงด้วยวิธีนี้จะมีรูปร่างเหมือนจานเพาะเชื้อภายใน

ข้าว. 2. ภาพที่ง่ายที่สุดของกระบวนการหล่อแม่พิมพ์

b - เติมจาน Petri ด้วยพรีพอลิเมอร์และสารชุบแข็ง b - ความร้อนในเตาเผา; b - การสกัดจากแม่พิมพ์ของผลิตภัณฑ์ระบายความร้อน

หากใช้หลอดแก้วทรงกระบอกที่ปลายด้านหนึ่งแทนที่จะใช้จานเพาะเชื้อ จะสามารถรับผลิตภัณฑ์ในรูปของแท่งทรงกระบอกได้ นอกจากนี้ แทนที่จะใช้พรีพอลิเมอร์และสารชุบแข็ง ส่วนผสมของโมโนเมอร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา และส่วนผสมอื่นๆ ที่ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิพอลิเมอไรเซชันสามารถเทลงในแม่พิมพ์ได้ การทำโพลิเมอไรเซชันในกรณีนี้จะดำเนินการภายในแม่พิมพ์จนกว่าจะได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง อะคริลิค อีพ็อกซี่ โพลีเอสเตอร์ ฟีนอล และยูรีเทน เหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูป

แม่พิมพ์หล่อทำจากเศวตศิลา ตะกั่วหรือแก้ว ในระหว่างการบ่ม บล็อกโพลีเมอร์จะหดตัว ทำให้ง่ายต่อการหลุดออกจากแม่พิมพ์

การหล่อแบบหมุน. ผลิตภัณฑ์กลวง เช่น ลูกบอลและตุ๊กตา ผลิตขึ้นในกระบวนการที่เรียกว่า "การหล่อแบบหมุน" เครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการนี้แสดงไว้ในรูปที่ 3

สารประกอบของวัสดุเทอร์โมพลาสติกในรูปของผงละเอียดถูกวางลงในแม่พิมพ์กลวง เครื่องมือที่ใช้มีอุปกรณ์พิเศษสำหรับหมุนแม่พิมพ์รอบแกนหลักและแกนรองพร้อมกัน แม่พิมพ์ปิด ให้ความร้อนและหมุน ส่งผลให้มีการกระจายตัวของพลาสติกหลอมเหลวไปทั่วทั้งพื้นผิวด้านในของแม่พิมพ์กลวง แม่พิมพ์ที่หมุนได้จะถูกทำให้เย็นด้วยน้ำเย็น เมื่อเย็นตัวลง วัสดุพลาสติกที่หลอมเหลวจะกระจายตัวทั่วพื้นผิวด้านในของแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอและแข็งตัว ตอนนี้สามารถเปิดแม่พิมพ์และนำผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายออกได้

ส่วนผสมของเหลวของเทอร์โมเซตติงพรีพอลิเมอร์กับสารเพิ่มความแข็งอาจถูกบรรจุลงในแม่พิมพ์ การบ่มในกรณีนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการหมุนภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงขึ้น

การหล่อแบบหมุนได้ผลิตผลิตภัณฑ์จากพีวีซี เช่น กาลอช ลูกบอลกลวง หรือหัวสำหรับตุ๊กตา การชุบแข็งของ PVC ทำได้โดยการเจือปนทางกายภาพระหว่าง PVC และพลาสติไซเซอร์เหลวที่อุณหภูมิ 150-200 องศาเซลเซียส อนุภาคพีวีซีละเอียดจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในพลาสติไซเซอร์เหลวพร้อมกับสารเพิ่มความคงตัวและสารให้สี ทำให้เกิดสารที่มีความหนืดค่อนข้างต่ำ วัสดุที่เป็นแป้งเปียกนี้เรียกว่า "พลาสติซอล" ถูกบรรจุลงในแม่พิมพ์และอากาศจะถูกขับออกจากแม่พิมพ์ จากนั้นแม่พิมพ์จะหมุนและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการ ซึ่งทำให้โพลีไวนิลคลอไรด์กลายเป็นเจล ความหนาของผนังของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะถูกกำหนดโดยเวลาการเกิดเจล

รูปที่ 3ในกระบวนการหล่อแบบหมุน แม่พิมพ์กลวงที่บรรจุวัสดุพอลิเมอร์จะหมุนไปรอบๆ แกนหลักและแกนรองพร้อมกัน

1 - แกนหลัก; 2 - แกนทุติยภูมิ 3 - รายละเอียดแบบฟอร์มที่ถอดออกได้ 4 - โพรงแม่พิมพ์ 5 - ตัวเรือนเกียร์; b-ไปยังมอเตอร์

หลังจากได้ความหนาของผนังตามที่ต้องการแล้ว พลาสติซอลส่วนเกินจะถูกลบออกเป็นรอบที่สอง สำหรับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันขั้นสุดท้ายของส่วนผสมของอนุภาคพีวีซีกับพลาสติไซเซอร์ ผลิตภัณฑ์คล้ายเจลภายในแม่พิมพ์จะถูกให้ความร้อน ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะถูกนำออกจากแม่พิมพ์หลังจากทำให้เย็นลงด้วยการฉีดน้ำ วิธีการหล่อแบบหมุนโดยใช้วัสดุเหลวเรียกว่าวิธีการ "หล่อแบบกลวงโดยการเทและหมุนแม่พิมพ์"

การฉีดขึ้นรูป กระบวนการที่สะดวกที่สุดในการผลิตผลิตภัณฑ์จากเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์คือกระบวนการฉีดขึ้นรูป แม้ว่าต้นทุนของอุปกรณ์ในกระบวนการนี้จะค่อนข้างสูง แต่ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้คือผลผลิตสูง ในกระบวนการนี้ ปริมาณเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ที่หลอมละลายตามปริมาณมิเตอร์จะถูกฉีดเข้าไปภายใต้แรงกดดันในแม่พิมพ์ที่ค่อนข้างเย็น ซึ่งจะแข็งตัวเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

เครื่องฉีดขึ้นรูปแสดงในรูปที่ 6 กระบวนการนี้ประกอบด้วยการจัดหาวัสดุพลาสติกผสมในรูปแบบของเม็ด เม็ด หรือผงจากถังพักในช่วงเวลาหนึ่งไปยังกระบอกสูบแนวนอนที่ให้ความร้อน ซึ่งจะอ่อนตัวลง ลูกสูบไฮดรอลิกให้แรงดันที่จำเป็นในการดันวัสดุหลอมเหลวผ่านกระบอกสูบเข้าไปในแม่พิมพ์ที่ส่วนท้ายของกระบอกสูบ เมื่อมวลพอลิเมอร์เคลื่อนที่ไปตามโซนร้อนของกระบอกสูบ อุปกรณ์ที่เรียกว่า "ตอร์ปิโด" จะส่งเสริมการกระจายวัสดุพลาสติกที่สม่ำเสมอทั่วผนังด้านในของกระบอกสูบร้อน จึงมั่นใจได้ว่าจะกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งปริมาตร จากนั้นวัสดุพลาสติกหลอมเหลวจะถูกฉีดผ่านรูฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด แม่พิมพ์เป็นระบบสองส่วน: ชิ้นส่วนหนึ่งกำลังเคลื่อนที่ ส่วนอีกส่วนหนึ่งอยู่กับที่ (ดูรูปที่ 6) ส่วนที่อยู่กับที่ของแม่พิมพ์ได้รับการแก้ไขที่ส่วนท้ายของกระบอกสูบ และนำส่วนที่เคลื่อนที่ได้ออกแล้วใส่เข้าไป

ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์กลไกพิเศษ แม่พิมพ์ถูกปิดอย่างแน่นหนา และในขณะนี้ วัสดุพลาสติกหลอมเหลวจะถูกฉีดภายใต้แรงดัน 1500 กก./ซม. อุปกรณ์กลไกการปิดต้องได้รับการออกแบบให้ทนต่อแรงกดดันในการทำงานสูง การไหลของวัสดุหลอมเหลวที่สม่ำเสมอในพื้นที่ภายในของแม่พิมพ์ทำให้มั่นใจได้โดยการอุ่นที่อุณหภูมิหนึ่ง โดยปกติ อุณหภูมินี้จะค่อนข้างต่ำกว่าอุณหภูมิอ่อนตัวของวัสดุพลาสติกขึ้นรูป หลังจากเติมแม่พิมพ์ด้วยพอลิเมอร์หลอมเหลว หล่อเย็นโดยหมุนเวียนน้ำเย็นแล้วเปิดออกเพื่อนำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปออก รอบนี้สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งทั้งด้วยตนเองและโดยอัตโนมัติ

หล่อฟิล์ม.วิธีการหล่อยังใช้สำหรับการผลิตฟิล์มโพลีเมอร์ ในกรณีนี้ สารละลายโพลีเมอร์ที่มีความเข้มข้นที่เหมาะสมจะค่อยๆ เทลงบนสายพานโลหะที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ (รูปที่ 4) บนพื้นผิวที่มีชั้นของสารละลายโพลีเมอร์ต่อเนื่องเกิดขึ้น

รูปที่ 4แบบแผนของกระบวนการหล่อฟิล์ม

/ - สารละลายโพลีเมอร์; 2 - วาล์วกระจาย; 3 - สารละลายโพลีเมอร์จะกระจายตัวเป็นฟิล์ม 4 - ตัวทำละลายระเหย; 5 - เข็มขัดโลหะไม่มีที่สิ้นสุด 6 - ฟิล์มโพลีเมอร์ต่อเนื่อง 7 - รีล

เมื่อตัวทำละลายระเหยในโหมดควบคุม ฟิล์มโพลีเมอร์บางจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของสายพานโลหะ หลังจากนั้นฟิล์มจะถูกลบออกโดยการลอกง่าย แผ่นกระดาษแก้วอุตสาหกรรมและฟิล์มถ่ายภาพส่วนใหญ่ผลิตในลักษณะนี้

2.5 การกดโดยตรง

วิธีการกดโดยตรงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุเทอร์โมเซตติง รูปที่ 5 แสดงแม่พิมพ์ทั่วไปที่ใช้สำหรับการบีบอัดโดยตรง แบบฟอร์มประกอบด้วยสองส่วน - บนและล่างหรือจากหมัด (รูปแบบบวก) และเมทริกซ์ (รูปแบบเชิงลบ) มีรอยบากที่ด้านล่างของแม่พิมพ์และหิ้งที่ด้านบน ช่องว่างระหว่างส่วนที่ยื่นออกมาของส่วนบนและส่วนเว้าของส่วนล่างในแม่พิมพ์ปิดจะเป็นตัวกำหนดลักษณะที่ปรากฏขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์กด

ในกระบวนการอัดโดยตรง วัสดุเทอร์โมเซตติงจะต้องใช้อุณหภูมิและแรงดันเพียงครั้งเดียว การใช้เครื่องกดไฮดรอลิกพร้อมแผ่นความร้อนช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

รูปที่ 5การแสดงแผนผังของแม่พิมพ์ที่ใช้ในกระบวนการขึ้นรูปโดยตรง

1 - โพรงแม่พิมพ์ที่เต็มไปด้วยวัสดุเทอร์โมเซตติง 2 - คู่มือแหลม; 3 - เสี้ยน; 4 - ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป

อุณหภูมิและแรงดันระหว่างการกดสามารถสูงถึง 200 °C และ 70 กก./ซม.2 ตามลำดับ อุณหภูมิในการทำงานและความดันถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางรีโอโลยี ความร้อน และคุณสมบัติอื่นๆ ของวัสดุพลาสติกอัด ร่องแม่พิมพ์เต็มไปด้วยสารประกอบพอลิเมอร์อย่างสมบูรณ์ เมื่อปิดแม่พิมพ์ภายใต้แรงกด วัสดุภายในจะถูกบีบอัดและกดให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ วัสดุส่วนเกินจะถูกผลักออกจากแม่พิมพ์ในรูปของฟิล์มบางที่เรียกว่า "เสี้ยน" ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิ มวลกดจะแข็งตัว ไม่จำเป็นต้องทำความเย็นเพื่อปล่อยผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายออกจากแม่พิมพ์

มะเดื่อ..6.แผนผังแสดงกระบวนการฉีดขึ้นรูป

1 - วัสดุพลาสติกผสม 2 - ช่องทางการโหลด; 3 - ลูกสูบ; 4 - องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า 5 - ส่วนที่อยู่กับที่ของแบบฟอร์ม

6 - ส่วนที่เคลื่อนย้ายได้ของแบบฟอร์ม; 7 - กระบอกสูบหลัก; 8 - ตอร์ปิโด; 9 - วัสดุพลาสติกนิ่ม 10 - แม่พิมพ์; 11 - ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูป

2.6 การก่อตัว

นิวโมฟอร์ม ผลิตภัณฑ์พลาสติกกลวงจำนวนมากผลิตขึ้นโดยการขึ้นรูปแบบเป่า: กระป๋อง ขวดน้ำอัดลม ฯลฯ วัสดุเทอร์โมพลาสติกต่อไปนี้สามารถเป่าขึ้นรูปได้: โพลีเอทิลีน โพลีคาร์บอเนต โพลีไวนิลคลอไรด์ โพลีสไตรีน ไนลอน โพรพิลีน อะคริลิค อะคริโลไนไทรล์ อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน พอลิเมอร์ในแง่ของการบริโภคประจำปี โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงครองตำแหน่งแรก

การเป่าขึ้นรูปมีต้นกำเนิดมาจากอุตสาหกรรมแก้ว โครงร่างของกระบวนการนี้แสดงไว้ในรูปที่ 7

ท่อเทอร์โมพลาสติกแบบนิ่มร้อนที่เรียกว่า "เปล่า" ถูกวางลงในแม่พิมพ์กลวงสองส่วน เมื่อปิดแบบฟอร์ม ทั้งสองครึ่งของมันจะยึดปลายด้านหนึ่งของชิ้นงานและเข็มจ่ายอากาศที่ปลายอีกด้านของท่อ

รูปที่ 7แผนผังอธิบายขั้นตอนของกระบวนการเป่าขึ้นรูป

ก -ชิ้นงานที่วางอยู่ในแม่พิมพ์เปิด ข -แม่พิมพ์ปิด;

ค - เป่าลมเข้าไปในแม่พิมพ์ d - เปิดแม่พิมพ์ 1 - ว่าง;

2 - เข็มสำหรับการจ่ายอากาศ 3 - แบบฟอร์มกด; 4 - อากาศ; 5 - ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปด้วยอากาศ

ภายใต้การกระทำของแรงดันที่จ่ายจากคอมเพรสเซอร์ผ่านเข็ม แท่งร้อนจะพองตัวเหมือนลูกบอลจนกระทั่งสัมผัสกับพื้นผิวด้านในที่ค่อนข้างเย็นของแม่พิมพ์อย่างแน่นหนา จากนั้นแม่พิมพ์จะเย็นลง เปิดออก และนำผลิตภัณฑ์เทอร์โมพลาสติกที่เป็นของแข็งที่เสร็จแล้วออก

พรีฟอร์มสำหรับการเป่าขึ้นรูปสามารถทำได้โดยการฉีดขึ้นรูปหรือการอัดรีด และขึ้นอยู่กับวิธีนี้ วิธีการนี้เรียกว่าการฉีดขึ้นรูปหรือการเป่าขึ้นรูปตามลำดับ

การขึ้นรูปแผ่นเทอร์โมพลาสติกการขึ้นรูปแผ่นเทอร์โมพลาสติกเป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างยิ่งในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกสามมิติ ด้วยวิธีนี้ แม้แต่ผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่เช่นตัวเรือดำน้ำก็สามารถหาได้จากแผ่นอะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน

โครงร่างของกระบวนการนี้มีดังนี้ แผ่นเทอร์โมพลาสติกถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิที่อ่อนตัว จากนั้นหมัดจะกดแผ่นยืดหยุ่นร้อนลงในเมทริกซ์แม่พิมพ์โลหะ (รูปที่ 9) ในขณะที่แผ่นจะมีรูปทรงที่แน่นอน เมื่อเย็นลง ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปจะแข็งตัวและนำออกจากแม่พิมพ์

ในวิธีการดัดแปลงภายใต้การกระทำของสุญญากาศแผ่นร้อนจะถูกดูดเข้าไปในโพรงของแม่พิมพ์และใช้รูปร่างที่ต้องการ (รูปที่ 10) วิธีนี้เรียกว่าวิธีการขึ้นรูปสูญญากาศ

2.7 การอัดรีด

การอัดรีดเป็นวิธีที่ถูกที่สุดวิธีหนึ่งในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น ฟิล์ม เส้นใย ท่อ แผ่น แท่ง ท่ออ่อน และสายพาน โปรไฟล์ของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ถูกกำหนดโดยรูปร่างของทางออกของหัวเครื่องอัดรีด ภายใต้เงื่อนไขบางประการ พลาสติกหลอมเหลวจะถูกอัดผ่านช่องทางออกของหัวเครื่องอัดรีด ซึ่งจะทำให้โปรไฟล์ที่ต้องการสำหรับการอัดรีด แผนภาพของเครื่องรีดขึ้นรูปที่ง่ายที่สุดแสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8การแสดงแผนผังของเครื่องอัดรีดที่ง่ายที่สุด

1 - ช่องทางการโหลด; 2 - สว่าน; 3 - กระบอกสูบหลัก 4 - องค์ประกอบความร้อน 5 - ทางออกของหัวเครื่องอัดรีด, ก -โซนโหลด; ข -โซนการบีบอัด; ใน ~เขตการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

ในเครื่องนี้ ผงหรือแกรนูลของวัสดุพลาสติกผสมจะถูกบรรจุจากฮอปเปอร์ลงในกระบอกสูบที่ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าเพื่อทำให้พอลิเมอร์อ่อนตัวลง สกรูหมุนรูปเกลียวช่วยให้การเคลื่อนที่ของมวลพลาสติกร้อนไปตามกระบอกสูบ เนื่องจากแรงเสียดทานเกิดขึ้นระหว่างสกรูหมุนและกระบอกสูบระหว่างการเคลื่อนที่ของมวลพอลิเมอร์ ทำให้เกิดการปลดปล่อยความร้อนและทำให้อุณหภูมิของพอลิเมอร์ที่ผ่านการแปรรูปเพิ่มขึ้น ในระหว่างการเคลื่อนย้ายจากฮอปเปอร์ไปยังทางออกของหัวเครื่องอัดรีด มวลพลาสติกจะผ่านโซนที่แยกจากกันอย่างชัดเจนสามโซน: โซนโหลด (a) โซนการบีบอัด (b) และโซนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (ใน)(ดูรูปที่ 9)

แต่ละโซนเหล่านี้มีส่วนช่วยในกระบวนการรีดขึ้นรูป ตัวอย่างเช่น เขตการโหลด นำมวลพอลิเมอร์จากถังพักและส่งไปยังโซนการบีบอัด การดำเนินการนี้จะเกิดขึ้นโดยไม่ให้ความร้อน

ข้าว. เก้า.แบบแผนกระบวนการขึ้นรูปแผ่นเทอร์โมพลาสติก

1 - แผ่นวัสดุเทอร์โมพลาสติก 2 - แคลมป์; 3 - หมัด; 4 - แผ่นความร้อนอ่อน; 5 - เมทริกซ์; 6 - ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการขึ้นรูปแผ่นเทอร์โมพลาสติก

รูปที่ 10แผนภาพกระบวนการขึ้นรูปสูญญากาศสำหรับเทอร์โมพลาสติก

1 - แคลมป์; 2 - แผ่นเทอร์โมพลาสติก 3 - แบบฟอร์มกด; 4 - ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการขึ้นรูปสูญญากาศของเทอร์โมพลาสติก

ในเขตบีบอัด ส่วนประกอบความร้อนช่วยให้ประจุผงหลอมละลาย และสกรูหมุนจะบีบอัดประจุ จากนั้นวัสดุพลาสติกที่หลอมละลายคล้ายแป้งจะเข้าสู่โซนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งจะได้รับอัตราการไหลคงที่เนื่องจากเกลียวเกลียวของสกรู

ภายใต้การกระทำของแรงดันที่เกิดขึ้นในส่วนนี้ของเครื่องอัดรีด โพลีเมอร์ที่หลอมเหลวจะถูกป้อนไปยังทางออกของหัวเครื่องอัดรีดและออกด้วยโปรไฟล์ที่ต้องการ เนื่องจากพอลิเมอร์บางชนิดมีความหนืดสูง บางครั้งจำเป็นต้องมีโซนอื่นที่เรียกว่าโซนการทำงาน ซึ่งพอลิเมอร์ต้องรับแรงเฉือนสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผสม วัสดุอัดรีดของโปรไฟล์ที่ต้องการจะทำให้เครื่องอัดรีดมีสถานะร้อนจัด (อุณหภูมิอยู่ที่ 125 ถึง 350 องศาเซลเซียส) และจำเป็นต้องระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเพื่อรักษารูปร่าง เครื่องอัดรีดจะเข้าสู่สายพานลำเลียงโดยผ่านถังน้ำเย็นและแข็งตัว การเป่าด้วยลมเย็นและการฉีดพ่นด้วยน้ำเย็นยังใช้ในการทำให้เครื่องอัดรีดเย็นลง ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างจะถูกตัดเพิ่มเติมหรือพันเป็นขด

กระบวนการอัดรีดยังใช้เพื่อปิดสายไฟและสายเคเบิลด้วยโพลีไวนิลคลอไรด์หรือยาง และแท่งโลหะคล้ายแท่งด้วยวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่เหมาะสม

2.8 การเกิดฟอง

การทำฟองเป็นวิธีการง่ายๆ ในการได้โฟมและวัสดุคล้ายฟองน้ำ คุณสมบัติพิเศษของวัสดุประเภทนี้ - ความสามารถในการดูดซับแรงกระแทก น้ำหนักเบา ค่าการนำความร้อนต่ำ - ทำให้น่าสนใจมากสำหรับการใช้งานในวัตถุประสงค์ต่างๆ โพลีเมอร์ที่เป็นฟองทั่วไป ได้แก่ โพลียูรีเทน โพลิสไตรีน โพลิเอทิลีน โพลิโพรพิลีน ซิลิโคน อีพอกซี พีวีซี เป็นต้น โครงสร้างโฟมประกอบด้วยช่องว่างที่แยกออกมา (ปิด) หรือแทรก (เปิด) ทะลุ (เปิด) ในกรณีแรกเมื่อปิดช่องว่างก็สามารถบรรจุก๊าซได้ โครงสร้างทั้งสองประเภทแสดงเป็นแผนผังในรูปที่ 11

รูปที่ 11การแสดงแผนผังของโครงสร้างเซลล์เปิดและปิดที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเกิดฟอง

1- เซลล์ที่ไม่ต่อเนื่อง (ปิด) 2 - แทรกซึม (เปิด) เซลล์;

3 - ผนังเซลล์

มีหลายวิธีในการผลิตโฟมหรือพลาสติกเซลลูลาร์ หนึ่งในนั้นคืออากาศหรือไนโตรเจนถูกเป่าผ่านสารประกอบที่หลอมเหลวจนเกิดฟองอย่างสมบูรณ์ กระบวนการเกิดฟองนั้นอำนวยความสะดวกโดยการเพิ่มสารออกฤทธิ์ที่พื้นผิว เมื่อถึงระดับฟองที่ต้องการเมทริกซ์จะถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง ในกรณีนี้ วัสดุเทอร์โมพลาสติกจะแข็งตัวในสถานะโฟม พรีพอลิเมอร์เหลวของเทอร์โมเซ็ตสามารถทำให้เกิดฟองเย็นแล้วจึงให้ความร้อนจนแห้งสนิท การเกิดฟองมักจะทำได้โดยการเพิ่มโฟมหรือสารเป่าลงในมวลพอลิเมอร์ สารดังกล่าวเป็นตัวทำละลายที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำหรือสารประกอบทางเคมีบางชนิด กระบวนการเดือดของตัวทำละลายเช่น n-pentane และ n-hexane ที่อุณหภูมิของการบ่มวัสดุพอลิเมอร์จะมาพร้อมกับกระบวนการกลายเป็นไอที่รุนแรง ในทางกลับกัน สารประกอบทางเคมีบางชนิดที่อุณหภูมิเหล่านี้สามารถย่อยสลายได้ด้วยการปล่อยก๊าซเฉื่อย ดังนั้น azo-bis-isobutyronitrile จะสลายตัวด้วยความร้อนในขณะที่ปล่อยไนโตรเจนจำนวนมากออกสู่พอลิเมอร์เมทริกซ์อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาระหว่างไอโซไซยาเนตกับน้ำ และยังใช้ในการผลิตวัสดุที่เป็นฟอง เช่น โฟมโพลียูรีเทน:

เนื่องจากโพลียูรีเทนได้มาจากปฏิกิริยาของโพลิออลกับไดไอโซไซยาเนต จึงจำเป็นต้องเติมไดไอโซไซยาเนตและน้ำในปริมาณเล็กน้อยเพิ่มเติมเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดฟองขึ้น

ดังนั้นไอระเหยหรือก๊าซจำนวนมากที่ปล่อยออกมาจากตัวสร้างโฟมและก๊าซจะทำให้เกิดฟองของพอลิเมอร์เมทริกซ์ พอลิเมอร์เมทริกซ์ในสถานะโฟมถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำให้อ่อนตัวของพอลิเมอร์ (ในกรณีของวัสดุเทอร์โมพลาสติก) หรืออยู่ภายใต้ปฏิกิริยาการบ่มหรือการเชื่อมขวาง (ในกรณีของวัสดุเทอร์โมเซ็ต) ส่งผลให้เมทริกซ์ได้มา ความแข็งแกร่งที่จำเป็นต่อการรักษาโครงสร้างโฟม กระบวนการนี้เรียกว่ากระบวนการ "การทำให้เสถียรของโฟม" หากเมทริกซ์ไม่เย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิอ่อนตัวหรือเชื่อมขวาง ก๊าซที่เติมจะออกจากระบบรูพรุนและโฟมจะยุบตัว

สามารถรับโฟมได้ในรูปแบบที่ยืดหยุ่น แข็ง และกึ่งแข็ง เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์โฟมโดยตรง ควรทำฟองภายในแม่พิมพ์โดยตรง แผ่นและแท่งสไตโรโฟมยังสามารถนำไปใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้อีกด้วย ความหนาแน่นของโฟมสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 20 ถึง 1,000 กก./ซม. 3 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของพอลิเมอร์และระดับการเกิดฟอง การใช้โฟมมีความหลากหลายมาก ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ใช้ PVC และโฟมโพลียูรีเทนในปริมาณมากสำหรับเบาะ วัสดุเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการผลิตเฟอร์นิเจอร์ โฟมโพลีสไตรีนแข็งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบรรจุภัณฑ์และฉนวนกันความร้อนของอาคาร ยางโฟมและโฟมโพลียูรีเทนใช้สำหรับเติมที่นอน ฯลฯ โฟมโพลียูรีเทนแข็งยังใช้สำหรับเป็นฉนวนความร้อนของอาคารและสำหรับการผลิตขาเทียม

2.9 การเสริมแรง

โดยการเสริมเมทริกซ์พลาสติกด้วยเส้นใยที่มีความแข็งแรงสูง จะได้ระบบที่เรียกว่า "พลาสติกเสริมเส้นใย" (FRPs) WUA มีคุณสมบัติที่มีค่ามาก: มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ทนทานต่อการกัดกร่อนได้มาก และความง่ายในการผลิต วิธีการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น เมื่อสร้างดาวเทียมเทียมใน AUA นักออกแบบและผู้สร้างยานอวกาศมักจะถูกดึงดูดด้วยอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่สูงอย่างน่าอัศจรรย์ รูปลักษณ์สวยงาม น้ำหนักเบา และทนต่อการกัดกร่อน ทำให้สามารถใช้ WUA ในการชุบผิวเรือได้ นอกจากนี้ WUA ยังใช้เป็นวัสดุสำหรับถังเก็บกรดอีกด้วย

ตอนนี้ให้เรามาดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีและลักษณะทางกายภาพของวัสดุที่ผิดปกติเหล่านี้ ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น พวกมันเป็นวัสดุโพลีเมอร์ ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษที่เกิดจากการนำเส้นใยเสริมแรงเข้ามา วัสดุหลักที่ใช้ทำเส้นใยเสริมแรง (ทั้งแบบสับละเอียดและแบบยาว) ได้แก่ แก้ว กราไฟต์ อลูมิเนียม คาร์บอน โบรอน และเบริลเลียม การพัฒนาล่าสุดในด้านนี้คือการใช้ใยสังเคราะห์อะโรมาติกอย่างเต็มที่เป็นเส้นใยเสริมแรง ซึ่งช่วยลดน้ำหนักได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยแบบดั้งเดิม เส้นใยธรรมชาติยังใช้สำหรับการเสริมแรง เช่น ป่านศรนารายณ์ ใยหิน เป็นต้น ทางเลือกของเส้นใยเสริมแรงจะพิจารณาจากข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ใยแก้วยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายมาจนถึงทุกวันนี้ และยังคงมีส่วนสนับสนุนหลักในการผลิตทางอุตสาหกรรมของ WUA คุณสมบัติที่น่าสนใจที่สุดของเส้นใยแก้วคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ความเสถียรของมิติสูง ต้นทุนการผลิตต่ำ ความต้านทานแรงดึงสูง ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ ไม่ติดไฟ และทนต่อสารเคมี เส้นใยเสริมแรงอื่นๆ ส่วนใหญ่จะใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติเพิ่มเติมบางประการสำหรับการทำงานของ ARP ในสภาวะเฉพาะ แม้ว่าจะมีราคาสูงกว่าเมื่อเทียบกับเส้นใยแก้ว

HDPE ผลิตขึ้นโดยการเชื่อมเส้นใยกับพอลิเมอร์เมทริกซ์ จากนั้นนำไปบ่มภายใต้แรงดันและอุณหภูมิ สารเสริมแรงสามารถอยู่ในรูปแบบของเส้นใยสับละเอียด ด้ายยาว และผ้า เมทริกซ์โพลีเมอร์หลักที่ใช้ใน ARP ได้แก่ โพลีเอสเตอร์ อีพอกไซด์ ฟีนอล ซิลิโคน เมลามีน อนุพันธ์ไวนิล และโพลีอะไมด์ WUA ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นจากโพลีเมอร์โพลีเอสเตอร์ ซึ่งข้อดีหลักคือต้นทุนต่ำ โพลีเมอร์ฟีนอลใช้ในกรณีที่ต้องทนต่ออุณหภูมิสูง คุณสมบัติทางกลที่สูงมากของ AVP จะเกิดขึ้นเมื่อใช้อีพอกซีเรซินเป็นพอลิเมอร์เมทริกซ์ การใช้ซิลิโคนโพลีเมอร์ทำให้ WUA มีสมบัติทางไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม

ปัจจุบันการเสริมแรงพลาสติกมีหลายวิธี วิธีที่นิยมใช้กันมากที่สุด ได้แก่ 1) วิธีการเคลือบด้วยมือ 2) วิธีการม้วนด้วยเส้นใย และ 3) วิธีการเคลือบด้วยสเปรย์

วิธีการวางแผ่นชั้นด้วยตนเองมีแนวโน้มว่าวิธีนี้จะเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการเสริมแรงพลาสติก ในกรณีนี้ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะขึ้นอยู่กับทักษะและทักษะของผู้ปฏิบัติงานเป็นส่วนใหญ่ กระบวนการทั้งหมดประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้ ขั้นแรก แม่พิมพ์เคลือบด้วยสารหล่อลื่นกาวบางๆ ที่มีโพลิไวนิลแอลกอฮอล์ น้ำมันซิลิโคน หรือพาราฟิน เพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์เกาะติดกับแม่พิมพ์ จากนั้นรูปแบบจะถูกปกคลุมด้วยชั้นของพอลิเมอร์ซึ่งวางไฟเบอร์กลาสหรือเสื่อไว้ ไฟเบอร์กลาสนี้เคลือบด้วยพอลิเมอร์อีกชั้นหนึ่ง

รูปที่ 12การแสดงแผนผังของวิธีการฝังรากลึกด้วยตนเอง

1 - สลับชั้นของพอลิเมอร์และไฟเบอร์กลาส 2 - แบบฟอร์มกด; 3 - ลูกกลิ้ง

ทั้งหมดนี้ถูกรีดอย่างแน่นหนาด้วยลูกกลิ้งเพื่อกดไฟเบอร์กลาสกับโพลีเมอร์อย่างสม่ำเสมอและกำจัดฟองอากาศ จำนวนชั้นของพอลิเมอร์และไฟเบอร์กลาสสลับกันเป็นตัวกำหนดความหนาของตัวอย่าง (รูปที่ 12)

จากนั้นที่อุณหภูมิห้องหรืออุณหภูมิสูง ระบบจะรักษา หลังจากการบ่ม พลาสติกเสริมแรงจะถูกลบออกจากแม่พิมพ์และลอกออกและเสร็จสิ้น วิธีนี้จะผลิตแผ่น ชิ้นส่วนของตัวรถ ตัวเรือ ท่อ และแม้แต่ชิ้นส่วนของอาคาร

วิธีการม้วนของเส้นใยวิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกเสริมแรง เช่น กระบอกสูบแรงดันสูง ถังเก็บสารเคมี และปลอกมอเตอร์จรวด ประกอบด้วยเส้นใยเดี่ยวแบบต่อเนื่อง เส้นใย มัดไฟเบอร์ หรือเทปทอที่ผ่านอ่างเรซินและสารชุบแข็ง เมื่อไฟเบอร์ออกจากอ่าง เรซินส่วนเกินจะถูกบีบออก จากนั้น เส้นใยหรือเทปที่เคลือบด้วยเรซินจะพันบนแกนของรูปทรงที่ต้องการและบ่มภายใต้การกระทำของอุณหภูมิ

รูปที่ 13การแสดงแผนผังของวิธีการม้วนไฟเบอร์

1- ขดลวดอุปทาน; 2 - เธรดต่อเนื่อง 3 - หน่วยสำหรับการชุบด้วยไฟเบอร์และการกดเรซิน 4 - แกน; 5 - เส้นใยที่เคลือบด้วยเรซินพันรอบแกน

เครื่องม้วน (รูปที่ 13) ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถพันเส้นใยได้รอบแกนในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ความตึงของเส้นใยและวิธีการม้วนเป็นสิ่งสำคัญมากจากมุมมองของคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

วิธีการฉีดพ่น ในวิธีนี้จะใช้ปืนฉีดที่มีหัวหลายเกลียว เจ็ตส์ของเรซิน สารเพิ่มความแข็ง และเส้นใยสับจะถูกป้อนจากปืนฉีดไปยังพื้นผิวของแม่พิมพ์ (รูปที่ 14) พร้อมกัน ซึ่งจะสร้างชั้นที่มีความหนาระดับหนึ่ง เส้นใยสับที่มีความยาวเท่ากันได้มาจากการจัดหาเส้นใยอย่างต่อเนื่องไปยังหัวเจียรของอุปกรณ์ หลังจากที่ได้ความหนาที่ต้องการแล้ว มวลพอลิเมอร์จะหายขาดโดยการให้ความร้อน การพ่นเป็นวิธีการเร่งด่วนสำหรับการคลุมพื้นผิวขนาดใหญ่ ผลิตภัณฑ์พลาสติกสมัยใหม่หลายอย่าง เช่น แท่นบรรทุกสินค้า ถังเก็บ ตัวรถบรรทุก และตัวเรือ ถูกผลิตขึ้นโดยใช้วิธีนี้

รูปที่ 14แผนผังแสดงวิธีการฉีดพ่น

1 - แบบฟอร์ม; 2 - สเปรย์ผสมเส้นใยสับและเรซิน 3 - เจ็ทไฟเบอร์สับ 4 - เส้นใยต่อเนื่อง 5- เรซิน 6- ตัวชุบแข็ง; 7 - โหนดสำหรับตัดไฟเบอร์และฉีดพ่น 8 - เรซิ่นเจ็ท

วิธีอื่นๆนอกจากวิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีวิธีอื่นๆ ในการผลิตพลาสติกเสริมแรง ซึ่งแต่ละวิธีมีวัตถุประสงค์เฉพาะของตัวเอง ดังนั้นวิธีการผลิตลามิเนตแบบต่อเนื่องจึงใช้สำหรับการผลิตแผ่นลามิเนตเสริมความหนาต่างๆ ในขั้นตอนนี้ เทปทอแต่ละชั้นที่มาจากม้วนจะถูกชุบด้วยเรซินและสารชุบแข็ง จากนั้นกดเข้าด้วยกันผ่านระบบรีดร้อน หลังจากการบ่มภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิจะได้แผ่นลามิเนต I ที่มีความหนาตามต้องการ (รูปที่ 15) ความหนาของวัสดุสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนจำนวนชั้น

รูปที่ 15แผนผังแสดงวิธีการผลิตสำหรับวัสดุเคลือบต่อเนื่อง

1- ขดลวดฟีด; 2 - แผ่นไฟเบอร์กลาสแบบต่อเนื่อง 3 - อาบน้ำสำหรับแช่ในส่วนผสมของเรซินและสารชุบแข็ง 4 - ลามิเนตต่อเนื่อง 5 - พลาสติกลามิเนต ตัดเป็นชิ้นตามขนาดที่ต้องการ

อีกวิธีหนึ่งที่เรียกว่าวิธีการไม้อัด ทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น เบ็ดกลวง หรือคันเบ็ดจากเส้นใยที่มัดต่อเนื่องกัน กระบวนการนี้ค่อนข้างง่าย มัดเส้นใยแบบต่อเนื่องซึ่งก่อนหน้านี้ใช้เรซินและสารชุบแข็ง จะถูกดึงผ่านแม่พิมพ์ที่มีโปรไฟล์ที่สอดคล้องกัน (รูปที่ 16) ซึ่งให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด ที่ทางออกจากแม่พิมพ์ ผลิตภัณฑ์ที่ทำโปรไฟล์จะยังคงได้รับความร้อน โปรไฟล์ที่บ่มแล้วถูกดึงออกจากแม่พิมพ์โดยระบบลูกกลิ้งหมุน กระบวนการนี้ค่อนข้างคล้ายกับการอัดรีด โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในการอัดขึ้นรูป วัสดุโพลีเมอร์จะถูกผลักผ่านแม่พิมพ์จากด้านในโดยใช้สกรูหมุน ในขณะที่วิธีการอธิบาย วัสดุจะถูกดึงผ่านช่องระบายของแม่พิมพ์จากด้านนอก .

รูปที่ 16แผนผังแสดงวิธีการรับพลาสติกไฟเบอร์แบบพัลทรูด

1 - กลุ่มเส้นใยต่อเนื่องที่ชุบด้วยเรซินและสารชุบแข็ง 2 - องค์ประกอบความร้อน; 3 - ตาย; 4 - หมุนวาดม้วน; 5 - ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหั่นเป็นชิ้น 6 - โปรไฟล์ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

นอกจากนี้ ของผสมที่ประกอบด้วยเส้นใยตัด เรซิน และสารเพิ่มความแข็งอาจก่อรูปขึ้นได้โดยวิธีการอื่นที่เหมาะสม เช่น การบีบอัดโดยตรง วัสดุเทอร์โมพลาสติกที่บรรจุเส้นใยตัดสามารถขึ้นรูปได้โดยการบีบอัดโดยตรง การฉีดขึ้นรูป หรือการอัดรีดเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้น

2.10 เส้นใยปั่นด้าย

เส้นใยโพลีเมอร์ได้มาจากกระบวนการที่เรียกว่าการปั่นด้าย วิธีการปั่นที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานมีสามวิธี: การปั่นแบบละลาย การปั่นแบบแห้ง และการปั่นแบบเปียก ในกระบวนการปั่นด้ายละลาย โพลีเมอร์จะอยู่ในสถานะหลอมเหลว และในกรณีอื่นๆ จะอยู่ในรูปของสารละลาย อย่างไรก็ตาม ในทุกกรณีเหล่านี้ พอลิเมอร์ในสถานะหลอมเหลวหรือละลาย จะไหลผ่านปากเป่าแบบหลายช่อง ซึ่งเป็นจานที่มีรูขนาดเล็กมากสำหรับทางออกของเส้นใย

ปั่นจากละลายในรูปแบบที่ง่ายที่สุด กระบวนการ spunmelt สามารถแสดงได้ดังนี้ ในขั้นต้น เกล็ดโพลีเมอร์จะละลายบนตะแกรงที่ให้ความร้อน ทำให้โพลีเมอร์กลายเป็นของเหลวเคลื่อนที่ที่มีความหนืด บางครั้งในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน ก้อนจะเกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการเชื่อมขวางหรือการทำลายด้วยความร้อน ก้อนเหล่านี้สามารถเอาออกจากพอลิเมอร์หลอมร้อนได้อย่างง่ายดายโดยผ่านระบบกรองแบบบล็อก นอกจากนี้ เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน สารที่หลอมเหลวควรได้รับการปกป้องจากออกซิเจนในบรรยากาศ ซึ่งทำได้โดยการสร้างบรรยากาศเฉื่อยของไนโตรเจน CO2 และไอน้ำรอบๆ โพลีเมอร์ที่หลอมละลาย ปั๊มจ่ายสารส่งโพลีเมอร์หลอมในอัตราคงที่ไปยังแม่พิมพ์แบบหลายช่อง พอลิเมอร์หลอมละลายผ่านระบบรูเล็กๆ ในปากเป่า และออกจากที่นั่นในรูปของเส้นใยเดี่ยวแบบต่อเนื่องและบางมาก เมื่อสัมผัสกับอากาศเย็น เส้นใยที่โผล่ออกมาจากสปินเนอร์จะแข็งตัวทันที กระบวนการทำความเย็นและการชุบแข็งสามารถเร่งความเร็วได้อย่างมากโดยการเป่าลมเย็น เส้นใยเดี่ยวที่เป็นของแข็งที่โผล่ออกมาจากสปินเนอร์ถูกพันไว้บนแกนม้วนด้าย

คุณลักษณะสำคัญที่ต้องพิจารณาในกระบวนการปั่นด้ายหลอมเหลวคือเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเดี่ยวนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วที่พอลิเมอร์หลอมเหลวไหลผ่านสปินเนอร์และอัตราการดึงเส้นใยเดี่ยวจากสปินเนอร์และพันเข้ากับสปูล

รูปที่ 17แผนผังแสดงกระบวนการปั่นแห้ง (ก)และละลายปั่น (b)

1 - ถัง; 2 - เกล็ดโพลีเมอร์ 3 - ตะแกรงอุ่น 4 - พอลิเมอร์ร้อน 5 - ปั๊มจ่ายยา; ข - ละลาย; 7- ปากเป่าหลายช่อง, 8 - เส้นใยปั่นสด 9 - คอยล์; 10 - สารละลายโพลีเมอร์ 11 - กรอง;

12 - ปั๊มจ่ายยา 13 - ปากเป่าหลายช่อง; 14 - เส้นใยปั่นสด 15 - บนขดลวด

ปั่นแห้ง โพลีเมอร์ดั้งเดิมจำนวนมาก เช่น PVC หรือโพลีอะคริโลไนไตรล์ถูกแปรรูปเป็นเส้นใยในปริมาณมากในกระบวนการปั่นแห้ง สาระสำคัญของกระบวนการนี้แสดงไว้ในรูปที่ 17 โพลีเมอร์ถูกละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสมเพื่อสร้างสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง ความหนืดของสารละลายจะถูกปรับโดยการเพิ่มอุณหภูมิ สารละลายโพลีเมอร์ที่ร้อนและหนืดถูกบังคับผ่านสปินเนอร์ ทำให้เกิดกระแสไหลต่อเนื่องแบบบาง เส้นใยจากลำธารเหล่านี้เกิดจากการระเหยของตัวทำละลายอย่างง่าย การระเหยของตัวทำละลายสามารถเร่งได้โดยการเป่าด้วยไนโตรเจนแห้งไหลย้อน เส้นใยที่เกิดขึ้นจากสารละลายพอลิเมอร์จะพันเข้ากับหลอด ความเร็วในการปั่นเส้นใยสามารถเข้าถึง 1000m / นาที เส้นใยเซลลูโลสอะซิเตทในอุตสาหกรรมที่ได้จากสารละลายโพลีเมอร์ 35% ในอะซิโตนที่อุณหภูมิ 40°C เป็นตัวอย่างทั่วไปของการผลิตเส้นใยโดยการปั่นแห้ง

ปั่นเปียกในการปั่นแบบเปียก เช่นเดียวกับในการปั่นแบบแห้ง จะใช้สารละลายโพลีเมอร์ที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งสามารถลดความหนืดสูงได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิในการปั่น รายละเอียดของกระบวนการปั่นเปียกแสดงในรูปที่ 18 ในกระบวนการปั่นแบบเปียก สารละลายโพลีเมอร์ที่มีความหนืดจะถูกแปรรูปเป็นเส้นบาง ๆ เมื่อผ่านสปินเนอร์ จากนั้นไอพ่นพอลิเมอร์เหล่านี้จะเข้าสู่อ่างจับตัวเป็นก้อนด้วยสารตกตะกอน ซึ่งพอลิเมอร์จะถูกตกตะกอนจากสารละลายในรูปของเส้นใยบาง ๆ ซึ่งหลังจากล้าง อบแห้ง ฯลฯ จะถูกเก็บรวบรวมไว้บนขดลวด บางครั้งในระหว่างการปั่นแบบเปียก ก้อนจะเกิดขึ้นแทนเส้นใยต่อเนื่องซึ่งเกิดขึ้นจากการแตกของหยดที่ไหลจากสปินเนอร์ภายใต้การกระทำของแรงตึงผิว

รูปที่ 18แผนผังแสดงกระบวนการปั่นเปียก

1 - สารละลายโพลีเมอร์; 2 - กรอง; 3 - ปั๊มจ่ายยา; 4 - ปากเป่าหลายช่อง; 5 - ตกตะกอน; 6 - เส้นใยปั่นสด 7 - อาบน้ำเพื่อการแข็งตัวและการตกตะกอน; 8 - อาบน้ำล้าง; 9 - การอบแห้ง; 10 - บนขดลวด

สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการเพิ่มความหนืดของสารละลายโพลีเมอร์ การแข็งตัวซึ่งเป็นระยะจำกัดของการปั่นแบบเปียก เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างช้า ซึ่งอธิบายความเร็วการหมุนของสารละลายต่ำที่ 50 ม./นาที เมื่อเทียบกับกระบวนการอื่นๆ ในอุตสาหกรรม กระบวนการปั่นแบบเปียกใช้ในการผลิตเส้นใยจากโพลิอะคริโลไนไตรล์ เซลลูโลส เส้นใยวิสคอส เป็นต้น

การวางแนวแกนเดียว ในกระบวนการปั่นเส้นใยจากพอลิเมอร์หลอมหรือสารละลาย โมเลกุลขนาดใหญ่ในเส้นใยจะไม่ถูกปรับทิศทาง ดังนั้นระดับความเป็นผลึกจึงค่อนข้างต่ำ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างไม่พึงปรารถนาต่อคุณสมบัติทางกายภาพของเส้นใย เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของเส้นใย เส้นใยเหล่านี้ต้องดำเนินการที่เรียกว่าการดึงแบบแกนเดียวโดยใช้อุปกรณ์ยืดบางประเภท

คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์คือการมีระบบลูกกลิ้งสองตัว แต่และ ที่(รูปที่ 19) หมุนด้วยความเร็วต่างกัน คลิปวิดีโอ ที่หมุนเร็วกว่าลูกกลิ้ง 4-5 เท่า แต่.เส้นด้ายปั่นผ่านลูกกลิ้งอย่างต่อเนื่อง แต่,กิ๊บติดผม 3 และลูกกลิ้ง ที่.ตั้งแต่ลูกกลิ้ง ที่หมุนด้วยความเร็วที่มากกว่าลูกกลิ้ง แต่,เส้นใยถูกดึงออกมาภายใต้ภาระที่กำหนดโดยพิน 3. เส้นใยถูกดึงเข้าไปในโซน 2. หลังจากผ่านลูกกลิ้ง ที่เกลียวโพลีเมอร์แบบยาวจะพันบนรีลโลหะ แม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวจะลดลงในระหว่างการวาด แต่คุณสมบัติด้านความแข็งแรงของด้ายก็ดีขึ้นอย่างมากเนื่องจากการวางแนวของโมเลกุลขนาดใหญ่ขนานกับแกนเส้นใย

รูปที่ 19.การแสดงแผนผังของอุปกรณ์สำหรับการวางแนวแกนเดียว

1 - ด้ายไม่ยืด; 2 - โซนไอเสีย; 3 - หมุดยืด; 4- เส้นใยวาด

กระบวนการภายหลังของเส้นใยเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของเส้นใย พวกเขามักจะต้องผ่านกระบวนการพิเศษเพิ่มเติม: การทำความสะอาด การหล่อลื่น การปรับขนาด การย้อมสี ฯลฯ

สบู่และสารซักฟอกสังเคราะห์อื่นๆ ใช้สำหรับทำความสะอาด การทำความสะอาดเป็นเพียงการขจัดสิ่งสกปรกและสิ่งสกปรกอื่นๆ ออกจากพื้นผิวของเส้นใย การหล่อลื่นประกอบด้วยการแปรรูปเส้นใยเพื่อป้องกัน

จากการเสียดสีกับเส้นใยข้างเคียงและพื้นผิวโลหะที่ขรุขระระหว่างกระบวนการผลิต น้ำมันธรรมชาติส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารหล่อลื่น การหล่อลื่นยังช่วยลดปริมาณไฟฟ้าสถิตย์ที่สร้างขึ้นบนเส้นใย

การปรับขนาดหมายถึงกระบวนการเคลือบป้องกันของเส้นใย โพลีไวนิลแอลกอฮอล์หรือเจลาตินใช้เป็นวัสดุกำหนดขนาดสำหรับเส้นใยส่วนใหญ่ ขนาดช่วยให้เส้นใยอยู่ในมัดที่กะทัดรัดและทำให้การทอสม่ำเสมอ ก่อนย้อมผ้า ควรลอกกาวออกโดยล้างน้ำ

สำหรับการย้อมสี เส้นใยจะถูกวางในสารละลายสีย้อม ซึ่งโมเลกุลมักจะแทรกซึมเข้าไปในบริเวณอสัณฐานของเส้นใยเท่านั้น

เส้นใยที่มีเซลลูโลสหรือโปรตีนเป็นส่วนประกอบหลักจะดูดซับสีย้อมที่เป็นกรดได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจับกับกลุ่มอะมิโนหรือไฮดรอกซิลของโพลีเมอร์ได้ง่าย กระบวนการย้อมสำหรับเส้นใยสังเคราะห์ เช่น โพลีเอสเตอร์ โพลีเอไมด์ หรืออะครีลิคนั้นช้ากว่ามาก ในกรณีนี้ อัตราการย้อมสีจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มอุณหภูมิ การย้อมสีเส้นใยจากพอลิไวนิลคลอไรด์ โพลิเอทิลีน ฯลฯ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีการนำศูนย์ดูดซับแบบแอคทีฟเข้ามาในระหว่างการโคพอลิเมอไรเซชันและการออกซิเดชันทางเคมี

บทสรุป

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โพลีเมอร์ประกอบด้วยสารประกอบธรรมชาติมากมาย: โปรตีน กรดนิวคลีอิก เซลลูโลส แป้ง ยาง และสารอินทรีย์อื่นๆ พอลิเมอร์จำนวนมากได้มาจากการสังเคราะห์โดยอาศัยสารประกอบที่ง่ายที่สุดขององค์ประกอบที่มีแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติผ่านกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน การควบแน่น และการแปลงสภาพทางเคมี

ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โพลีเมอร์ถือเป็นวัสดุทดแทนราคาถูกสำหรับวัตถุดิบธรรมชาติที่หายาก เช่น ฝ้าย ไหม และขนสัตว์ แต่ในไม่ช้าความเข้าใจก็เกิดขึ้นว่าพอลิเมอร์ เส้นใย และวัสดุอื่นๆ ที่มีพื้นฐานจากโพลีเมอร์นั้นบางครั้งดีกว่าวัสดุธรรมชาติที่ใช้กันทั่วไป โดยมีน้ำหนักเบากว่า แข็งแรงกว่า ทนความร้อนได้มากกว่า สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ ดังนั้นนักเคมีและนักเทคโนโลยีจึงทุ่มเทความพยายามทั้งหมดในการสร้างโพลีเมอร์ใหม่ที่มีลักษณะและวิธีการประสิทธิภาพสูงสำหรับการประมวลผล และพวกเขาประสบความสำเร็จในธุรกิจนี้ซึ่งบางครั้งก็เหนือกว่าผลของกิจกรรมที่คล้ายคลึงกันของ บริษัท ต่างประเทศที่มีชื่อเสียง

โพลีเมอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ ด้านของกิจกรรมของมนุษย์ เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมต่าง ๆ การเกษตร ยา วัฒนธรรม และชีวิตประจำวัน ในขณะเดียวกัน ก็ควรที่จะสังเกตว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หน้าที่ของวัสดุพอลิเมอร์ในอุตสาหกรรมใดๆ และวิธีการในการผลิตมีการเปลี่ยนแปลงบ้าง งานที่รับผิดชอบมากขึ้นเริ่มได้รับความไว้วางใจจากโพลีเมอร์ ค่อนข้างเล็กมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและสำคัญของเครื่องจักรและกลไกเริ่มทำจากโพลีเมอร์และในเวลาเดียวกันโพลีเมอร์ก็เริ่มถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อย ๆ ในการผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ของเครื่องจักรและกลไกที่ บรรทุกสัมภาระจำนวนมาก

ขอบเขตของคุณสมบัติความแข็งแรงของวัสดุพอลิเมอร์ถูกเอาชนะโดยการเปลี่ยนไปใช้วัสดุคอมโพสิต ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแก้วและคาร์บอนไฟเบอร์ ดังนั้น สำนวนที่ว่า "พลาสติกแข็งแกร่งกว่าเหล็กกล้า" จึงฟังดูสมเหตุสมผล ในเวลาเดียวกัน โพลีเมอร์ยังคงรักษาตำแหน่งในการผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากที่ไม่ต้องการความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ: ปลั๊ก ฟิตติ้ง ฝาปิด ที่จับ ตาชั่ง และกล่องเครื่องมือวัด อีกพื้นที่หนึ่งที่เฉพาะเจาะจงสำหรับพอลิเมอร์ซึ่งมีข้อได้เปรียบเหนือวัสดุอื่น ๆ อย่างชัดเจนที่สุดคือพื้นที่ของการตกแต่งภายในและภายนอก

ข้อดีเช่นเดียวกันนี้กระตุ้นให้มีการใช้วัสดุโพลีเมอร์อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบิน ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนอลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยพลาสติกกราไฟต์ในการผลิตแผ่นระแนงปีกเครื่องบินทำให้สามารถลดจำนวนชิ้นส่วนจาก 47 เป็น 14 ตัวยึดจาก 1464 เป็น 8 สลักเกลียว ลดน้ำหนักได้ 22% และราคาลดลง 25% . ในขณะเดียวกัน ขอบด้านความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์คือ 178% ใบพัดเฮลิคอปเตอร์ ใบพัดลมเครื่องยนต์ไอพ่น แนะนำให้ทำจากเรซินโพลีคอนเดนเซชั่นที่เติมด้วยเส้นใยอะลูมิโนซิลิเกต ซึ่งทำให้สามารถลดน้ำหนักเครื่องบินได้ในขณะที่ยังคงความแข็งแกร่งและความน่าเชื่อถือ

ตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทที่ยิ่งใหญ่ของโพลีเมอร์ในชีวิตของเรา เป็นการยากที่จะจินตนาการว่าจะยังคงได้รับวัสดุใดบ้าง แต่พูดได้อย่างปลอดภัยว่าพอลิเมอร์จะใช้อย่างน้อยหนึ่งแห่งในการผลิต เห็นได้ชัดว่าคุณภาพ ลักษณะ และคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการแปรรูปโพลีเมอร์โดยตรง ความสำคัญของแง่มุมนี้บังคับให้เรามองหาวิธีการประมวลผลใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้ได้วัสดุที่มีประสิทธิภาพดีขึ้น ในบทความนี้ จะพิจารณาเฉพาะวิธีการหลักเท่านั้น จำนวนรวมของพวกเขาไม่ จำกัด เฉพาะสิ่งนี้

บรรณานุกรม

1. Pasynkov V.V. , Sorokin V.S. , วัสดุของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์, - M.: Higher School, 1986

2.ก. A. Tager, Physicochemistry of polymers, M., chemistry, 1978.

3. Tretyakov Yu.D. , เคมี: เอกสารอ้างอิง. – ม.: การตรัสรู้, 1984.

4. วัสดุศาสตร์ / ศ. บีเอ็น อาร์ซามาซอฟ - M.: Mashinostroenie, 1986.

5. Dontsov A. A. , Dogadkin B. A. , Shershnev V. A. , เคมีของอีลาสโตเมอร์, - M.: เคมี, 1981

1. บทนำ

ผลลัพธ์ที่จับต้องได้มากที่สุดอย่างหนึ่งของกิจกรรมมานุษยวิทยาคือการสร้างของเสีย ซึ่งขยะพลาสติกจะเข้ามาแทนที่เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษของพวกมัน

พลาสติกเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์ที่มีสายโซ่ยาวและมีน้ำหนักโมเลกุลสูง การผลิตพลาสติกในขั้นตอนการพัฒนาปัจจุบันเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 5...6% ต่อปี และตามการคาดการณ์ในปี 2553 จะถึง 250 ล้านตัน การบริโภคต่อหัวในประเทศอุตสาหกรรมได้เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในอดีต 20 ปี ถึง 85...90 กก. ภายในสิ้นทศวรรษนี้ เชื่อว่าตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้น 45 ... 50%

พลาสติกมีประมาณ 150 ชนิด โดย 30% เป็นพลาสติกผสมกันของโพลิเมอร์ต่างๆ เพื่อให้ได้คุณสมบัติบางอย่างและการประมวลผลที่ดีขึ้น สารเคมีเจือปนหลายชนิดได้รับการแนะนำให้รู้จักกับพอลิเมอร์ซึ่งมีมากกว่า 20 แล้วและชุดของสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับวัสดุที่เป็นพิษ ผลผลิตอาหารเสริมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากในปี 1980 มีการผลิต 4,000 ตัน จากนั้นภายในปี 2000 ปริมาณการส่งออกจะเพิ่มขึ้นเป็น 7500 ตัน และทั้งหมดนี้จะถูกนำมาใช้ในพลาสติก และเมื่อเวลาผ่านไป พลาสติกที่บริโภคเข้าไปจะต้องสูญเปล่าอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

หนึ่งในแนวทางที่เติบโตอย่างรวดเร็วของการใช้พลาสติกคือบรรจุภัณฑ์

พลาสติกที่ผลิตได้ทั้งหมด 41% ถูกใช้ในบรรจุภัณฑ์ โดย 47% ถูกใช้ไปกับบรรจุภัณฑ์อาหาร ความสะดวกและความปลอดภัย ราคาต่ำ และความสวยงามสูงเป็นเงื่อนไขที่กำหนดสำหรับการเติบโตอย่างรวดเร็วของการใช้พลาสติกในการผลิตบรรจุภัณฑ์

พลาสติกที่ได้รับความนิยมสูงเช่นนี้ อธิบายได้จากความเบา ความคุ้มค่า และชุดคุณสมบัติการบริการที่มีคุณค่า พลาสติกเป็นคู่แข่งสำคัญของโลหะ แก้ว และเซรามิก ตัวอย่างเช่น ขวดแก้วต้องการพลังงานในการผลิตมากกว่าขวดพลาสติกถึง 21%

แต่ยังมีปัญหากับการกำจัดของเสียซึ่งมีมากกว่า 400 ชนิดที่ปรากฏอันเป็นผลมาจากการใช้ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมพอลิเมอร์

ทุกวันนี้ ผู้คนในโลกของเรากำลังคิดถึงมลพิษมหาศาลของโลกจากขยะพลาสติกที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ มากกว่าที่เคย ในเรื่องนี้ คู่มือการฝึกอบรมจะเติมความรู้ในด้านของการรีไซเคิลและการรีไซเคิลพลาสติกเพื่อคืนสู่การผลิตและปรับปรุงสิ่งแวดล้อมในสหพันธรัฐรัสเซียและในโลก

2 การวิเคราะห์สถานะการรีไซเคิลและการใช้วัสดุพอลิเมอร์

2.1 การวิเคราะห์สถานะการรีไซเคิลวัสดุพอลิเมอร์

พลาสติกที่ผลิตได้ทั้งหมด 41% ถูกใช้ในบรรจุภัณฑ์ โดย 47% ถูกใช้ไปกับบรรจุภัณฑ์อาหาร ความสะดวกและความปลอดภัย ราคาต่ำ และความสวยงามสูงเป็นเงื่อนไขที่กำหนดสำหรับการเติบโตอย่างรวดเร็วของการใช้พลาสติกในการผลิตบรรจุภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากโพลีเมอร์สังเคราะห์ซึ่งคิดเป็น 40% ของขยะในครัวเรือนนั้นเป็นแบบ "นิรันดร์" โดยที่ไม่สลายตัว ดังนั้นการใช้บรรจุภัณฑ์พลาสติกจึงมีความสัมพันธ์กับการเกิดขยะจำนวน 40...50 กก./ปี ต่อคน

ในรัสเซีย สันนิษฐานว่าภายในปี 2010 ขยะโพลีเมอร์จะมีปริมาณมากกว่าหนึ่งล้านตัน และเปอร์เซ็นต์ของการใช้งานยังคงมีน้อย โดยคำนึงถึงคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุพอลิเมอร์ - ไม่เกิดการผุกร่อน การกัดกร่อน ปัญหาของการกำจัดคือประการแรกคือเกี่ยวกับธรรมชาติของสิ่งแวดล้อม ปริมาณการกำจัดขยะมูลฝอยในมอสโกเพียงแห่งเดียวอยู่ที่ประมาณ 4 ล้านตันต่อปี จากระดับของเสียทั้งหมด มีเพียง 5 ... 7% ของมวลที่ถูกรีไซเคิล ตามข้อมูลปี 1998 ในองค์ประกอบโดยเฉลี่ยของขยะมูลฝอยในเขตเทศบาลที่จัดหาเพื่อการกำจัด 8% เป็นพลาสติกซึ่งเท่ากับ 320,000 ตันต่อปี

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ปัญหาของการแปรรูปวัสดุพอลิเมอร์ของเสียเริ่มมีความเกี่ยวข้องไม่เพียงแต่จากมุมมองของการปกป้องสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังเนื่องมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าในสภาวะการขาดแคลนวัตถุดิบโพลีเมอร์ ขยะพลาสติกกลายเป็นวัตถุดิบที่มีประสิทธิภาพและ แหล่งพลังงาน

ในขณะเดียวกัน การแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมก็ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก ค่าใช้จ่ายในการแปรรูปและทำลายขยะพลาสติกนั้นสูงกว่าค่าใช้จ่ายในการแปรรูปขยะอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประมาณ 8 เท่า และค่าใช้จ่ายในการทำลายขยะในครัวเรือนเกือบสามเท่า ทั้งนี้เนื่องมาจากลักษณะเฉพาะของพลาสติก ซึ่งทำให้วิธีการทำลายขยะมูลฝอยมีความซับซ้อนหรือไม่เหมาะสม

การใช้พอลิเมอร์ของเสียสามารถประหยัดวัตถุดิบหลัก (โดยเฉพาะน้ำมัน) และไฟฟ้าได้อย่างมาก

มีปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดขยะโพลีเมอร์ พวกเขามีความเฉพาะเจาะจงของตนเอง แต่ไม่สามารถพิจารณาว่าแก้ไม่ได้ อย่างไรก็ตาม การแก้ปัญหาเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการรวบรวม การคัดแยก และการประมวลผลเบื้องต้นของวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่มีค่าเสื่อมราคา โดยไม่พัฒนาระบบราคาวัตถุดิบทุติยภูมิ กระตุ้นให้ผู้ประกอบการแปรรูป โดยไม่สร้างวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประมวลผลวัตถุดิบโพลีเมอร์ทุติยภูมิตลอดจนวิธีการปรับเปลี่ยนเพื่อปรับปรุงคุณภาพ โดยไม่ต้องสร้างอุปกรณ์พิเศษสำหรับการประมวลผล โดยไม่ต้องพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากวัตถุดิบพอลิเมอร์รีไซเคิล

ขยะพลาสติกสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม:

ก) ของเสียจากการผลิตทางเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์และการแปรรูปเทอร์โมพลาสติก แบ่งออกเป็นขยะเทคโนโลยีที่ไม่สามารถถอดออกได้และแบบใช้แล้วทิ้ง ร้ายแรง - สิ่งเหล่านี้คือขอบ, การตัด, การตัดแต่ง, ป่วง, แฟลช, แฟลช ฯลฯ ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการแปรรูปพลาสติก ขยะดังกล่าวเกิดจาก 5 ถึง 35% ของเสียที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ โดยพื้นฐานแล้วเป็นตัวแทนของวัตถุดิบคุณภาพสูง ไม่ได้มีคุณสมบัติแตกต่างจากพอลิเมอร์ปฐมภูมิดั้งเดิม การแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและดำเนินการในองค์กรเดียวกัน ของเสียจากการผลิตทางเทคโนโลยีที่ใช้แล้วทิ้งจะเกิดขึ้นในกรณีที่ไม่ปฏิบัติตามระบอบเทคโนโลยีในกระบวนการสังเคราะห์และแปรรูปเช่น นี่คือการแต่งงานทางเทคโนโลยีที่สามารถลดหรือกำจัดได้อย่างสมบูรณ์ ของเสียจากการผลิตทางเทคโนโลยีถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ใช้เป็นสารเติมแต่งให้กับวัตถุดิบดั้งเดิม ฯลฯ

ข) ของเสียจากการบริโภคทางอุตสาหกรรม - สะสมเป็นผลมาจากความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ที่ใช้ในภาคต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ (ยางรถยนต์ที่เปียกชื้น ภาชนะและบรรจุภัณฑ์ ชิ้นส่วนเครื่องจักร เศษฟิล์มทางการเกษตร ถุงปุ๋ย ฯลฯ ) ของเสียเหล่านี้เป็นของเสียที่เป็นเนื้อเดียวกันมากที่สุด มีมลพิษน้อยที่สุด ดังนั้นจึงเป็นที่สนใจมากที่สุดในแง่ของการรีไซเคิล

ค) ของเสียจากการอุปโภคบริโภคที่สะสมอยู่ที่บ้านของเรา สถานประกอบการจัดเลี้ยง ฯลฯ แล้วไปสิ้นสุดที่กองขยะในเมือง ในที่สุดพวกเขาก็ย้ายไปสู่ขยะประเภทใหม่ - ขยะผสม

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดเกี่ยวข้องกับการแปรรูปและการใช้ขยะผสม เหตุผลก็คือความไม่ลงรอยกันของเทอร์โมพลาสติกที่เป็นส่วนหนึ่งของขยะในครัวเรือน ซึ่งต้องมีการแยกเป็นขั้นเป็นตอน นอกจากนี้ การรวบรวมผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่เสื่อมสภาพจากประชากรเป็นเหตุการณ์ที่ซับซ้อนอย่างยิ่งจากมุมมองขององค์กร และยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้นในประเทศของเรา

ปริมาณของเสียหลักจะถูกทำลาย - ฝังในดินหรือเผา อย่างไรก็ตาม การทำลายของเสียนั้นไม่เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจและยากในทางเทคนิค นอกจากนี้ การฝัง น้ำท่วม และการเผาไหม้ของเสียโพลีเมอร์ยังนำไปสู่มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม การลดลงของที่ดิน (การจัดหลุมฝังกลบ) เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม การฝังกลบและการเผายังคงเป็นวิธีการทั่วไปในการทำลายขยะพลาสติก ส่วนใหญ่มักใช้ความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เพื่อผลิตไอน้ำและไฟฟ้า แต่ปริมาณแคลอรี่ของวัตถุดิบที่เผาไหม้นั้นต่ำ เตาเผาขยะมักจะไม่มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ นอกจากนี้ ในระหว่างการเผาไหม้ เขม่าเกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ ก๊าซพิษจะถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้เกิดมลพิษซ้ำในอากาศและแอ่งน้ำ และการสึกหรออย่างรวดเร็วของเตาหลอมอันเนื่องมาจากการกัดกร่อนที่รุนแรง

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ของศตวรรษที่ผ่านมา งานเริ่มพัฒนาอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับการสร้างพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ภาพถ่าย และน้ำ การได้รับโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทำให้เกิดความรู้สึกค่อนข้างมาก และวิธีการทำลายผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ล้มเหลวนี้ถูกมองว่าเป็นอุดมคติ อย่างไรก็ตาม การทำงานที่ตามมาในทิศทางนี้แสดงให้เห็นว่าเป็นการยากที่จะรวมลักษณะทางกายภาพและทางกลที่สูง รูปลักษณ์ที่สวยงาม ความสามารถในการสลายอย่างรวดเร็ว และต้นทุนต่ำในผลิตภัณฑ์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับโพลีเมอร์ที่สลายตัวเองได้ลดลงอย่างมาก สาเหตุหลักมาจากต้นทุนการผลิตในการผลิตโพลีเมอร์ดังกล่าวโดยทั่วไปจะสูงกว่าพลาสติกทั่วไปมาก และวิธีการทำลายนี้ไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจ

วิธีหลักในการใช้ขยะพลาสติกคือการรีไซเคิล กล่าวคือ ใช้ซ้ำ แสดงให้เห็นว่าทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสำหรับวิธีการหลักในการกำจัดของเสียไม่เกินและในบางกรณีก็ต่ำกว่าค่าใช้จ่ายในการทำลายล้าง ด้านบวกของการรีไซเคิลก็คือความจริงที่ว่ามีผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์เพิ่มขึ้นสำหรับภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ และไม่มีการก่อมลพิษซ้ำของสิ่งแวดล้อม ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การรีไซเคิลจึงไม่เพียงแต่เป็นไปในเชิงเศรษฐกิจเท่านั้น แต่ยังเป็นทางออกที่ดีต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับปัญหาการใช้ขยะพลาสติกอีกด้วย คาดว่ามีเพียงส่วนเล็ก ๆ (เพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์) ของขยะโพลีเมอร์ที่ผลิตขึ้นทุกปีในรูปของผลิตภัณฑ์ที่คิดค่าเสื่อมราคาเท่านั้นที่ถูกนำกลับมาใช้ใหม่ เหตุผลก็คือความยากลำบากที่เกี่ยวข้องกับการเตรียมของเสียเบื้องต้น (การรวบรวม การคัดแยก การแยก การทำความสะอาด ฯลฯ) ของเสีย การขาดอุปกรณ์พิเศษสำหรับการประมวลผล ฯลฯ

วิธีหลักในการรีไซเคิลขยะพลาสติก ได้แก่ :

1. การสลายตัวด้วยความร้อนโดยไพโรไลซิส
2. การสลายตัวเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเริ่มต้น (โมโนเมอร์, โอลิโกเมอร์);
3. การรีไซเคิล

ไพโรไลซิสคือการสลายตัวด้วยความร้อนของผลิตภัณฑ์อินทรีย์ที่มีหรือไม่มีออกซิเจน ไพโรไลซิสของของเสียโพลีเมอร์ทำให้ได้เชื้อเพลิงที่มีแคลอรีสูง วัตถุดิบ และผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ รวมถึงโมโนเมอร์ที่ใช้สำหรับการสังเคราะห์พอลิเมอร์

ผลิตภัณฑ์ก๊าซจากการสลายตัวด้วยความร้อนของพลาสติกสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไอน้ำทำงาน ผลิตภัณฑ์ของเหลวใช้เพื่อให้ได้ของเหลวถ่ายเทความร้อน ช่วงของการใช้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง (ขี้ผึ้ง) ของไพโรไลซิสของเสียพลาสติกนั้นค่อนข้างกว้าง (ส่วนประกอบของสารป้องกันหลายชนิด น้ำมันหล่อลื่น อิมัลชัน วัสดุทำให้ชุ่ม ฯลฯ)

กระบวนการไฮโดรแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยายังได้รับการพัฒนาเพื่อเปลี่ยนพอลิเมอร์ของเสียเป็นน้ำมันเบนซินและน้ำมันเชื้อเพลิง

โพลีเมอร์หลายชนิดอันเป็นผลมาจากการย้อนกลับของปฏิกิริยาการก่อตัว สามารถย่อยสลายเป็นสารตั้งต้นได้อีกครั้ง สำหรับการใช้งานจริง วิธีการแยก PET, โพลีเอไมด์ (PA) และโพลียูรีเทนโฟมเป็นสิ่งสำคัญ ผลิตภัณฑ์สำหรับการตัดแยกถูกนำมาใช้อีกครั้งเป็นวัตถุดิบสำหรับกระบวนการพอลิคอนเดนเสทหรือเป็นสารเติมแต่งให้กับวัสดุบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม สิ่งเจือปนในผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักไม่สามารถทำให้ได้ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์คุณภาพสูง เช่น เส้นใย แต่ความบริสุทธิ์เพียงพอสำหรับการผลิตมวลการหล่อ กาวที่หลอมละลายได้ และที่ละลายน้ำได้

ไฮโดรไลซิสเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับของการควบแน่น ด้วยความช่วยเหลือของมัน ด้วยการกระทำโดยตรงของน้ำที่รอยต่อของส่วนประกอบ โพลีคอนเดนเสทจะถูกทำลายไปยังสารประกอบดั้งเดิม ไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและแรงกดดันที่รุนแรง ความลึกของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับ pH ของตัวกลางและตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้

วิธีการใช้ของเสียนี้มีประโยชน์อย่างกระฉับกระเฉงกว่าไพโรไลซิส เนื่องจากผลิตภัณฑ์เคมีคุณภาพสูงจะกลับสู่การไหลเวียน

เมื่อเทียบกับการไฮโดรไลซิส อีกวิธีหนึ่งคือ ไกลโคไลซิส ประหยัดกว่าในการย่อยสลายของเสีย PET การทำลายจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิและความดันสูงต่อหน้าเอทิลีนไกลคอลและด้วยการมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้ได้ไดไกลคอลเทเรฟทาเลตบริสุทธิ์ นอกจากนี้ยังสามารถทรานส์เอสเทอริฟายกลุ่มคาร์บาเมตในโพลียูรีเทนตามหลักการนี้

อย่างไรก็ตาม วิธีการระบายความร้อนที่ใช้บ่อยที่สุดในการแปรรูปของเสียจาก PET ก็คือการแยกด้วยเมทานอล - เมทานอลไลซิส กระบวนการนี้ดำเนินการที่อุณหภูมิสูงกว่า 150°C และความดัน 1.5 MPa ซึ่งเร่งความเร็วด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาความสนใจ วิธีนี้ประหยัดมาก ในทางปฏิบัติ ยังใช้วิธีการไกลโคไลซิสร่วมกับเมทานอลไลซิสร่วมกัน

ปัจจุบันสิ่งที่ยอมรับได้มากที่สุดสำหรับรัสเซียคือการรีไซเคิลวัสดุพอลิเมอร์เสีย การรีไซเคิลด้วยเครื่องจักรเนื่องจากวิธีการแปรรูปนี้ไม่ต้องการอุปกรณ์พิเศษที่มีราคาแพง และสามารถนำไปใช้ในสถานที่ที่มีของเสียสะสมได้

2.2 การกำจัดของเสียจากโพลิโอเลฟิน

โพลิโอเลฟินส์เป็นเทอร์โมพลาสติกที่มีหลายน้ำหนักมากที่สุด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ การขนส่งและการเกษตร โพลิโอเลฟิน ได้แก่ โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงและต่ำ (HDPE และ LDPE), PP วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการกำจัดขยะของซอฟต์แวร์คือการนำกลับมาใช้ใหม่ ทรัพยากรของ PO สำรองมีขนาดใหญ่: ในปี 1995 เพียงปีเดียว ปริมาณขยะจากการใช้ LDPE มีจำนวนถึง 2 ล้านตัน การใช้เทอร์โมพลาสติกทุติยภูมิโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง PO ทำให้ระดับความพึงพอใจเพิ่มขึ้น 15 ... 20%

วิธีการรีไซเคิลขยะซอฟต์แวร์ขึ้นอยู่กับยี่ห้อของพอลิเมอร์และแหล่งกำเนิด ขยะในกระบวนการรีไซเคิลได้ง่ายที่สุด กล่าวคือ ของเสียจากการผลิตที่ไม่ได้รับแสงจ้าในระหว่างการทำงาน ไม่ต้องการวิธีการที่ซับซ้อนในการเตรียมและของเสียจากผู้บริโภคจาก HDPE และ PP เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโพลีเมอร์เหล่านี้ยังไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการออกแบบและวัตถุประสงค์ (ชิ้นส่วนที่มีผนังหนา ภาชนะ อุปกรณ์เสริม ฯลฯ .) และในทางกลับกัน โพลีเมอร์บริสุทธิ์สามารถทนต่อสภาพอากาศได้ดีกว่า LDPE ของเสียดังกล่าวก่อนนำกลับมาใช้ใหม่ต้องการเพียงการบดและแกรนูลเท่านั้น

2.2.1 ลักษณะโครงสร้างและทางเคมีของโพลิเอทิลีนรีไซเคิล

การเลือกพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลของเสียของซอฟต์แวร์และพื้นที่การใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากพารามิเตอร์เหล่านี้เกิดจากคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ ทางกล และเทคโนโลยี ซึ่งแตกต่างจากลักษณะเฉพาะของพอลิเมอร์หลักในระดับมาก คุณสมบัติหลักของ LDPE รีไซเคิล (VLDPE) ซึ่งกำหนดลักษณะเฉพาะของกระบวนการผลิต ได้แก่ ความหนาแน่นต่ำ คุณสมบัติของพฤติกรรมการไหลของการหลอมเนื่องจากเจลมีปริมาณสูง กิจกรรมทางเคมีเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลของพอลิเมอร์หลักและการทำงานของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับ

ในกระบวนการแปรรูปและการทำงาน วัสดุจะอยู่ภายใต้อิทธิพลของกลไกเคมี การเสื่อมสภาพจากความร้อน ความร้อน และการออกซิเดชันด้วยภาพถ่าย ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของกลุ่มแอคทีฟ ซึ่งในระหว่างการประมวลผลที่ตามมา มีความสามารถในการเริ่มต้นปฏิกิริยาออกซิเดชัน

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมีเริ่มต้นขึ้นแล้วในระหว่างการประมวลผลเบื้องต้นของ PO โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระหว่างการอัดรีด เมื่อพอลิเมอร์อยู่ภายใต้ผลกระทบจากความร้อนออกซิเดชันและเคมีทางกลที่มีนัยสำคัญ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานมากที่สุดเกิดจากกระบวนการโฟโตเคมีคอล การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ ในขณะที่คุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของตัวอย่างเช่น ฟิล์มโพลีเอทิลีนที่ทำหน้าที่ปกป้องโรงเรือนหนึ่งหรือสองฤดูกาลนั้นเกือบจะกลับคืนสภาพเดิมเกือบทั้งหมดหลังจากการกดทับและการอัดขึ้นรูป

การก่อตัวของกลุ่มคาร์บอนิลจำนวนมากในฟิล์ม PE ระหว่างการทำงานของมันนำไปสู่ความสามารถที่เพิ่มขึ้นของ VLDPE ในการดูดซับออกซิเจน ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของกลุ่มไวนิลและไวนิลิดีนในวัตถุดิบทุติยภูมิ ซึ่งลดความเสถียรทางความร้อนและออกซิเดชันได้อย่างมาก ของพอลิเมอร์ในระหว่างการประมวลผลที่ตามมา ให้เริ่มกระบวนการถ่ายภาพของวัสดุและผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจากวัสดุดังกล่าว ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานลดลง

การมีอยู่ของกลุ่มคาร์บอนิลไม่ได้กำหนดคุณสมบัติทางกลอย่างใดอย่างหนึ่ง (การนำเข้าสู่โมเลกุลขนาดใหญ่เริ่มต้นถึง 9% ไม่ได้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติทางกลของวัสดุ) หรือการส่งผ่านของแสงแดดโดยฟิล์ม (การดูดกลืนแสง ของแสงโดยกลุ่มคาร์บอนิลอยู่ในขอบเขตความยาวคลื่นที่น้อยกว่า 280 นาโนเมตร และแสงขององค์ประกอบดังกล่าวแทบไม่มีอยู่ในสเปกตรัมของดวงอาทิตย์) อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของกลุ่มคาร์บอนิลใน PE ที่กำหนดคุณสมบัติที่สำคัญมาก นั่นคือ ความต้านทานต่อแสง

ตัวเริ่มต้นการถ่ายภาพของ PE คือไฮโดรเปอร์ออกไซด์ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลของวัสดุหลักในกระบวนการทำลายทางกลเคมี การกระทำที่เริ่มต้นของพวกเขามีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงแรกของวัย ในขณะที่กลุ่มคาร์บอนิลมีผลอย่างมากในระยะหลัง

ดังที่ทราบกันดีว่าปฏิกิริยาการทำลายล้างและโครงสร้างที่แข่งขันกันเกิดขึ้นในช่วงอายุมากขึ้น ผลที่ตามมาของประการแรกคือการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ประการที่สองคือการก่อตัวของเศษเจลที่ไม่ละลายน้ำ อัตราการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสูงสุดเมื่อเริ่มอายุมากขึ้น ช่วงเวลานี้มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณเจลต่ำและคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลลดลง

นอกจากนี้ อัตราการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำลดลง เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในเนื้อหาของเจลและการยืดตัวสัมพัทธ์ลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงขั้นตอนของกระบวนการจัดโครงสร้าง จากนั้น (หลังจากถึงค่าสูงสุด) ปริมาณเจลใน VPE จะลดลงระหว่างการถ่ายภาพซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับการบริโภคของกลุ่มไวนิลดีนในพอลิเมอร์อย่างสมบูรณ์และความสำเร็จของค่าการยืดตัวสัมพัทธ์สูงสุดที่อนุญาต ผลกระทบนี้อธิบายได้จากการมีส่วนร่วมของโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่เกิดขึ้นในกระบวนการทำลายล้าง รวมถึงการแตกร้าวตามแนวชายแดนของการก่อตัวทางสัณฐานวิทยา ซึ่งทำให้ลักษณะทางกายภาพและทางกลลดลง และการเสื่อมสภาพในคุณสมบัติทางแสง

อัตราการเปลี่ยนแปลงในลักษณะทางกายภาพและทางกลของ WPE นั้นแทบไม่ขึ้นอยู่กับเนื้อหาของเศษเจลในนั้น อย่างไรก็ตาม ปริมาณเจลจะต้องถือเป็นปัจจัยเชิงโครงสร้างเสมอเมื่อเลือกวิธีการรีไซเคิล ดัดแปลง และเมื่อพิจารณาการใช้งานโพลีเมอร์

ในตาราง. 1 แสดงคุณสมบัติของ LDPE ก่อนและหลังอายุ 3 เดือน และ HLDPE ที่ได้จากการอัดขึ้นรูปจากฟิล์มที่มีอายุมาก

1 ลักษณะของคุณสมบัติของ LDPE ก่อนและหลังอายุ

ลักษณะเฉพาะ		ต้นฉบับ	หลังการผ่าตัด	การอัดรีด
ความเค้นแรงดึง MPa
การยืดตัวที่จุดขาด%
ความต้านทานการแตก h
ความคงทนต่อแสง วัน

ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงในลักษณะทางกายภาพและทางกลสำหรับ LDPE และ VLDPE ไม่เหมือนกัน: โพลีเมอร์ปฐมภูมิแสดงการลดลงซ้ำซากจำเจทั้งในด้านความแข็งแรงและการยืดตัวสัมพัทธ์ ซึ่งเท่ากับ 30 และ 70% ตามลำดับ หลังจากบ่มเป็นเวลา 5 เดือน สำหรับ LDPE ที่นำกลับมาใช้ใหม่ ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงในตัวบ่งชี้เหล่านี้ค่อนข้างแตกต่าง: ความเค้นแตกหักในทางปฏิบัติไม่เปลี่ยนแปลง และการยืดตัวสัมพัทธ์ลดลง 90% สาเหตุอาจเป็นเพราะว่ามีส่วนของเจลอยู่ใน HLDPE ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตัวเติมในพอลิเมอร์เมทริกซ์ การปรากฏตัวของ "สารตัวเติม" ดังกล่าวเป็นสาเหตุของการปรากฏตัวของความเครียดอย่างมีนัยสำคัญส่งผลให้ความเปราะบางของวัสดุเพิ่มขึ้นการยืดตัวสัมพันธ์ลดลงอย่างรวดเร็ว (มากถึง 10% ของค่า PE หลัก) ความต้านทานการแตกร้าว, ความต้านทานแรงดึง (10 ... 15 MPa), ความยืดหยุ่น, เพิ่มความแข็งแกร่ง

ในช่วงอายุของ PE ไม่เพียงแต่การสะสมของกลุ่มที่ประกอบด้วยออกซิเจน ซึ่งรวมถึงคีโตน และผลิตภัณฑ์น้ำหนักโมเลกุลต่ำเท่านั้น แต่ยังมีลักษณะทางกายภาพและทางกลที่ลดลงอย่างมาก ซึ่งไม่ได้รับการฟื้นฟูหลังจากการรีไซเคิลฟิล์มโพลีโอเลฟินที่มีอายุมาก การแปลงโครงสร้างและเคมีใน HLDPE เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในเฟสอสัณฐาน สิ่งนี้นำไปสู่ความอ่อนแอของเส้นแบ่งระหว่างใบหน้าในพอลิเมอร์ อันเป็นผลมาจากการที่วัสดุสูญเสียความแข็งแรง กลายเป็นเปราะ เปราะ และอาจมีอายุมากขึ้นทั้งในระหว่างการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์และระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ซึ่งได้แก่ มีลักษณะทางกายภาพและทางกลต่ำและอายุการใช้งาน

ในการประเมินโหมดการแปรรูปวัตถุดิบพอลิเอทิลีนทุติยภูมิที่เหมาะสมที่สุด ลักษณะทางรีโอโลยีของมันมีความสำคัญอย่างยิ่ง HLDPE มีลักษณะความลื่นไหลต่ำที่ความเค้นเฉือนต่ำ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามความเค้นที่เพิ่มขึ้น และการไหลของ HPE ที่เพิ่มขึ้นนั้นมากกว่าระดับปฐมภูมิ เหตุผลก็คือการปรากฏตัวของเจลใน HLDPE ซึ่งเพิ่มพลังงานกระตุ้นของการไหลของพอลิเมอร์ที่มีความหนืดอย่างมาก สามารถควบคุมความไหลได้โดยการเปลี่ยนอุณหภูมิระหว่างการประมวลผล - เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความลื่นไหลของการหลอมจะเพิ่มขึ้น

ดังนั้น วัสดุจึงมาจากการรีไซเคิล ซึ่งพื้นหลังมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล และเทคโนโลยี ในกระบวนการรีไซเคิล โพลีเมอร์จะได้รับผลกระทบจากปฏิกิริยาทางกลเคมีและความร้อน-ออกซิเดชันเพิ่มเติม และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพอลิเมอร์จะขึ้นอยู่กับความถี่ของการประมวลผล

เมื่อศึกษาอิทธิพลของความถี่ในการประมวลผลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับ พบว่าการประมวลผล 3-5 ครั้งมีผลเล็กน้อย (น้อยกว่าการประมวลผลหลักมาก) ความแรงลดลงอย่างเห็นได้ชัดเริ่มต้นที่การประมวลผล 5 - 10 ครั้ง ในกระบวนการแปรรูป HLDPE ซ้ำๆ แนะนำให้เพิ่มอุณหภูมิการหล่อขึ้น 3...5% หรือจำนวนรอบการหมุนของสกรูระหว่างการอัดรีด 4...6% เพื่อทำลายเจลที่ได้ ควรสังเกตว่าในกระบวนการแปรรูปซ้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในบรรยากาศ จะมีน้ำหนักโมเลกุลของโพลิโอเลฟินส์ลดลง ซึ่งทำให้ความเปราะบางของวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การประมวลผลซ้ำของพอลิเมอร์อื่นจากคลาสของโพลิโอเลฟินส์ - PP มักจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของดัชนีการไหลละลาย (MFR) แม้ว่าลักษณะความแข็งแรงของวัสดุจะไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นของเสียที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตชิ้นส่วน PP และชิ้นส่วนเองเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ร่วมกับวัสดุเดิมเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนใหม่

จากทั้งหมดที่กล่าวมา เป็นไปตามที่ควรแก้ไขวัตถุดิบซอฟต์แวร์รองเพื่อปรับปรุงคุณภาพและเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมัน

2.2.2 เทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบโพลิโอเลฟินรีไซเคิลให้เป็นเม็ด

ในการแปลงเทอร์โมพลาสติกเหลือใช้ให้เป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่อไป จำเป็นต้องมีการบำบัดล่วงหน้า การเลือกวิธีการรักษาก่อนการบำบัดขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของของเสียและระดับของการปนเปื้อนเป็นหลัก ดังนั้นของเสียที่เป็นเนื้อเดียวกันจากการผลิตและการแปรรูปของ LDPE มักจะถูกแปรรูป ณ สถานที่ที่ผลิต ซึ่งต้องการการบำบัดล่วงหน้าเพียงเล็กน้อย - ส่วนใหญ่เป็นการบดและแกรนูล

ของเสียในรูปของสินค้าล้าสมัยต้องมีการเตรียมการที่ละเอียดยิ่งขึ้น การเตรียมของเสียจากฟิล์ม PE ทางการเกษตร ถุงปุ๋ย ของเสียจากแหล่งที่มีขนาดกะทัดรัดอื่นๆ และของเสียผสมรวมถึงขั้นตอนต่อไปนี้: การคัดแยก (หยาบ) และการระบุ (สำหรับขยะผสม) การย่อย การแยกขยะผสม การล้าง การอบแห้ง หลังจากนั้นวัสดุจะถูกแกรนูล

การคัดแยกล่วงหน้าเป็นการคัดแยกขยะแบบคร่าวๆ ตามลักษณะต่างๆ: สี ขนาด รูปร่าง และถ้าจำเป็นและเป็นไปได้ ตามประเภทของพลาสติก การคัดแยกล่วงหน้ามักจะทำด้วยมือบนโต๊ะหรือสายพานลำเลียง เมื่อทำการคัดแยก วัตถุแปลกปลอมและการรวมต่างๆ จะถูกลบออกจากขยะพร้อมกัน

การแยกเทอร์โมพลาสติกของเสียแบบผสม (ภายในประเทศ) แยกตามประเภทดำเนินการโดยใช้วิธีการหลักดังต่อไปนี้: การลอยตัว การแยกสารในตัวกลางหนัก การแยกสารในอากาศ การแยกด้วยไฟฟ้า วิธีทางเคมี และวิธีการทำความเย็นแบบลึก วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือวิธีการลอยตัว ซึ่งช่วยให้สามารถแยกส่วนผสมของเทอร์โมพลาสติกอุตสาหกรรม เช่น PE, PP, PS และ PVC ได้ การแยกพลาสติกทำได้โดยการเติมสารลดแรงตึงผิวลงในน้ำ ซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติที่ชอบน้ำของพลาสติกนั้น

ในบางกรณี วิธีที่มีประสิทธิภาพในการแยกโพลีเมอร์อาจเป็นการละลายพวกมันในตัวทำละลายทั่วไปหรือในของผสมของตัวทำละลาย โดยการบำบัดสารละลายด้วยไอน้ำ, PVC, PS และส่วนผสมของโพลิโอเลฟินส์จะถูกแยกออก ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ - ไม่น้อยกว่า 96%

วิธีการลอยตัวและการแยกสารในตัวกลางหนักเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าที่สุดในบรรดาวิธีที่กล่าวมาข้างต้น

ของเสียที่ล้าสมัยและมีสิ่งเจือปนจากคลังวัตถุดิบไม่เกิน 5% ถูกส่งไปยังหน่วยคัดแยกขยะ 1 ในระหว่างนั้นการสุ่มเอาสิ่งแปลกปลอมออกจากพวกมันและชิ้นส่วนที่ปนเปื้อนอย่างหนักจะถูกทิ้ง ของเสียที่คัดแยกแล้วจะถูกบดในเครื่องบดมีด 2 การเจียรแบบเปียกหรือแบบแห้งเพื่อให้ได้มวลหลวมที่มีขนาดอนุภาค 2 ... 9 มม.

ประสิทธิภาพของเครื่องเจียรไม่ได้พิจารณาจากการออกแบบ จำนวนและความยาวของมีด ความเร็วของโรเตอร์เท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากประเภทของเสียด้วย ดังนั้น ผลผลิตที่ต่ำที่สุดอยู่ในกระบวนการผลิตขยะพลาสติกแบบโฟม ซึ่งใช้ปริมาณมาก และบรรจุได้ยาก ผลผลิตสูงขึ้นเมื่อแปรรูปฟิล์มเสีย เส้นใย ผลิตภัณฑ์เป่า

สำหรับเครื่องบดมีดทั้งหมด คุณลักษณะเฉพาะคือเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสัมพันธ์กับลักษณะเฉพาะของกระบวนการบดวัสดุพอลิเมอร์ทุติยภูมิ เพื่อลดระดับเสียง เครื่องบดพร้อมกับเครื่องยนต์และพัดลมถูกปิดไว้ในปลอกป้องกันเสียงรบกวน ซึ่งสามารถถอดออกได้และมีหน้าต่างพิเศษพร้อมบานประตูหน้าต่างสำหรับบรรจุวัสดุที่บดแล้ว

การเจียรเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในการเตรียมของเสียสำหรับการแปรรูป เนื่องจากระดับของการเจียรกำหนดความหนาแน่นรวม ความสามารถในการไหล และขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ที่ได้ การควบคุมระดับการเจียรทำให้สามารถใช้เครื่องจักรในกระบวนการแปรรูป ปรับปรุงคุณภาพของวัสดุโดยการหาค่าเฉลี่ยของคุณลักษณะทางเทคโนโลยี ลดระยะเวลาของการดำเนินการทางเทคโนโลยีอื่นๆ และทำให้การออกแบบอุปกรณ์แปรรูปง่ายขึ้น

วิธีการเจียรที่มีแนวโน้มมากคือการแช่แข็งซึ่งทำให้ได้ผงจากของเสียที่มีระดับการกระจาย 0.5 ... 2 มม. การใช้เทคโนโลยีผงมีข้อดีหลายประการ: เวลาในการผสมลดลง การลดการใช้พลังงานและต้นทุนชั่วโมงทำงานสำหรับการบำรุงรักษาเครื่องผสมในปัจจุบัน การกระจายตัวของส่วนประกอบที่ดีขึ้นในส่วนผสม ลดการทำลายของโมเลกุลขนาดใหญ่ ฯลฯ

จากวิธีการที่รู้จักในการรับวัสดุโพลีเมอร์ที่เป็นผงที่ใช้ในเทคโนโลยีเคมี วิธีการบดของเสียเทอร์โมพลาสติกที่ยอมรับได้มากที่สุดคือการเจียรทางกล การเจียรด้วยกลไกสามารถทำได้สองวิธี: การอบด้วยความเย็น (การเจียรด้วยไนโตรเจนเหลวหรือสารทำความเย็นอื่น ๆ และที่อุณหภูมิปกติในสภาพแวดล้อมของส่วนผสมที่ละลายลิ่มออก ซึ่งใช้พลังงานน้อยกว่า

ถัดไป ขยะที่บดแล้วจะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องซักผ้าเพื่อล้าง 3 . การฟอกจะดำเนินการในหลายขั้นตอนด้วยส่วนผสมของผงซักฟอกพิเศษ บิดในเครื่องปั่นเหวี่ยง 4 มวลที่มีความชื้น 10 ... 15% ถูกป้อนเข้าสู่กระบวนการคายน้ำขั้นสุดท้ายในโรงงานอบแห้ง 5 จนความชื้นคงเหลือ 0.2% แล้วจึงใส่ลงในเครื่องบดย่อย 6 (รูปที่ 1.1)

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

ข้าว. 1.1 โครงการรีไซเคิลโพลิโอเลฟินส์ให้เป็นเม็ด:

1 - หน่วยแยกขยะ; 2 - เครื่องบด; 3 - เครื่องซักผ้า; 4 - เครื่องหมุนเหวี่ยง; 5 - โรงงานอบแห้ง; 6 - เครื่องบดย่อย

เครื่องอบแห้งประเภทต่างๆ ใช้สำหรับทำให้ของเสียแห้ง: หิ้ง, สายพาน, ทัพพี, เตียงฟลูอิไดซ์, กระแสน้ำวน ฯลฯ

มีการผลิตพืชในต่างประเทศซึ่งมีอุปกรณ์สำหรับซักและอบแห้งที่มีความจุสูงถึง 350 ... 500 กก. / ชม. ในการติดตั้งดังกล่าว ขยะที่บดแล้วจะถูกบรรจุลงในอ่างซึ่งเต็มไปด้วยน้ำยาซักผ้า ฟิล์มผสมกับเครื่องผสมพายในขณะที่สิ่งสกปรกตกตะกอนที่ด้านล่างและฟิล์มที่ล้างจะลอย การคายน้ำและทำให้แห้งของฟิล์มจะดำเนินการบนหน้าจอสั่นและในตัวแยกกระแสน้ำวน ความชื้นที่เหลือน้อยกว่า 0.1%

แกรนูลเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการเตรียมวัตถุดิบทุติยภูมิเพื่อนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่อไป ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับ HLDPE เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำและความยากในการขนส่ง ในระหว่างกระบวนการแกรนูล วัสดุจะถูกบดอัด อำนวยความสะดวกในการประมวลผลเพิ่มเติม มีการเฉลี่ยลักษณะของวัตถุดิบรอง ส่งผลให้วัสดุที่สามารถประมวลผลบนอุปกรณ์มาตรฐาน

สำหรับการทำให้เป็นพลาสติกของของเสียที่บดและทำความสะอาดแล้ว เครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวที่มีความยาว (25 ... 30) ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุด ดีติดตั้งตัวกรองแบบต่อเนื่องและมีโซนกำจัดแก๊ส สำหรับเครื่องอัดรีดดังกล่าว เทอร์โมพลาสติกทุติยภูมิเกือบทุกประเภทได้รับการประมวลผลอย่างมีประสิทธิภาพด้วยความหนาแน่นรวมของวัสดุที่บดแล้วในช่วง 50 ... 300 กก. / ลบ.ม. อย่างไรก็ตามสำหรับการประมวลผลของเสียที่ปนเปื้อนและผสมต้องใช้ตัวกดแบบพิเศษโดยมีเวิร์มแบบหลายเธรดแบบสั้น (ความยาว (3.5 ... 5) ดี) มีหัวฉีดทรงกระบอกในเขตการอัดรีด

หน่วยหลักของระบบนี้คือเครื่องอัดรีดที่มีกำลังขับ 90 กิโลวัตต์ เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรู 253 มม. และอัตราส่วน หลี่/ดี= 3.75. ที่ทางออกของเครื่องอัดรีด ได้ออกแบบหัวฉีดลูกฟูกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 420 มม. เนื่องจากความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทานและแรงเฉือนบนวัสดุพอลิเมอร์ มันละลายในระยะเวลาอันสั้น และรับประกันการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างรวดเร็ว

ละลาย. การเปลี่ยนช่องว่างระหว่างหัวฉีดทรงกรวยและปลอกทำให้สามารถปรับแรงเฉือนและแรงเสียดทานได้ในขณะเปลี่ยนโหมดการประมวลผล เนื่องจากการหลอมเกิดขึ้นเร็วมาก จึงไม่สังเกตเห็นการย่อยสลายด้วยความร้อนของพอลิเมอร์ ระบบนี้มีชุดขจัดแก๊ส ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการประมวลผลวัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิ

วัสดุที่เป็นเม็ดทุติยภูมินั้นได้มาจากลำดับของกระบวนการตัดและการหล่อเย็นในสองวิธี: แกรนูลบนหัวและแกรนูลใต้น้ำ ทางเลือกของวิธีการแกรนูลขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเทอร์โมพลาสติกที่จะนำไปแปรรูป และโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความหนืดของการหลอมและการยึดติดกับโลหะ

ในระหว่างการทำแกรนูลบนหัว โพลีเมอร์หลอมจะถูกบีบออกผ่านรูในรูปแบบของมัดทรงกระบอก ซึ่งถูกตัดออกโดยมีดที่เลื่อนไปตามเพลทสปินเนอร์ เม็ดที่ได้จะถูกทิ้งด้วยมีดจากหัวและทำให้เย็นลง การตัดและการทำความเย็นสามารถทำได้ในอากาศ ในน้ำ หรือโดยการตัดในอากาศ และการทำให้เย็นลงในน้ำ สำหรับซอฟต์แวร์ที่มีการยึดเกาะสูงกับโลหะและมีแนวโน้มที่จะเกาะติดกันมากขึ้น น้ำจะใช้เป็นตัวกลางในการทำความเย็น

เมื่อใช้อุปกรณ์ที่มีความจุมาก จะเรียกว่าแกรนูลใต้น้ำ ด้วยวิธีนี้ โพลีเมอร์หลอมจะถูกบีบออกมาในรูปของเกลียวผ่านรูของแผ่นสปินเนอร์บนหัวลงไปในน้ำทันที แล้วหั่นเป็นเม็ดด้วยมีดหมุน อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นจะคงอยู่ภายในช่วง 50...70 °C ซึ่งช่วยให้เกิดการระเหยของความชื้นตกค้างจากพื้นผิวของแกรนูลอย่างเข้มข้นยิ่งขึ้น ปริมาณน้ำ 20…40 ลบ.ม. ต่อเม็ด 1 ตัน

ส่วนใหญ่มักจะเกิดเส้นหรือริบบิ้นขึ้นในหัวเครื่องบดย่อยซึ่งจะถูกทำให้เป็นเม็ดหลังจากระบายความร้อนในอ่างน้ำ เส้นผ่านศูนย์กลางของแกรนูลที่ได้คือ 2…5 มม.

ควรระบายความร้อนด้วยอัตราที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้เม็ดเม็ดเสียรูป ไม่เกาะติดกัน และเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกำจัดความชื้นที่หลงเหลืออยู่

อุณหภูมิส่วนหัวมีผลอย่างมากต่อการกระจายขนาดของเม็ด กริดจะวางอยู่ระหว่างช่องอัดรีดและช่องดายเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิหลอมเหลวสม่ำเสมอ จำนวนรูทางออกในหัวคือ 20…300

ประสิทธิภาพของกระบวนการแกรนูลขึ้นอยู่กับชนิดของเทอร์โมพลาสติกทุติยภูมิและลักษณะทางรีโอโลยี

การศึกษาเม็ด HPE ระบุว่าคุณสมบัติความหนืดแทบไม่แตกต่างจากคุณสมบัติของ PE ปฐมภูมิ กล่าวคือ สามารถแปรรูปได้ภายใต้ระบบการอัดรีดและการฉีดขึ้นรูปเดียวกันกับ PE บริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีคุณภาพและความทนทานต่ำ

เม็ดใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์สำหรับสารเคมีในครัวเรือน ไม้แขวนเสื้อ ชิ้นส่วนก่อสร้าง อุปกรณ์การเกษตร พาเลทสำหรับขนส่งสินค้า ท่อไอเสีย เยื่อบุของช่องระบายน้ำ ท่อไม่มีแรงดันสำหรับการหลอมเหลว และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้มาจากวัตถุดิบทุติยภูมิที่ "บริสุทธิ์" อย่างไรก็ตามมีแนวโน้มมากขึ้นคือการเพิ่มวัตถุดิบรองลงในวัตถุดิบหลักในปริมาณ 20 ... 30% การนำพลาสติไซเซอร์ สารเพิ่มความคงตัว และสารตัวเติมเข้าไปในองค์ประกอบพอลิเมอร์ทำให้สามารถเพิ่มตัวเลขนี้เป็น 40–50% สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงลักษณะทางกายภาพและทางกลของผลิตภัณฑ์ แต่ความทนทาน (เมื่อทำงานในสภาพอากาศที่รุนแรง) เพียง 0.6 ... 0.75 ของความทนทานของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพอลิเมอร์บริสุทธิ์ วิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการดัดแปลงพอลิเมอร์ทุติยภูมิ ตลอดจนการสร้างวัสดุพอลิเมอร์ทุติยภูมิที่มีการเติมมาก

2.2.3 วิธีการดัดแปลงโพลิโอเลฟินส์รีไซเคิล

ผลการศึกษากลไกของกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานและการประมวลผลของซอฟต์แวร์และคำอธิบายเชิงปริมาณช่วยให้สรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่ได้จากวัตถุดิบทุติยภูมิควรมีไม่เกิน 0.1 ... 0.5 โมลของกลุ่มที่ใช้งานออกซิไดซ์และ มีน้ำหนักโมเลกุลที่เหมาะสมและ MWD รวมทั้งมีตัวชี้วัดทางกายภาพ ทางกล และเทคโนโลยีที่สามารถทำซ้ำได้ ในกรณีนี้เท่านั้น ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสามารถใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานที่รับประกันเพื่อทดแทนวัตถุดิบหลักที่หายากได้ อย่างไรก็ตาม แกรนูลที่ผลิตในปัจจุบันไม่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้

วิธีที่เชื่อถือได้ในการแก้ปัญหาการสร้างวัสดุและผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์คุณภาพสูงจากซอฟต์แวร์รองคือการดัดแปลงแกรนูลซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อป้องกันกลุ่มการทำงานและศูนย์แอคทีฟด้วยวิธีการทางเคมีหรือฟิสิกส์เคมีและสร้างวัสดุที่ เป็นเนื้อเดียวกันในโครงสร้างที่มีคุณสมบัติในการทำซ้ำได้

วิธีการปรับเปลี่ยน PO สำรองของวัตถุดิบสามารถแบ่งออกเป็นสารเคมี (การเชื่อมขวาง การแนะนำสารเติมแต่งต่างๆ ส่วนใหญ่มาจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ การแปรรูปด้วยของเหลวอินทรีย์ซิลิคอน ฯลฯ) และทางกายภาพและทางกล (การเติมด้วยแร่และสารตัวเติมอินทรีย์)

ตัวอย่างเช่น ปริมาณสูงสุดของเศษเจล (มากถึง 80%) และคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลสูงสุดของ VLDPE แบบเชื่อมขวางนั้นทำได้ด้วยการนำไดคัมมิลเปอร์ออกไซด์ 2–2.5% บนลูกกลิ้งที่อุณหภูมิ 130°C เป็นเวลา 10 นาที การยืดตัวสัมพัทธ์ที่จุดขาดของวัสดุดังกล่าวคือ 210% ดัชนีการไหลของของเหลวคือ 0.1…0.3 ก./10 นาที ระดับของการเชื่อมขวางจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและระยะเวลาการกลิ้งที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการย่อยสลายที่แข่งขันกัน ซึ่งช่วยให้คุณปรับระดับของการเชื่อมขวาง ลักษณะทางกายภาพ ทางกล และเทคโนโลยีของวัสดุที่ดัดแปลง

ได้มีการพัฒนาวิธีการสำหรับการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์จาก HLDPE โดยการแนะนำไดคูมิลเปอร์ออกไซด์โดยตรงในกระบวนการแปรรูป และได้ต้นแบบของท่อและผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปที่มี 70 ... 80% ของเศษเจล

การแนะนำแว็กซ์และอีลาสโตเมอร์ (ชิ้นส่วนมวลมากถึง 5 ชิ้น) ช่วยเพิ่มความสามารถในการแปรรูปของ VPE เพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพและทางกล (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการยืดตัวที่ความต้านทานการแตกและการแตกร้าว - เพิ่มขึ้น 10% และจาก 1 ถึง 320 ชั่วโมงตามลำดับ) และลดลง การแพร่กระจายซึ่งบ่งบอกถึงการเพิ่มขึ้นของความเป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุ

การดัดแปลง HLDPE ด้วย Maleic anhydride ในเครื่องอัดรีดแบบจานจะทำให้มีความแข็งแรง ทนต่อความร้อน การยึดเกาะ และความทนทานต่อการเกิดแสงเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้ การปรับเปลี่ยนทำได้ที่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่าของตัวปรับแต่งและระยะเวลาของกระบวนการที่สั้นกว่าด้วยการแนะนำของอีลาสโตเมอร์

แนวทางหนึ่งที่จะปรับปรุงคุณภาพของวัสดุพอลิเมอร์จาก PO ทุติยภูมิคือการบำบัดด้วยความร้อนด้วยเครื่องกลด้วยสารประกอบออร์กาโนซิลิกอน วิธีนี้ช่วยให้ได้ผลิตภัณฑ์จากวัสดุรีไซเคิลที่มีความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความทนทานต่อการเสื่อมสภาพที่เพิ่มขึ้น กลไกการดัดแปลงประกอบด้วยการก่อตัวของพันธะเคมีระหว่างกลุ่มไซลอกเซนของพันธะของเหลวออร์กาโนซิลิกอนและพันธะไม่อิ่มตัวและกลุ่ม PO รองที่มีออกซิเจน

กระบวนการทางเทคโนโลยีเพื่อให้ได้วัสดุที่ดัดแปลงประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: การคัดแยก การบด และการล้างของเสีย การบำบัดของเสียด้วยของเหลวออร์แกโนซิลิกอนที่ 90 ± 10 °C เป็นเวลา 4…6 ชั่วโมง; การทำให้แห้งของเสียดัดแปลงโดยการหมุนเหวี่ยง การปรับสภาพของเสียดัดแปลง

นอกจากวิธีการดัดแปลงแบบโซลิดเฟสแล้ว ยังเสนอวิธีการปรับเปลี่ยน VPE ในสารละลาย ซึ่งทำให้ได้ผง VLDPE ที่มีขนาดอนุภาคไม่เกิน 20 ไมโครเมตร ผงนี้สามารถใช้สำหรับการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์โดยการขึ้นรูปแบบหมุนและสำหรับการเคลือบโดยการพ่นด้วยไฟฟ้าสถิต

สิ่งที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์และเป็นประโยชน์อย่างยิ่งคือการสร้างวัสดุโพลีเมอร์แบบเติมโดยใช้วัตถุดิบโพลีเอทิลีนรีไซเคิล การใช้วัสดุโพลีเมอร์จากวัสดุรีไซเคิลที่มีสารตัวเติมสูงถึง 30% จะทำให้สามารถปลดปล่อยวัตถุดิบหลักได้ถึง 40% และส่งไปยังการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถหาได้จากวัตถุดิบทุติยภูมิ (ท่อแรงดัน ฟิล์มบรรจุภัณฑ์) , การขนส่งภาชนะที่ใช้ซ้ำได้ เป็นต้น) ซึ่งจะช่วยลดการขาดแคลนวัตถุดิบพอลิเมอร์ขั้นต้นได้อย่างมาก

เพื่อให้ได้วัสดุพอลิเมอร์ที่เติมจากวัสดุรีไซเคิล สามารถใช้สารตัวเติมที่กระจายตัวและเสริมแรงของแร่ธาตุและแหล่งกำเนิดอินทรีย์ ตลอดจนสารตัวเติมที่สามารถหาได้จากของเสียโพลีเมอร์ (ขยะเทอร์โมเซ็ตบดและเศษยาง) ขยะเทอร์โมพลาสติกเกือบทั้งหมดสามารถเติมได้ เช่นเดียวกับของเสียผสม ซึ่งในกรณีนี้ควรเลือกจากมุมมองทางเศรษฐกิจ

ตัวอย่างเช่นความได้เปรียบของการใช้ลิกนินนั้นสัมพันธ์กับการมีอยู่ของสารประกอบฟีนอลิกซึ่งมีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพของ VPEN ระหว่างการทำงาน ไมกา - ด้วยการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีการคืบต่ำ ทนต่อความร้อนและสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้น และยังโดดเด่นด้วยอุปกรณ์การแปรรูปที่สึกหรอต่ำและต้นทุนต่ำ ดินขาว, หินเปลือกหอย, เถ้าจากหินดินดาน, ถ่านหินทรงกลมและเหล็กถูกใช้เป็นสารตัวเติมเฉื่อยราคาถูก

ด้วยการนำฟอสโฟยิปซัมที่กระจายตัวอย่างละเอียดในขี้ผึ้งโพลีเอทิลีนเข้าไปใน WPE ได้องค์ประกอบที่มีการยืดตัวเพิ่มขึ้นที่จุดขาด เอฟเฟกต์นี้สามารถอธิบายได้ด้วยเอฟเฟกต์การทำให้เป็นพลาสติกของโพลีเอทิลีนแว็กซ์ ดังนั้นความต้านทานแรงดึงของ VPE ที่เติมด้วยฟอสโฟยิปซั่มจึงสูงกว่า VPE ถึง 25% และโมดูลัสแรงดึงสูงกว่า 250%

เอฟเฟกต์การเสริมแรงเมื่อนำไมกาเข้าสู่ HPE นั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติของโครงสร้างผลึกของสารตัวเติม อัตราส่วนลักษณะเฉพาะสูง (อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของเกล็ดต่อความหนา) และการใช้ HPE แบบผงที่บดแล้วทำให้เป็นไปได้ เพื่อรักษาโครงสร้างของสะเก็ดให้มีการทำลายน้อยที่สุด

องค์ประกอบที่ประกอบด้วยลิกนิน, หินดินดาน, ดินขาว, ทรงกลม, ขยะซาโพรเพลมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ค่อนข้างต่ำ แต่มีราคาถูกที่สุดและสามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ก่อสร้าง

2.3 การรีไซเคิลโพลีไวนิลคลอไรด์

ในระหว่างกระบวนการแปรรูป โพลีเมอร์ต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูง ความเค้นเฉือน และการเกิดออกซิเดชัน ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของวัสดุ คุณสมบัติทางเทคโนโลยีและการปฏิบัติงาน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุได้รับอิทธิพลอย่างเด็ดขาดจากกระบวนการทางความร้อนและความร้อนออกซิเดชัน

พีวีซีเป็นหนึ่งในพอลิเมอร์สายโซ่คาร์บอนอุตสาหกรรมที่มีความเสถียรน้อยที่สุด ปฏิกิริยาการเสื่อมสภาพของ PVC - การดีไฮโดรคลอริเนชันเริ่มต้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C และที่ 160 °C ปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างรวดเร็ว อันเป็นผลมาจากการเกิดออกซิเดชันทางความร้อนของ PVC กระบวนการรวมและการแยกส่วนเกิดขึ้น - การเชื่อมโยงข้ามและการทำลาย

การทำลายพีวีซีจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในสีเริ่มต้นของพอลิเมอร์อันเนื่องมาจากการก่อตัวของกลุ่มโครโมฟอร์และการเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญในลักษณะทางกายภาพ ทางกล อิเล็กทริก และประสิทธิภาพอื่นๆ การเชื่อมขวางส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลเชิงเส้นตรงเป็นกิ่งก้านและในที่สุดเป็นโครงสร้างสามมิติที่มีการเชื่อมขวาง ในขณะเดียวกันความสามารถในการละลายของพอลิเมอร์และความสามารถในการแปรรูปก็แย่ลงอย่างมาก ในกรณีของ plasticized PVC การเชื่อมขวางจะลดความเข้ากันได้ของพลาสติไซเซอร์กับพอลิเมอร์ เพิ่มการย้ายถิ่นของพลาสติไซเซอร์ และทำให้คุณสมบัติด้านประสิทธิภาพของวัสดุลดลงอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้

นอกเหนือจากการพิจารณาอิทธิพลของสภาพการทำงานและความถี่ของการประมวลผลวัสดุพอลิเมอร์ทุติยภูมิแล้ว ยังจำเป็นต้องประเมินอัตราส่วนที่สมเหตุสมผลของของเสียและวัตถุดิบสดในองค์ประกอบที่มุ่งหมายสำหรับการแปรรูปอีกด้วย

เมื่อทำการอัดรีดผลิตภัณฑ์จากวัตถุดิบผสม มีความเสี่ยงที่จะถูกคัดออกเนื่องจากความหนืดหลอมที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเสนอให้ขับ PVC บริสุทธิ์และรีไซเคิลด้วยเครื่องจักรที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ผงพีวีซีสามารถผสมกับพอลิเมอร์รีไซเคิลได้เกือบทุกครั้ง

ลักษณะสำคัญที่กำหนดความเป็นไปได้พื้นฐานของการรีไซเคิลขยะ PVC (เวลาดำเนินการที่อนุญาต อายุการใช้งานของวัสดุหรือผลิตภัณฑ์รีไซเคิล) ตลอดจนความจำเป็นในการเสริมความแข็งแกร่งของกลุ่มการทำให้เสถียรคือเวลาความเสถียรทางความร้อน

2.3.1 วิธีการบำบัดของเสียพีวีซี

ตามกฎแล้วของเสียจากอุตสาหกรรมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกนำไปรีไซเคิล และในกรณีที่วัสดุชั้นบางๆ

ในบางกรณี ขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือขัดเพื่อขจัดชั้นที่เสื่อมสภาพออกด้วยการประมวลผลวัสดุให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ด้อยกว่าคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากวัสดุดั้งเดิม

ในการแยกพอลิเมอร์ออกจากโลหะ (สายไฟ, สายเคเบิล) ใช้วิธีนิวแมติก โดยทั่วไปแล้ว พีวีซีแบบแยกพลาสติกสามารถใช้เป็นฉนวนลวดแรงดันต่ำหรือผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูป ในการกำจัดการรวมโลหะและแร่ สามารถใช้ประสบการณ์ของอุตสาหกรรมการกัดโดยใช้วิธีการเหนี่ยวนำ วิธีการแยกโดยสมบัติทางแม่เหล็กสามารถนำมาใช้ ในการแยกอลูมิเนียมฟอยล์ออกจากเทอร์โมพลาสติก ใช้ความร้อนในน้ำที่อุณหภูมิ 95–100 °C

เสนอให้จุ่มภาชนะที่ไม่ใช้แล้วที่มีฉลากติดฉลากไนโตรเจนเหลวหรือออกซิเจนที่อุณหภูมิไม่เกิน -50 °C เพื่อทำให้ฉลากหรือกาวเปราะ ซึ่งจะทำให้ง่ายต่อการบดและแยกวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น กระดาษ .

วิธีการประหยัดพลังงานสำหรับการเตรียมขยะพลาสติกแบบแห้งโดยใช้เครื่องอัด วิธีนี้แนะนำสำหรับการประมวลผลของเสียจากหนังเทียม (IR) ของเสียจากหนังเทียม เสื่อน้ำมัน PVC และรวมถึงการดำเนินการทางเทคโนโลยีหลายประการ: การบด การแยกเส้นใยสิ่งทอ การทำให้เป็นพลาสติก การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การบดอัดและการแกรนูล นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มสารเติมแต่ง เส้นใยด้านในถูกแยกออกจากกันสามครั้ง - หลังจากการบดด้วยมีดครั้งแรก หลังจากการบดอัดและการบดด้วยมีดทุติยภูมิ ได้มวลการขึ้นรูปซึ่งสามารถนำไปแปรรูปได้โดยการฉีดขึ้นรูป ซึ่งยังคงมีส่วนประกอบที่เป็นเส้นใยซึ่งไม่รบกวนการแปรรูป แต่ทำหน้าที่เป็นสารตัวเติมที่เสริมความแข็งแรงของวัสดุ

2.3.2 วิธีการรีไซเคิลขยะพลาสติกพีวีซี

การฉีดขึ้นรูป

ของเสียประเภทหลักที่ใช้ PVC ที่ยังไม่ได้บรรจุ ได้แก่ พลาสติซอลเจลาติไนซ์ ของเสียทางเทคโนโลยี และผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่อง ที่สถานประกอบการอุตสาหกรรมเบาในรัสเซีย เทคโนโลยีต่อไปนี้สำหรับการแปรรูปขยะพลาสติซอลถูกใช้โดยวิธีการฉีดขึ้นรูป

เป็นที่ยอมรับแล้วว่าสามารถผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุพีวีซีรีไซเคิลที่มีคุณภาพน่าพอใจได้โดยใช้เทคโนโลยีพลาสติซอล กระบวนการนี้รวมถึงการหั่นฟิล์มและแผ่นของเสีย การเตรียมพีวีซีเพสต์ในพลาสติไซเซอร์ การขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ใหม่โดยการหล่อ

พลาสติซอลที่ไม่ผ่านการเจลาติไนซ์ถูกรวบรวมในภาชนะระหว่างการทำความสะอาดตัวจ่าย, เครื่องผสม, ผ่านเจลาติไนเซชั่น, จากนั้นผสมกับของเสียในกระบวนการและผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องบนลูกกลิ้ง, แผ่นที่ได้จะถูกประมวลผลบนเครื่องเจียรแบบโรตารี่ เศษพลาสติซอลที่ได้จึงถูกแปรรูปโดยการฉีดขึ้นรูป เศษพลาสติซอล จำนวน 10 ... 50 wt. h สามารถใช้ในองค์ประกอบที่มียางเพื่อให้ได้สารประกอบของยาง และทำให้สามารถแยกสารปรับผ้านุ่มออกจากสูตรได้

สำหรับการแปรรูปของเสียโดยการฉีดขึ้นรูป ตามกฎแล้ว เครื่องจักรประเภทบุกรุกจะใช้สกรูที่หมุนตลอดเวลา การออกแบบที่รับรองการดักจับของเสียที่เกิดขึ้นเองและการทำให้ของเสียเป็นเนื้อเดียวกัน

วิธีการหนึ่งที่น่าสนใจสำหรับการใช้ขยะพีวีซีคือการหล่อแบบหลายองค์ประกอบ ด้วยวิธีการประมวลผลนี้ ผลิตภัณฑ์มีชั้นนอกและชั้นในของวัสดุที่แตกต่างกัน ตามกฎแล้วชั้นนอกนั้นเป็นพลาสติกเชิงพาณิชย์คุณภาพสูงมีความเสถียรย้อมและมีลักษณะที่ดี ชั้นในเป็นวัตถุดิบโพลีไวนิลคลอไรด์รีไซเคิล การแปรรูปเทอร์โมพลาสติกด้วยวิธีนี้ทำให้สามารถประหยัดวัตถุดิบหลักที่ขาดแคลนได้อย่างมาก ลดการบริโภคลงมากกว่าสองเท่า

การอัดรีด

ในปัจจุบัน หนึ่งในวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการแปรรูปของเสียจากวัสดุพอลิเมอร์ที่มีพีวีซีเป็นส่วนประกอบเพื่อจุดประสงค์ในการกำจัดคือวิธีการกระจายตัวของความเครียดแบบยืดหยุ่น โดยอิงจากปรากฏการณ์การทำลายหลายครั้งภายใต้สภาวะของการสัมผัสแรงดันสูงและแรงเฉือนร่วมกัน การเสียรูปที่อุณหภูมิสูง

การกระจายการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นของวัสดุที่บดหยาบเบื้องต้นที่มีขนาดอนุภาค 103 ไมโครเมตร ดำเนินการในเครื่องกระจายกระจายแบบโรตารี่แบบสกรูเดี่ยว วัสดุฟิล์มที่ทำซ้ำของเสียที่ทำจากพลาสติกที่ใช้แล้วบนพื้นฐานที่แตกต่างกัน (เสื่อน้ำมันบนผ้าโพลีเอสเตอร์ โฟมบนกระดาษ หนังเทียมบนผ้าฝ้าย) ถูกแปรรูปเป็นวัสดุทุติยภูมิที่เป็นเนื้อเดียวกันกระจาย ซึ่งเป็นส่วนผสมของพลาสติกพีวีซีกับ ฐานบดที่มีขนาดอนุภาคที่เป็นไปได้มากที่สุด 320…615 µm ไม่สมมาตรอย่างเด่น โดยมีพื้นที่ผิวจำเพาะสูง (2.8…4.1 m2/g) สภาวะการกระจายตัวที่เหมาะสมที่สุดภายใต้ผลิตภัณฑ์ที่มีการกระจายตัวสูงที่สุดคืออุณหภูมิในโซนสารช่วยกระจายตัว 130 ... 150 ... 70 ° C; ระดับการบรรทุกไม่เกิน 60%; ความเร็วสกรูขั้นต่ำ 35 รอบต่อนาที การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการประมวลผลของวัสดุพีวีซีนำไปสู่กระบวนการย่อยสลายที่ไม่ต้องการในโพลีเมอร์ซึ่งแสดงออกในการทำให้ผลิตภัณฑ์มืดลง การเพิ่มระดับการโหลดและความเร็วในการหมุนของสกรูจะทำให้การกระจายตัวของวัสดุแย่ลง

การรีไซเคิลของเสียจากวัสดุพีวีซีที่เป็นพลาสติกแบบไม่มีมูลฐาน (ฟิล์มเกษตร ฟิล์มฉนวน ท่อพีวีซี) โดยการกระจายการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเพื่อให้ได้วัสดุทุติยภูมิคุณภาพสูงที่มีการกระจายตัวสูง สามารถทำได้โดยไม่มีปัญหาทางเทคโนโลยีด้วยรูปแบบการกระจายที่กว้างขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่กระจายตัวได้ละเอียดยิ่งขึ้นจะเกิดขึ้นด้วยขนาดอนุภาค 240 ... 335 ไมครอน ซึ่งมีลักษณะเป็นทรงกลมเด่น

ผลกระทบจากการเสียรูปยางยืดระหว่างการกระจายตัวของวัสดุพีวีซีแข็ง (วัสดุทนต่อแรงกระแทกสำหรับขวดน้ำแร่ ท่อพีวีซีสุขาภิบาล ฯลฯ) จะต้องดำเนินการที่อุณหภูมิสูงขึ้น (170 ... 180 ... ความเร็วสกรูขั้นต่ำ 35 รอบต่อนาที เมื่อเบี่ยงเบนจากโหมดการกระจายที่ระบุ จะสังเกตเห็นปัญหาทางเทคโนโลยีและการเสื่อมสภาพในคุณภาพของผลิตภัณฑ์รองที่เป็นผลลัพธ์ในแง่ของการกระจาย

ในกระบวนการแปรรูปวัสดุพีวีซีเหลือใช้ พร้อมกันกับการกระจายตัว เป็นไปได้ที่จะดำเนินการดัดแปลงวัสดุพอลิเมอร์โดยแนะนำ 1 ... 3 โดยน้ำหนัก h ของตัวกันความร้อนที่มีส่วนผสมของโลหะและ 10 ... 30 wt. เอช พลาสติไซเซอร์ สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของค่าความเสถียรทางความร้อนเมื่อใช้สเตียเรตโลหะ 15...50 นาที และการปรับปรุงอัตราการไหลของวัสดุหลอมเหลวของวัสดุที่แปรรูปร่วมกับเอสเทอร์ plasticizers 20...35% รวมทั้งการปรับปรุง ในกระบวนการผลิตของกระบวนการกระจายตัว

วัสดุพีวีซีทุติยภูมิที่เกิดจากการกระจายตัวสูงและพื้นผิวที่พัฒนาแล้วของอนุภาคจะมีกิจกรรมที่พื้นผิว คุณสมบัติของผงที่ได้นี้กำหนดไว้ล่วงหน้าแล้วว่าเข้ากันได้ดีมากกับวัสดุอื่น ซึ่งทำให้สามารถใช้แทนวัตถุดิบเริ่มต้นในการผลิตวัสดุพอลิเมอร์ชนิดเดียวกันหรือชนิดใหม่ได้ (ไม่เกิน 45 โดยน้ำหนัก %)

เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่สามารถใช้ในการแปรรูปขยะพีวีซีได้ พวกเขาบรรลุการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของส่วนผสมที่ยอดเยี่ยมและกระบวนการทำให้เป็นพลาสติกจะดำเนินการภายใต้สภาวะที่รุนแรงกว่า เนื่องจากเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ทำงานบนหลักการของ displacement เวลาพำนักของพอลิเมอร์ในพวกมันที่อุณหภูมิการทำให้เป็นพลาสติกจึงถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน และไม่รวมถึงการคงอยู่ของโพลีเมอร์ในเขตอุณหภูมิสูง ซึ่งจะช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปและการเสื่อมสภาพทางความร้อนของวัสดุ ความสม่ำเสมอของทางเดินของพอลิเมอร์ผ่านกระบอกสูบทำให้เกิดสภาวะที่ดีในการขจัดก๊าซออกจากบริเวณที่มีแรงดันต่ำ ซึ่งทำให้สามารถขจัดความชื้น ผลิตภัณฑ์ย่อยสลายและออกซิเดชัน และสารระเหยอื่นๆ ซึ่งมักมีอยู่ในของเสีย

สำหรับการประมวลผลของวัสดุพอลิเมอร์คอมโพสิต รวมถึง IR, ของเสียจากฉนวนสายเคเบิล, การเคลือบเทอร์โมพลาสติกที่ใช้กระดาษ และอื่นๆ สามารถใช้วิธีการที่ขึ้นอยู่กับการเตรียมการอัดรีดและการขึ้นรูปแบบอัดร่วมกันได้ ในการดำเนินการตามวิธีนี้จะมีการเสนอหน่วยซึ่งประกอบด้วยสองเครื่องซึ่งแต่ละเครื่องมีการฉีด 10 กก. สัดส่วนของวัสดุที่ไม่ใช่พอลิเมอร์ที่นำเข้าเป็นพิเศษในของเสียอาจสูงถึง 25% และแม้แต่เนื้อหาทองแดงก็สามารถเข้าถึงได้ถึง 10%

วิธีการอัดรีดร่วมของเทอร์โมพลาสติกสดสร้างชั้นผนังและพอลิเมอร์ของเสียที่ประกอบเป็นชั้นในก็ใช้เช่นกัน ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์สามชั้น (เช่น ฟิล์ม) ได้ อีกวิธีหนึ่ง - มีการเสนอการเป่าขึ้นรูป ในการออกแบบที่พัฒนาขึ้นของโรงงานอัดรีดแบบเป่า เครื่องอัดรีดแบบสกรูพร้อมตัวขับแบบเป่าจะถูกจัดเตรียมเป็นเครื่องกำเนิดการหลอมเหลว การเป่าขึ้นรูปส่วนผสมของ PVC บริสุทธิ์และรีไซเคิลใช้ในการผลิตขวด ภาชนะ และผลิตภัณฑ์กลวงอื่นๆ

ปฏิทิน

ตัวอย่างของการรีไซเคิลขยะโดยการรีดเป็นกระบวนการที่เรียกว่า Regal ซึ่งประกอบด้วยการรีดวัสดุและรับแผ่นและแผ่นที่ใช้สำหรับการผลิตภาชนะและเฟอร์นิเจอร์ ความสะดวกของกระบวนการดังกล่าวสำหรับการประมวลผลของเสียจากองค์ประกอบต่างๆ อยู่ที่ความง่ายในการปรับแต่งโดยการเปลี่ยนช่องว่างระหว่างม้วนปฏิทินเพื่อให้ได้แรงเฉือนและการกระจายตัวที่ดีต่อวัสดุ การทำให้เป็นพลาสติกที่ดีและการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของวัสดุในระหว่างการประมวลผลช่วยให้มั่นใจได้ว่าการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะความแข็งแรงสูงเพียงพอ วิธีนี้มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจสำหรับเทอร์โมพลาสติกที่ทำให้เป็นพลาสติกที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ส่วนใหญ่เป็น PVC อ่อน

สำหรับการเตรียมของเสีย IC และ lenoleum ได้มีการพัฒนาหน่วย ซึ่งประกอบด้วยเครื่องบดมีด ถังผสม และลูกกลิ้งกลั่นแบบสามม้วน ผลของแรงเสียดทานสูง แรงกดสูงและการผสมระหว่างพื้นผิวที่หมุน ส่วนประกอบของส่วนผสมจะถูกบดขยี้ ทำให้เป็นพลาสติก และทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน วัสดุที่ได้คุณภาพที่ดีพอสมควรแล้วในเครื่องเดียว

กด

วิธีการดั้งเดิมวิธีหนึ่งสำหรับการประมวลผลวัสดุพอลิเมอร์ของเสียคือการอัด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วิธี Regal-Converter เรียกได้ว่าเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ของเสียจากการเจียรที่มีความหนาสม่ำเสมอบนสายพานลำเลียงจะถูกป้อนเข้าไปในเตาเผาและหลอมละลาย จากนั้นกดมวลพลาสติกด้วยวิธีนี้ วิธีการที่นำเสนอนี้ดำเนินการกับส่วนผสมของพลาสติกที่มีสารแปลกปลอมมากกว่า 50%

มีวิธีรีไซเคิลขยะพรมสังเคราะห์และ IR อย่างต่อเนื่อง สาระสำคัญมีดังนี้: ของเสียจากพื้นดินจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องผสมโดยเติมสารยึดเกาะ 10% เม็ดสีสารตัวเติม (สำหรับการเสริมแรง) แผ่นถูกกดจากส่วนผสมนี้ในการกดสองสายพาน เพลตมีความหนา 8…50 มม. มีความหนาแน่นประมาณ 650 กก./ลบ.ม. เนื่องจากแผ่นมีความพรุนจึงมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนและเสียง ใช้ในวิศวกรรมเครื่องกลและในอุตสาหกรรมยานยนต์เป็นองค์ประกอบโครงสร้าง แผ่นเคลือบเหล่านี้สามารถใช้ในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ได้ด้วยการเคลือบด้านเดียวหรือสองด้าน ในสหรัฐอเมริกา กระบวนการอัดขึ้นรูปใช้ทำเพลตหนัก

นอกจากนี้ยังใช้วิธีการทางเทคโนโลยีอีกวิธีหนึ่งโดยพิจารณาจากการเกิดฟองในรูปแบบ ตัวเลือกที่พัฒนาขึ้นนั้นแตกต่างกันไปในวิธีการแนะนำสารเป่าในวัตถุดิบรองและการจ่ายความร้อน สารเป่าอาจถูกนำมาใช้ในเครื่องผสมภายในหรือเครื่องอัดรีด อย่างไรก็ตาม วิธีการสร้างฟองที่มีรูปทรงจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เมื่อกระบวนการสร้างรูพรุนถูกดำเนินการในการกด

ข้อเสียที่สำคัญของวิธีการเผาผนึกแบบกดของเสียโพลีเมอร์คือการผสมส่วนประกอบผสมที่อ่อนแอ ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางกลของวัสดุที่ได้ลดลง

ปัญหาของการรีไซเคิลขยะพลาสติก PVC ในปัจจุบันกำลังได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้น แต่มีปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของสารตัวเติมเป็นหลัก นักพัฒนาบางคนได้ใช้เส้นทางของการแยกพอลิเมอร์ออกจากคอมโพสิตด้วยการใช้งานในภายหลัง อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกทางเทคโนโลยีเหล่านี้มักไม่ประหยัด ใช้เวลา และเหมาะสำหรับวัสดุประเภทแคบๆ

วิธีการที่เป็นที่รู้จักของเทอร์โมฟอร์มโดยตรงนั้นต้องการค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสูง (การเตรียมการ การเพิ่มพอลิเมอร์หลัก พลาสติไซเซอร์ การใช้อุปกรณ์พิเศษ) หรือไม่อนุญาตให้มีการประมวลผลของเสียที่มีปริมาณมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พลาสติกพีวีซี

2.4 การกำจัดขยะพลาสติกโพลีสไตรีน

ขยะโพลีสไตรีนสะสมในรูปของผลิตภัณฑ์ที่ล้าสมัยที่ทำจาก PS และโคพอลิเมอร์ (กล่องขนมปัง แจกัน syrniki จานต่างๆ เตา เหยือก ไม้แขวนเสื้อ แผ่นปิดหน้า ชิ้นส่วนอุปกรณ์เชิงพาณิชย์และห้องปฏิบัติการ ฯลฯ) รวมทั้ง ในรูปของเสียจากอุตสาหกรรม (เทคโนโลยี) ของ PS ทั่วไป, PS ที่ทนต่อแรงกระแทก (HIPS) และโคพอลิเมอร์ของมัน

การรีไซเคิลพลาสติกโพลีสไตรีนสามารถทำได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

1. การกำจัดของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีมลพิษสูง
2. การใช้ขยะเทคโนโลยีของ HIPS และพลาสติก ABS โดยการฉีดขึ้นรูป การอัดรีด และการกด
3. การกำจัดผลิตภัณฑ์ที่เสื่อมสภาพ
4. การรีไซเคิลขยะโพลีสไตรีนขยายตัว (EPS)
5. การกำจัดของเสียผสม

ของเสียจากอุตสาหกรรมที่ปนเปื้อนอย่างหนักถูกสร้างขึ้นในการผลิต PS และพลาสติกโพลีสไตรีนระหว่างการทำความสะอาดเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องอัดรีด และสายการผลิตในรูปของชิ้นขนาดและรูปร่างต่างๆ เนื่องจากมลภาวะ ความหลากหลาย และคุณภาพต่ำ ของเสียเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกทำลายโดยการเผา เป็นไปได้ที่จะนำไปใช้โดยการทำลายโดยใช้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวที่เป็นเชื้อเพลิง

ความเป็นไปได้ของการรวมกลุ่มอิออนเข้ากับวงแหวนเบนซินของพอลิสไตรีนทำให้สามารถรับตัวแลกเปลี่ยนไอออนบนพื้นฐานของมันได้ ความสามารถในการละลายของพอลิเมอร์ระหว่างกระบวนการและการใช้งานก็ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ดังนั้นเพื่อให้ได้ตัวแลกเปลี่ยนไอออนที่มีความแข็งแรงทางกลจึงเป็นไปได้ที่จะใช้ของเสียทางเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์โพลีสไตรีนที่สึกหรอซึ่งน้ำหนักโมเลกุลจะถูกปรับโดยการทำลายด้วยความร้อนให้เป็นค่าที่ต้องการโดยเงื่อนไขสำหรับการสังเคราะห์เครื่องแลกเปลี่ยนไอออน (40 ... 50,000) คลอโรเมทิลเลชันที่ตามมาของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจะนำไปสู่การก่อตัวของสารประกอบที่ละลายได้ในน้ำ ซึ่งบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ของการใช้วัตถุดิบพอลิสไตรีนทุติยภูมิเพื่อให้ได้พอลิอิเล็กโทรไลต์ที่ละลายน้ำได้

ของเสียทางเทคโนโลยี PS (เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์) ในคุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล และเทคโนโลยีไม่แตกต่างจากวัตถุดิบหลัก ของเสียเหล่านี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้และส่วนใหญ่

ใช้ในสถานประกอบการที่จัดตั้งขึ้น สามารถเพิ่มลงใน PS หลักหรือใช้เป็นวัตถุดิบอิสระในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ

ขยะทางเทคโนโลยีจำนวนมาก (มากถึง 50%) เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลของพลาสติกโพลีสไตรีนโดยการฉีดขึ้นรูป การอัดรีด และการขึ้นรูปสูญญากาศ การกลับคืนสู่กระบวนการแปรรูปทางเทคโนโลยีสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุพอลิเมอร์ได้อย่างมากและ สร้างการผลิตที่ปราศจากขยะในอุตสาหกรรมแปรรูปพลาสติก

พลาสติก ABS ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ขนาดใหญ่ ในการผลิตอุปกรณ์สุขภัณฑ์ ท่อ สินค้าอุปโภคบริโภค ฯลฯ

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลาสติกสไตรีนที่เพิ่มขึ้น ปริมาณของเสียก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ซึ่งการใช้นั้นมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม โดยคำนึงถึงต้นทุนวัตถุดิบที่เพิ่มขึ้นและทรัพยากรที่ลดลง ในหลายกรณี วัสดุรีไซเคิลสามารถนำมาใช้ทดแทนวัสดุบริสุทธิ์ได้

มีการพิสูจน์แล้วว่าในระหว่างการประมวลผลซ้ำๆ ของพอลิเมอร์ ABS มีกระบวนการแข่งขันกันสองกระบวนการเกิดขึ้นในนั้น: ในแง่หนึ่ง การทำลายโมเลกุลขนาดใหญ่บางส่วน ในทางกลับกัน การเชื่อมขวางระหว่างโมเลกุลบางส่วน ซึ่งเพิ่มขึ้นตามจำนวนรอบการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น .

เมื่อเลือกวิธีการแปรรูป ABS ที่อัดแล้ว ความเป็นไปได้พื้นฐานของการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์โดยการกดโดยตรง การอัดรีด และการฉีดขึ้นรูปได้รับการพิสูจน์แล้ว

ขั้นตอนทางเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพของการประมวลผลของเสีย ABS คือการทำให้แห้งด้วยโพลีเมอร์ ซึ่งทำให้ความชื้นในนั้นอยู่ในระดับไม่เกิน 0.1% ในกรณีนี้ การก่อตัวของข้อบกพร่องดังกล่าวในวัสดุที่เกิดจากความชื้นส่วนเกินเป็นพื้นผิวที่มีเกล็ด, สีเงิน, การแยกชั้นของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาจะถูกตัดออก การทำให้แห้งก่อนทำให้คุณสมบัติของวัสดุดีขึ้น 20…40%

อย่างไรก็ตาม วิธีการบีบอัดโดยตรงกลับกลายเป็นว่าไม่มีประสิทธิภาพ และการอัดรีดของพอลิเมอร์ทำได้ยากเนื่องจากมีความหนืดสูง

การประมวลผลของเสียทางเทคโนโลยีของพอลิเมอร์ ABS โดยการฉีดขึ้นรูปดูมีแนวโน้มที่ดี ในกรณีนี้ เพื่อปรับปรุงความลื่นไหลของพอลิเมอร์ จำเป็นต้องแนะนำสารเติมแต่งทางเทคโนโลยี สารเติมแต่งของพอลิเมอร์ช่วยให้การประมวลผลของพอลิเมอร์ ABS ง่ายขึ้น เนื่องจากจะทำให้การเคลื่อนที่ของโมเลกุลขนาดใหญ่เพิ่มขึ้น ความยืดหยุ่นของโพลีเมอร์ และความหนืดลดลง

ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากวิธีนี้ไม่ได้ด้อยกว่าผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์หลักในแง่ของตัวชี้วัดประสิทธิภาพ และบางครั้งก็เหนือกว่าผลิตภัณฑ์เหล่านั้นด้วยซ้ำ

ผลิตภัณฑ์ที่ชำรุดและสึกหรอสามารถกำจัดได้โดยการเจียร ตามด้วยการเกิดเศษที่เกิดจากการผสมกับวัสดุหลักหรือเป็นวัตถุดิบอิสระ

มีการสังเกตสถานการณ์ที่ยากลำบากมากขึ้นในด้านของการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ PS ที่เสื่อมสภาพ ซึ่งรวมถึงพลาสติกโฟม วิธีการหลักในการกำจัดในต่างประเทศ ได้แก่ ไพโรไลซิส การเผา การย่อยสลายด้วยภาพถ่ายหรือการย่อยสลายทางชีวภาพ และการฝังศพ ผลิตภัณฑ์ที่คิดค่าเสื่อมราคาเพื่อวัตถุประสงค์ทางวัฒนธรรมและชุมชน ตลอดจนอุตสาหกรรมพอลิเมอร์ การก่อสร้าง วัสดุฉนวนความร้อน และอื่นๆ สามารถนำไปรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์ได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์ที่ทำจาก PS ที่ทนต่อแรงกระแทกเป็นหลัก

Block PS ต้องรวมกับ PS ที่มีแรงกระแทกสูง (อัตราส่วน 70:30) ดัดแปลงด้วยวิธีอื่น หรือรีไซเคิลด้วยโคพอลิเมอร์ที่มีอะคริโลไนไตรล์ เมทิลเมทาคริเลต (MS) หรือเทอร์โพลีเมอร์ที่มี MS และอะคริโลไนไทรล์ (MSN) ก่อนนำไปแปรรูปใหม่ โคโพลีเมอร์ MC และ MCH มีความโดดเด่นด้วยความทนทานต่อการเสื่อมสภาพในชั้นบรรยากาศ (เมื่อเทียบกับองค์ประกอบที่ทนต่อแรงกระแทก) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประมวลผลในภายหลัง สามารถเพิ่ม PS รองลงใน PE ได้

ในการเปลี่ยนฟิล์มพอลิสไตรีนของเสียให้เป็นวัตถุดิบพอลิเมอร์ทุติยภูมิ พวกมันจะถูกจับตัวเป็นก้อนในตัวสะสมแบบหมุน แรงกระแทกต่ำของ PS ส่งผลให้การเจียรเร็ว (เมื่อเทียบกับเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ) อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการยึดติดสูงของ PS นำไปสู่ประการแรก ในการเกาะติดกันของอนุภาควัสดุและการก่อตัวของมวลรวมขนาดใหญ่ก่อน (80 °C) วัสดุจะกลายเป็นพลาสติก (130 °C) และประการที่สอง การติดวัสดุกับ อุปกรณ์การประมวลผล ทำให้ PS จับตัวยากกว่า PE, PP และ PVC

PPS ของเสียสามารถละลายได้ในสไตรีนแล้วทำโพลีเมอร์ในส่วนผสมที่ประกอบด้วยยางบดและสารเติมแต่งอื่นๆ โคพอลิเมอร์ที่ได้รับในลักษณะนี้มีลักษณะเฉพาะที่มีแรงกระแทกสูงเพียงพอ

อุตสาหกรรมรีไซเคิลกำลังเผชิญกับความท้าทายในการรีไซเคิลพลาสติกเสียผสม เทคโนโลยีการประมวลผลของเสียแบบผสมรวมถึงการคัดแยก การบด การล้าง การทำให้แห้ง และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน PS ที่นำกลับมาใช้ใหม่ที่ได้จากขยะผสมมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลสูง สามารถเติมลงในแอสฟัลต์และน้ำมันดินในสถานะหลอมเหลวได้ ในเวลาเดียวกันค่าใช้จ่ายของพวกเขาลดลงและลักษณะความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นประมาณ 20%

เพื่อปรับปรุงคุณภาพของวัตถุดิบโพลีสไตรีนรีไซเคิล ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องศึกษาคุณสมบัติในกระบวนการบ่มและการใช้งานด้วยความร้อน การเสื่อมสภาพของพลาสติก PS มีความเฉพาะเจาะจง ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ทนต่อแรงกระแทก ซึ่งนอกจาก PS แล้ว ยังมียางอีกด้วย

ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนของวัสดุ PS (ที่ 100–200 °C) การเกิดออกซิเดชันของสารจะเกิดขึ้นผ่านการก่อตัวของกลุ่มไฮโดรเปอร์ออกไซด์ ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระยะเริ่มต้นของการเกิดออกซิเดชัน ตามด้วยการก่อตัวของกลุ่มคาร์บอนิลและไฮดรอกซิล

กลุ่มไฮโดรเปอร์ออกไซด์เริ่มต้นกระบวนการโฟโตออกซิเดชันที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของผลิตภัณฑ์ที่ทำจาก PS ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ การสลายตัวด้วยแสงยังเริ่มต้นโดยกลุ่มที่ไม่อิ่มตัวที่มีอยู่ในยาง ผลที่ตามมาของผลรวมของไฮโดรเปอร์ออกไซด์และกลุ่มที่ไม่อิ่มตัวในระยะแรกของการเกิดออกซิเดชันและกลุ่มคาร์บอนิลในระยะต่อมา คือ ความต้านทานที่ต่ำกว่าต่อการเสื่อมสภาพด้วยแสงของผลิตภัณฑ์ PS เมื่อเทียบกับ PO การปรากฏตัวของพันธะไม่อิ่มตัวในส่วนประกอบยางของ HIPS ในระหว่างการให้ความร้อนนำไปสู่การเร่งความเร็วอัตโนมัติของกระบวนการย่อยสลาย

ในระหว่างการถ่ายภาพของ PS ที่ดัดแปลงด้วยยาง การแตกหักของโซ่จะมีผลเหนือการก่อตัวของข้อต่อขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่พันธะคู่ที่มีเนื้อหาสูง ซึ่งมีผลอย่างมากต่อสัณฐานวิทยาของพอลิเมอร์ สมบัติทางกายภาพ ทางกล และทางรีโอโลยีของพอลิเมอร์

ต้องคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดเมื่อรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ PS และ HIPS

2.5 การรีไซเคิลขยะโพลิเอไมด์

สถานที่สำคัญในหมู่ขยะโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็งถูกครอบครองโดยของเสียโพลีเอไมด์ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตและการแปรรูปเส้นใย (ไนลอนและแอนนิด) เป็นผลิตภัณฑ์รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่ล้าสมัย ปริมาณของเสียในการผลิตและการแปรรูปเส้นใยสูงถึง 15% (ซึ่งในการผลิต - 11 ... 13%) เนื่องจาก PA เป็นวัสดุราคาแพงที่มีคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพและทางกลจำนวนมาก การใช้ของเสียอย่างมีเหตุผลจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ

PA รองประเภทต่างๆ จำเป็นต้องมีการสร้างวิธีการประมวลผลพิเศษ และในขณะเดียวกันก็เปิดโอกาสให้เลือกได้หลากหลาย

ของเสีย PA-6.6 มีตัวบ่งชี้ที่เสถียรที่สุดซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างวิธีการสากลสำหรับการประมวลผล ของเสียจำนวนหนึ่ง (สายยาง, อุปกรณ์ตัดแต่ง, ร้านขายชุดชั้นในที่ชำรุด) มีส่วนประกอบที่ไม่ใช่โพลีเอไมด์และต้องใช้วิธีการพิเศษสำหรับการประมวลผล ผลิตภัณฑ์ที่สึกหรอมีการปนเปื้อน และปริมาณและองค์ประกอบของมลพิษจะถูกกำหนดโดยเงื่อนไขการทำงานของผลิตภัณฑ์ องค์กรของการรวบรวม การจัดเก็บ และการขนส่ง

พื้นที่หลักของการแปรรูปและการใช้ของเสีย PA สามารถเรียกได้ว่าการบด การขึ้นรูปด้วยความร้อนจากการหลอม การดีพอลิเมอไรเซชัน การทำซ้ำจากสารละลาย วิธีการดัดแปลงต่างๆ และการแปรรูปสิ่งทอเพื่อให้ได้วัสดุที่มีโครงสร้างเป็นเส้นใย ความเป็นไปได้ ความเหมาะสม และประสิทธิภาพของการใช้ของเสียบางชนิด พิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของของเสียก่อน

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือน้ำหนักโมเลกุลของของเสีย ซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงของวัสดุและผลิตภัณฑ์รีไซเคิล เช่นเดียวกับคุณสมบัติทางเทคโนโลยีของ PA ที่นำกลับมาใช้ใหม่ เนื้อหาของสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำใน PA-6 มีผลอย่างมากต่อความแข็งแรง ความคงตัวทางความร้อน และสภาวะการแปรรูป ความเสถียรทางความร้อนสูงสุดภายใต้สภาวะการประมวลผลคือ PA-6.6

ในการเลือกวิธีการและรูปแบบการแปรรูป ตลอดจนทิศทางการใช้ของเสีย จำเป็นต้องศึกษาพฤติกรรมทางความร้อนของ PA ทุติยภูมิ ในกรณีนี้ ลักษณะทางโครงสร้างและทางเคมีของวัสดุและยุคก่อนประวัติศาสตร์อาจมีบทบาทสำคัญ

2.5.1 PA วิธีการบำบัดของเสีย

วิธีการที่มีอยู่ของการประมวลผลของเสีย PA สามารถจำแนกได้เป็นสองกลุ่มหลัก: ทางกล ไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และทางเคมีกายภาพ วิธีการทางกลรวมถึงการเจียรและเทคนิคและวิธีการต่างๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างเป็นเส้นใย

หลอม เทปนอกเกรด ของเสียจากการหล่อ เส้นใยที่ดึงออกมาบางส่วนและยังไม่ได้ดึงสามารถผ่านกระบวนการทางกลได้

การเจียรไม่ได้เป็นเพียงการดำเนินการที่มาพร้อมกับกระบวนการทางเทคโนโลยีส่วนใหญ่เท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีการแปรรูปของเสียที่เป็นอิสระอีกด้วย การเจียรช่วยให้คุณได้วัสดุที่เป็นผงและเศษวัสดุสำหรับฉีดขึ้นรูปจากแท่ง แถบ ขนแปรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเจียร สมบัติทางเคมีกายภาพของวัตถุดิบแทบไม่เปลี่ยนแปลง เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นผง จะใช้กระบวนการเจียรด้วยความเย็นเป็นพิเศษ

เส้นใยและขนแปรงที่ใช้แล้วสำหรับการผลิตสายการประมง ผ้าเช็ดตัว กระเป๋าถือ ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ต้องใช้แรงงานคนเป็นจำนวนมาก

กรรมวิธีทางกลของการแปรรูปของเสีย มีแนวโน้มมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายคือ การผลิตวัสดุไม่ทอ วัสดุปูพื้น และผ้าหลัก คุณค่าเฉพาะสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้คือเศษใยโพลีเอไมด์ที่เสียซึ่งผ่านกรรมวิธีและย้อมสีได้ง่าย

วิธีการทางเคมีกายภาพในการประมวลผลของเสีย PA สามารถจำแนกได้ดังนี้:

1. การกำจัดโพลีเมอไรเซชันของเสียเพื่อให้ได้โมโนเมอร์ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเส้นใยและโอลิโกเมอร์ด้วยการใช้ในภายหลังในการผลิตกาว วาร์นิช และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
2. การหลอมซ้ำของเสียเพื่อให้ได้เม็ด จับเป็นก้อน และผลิตภัณฑ์โดยการอัดรีดและฉีดขึ้นรูป
3. การทำซ้ำจากสารละลายเพื่อให้ได้ผงสำหรับเคลือบ
4. รับวัสดุคอมโพสิต
5. การดัดแปลงทางเคมีสำหรับการผลิตวัสดุที่มีคุณสมบัติใหม่ (การได้รับสารเคลือบเงา กาว ฯลฯ)

ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้โมโนเมอร์คุณภาพสูงจากของเสียในกระบวนการที่ไม่ปนเปื้อน

การทำดีพอลิเมอไรเซชันจะดำเนินการต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งอาจเป็นสารประกอบที่เป็นกลาง เบสิก หรือกรด

วิธีการหลอมซ้ำของเสีย PA ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการในเครื่องมือแนวตั้งเป็นเวลา 2-3 ชั่วโมงและในโรงงานอัดรีดได้กลายเป็นที่แพร่หลายในประเทศและต่างประเทศของเรา เมื่อสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานาน ความหนืดจำเพาะของสารละลาย PA-6 ในกรดซัลฟิวริกจะลดลง 0.4 ... 0.7% และเนื้อหาของสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเพิ่มขึ้นจาก 1.5 เป็น 5-6% การหลอมในไอน้ำร้อนยวดยิ่ง การทำความชื้น และการหลอมในสุญญากาศช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของพอลิเมอร์ที่สร้างใหม่ แต่ไม่ได้แก้ปัญหาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเพียงพอ

ในกระบวนการแปรรูปโดยการอัดรีด PA จะถูกออกซิไดซ์น้อยกว่าในระหว่างการหลอมเป็นเวลานาน ซึ่งช่วยรักษาคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุในระดับสูง การเพิ่มความชื้นของวัตถุดิบ (เพื่อลดระดับของการเกิดออกซิเดชัน) นำไปสู่การทำลาย PA

การรับผงจากขยะ PA โดยการทำซ้ำจากสารละลายเป็นวิธีการทำให้พอลิเมอร์บริสุทธิ์ โดยได้รับในรูปแบบที่สะดวกสำหรับการประมวลผลต่อไป สามารถใช้ผงได้ เช่น ล้างจาน เป็นส่วนประกอบของเครื่องสำอาง เป็นต้น

วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมคุณสมบัติทางกลของ PA คือการเติมวัสดุที่มีเส้นใย (ใยแก้ว ใยหิน เป็นต้น)

ตัวอย่างของการใช้ PA ที่มีประสิทธิภาพสูงคือการสร้างวัสดุ ATM-2 โดยอิงจากวัสดุดังกล่าว ซึ่งมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอ และความเสถียรของมิติ

ทิศทางที่สดใสในการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพ ทางกล และการทำงานของผลิตภัณฑ์จาก PCA ที่นำกลับมาใช้ใหม่คือการดัดแปลงทางกายภาพของชิ้นส่วนขึ้นรูปโดยการปรับสภาพพื้นผิวเชิงปริมาตร การปรับสภาพพื้นผิวตัวอย่างจาก PCA รีไซเคิลที่เต็มไปด้วยดินขาวและพลาสติกด้วยน้ำยาปรับผ้านุ่มจากหินดินดานในกลีเซอรีนที่ให้ความร้อนจะทำให้รับแรงกระแทกเพิ่มขึ้น 18% ทำลายความเครียดในการดัดงอ 42.5% ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยการก่อตัวของ โครงสร้างที่สมบูรณ์แบบของวัสดุและการกำจัดความเค้นตกค้าง

2.5.2 กระบวนการรีไซเคิลขยะ PA

กระบวนการหลักที่ใช้สำหรับการนำวัตถุดิบพอลิเมอร์รีไซเคิลจากขยะ PA กลับมาใช้ใหม่ ได้แก่

1. การสร้าง PA ใหม่โดยการอัดรีดวัสดุตาข่ายไนลอนที่สึกหรอและของเสียทางเทคโนโลยีเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นเม็ดเล็ก ๆ ที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์โดยการฉีดขึ้นรูป
2. การสร้าง PA ใหม่จากผลิตภัณฑ์ที่เสื่อมสภาพและของเสียทางเทคโนโลยีของไนลอนที่มีสิ่งเจือปนที่เป็นเส้นใย (ไม่ใช่โพลีเอไมด์) โดยการละลาย กรองสารละลาย และการตกตะกอนของ PA ที่ตามมาในรูปของผลิตภัณฑ์ผง

กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลของผลิตภัณฑ์ที่สึกหรอแตกต่างจากการประมวลผลของเสียทางเทคโนโลยีโดยมีขั้นตอนการเตรียมเบื้องต้น รวมถึงการถอดแยกชิ้นส่วนของวัตถุดิบ การซัก การซัก การบีบ และการอบแห้งของวัตถุดิบทุติยภูมิ ผลิตภัณฑ์สึกหรอที่เตรียมไว้ล่วงหน้าและของเสียทางเทคโนโลยีจะถูกส่งไปบด หลังจากนั้นจะถูกส่งไปยังเครื่องอัดรีดเพื่อทำแกรนูล

วัตถุดิบโพลีอะมายด์เส้นใยทุติยภูมิที่มีวัสดุที่ไม่ใช่โพลีเอไมด์จะได้รับการบำบัดในเครื่องปฏิกรณ์ที่อุณหภูมิห้องด้วยสารละลายที่เป็นน้ำของกรดไฮโดรคลอริก กรองเพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โพลิเอไมด์ โพลิเอไมด์แบบผงจะตกตะกอนด้วยสารละลายที่เป็นน้ำของเมทานอล ผลิตภัณฑ์ที่ตกตะกอนถูกบดขยี้และผงที่ได้จะกระจายตัว

ในปัจจุบัน ในประเทศของเรา ขยะทางเทคโนโลยีที่เกิดจากการผลิตเส้นใยไนลอนถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการผลิตวัสดุที่ไม่ทอ ปูพื้นและแกรนูลสำหรับการหล่อและการอัดรีด สาเหตุหลักสำหรับการใช้ผลิตภัณฑ์ PA ที่ล้มเหลวจากแหล่งที่มีขนาดกะทัดรัดไม่เพียงพอคือการไม่มีอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการประมวลผลหลักและการแปรรูป

การพัฒนาและการนำกระบวนการอุตสาหกรรมไปใช้ในการประมวลผลผลิตภัณฑ์ที่สึกหรอจากเส้นใยไนลอน (ร้านขายชุดชั้น วัสดุตาข่าย ฯลฯ) เป็นวัสดุรองจะช่วยให้ประหยัดวัตถุดิบได้เป็นจำนวนมากและนำไปสู่การใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

2.6 การรีไซเคิลขยะโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต

การรีไซเคิลเส้นใยลาวาซานและผลิตภัณฑ์ PET ที่ใช้แล้วนั้นคล้ายกับการรีไซเคิลขยะโพลีอะมายด์ ดังนั้นในหัวข้อนี้ เราจะพิจารณาการรีไซเคิลขวด PET

เป็นเวลากว่า 10 ปีของการบริโภคจำนวนมากในรัสเซียสำหรับเครื่องดื่มในบรรจุภัณฑ์ PET ตามการประมาณการบางอย่างพบว่าภาชนะพลาสติกที่ใช้แล้วมากกว่า 2 ล้านตันซึ่งเป็นวัตถุดิบทางเคมีที่มีค่าได้สะสมที่หลุมฝังกลบ

การเติบโตอย่างรวดเร็วของการผลิตขวดพรีฟอร์ม การเพิ่มขึ้นของราคาน้ำมันในตลาดโลก และด้วยเหตุนี้สำหรับ PET ขั้นต้น จึงมีอิทธิพลต่อการก่อตัวเชิงรุกในรัสเซียในปี 2543 ของตลาดสำหรับการแปรรูปขวด PET ที่ใช้แล้ว

มีหลายวิธีในการรีไซเคิลขวดที่ใช้แล้ว วิธีการหนึ่งที่น่าสนใจคือกระบวนการทางเคมีอย่างล้ำลึกของ PET รีไซเคิลด้วยการผลิตไดเมทิลเทเรฟทาเลตในกระบวนการเมทานอลไลซิสหรือกรดเทเรฟทาลิกและเอทิลีนไกลคอลในกระบวนการไฮโดรไลติกจำนวนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม วิธีการประมวลผลดังกล่าวมีข้อเสียเปรียบอย่างมาก นั่นคือ กระบวนการดีโพลีเมอไรเซชันที่มีต้นทุนสูง ดังนั้นในปัจจุบันจึงใช้วิธีการประมวลผลทางกลเคมีที่เป็นที่รู้จักและแพร่หลายมากขึ้นซึ่งในระหว่างที่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะเกิดขึ้นจากการหลอมโพลีเมอร์ ได้มีการพัฒนากลุ่มผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่ได้จากโพลิเอทิลีนเทเรพทาเลตบรรจุขวดรีไซเคิล การผลิตขนาดใหญ่หลักคือการผลิตเส้นใยลาวาซาน (ส่วนใหญ่เป็นวัตถุดิบหลัก) การผลิตเครื่องสังเคราะห์ฤดูหนาวและวัสดุไม่ทอ ส่วนใหญ่ของตลาดถูกครอบครองโดยการอัดรีดแผ่นสำหรับการขึ้นรูปด้วยความร้อนบนเครื่องอัดรีดที่มีหัวแผ่นและในที่สุดวิธีการประมวลผลที่มีแนวโน้มมากที่สุดได้รับการยอมรับในระดับสากลว่าได้รับเม็ดที่เหมาะสมสำหรับการสัมผัสอาหารเช่น การรับวัสดุสำหรับการหล่อพรีฟอร์ม

ขวดระดับกลางสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิค: ในกระบวนการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ สามารถเพิ่ม PET รีไซเคิลลงในวัสดุบริสุทธิ์ การผสม - PET รีไซเคิลสามารถหลอมรวมกับพลาสติกอื่นๆ (เช่น โพลีคาร์บอเนต, WPE) และเติมด้วยเส้นใยเพื่อผลิตชิ้นส่วนทางเทคนิค รับสีย้อม (superconcentrates) สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกสี

เกล็ด PET บริสุทธิ์ยังสามารถนำมาใช้โดยตรงสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย: เส้นใยสิ่งทอ; การบรรจุและเส้นใยหลัก - winterizer สังเคราะห์ (ฉนวนสำหรับแจ็คเก็ตฤดูหนาว, ถุงนอน, ฯลฯ ); วัสดุมุงหลังคา; ฟิล์มและแผ่น (ทาสี, เคลือบโลหะ); บรรจุภัณฑ์ (กล่องสำหรับไข่และผลไม้ บรรจุภัณฑ์สำหรับของเล่น เครื่องกีฬา ฯลฯ) ผลิตภัณฑ์โครงสร้างขึ้นรูปสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ชิ้นส่วนของแสงสว่างและเครื่องใช้ในครัวเรือน ฯลฯ

ไม่ว่าในกรณีใด วัสดุตั้งต้นสำหรับการดีพอลิเมอไรเซชันหรือการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ไม่ใช่ของเสียจากขวด ซึ่งอาจอยู่ในหลุมฝังกลบเป็นระยะเวลาหนึ่ง และเป็นวัตถุที่ไม่มีรูปร่าง มีการปนเปื้อนอย่างหนัก แต่เป็นเกล็ด PET บริสุทธิ์

พิจารณากระบวนการรีไซเคิลขวดให้เป็นเกล็ดพลาสติกที่สะอาด

ถ้าเป็นไปได้ ควรเก็บขวดในรูปแบบการคัดแยก โดยไม่ต้องผสมกับพลาสติกอื่นๆ และวัตถุที่ก่อมลพิษ วัตถุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรีไซเคิลคือก้อนบีบอัดของขวด PET ที่ไม่มีสี (ขวดสีต้องแยกประเภทและรีไซเคิลต่างหาก) ขวดจะต้องเก็บไว้ในที่แห้ง ถุงพลาสติกที่มีขวด PET จำนวนมากจะถูกเทลงในถังบรรจุ ถัดไป ขวดจะเข้าสู่ถังป้อน เครื่องป้อนก้อนฟางใช้เป็นถังเก็บที่มีระบบป้อนกระดาษสม่ำเสมอและเป็นตัวแบ่งก้อน สายพานลำเลียงที่ตั้งอยู่บนพื้นของฮอปเปอร์จะเคลื่อนย้ายก้อนเบลไปยังสว่านโรตารี่สามตัวที่แยกสารที่เกาะเป็นก้อนเป็นขวดๆ แล้วป้อนไปยังสายพานลำเลียง ในที่นี้จำเป็นต้องแยกขวดที่ทำจาก PET ที่มีสีและไม่มีสี รวมทั้งกำจัดสิ่งแปลกปลอม เช่น ยาง แก้ว กระดาษ โลหะ และพลาสติกประเภทอื่นๆ

ในเครื่องบดย่อยแบบโรเตอร์เดี่ยวที่ติดตั้งตัวดันแบบไฮดรอลิก ขวด PET จะถูกบดขยี้ ทำให้ได้เศษส่วนขนาดใหญ่ที่มีขนาดไม่เกิน 40 มม.

วัสดุที่บดแล้วจะผ่านตัวแยกประเภทแนวตั้งของอากาศ อนุภาคหนัก (PET) ตกกระทบกับกระแสลมบนตะแกรงแยกแบบสั่น อนุภาคแสง (ฉลาก ฟิล์ม ฝุ่น ฯลฯ) ถูกลมพัดพัดมาและเก็บรวบรวมไว้ในตัวเก็บฝุ่นพิเศษภายใต้พายุไซโคลน บนหน้าจอสั่นของตัวแยก อนุภาคจะถูกแยกออกเป็นสองส่วน: อนุภาค PET ขนาดใหญ่ "ไหล" ผ่านหน้าจอ และอนุภาคขนาดเล็ก (ส่วนใหญ่เป็นเศษส่วนของสารปนเปื้อนที่หนัก) ผ่านเข้าไปภายในตะแกรงและเก็บในภาชนะใต้เครื่องแยก

ถังลอยใช้สำหรับแยกวัสดุที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ต่างกัน อนุภาค PET ตกลงบนพื้นลาดเอียงและสว่านจะปล่อย PET ลงบนหน้าจอแยกน้ำอย่างต่อเนื่อง

หน้าจอทำหน้าที่แยกน้ำที่สูบร่วมกับ PET ออกจาก flotator และเพื่อแยกเศษละเอียดของสารปนเปื้อน

วัสดุที่ผ่านการบดแล้วจะถูกชะล้างอย่างมีประสิทธิภาพในถังซักแบบหมุนสองขั้นตอนเอียงพร้อมผนังเจาะรู

การทำให้สะเก็ดแห้งเกิดขึ้นในถังหมุนซึ่งทำจากแผ่นเจาะรู วัสดุถูกพลิกกลับในกระแสลมร้อน อากาศอุ่นด้วยเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

ถัดไปสะเก็ดจะเข้าสู่เครื่องบดที่สอง ในขั้นตอนนี้ อนุภาค PET ขนาดใหญ่จะถูกบดเป็นเกล็ดซึ่งมีขนาดประมาณ 10 มม. ควรสังเกตว่าแนวคิดของการประมวลผลคือวัสดุไม่ได้ถูกบดเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยของผลิตภัณฑ์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในขั้นตอนแรกของการบด กระบวนการนี้หลีกเลี่ยงการสูญเสียวัสดุในระบบ บรรลุการแยกฉลากอย่างเหมาะสม ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความสะอาด และลดการสึกหรอของมีดในเครื่องบดที่สอง เนื่องจากแก้ว ทราย และวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ จะถูกลบออกก่อนขั้นตอนการเจียรขั้นที่สอง

ขั้นตอนสุดท้ายคล้ายกับกระบวนการจำแนกอากาศหลัก คราบฉลากและฝุ่น PET จะถูกลบออกด้วยการไหลของอากาศ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย - เกล็ด PET บริสุทธิ์ - ถูกเทลงในถัง

ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะแก้ปัญหาร้ายแรงของการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์พลาสติกรีไซเคิลด้วยการรับผลิตภัณฑ์

วิธีที่มีแนวโน้มที่ดีในการรีไซเคิล PET คือการผลิตขวดจากขวด

ขั้นตอนหลักของกระบวนการรีไซเคิลแบบคลาสสิกสำหรับการดำเนินการตามโครงการ "ขวดต่อขวด" ได้แก่ การรวบรวมและการคัดแยกวัตถุดิบทุติยภูมิ บรรจุภัณฑ์ของวัตถุดิบทุติยภูมิ บดและซัก; การแยกหินบด การอัดรีดเพื่อให้ได้เม็ด การแปรรูปแกรนูลในอุปกรณ์สกรูเพื่อเพิ่มความหนืดของผลิตภัณฑ์และรับรองการฆ่าเชื้อของผลิตภัณฑ์สำหรับการสัมผัสโดยตรงกับอาหาร แต่สำหรับการดำเนินการตามกระบวนการนี้ จำเป็นต้องมีการลงทุนอย่างจริงจัง เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการตามกระบวนการนี้กับอุปกรณ์มาตรฐาน

2.7 การเผาไหม้

ขอแนะนำให้เผาเฉพาะพลาสติกบางประเภทที่สูญเสียคุณสมบัติเพื่อให้ได้พลังงานความร้อน ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าพลังความร้อนในเมือง Wolvergemton (บริเตนใหญ่) เป็นครั้งแรกในโลกที่ไม่ได้ดำเนินการกับก๊าซหรือน้ำมันเชื้อเพลิง แต่ใช้กับยางรถยนต์รุ่นเก่า สำนักงานเพื่อการรีไซเคิลเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่ฟอสซิลของอังกฤษช่วยดำเนินโครงการพิเศษนี้ ซึ่งจะจ่ายไฟฟ้าให้กับอาคารที่พักอาศัย 25,000 หลัง

การเผาไหม้ของพอลิเมอร์บางชนิดทำให้เกิดก๊าซพิษตามมาด้วย : ไฮโดรเจนคลอไรด์ ไนโตรเจนออกไซด์ แอมโมเนีย สารประกอบไซยาไนด์ ฯลฯ ซึ่งทำให้จำเป็นต้องมีมาตรการในการปกป้องอากาศในบรรยากาศ นอกจากนี้ ประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของกระบวนการนี้ยังต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับกระบวนการรีไซเคิลขยะพลาสติกอื่นๆ อย่างไรก็ตามความเรียบง่ายเชิงเปรียบเทียบขององค์กรการเผาไหม้กำหนดการใช้งานอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ

2.8 การรีไซเคิลขยะ RTI

ตามสถิติล่าสุดในยุโรปตะวันตก มีการผลิตยางรถยนต์ใช้แล้วประมาณ 2 ล้านตันต่อปี ในรัสเซีย - ยางประมาณ 1 ล้านตันและยางเก่าจำนวนเท่ากันผลิตโดยผลิตภัณฑ์ยางทางเทคนิค (RTI) โรงงานผลิตยางล้อและสินค้ายางทำให้เกิดของเสียจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้นำกลับมาใช้ใหม่ เช่น ไดอะแฟรมบิวทิลที่ใช้แล้วจากโรงงานยางรถยนต์ ของเสียจากเอทิลีนโพรพิลีน เป็นต้น

เนื่องจากมียางเก่าจำนวนมาก การเผาจึงยังคงมีบทบาทสำคัญในการรีไซเคิล ในขณะที่การรีไซเคิลวัสดุยังคงมีส่วนน้อย แม้ว่าจะมีความเกี่ยวข้องของการรีไซเคิลโดยเฉพาะนี้สำหรับการปรับปรุงสิ่งแวดล้อมและการอนุรักษ์วัตถุดิบ การรีไซเคิลวัสดุไม่ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากการใช้พลังงานสูงและต้นทุนที่สูงในการได้ผงยางละเอียดและวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่

หากปราศจากกฎระเบียบด้านเศรษฐกิจโดยรัฐ การรีไซเคิลยางล้อยังคงไม่เกิดประโยชน์ สหพันธรัฐรัสเซียไม่มีระบบสำหรับการรวบรวม ฝาก และรีไซเคิลยางรถยนต์และสินค้ายางที่ใช้แล้ว วิธีการควบคุมทางกฎหมายและเศรษฐกิจและการกระตุ้นการแก้ปัญหานี้ยังไม่ได้รับการพัฒนา โดยส่วนใหญ่ ยางที่สึกหรอจะสะสมอยู่ในที่จอดรถหรือถูกนำไปที่ป่าและเหมืองหิน ปัจจุบัน ยางรถยนต์ใช้แล้วจำนวนมากที่ผลิตขึ้นทุกปีเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญสำหรับทุกภูมิภาคของประเทศ

ในทางปฏิบัติ การแก้ปัญหาในระดับภูมิภาคเป็นเรื่องยากมาก ในรัสเซีย ควรมีการพัฒนาและดำเนินการโครงการของรัฐบาลกลางสำหรับการกำจัดยางรถยนต์และสินค้ายาง โครงการควรวางกลไกทางกฎหมายและเศรษฐกิจที่รับรองการเคลื่อนที่ของยางที่สึกหรอตามโครงการที่เสนอ

ในฐานะที่เป็นกลไกทางเศรษฐกิจสำหรับการทำงานของระบบรีไซเคิลยางล้อในประเทศของเรา มีการหารือเกี่ยวกับแนวทางพื้นฐานสองประการ:

1. การรีไซเคิลยางรถยนต์จ่ายโดยตรงโดยเจ้าของ - "ผู้ก่อมลพิษจ่าย";
2. ผู้ผลิตหรือผู้นำเข้ายางจ่ายสำหรับการรีไซเคิลยาง - "ผู้ผลิตจ่าย"

หลักการ "ผู้ก่อมลพิษจ่าย" ถูกนำมาใช้บางส่วนในภูมิภาคเช่นตาตาร์สถาน มอสโก เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ฯลฯ การประเมินระดับการทำลายล้างสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจของพลเมืองที่เป็นเพื่อนของเราอย่างสมจริงสามารถพิจารณาการใช้หลักการ "ผู้ก่อมลพิษ" ที่ประสบความสำเร็จได้ ไม่มีท่าที

สิ่งที่ดีที่สุดสำหรับประเทศของเราคือการแนะนำหลักการ "โปรดิวเซอร์จ่าย" หลักการนี้ใช้ได้ผลดีในประเทศแถบสแกนดิเนเวีย ตัวอย่างเช่น การใช้งานในประเทศฟินแลนด์ทำให้สามารถรีไซเคิลยางได้มากกว่า 90%

2.8.1 การบดยางและท่อที่สึกหรอ

ขั้นตอนเริ่มต้นของการงอกใหม่โดยวิธีทางอุตสาหกรรมที่มีอยู่จากผลิตภัณฑ์ยางที่สึกหรอ (ยาง ห้อง ฯลฯ) คือการเจียร

การบดยางล้อจะมาพร้อมกับการทำลายเครือข่ายวัลคาไนเซชั่นของยาง ซึ่งค่าที่ประเมินจากการเปลี่ยนแปลงระดับของการบวมที่สมดุล ceteris paribus ยิ่งมาก ยิ่งขนาดอนุภาคของเศษยางยิ่งเล็กลงเท่านั้น สารสกัดคลอโรฟอร์มของยางในกรณีนี้เปลี่ยนแปลงน้อยมาก ในเวลาเดียวกัน การทำลายโครงสร้างคาร์บอนก็เกิดขึ้นเช่นกัน การบดยางที่มีถ่านกัมมันต์แบล็กเกิดขึ้นพร้อมกับการทำลายโครงสร้างลูกโซ่ตามพันธะคาร์บอน-คาร์บอน ในกรณีของคาร์บอนแบล็กที่มีกิจกรรมต่ำ (ความร้อน) จำนวนการสัมผัสระหว่างอนุภาคคาร์บอนจะเพิ่มขึ้นบ้าง โดยทั่วไป การเปลี่ยนแปลงในเครือข่ายวัลคาไนเซชั่นและโครงสร้างคาร์บอนของยางในระหว่างการบดควรขึ้นอยู่กับชนิดของพอลิเมอร์ ลักษณะและปริมาณของสารตัวเติมที่มีอยู่ในยาง ลักษณะของการเชื่อมขวาง เช่นเดียวกับในกรณีของกระบวนการทางกลเคมีใดๆ และความหนาแน่นของเครือข่ายวัลคาไนซ์ อุณหภูมิกระบวนการ และระดับการบด ยาง และชนิดของอุปกรณ์ที่ใช้ ขนาดอนุภาคของเศษยางที่เกิดขึ้นนั้นพิจารณาจากวิธีการลดระดับของยาง ประเภทของยางที่บดแล้ว และข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย - ผลิตภัณฑ์รีเคลม

ยิ่งขนาดอนุภาคของเศษเล็กลง วัสดุที่ย่อยสลายได้เร็วและสม่ำเสมอยิ่งขึ้น ปริมาณของอนุภาคยางที่หลอมละลายไม่เพียงพอ ("groats") ในการดีวัลคาไนซ์จะลดลง ส่งผลให้ได้คุณภาพที่สม่ำเสมอมากขึ้น ลดลง ปริมาณของเสียจากการกลั่นและการเพิ่มผลผลิตของอุปกรณ์การกลั่น อย่างไรก็ตาม เมื่อขนาดของอนุภาคยางครัมบ์ลดลง ต้นทุนการผลิตก็เพิ่มขึ้น

ในการนี้ด้วยวิธีการที่มีอยู่ในปัจจุบันในการผลิตเศษยาง การใช้เศษยางล้อที่มีขนาดอนุภาค 0.5 มม. หรือน้อยกว่าเพื่อให้ได้ยางรีเคลม ตามกฎแล้วไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากยางที่สึกหรอพร้อมกับยางมีวัสดุอื่นๆ เช่น สิ่งทอและโลหะ เมื่อยางถูกบดอัด วัสดุเหล่านี้จึงถูกทำความสะอาดออกจากยางไปพร้อม ๆ กัน หากการมีอยู่ของโลหะในยางครัมบ์นั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ เนื้อหาที่เป็นไปได้ของสิ่งทอที่ตกค้างอยู่ในนั้นจะขึ้นอยู่กับวิธีการดีวัลคาไนเซชันที่ตามมาของยางครัมบ์และประเภทของสิ่งทอ

ลูกกลิ้ง (ในสหพันธรัฐรัสเซีย โปแลนด์ อังกฤษ สหรัฐอเมริกา) และโรงสีดิสก์ (ในเยอรมนี ฮังการี สาธารณรัฐเช็ก) นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการบดผลิตภัณฑ์ยางที่สึกหรอ พวกเขายังใช้เครื่องบดอัดกระแทก (ค้อน) เครื่องเจียรแบบโรตารี่ เช่น การติดตั้ง Novorotor ยางยังถูกบดอัดด้วยวิธีการอัดรีด โดยพิจารณาจากการทำลายยางภายใต้สภาวะการบีบอัดและแรงเฉือนทุกรอบ

มีการเสนอเครื่องมือซึ่งวัสดุที่จะกราวด์ผ่านระหว่างโรเตอร์กับผนังตัวเรือน เอฟเฟกต์ของการเจียรได้รับการปรับปรุงโดยการเปลี่ยนขนาดและรูปร่างของช่องว่างระหว่างโรเตอร์กับผนังตัวเรือนระหว่างการหมุนของโรเตอร์ การเปรียบเทียบรูปแบบที่มีอยู่สำหรับการบดยางที่สึกแล้วแสดงให้เห็นว่าในแง่ของผลิตภาพอุปกรณ์ พลังงาน และความเข้มแรงงานของกระบวนการ โครงการที่อิงตามการใช้ลูกกลิ้งมีตัวชี้วัดที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับการใช้ดอกจานหรือโรตารี่ เครื่องจักร.

เทคโนโลยีของการเจียรยางที่สึกหรอที่มีอยู่ในโรงงานรีเคลมในประเทศทำให้สามารถรับยางครัมบ์จากยางรถยนต์ด้วยสายสิ่งทอได้

ข้อความที่ตัดตอนมาจากบทช่วยสอน

"การใช้ประโยชน์และการรีไซเคิลวัสดุพอลิเมอร์"

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

การรีไซเคิลโพลีเมอร์ในรัสเซียมีแนวโน้มมากขึ้นเรื่อยๆ จำนวนโครงการแยกขยะเพิ่มขึ้น และผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้วัสดุดังกล่าวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาของตลาดยังคงถูกขัดขวางจากปัจจัยหลายประการ

เมื่อวันที่ 16 กุมภาพันธ์ การประชุมนานาชาติครั้งที่ 4 "Polymer Recycling 2018" จัดขึ้นที่กรุงมอสโก พันธมิตรคือ Viscotec และ KRONES พันธมิตรด้านสื่อทั่วไปคือนิตยสาร Polymer Materials งานนี้ได้รับการสนับสนุนจาก INTRATOOL, EREMA และ PETplanet

Rafael Grigoryan ผู้อำนวยการทั่วไปของ INVENTRA กล่าวต้อนรับผู้เข้าร่วมว่า ในอนาคต ผู้ปฏิบัติงานในภูมิภาคจะกลายเป็นผู้เล่นที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มการรีไซเคิลโพลีเมอร์ แหล่งรายได้หลักของพวกเขาในปัจจุบันคือภาษีการจัดการขยะที่จ่ายโดยประชากร แต่ปริมาณเงินทุนที่เข้ามาอาจไม่เพียงพอที่จะทำกำไร ในการนี้ผู้ประกอบการในภูมิภาคที่มีฐานทรัพยากรกว้างขวางมีความสนใจในการคัดแยก แปรรูป และผลิตสินค้าจากวัสดุรีไซเคิลเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุด

การอภิปรายเกี่ยวกับสถานการณ์ในส่วนนี้เริ่มต้นด้วยคำปราศรัยโดย Polina Vergun ประธานคณะกรรมการกลุ่มบริษัท Clean City Group ซึ่งกล่าวว่าพื้นที่การจัดการขยะในรัสเซียมีดังนี้ 5 % ถูกส่งไปแปรรูป 10% ไปที่หลุมฝังกลบที่ตรงตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และ 85% จบลงที่โรงงานที่ไม่มีความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม

ท่ามกลางปัญหาหลักของอุตสาหกรรม คุณ Vergun ได้แยกแยะ: การวางของเสียในหลุมฝังกลบที่ไม่ได้รับอนุญาตและการขาดสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดการขยะเพียงพอ และปัญหาหลักในกลุ่มการรีไซเคิลคือการขาดความสามารถในการคัดแยกและการประมวลผล การกระจายตัวของตลาด และความล้าหลังของระบบการรวบรวมที่แยกจากกัน

แนวทางแก้ไขปัญหาข้างต้นตามที่ผู้บรรยายพบแล้ว: การแนะนำสถาบันผู้ดำเนินการระดับภูมิภาคในด้านการจัดการขยะ การห้ามการกำจัดส่วนประกอบแต่ละส่วนและการเพิ่มอัตราและมาตรฐานของ ค่าธรรมเนียมด้านสิ่งแวดล้อม ผู้เชี่ยวชาญยังตั้งข้อสังเกตว่าการมีส่วนร่วมของธุรกิจขนาดเล็กในการจัดกิจกรรมการจัดการขยะเป็นสิ่งสำคัญ

“จากการปฏิรูปการจัดการขยะอย่างต่อเนื่อง สิ่งสำคัญคือต้องเริ่มสร้าง ecotechnoparks ของรัฐบาลกลางที่ประมวลผลวัตถุดิบทุติยภูมิ ซึ่งจะถูกนำมาจากเทคโนพาร์คระดับภูมิภาคที่กำลังดำเนินการอยู่ในปัจจุบัน เนื่องจาก ความสามารถในการแปรรูปที่มีอยู่จะไม่เพียงพอสำหรับปริมาณของวัสดุรีไซเคิลในระบบใหม่ - คุณ Vergun กล่าวต่อ - ภายในกรอบการทำงาน ปฏิสัมพันธ์เกิดขึ้นที่ระดับของอุทยานเชิงนิเวศเชิงนิเวศระดับภูมิภาคและระดับรัฐบาลกลาง ทิศทางสำหรับการประมวลผลวัตถุดิบรองสำหรับ มีการกำหนดวัตถุประสงค์ของการทดแทนการนำเข้าและมีการพัฒนาแนวทางแก้ไขร่วมกันเพื่อปรับปรุงกรอบการกำกับดูแล รวมถึงเหตุผลในการเพิ่มมาตรฐานและอัตราการรีไซเคิล
นอกจากนี้ ผู้บรรยายยังตั้งข้อสังเกตว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การรวบรวมขยะพลาสติกจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และไม่เป็นที่แน่ชัดว่ารัสเซียในปัจจุบันมีการบริโภคผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโพลีเมอร์รีไซเคิลเพียงพอหรือไม่ “เราพร้อมที่จะให้ความสามารถบางอย่างในอาณาเขตของเราในการพัฒนาองค์กรบุคคลที่สาม หากเป็นการสมควรและเป็นประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่าย” นาง Vergun กล่าวสรุป

Konstantin Rzayev ประธานคณะกรรมการบริหารด้านเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม กล่าวถึงวิสัยทัศน์ของเขาเกี่ยวกับสถานการณ์นี้ และระลึกว่ารัสเซียทั้งหมดใช้วัตถุดิบโพลีเมอร์ 5 ล้านตัน ซึ่งส่วนที่น่าประทับใจยังคงมีการใช้งานมานานหลายทศวรรษ (กรอบหน้าต่าง ท่อ , geomaterials) และใน "ขยะ" อย่างแรกเลย บรรจุภัณฑ์โพลีเมอร์จะเข้ามาเกี่ยวข้อง

ตามที่ผู้บรรยาย โดยคำนึงถึงการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่คาดหวังในการรวบรวมขยะพลาสติกในการคัดแยกตามความพยายามของผู้ประกอบการในภูมิภาค คาดว่าจะมี PET เพิ่มเติม 100-150,000 ตัน และบรรจุภัณฑ์โพลีเมอร์อื่นๆ อีกหลายแสนตันใน อีกไม่กี่ปีข้างหน้า

นาย Rzayev ยังคงสนทนาต่อว่าในช่วงสองหรือสามปีที่ผ่านมาได้กำหนดแนวโน้มในด้านการประมวลผลขยะพลาสติก มีปัจจัยที่นำไปสู่การเติบโตของอุตสาหกรรมและโอกาสใหม่ ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ ผู้บรรยายตั้งข้อสังเกตถึงการนำกฎหมาย 458 และ 503 F3 มาใช้ การแนะนำความรับผิดชอบของผู้ผลิตที่ขยายออกไป การเปิดตัวคอมเพล็กซ์คัดแยกขยะจำนวนมากขึ้น ตลอดจนการดำเนินการห้ามการกำจัดของเสีย ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบที่มีประโยชน์ ซึ่งเริ่มในปี 2561 แผนงานเกี่ยวกับอาณาเขตได้รับการพัฒนาในเกือบทุกภูมิภาค โดยประมาณหนึ่งในสามเลือกโรงงานรีไซเคิลเพื่อบำบัดขยะขยะ องค์กรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังเรียนรู้เกี่ยวกับการขยายความรับผิดชอบของผู้ผลิตและค่าธรรมเนียมด้านสิ่งแวดล้อม

แน่นอนว่าความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมกำลังเป็นที่นิยม แต่เซ็กเมนต์ยังคงมีปัญหา: การรวบรวมเศษส่วนสำหรับการประมวลผลที่ต่ำ สัดส่วนที่สูงของผู้เล่นที่เหลืออยู่ "ในเงามืด" อุตสาหกรรมที่ไม่มีโครงสร้าง - สิ่งนี้จะเปลี่ยนแปลงในปีหน้าหรือไม่ คำถามยังคงเปิดอยู่

ผู้เชี่ยวชาญประเมินการบริโภค PET รีไซเคิล (ในรูปของเกล็ด PET) สำหรับปี 2560 ที่ 151,000 ตันซึ่งผลิตในประเทศ 136,000 ตันนำเข้าประมาณ 16,000 ตันและส่งออก 877 ตัน เกือบ 100% ของการนำเข้า - เกล็ด PET สำหรับผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ในบรรดาประเทศซัพพลายเออร์ที่ใหญ่ที่สุด: ยูเครน เบลารุส-คาซัคสถาน-คีร์กีซสถาน ลิทัวเนีย อาเซอร์ไบจาน และสหราชอาณาจักร

โครงสร้างการบริโภค PET รีไซเคิลในปัจจุบันมีดังนี้: 65.4% ตกลงบนเส้นใยโพลีเอสเตอร์ประมาณ 18% - พรีฟอร์ม 12.7% - เทป เกลียว ฟิล์มและแผ่น - 2.7% และน้อยกว่า 1% - ส่วนอื่น ๆ (เรซิน เป็นต้น) ) โปรเซสเซอร์ที่ใหญ่ที่สุด - ผู้ผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์ (Comitex, RB-Group, Technoplast, Politex, Nomatex, Selena, Vtorkom), Specta (ผู้นำในตลาดเทปบรรจุภัณฑ์ของรัสเซีย) รวมถึงผู้ผลิตอาหารรายเดียว -เม็ด PET เกรดโรงงานพลารุส

ปริมาณการส่งมอบโพลีเอทิลีนรีไซเคิลไปยังรัสเซียสำหรับการเปรียบเทียบในปี 2557 อยู่ที่ 1.9 พันตัน ในปี 2559 เพิ่มขึ้นเป็น 3.3 พันตัน แต่ในปี 2560 ลดลงอีกครั้งและมีจำนวนประมาณ 3.1 พันตัน ในบรรดาซัพพลายเออร์ที่ใหญ่ที่สุดตาม ข้อมูลในปีที่ผ่านมา - โปแลนด์ (2.2 พันตัน) และบัลแกเรีย (777 ตัน)

Kaspars Fogelmanis ซีอีโอของ PET Baltija เปิดเผยว่าในยุโรปมีการผลิตขยะเฉลี่ย 492 กก. ต่อคนต่อปี โดยส่วนที่เล็กกว่า - 42% ถูกรีไซเคิล และอีก 58% ที่เหลือจะถูกฝังหรือเผา เกี่ยวกับการรีไซเคิลพลาสติกในยุโรป

ปัจจุบัน เกือบ 50% ของพลาสติกที่เก็บรวบรวมและรีไซเคิลในสหภาพยุโรปมาจากฝรั่งเศส เยอรมนี และอิตาลี ประเทศเหล่านี้เข้าร่วมโดยสเปนและสหราชอาณาจักร กลายเป็นผู้เล่นห้าอันดับแรกและรวบรวมขยะทั้งหมดประมาณ 71% ในสหภาพยุโรป คณะกรรมาธิการยุโรปเสนอให้เพิ่มเปอร์เซ็นต์การรีไซเคิลขยะพลาสติกทั้งหมดในสหภาพยุโรปเป็น 55% ภายในปี 2568

การนำเข้าขยะ PET ไปยังประเทศจีนลดลงในไตรมาสที่ 3 ของปี 2560 โดย 177.6,000 ตัน หรือ 26% เมื่อเทียบกับตัวเลขในปี 2559 ซึ่งมีจำนวน 517,000 ตัน ภายในสิ้นปี 2560 ทางการจีนสั่งห้ามการนำเข้า 24 ประเภท วัสดุรวมทั้งกระดาษและพลาสติก จากนี้ไปพวกเขาจะยอมรับเฉพาะวัสดุรีไซเคิลที่มีระดับมลพิษไม่เกิน 0.3% ตามที่รัฐบาลของประเทศกล่าว

เห็นได้ชัดว่าคำสั่งห้ามของจีนมีผลกระทบต่อการรีไซเคิลทั่วโลก โดยขยายไปยังประเทศในสหภาพยุโรป-27 โดยที่ 87% ของพลาสติกรีไซเคิลที่รวบรวมได้ถูกส่งโดยตรงหรือโดยอ้อมผ่านฮ่องกงไปยังประเทศจีน ญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกาก็ใช้ประโยชน์จากจีนซื้อพลาสติกรีไซเคิลเช่นกัน ปีที่แล้ว อเมริกาส่งออกขยะพลาสติก 1.42 ล้านตัน ซึ่งตามข้อมูลของ Mr. Fogelmanis ได้นำจีนมาเกือบ 500 ล้านเหรียญสหรัฐ

Lyubov Melanevskaya กรรมการบริหารของ RusPEC ได้จัดทำรายงานเกี่ยวกับกลไกสำหรับการดำเนินการขยายความรับผิดชอบของผู้ผลิต (ซึ่งมีให้ในสองวิธี: โดยอิสระหรือผ่านการชำระค่าธรรมเนียมด้านสิ่งแวดล้อม)

“ตามแผน รัฐในปี 2560 ควรจะเก็บได้ 6.5 พันล้านรูเบิล เป็นค่าธรรมเนียมด้านสิ่งแวดล้อม แต่ในความเป็นจริงรวบรวม 1.3 พันล้านรูเบิล ต้องใช้อะไรบ้างเพื่อให้ ROP ทำงาน กฎของเกมที่ชัดเจน การมีส่วนร่วมอย่างเท่าเทียมกันของธุรกิจ รัฐและประชากร เช่นเดียวกับการสนับสนุน "นกนางแอ่นแรก" ในการใช้งาน ROP อย่างอิสระ" Ms. Melanevskaya กล่าว

ความสำเร็จในสถานการณ์ปัจจุบันตามที่วิทยากรกล่าว สามารถทำได้โดยการใช้กฎหมายแบบซิงโครนัส ให้ภาระหน้าที่ของหน่วยงานในการแนะนำการรวบรวมขยะแยกต่างหากและความรับผิดชอบต่อความล้มเหลวในการบรรลุเป้าหมายของ RSO ตลอดจนการแนะนำโครงสร้างพื้นฐานสำหรับ อาร์เอสโอ กฎหมาย North Ossetia ซึ่งประกาศใช้เมื่อปลายปี 2017 เป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลง จะมีการปรับปรุงเพิ่มเติมหรือไม่? เวลาจะบอกเอง.

Anna Dautova หัวหน้าโครงการ TechnoNIKOL เชื่อว่ารัสเซียยังคงขาดวัฒนธรรมและแนวปฏิบัติในการรวบรวมและประมวลผลขยะโพลีสไตรีนอย่างกว้างขวาง แต่กระบวนการนี้สามารถนำโดยบริษัทของพวกเขา จากนั้นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญในระดับชาติจะได้รับการแก้ไข

การรีไซเคิลขยะโพลีสไตรีนต้องใช้ทรัพยากรน้อยกว่า 10% ของทรัพยากรทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตโพลีเมอร์บริสุทธิ์ ในเวลาเดียวกันสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมากสามารถใช้ผลิตภัณฑ์รองในปริมาณมาก เมื่อพูดถึงประสบการณ์ของโลก วิทยากรตั้งข้อสังเกตว่า Torox และ Ursa เป็นผู้เล่นหลักในตลาดรีไซเคิลโพลีสไตรีนของยุโรป ตามข้อมูลที่ผู้บรรยายได้ให้ไว้ 50,000 ตันของสไตรีนขยายตัวถูกรีไซเคิลทุกปีในยุโรป และในญี่ปุ่น ด้วยความสามารถทางการตลาดของโฟมโพลีสไตรีนขั้นต้นที่ 132,000 ตัน มีการรวบรวมและนำกลับมาใช้ใหม่ 125,000 ตัน

Kaloyan Iliev ผู้อำนวยการทั่วไปของ บริษัท ย่อย Yerema ได้นำเสนอข้อมูลเกี่ยวกับการบำบัดด้วยสุญญากาศก่อนที่อุณหภูมิสูงขึ้นก่อนการอัดขึ้นรูป ด้วยเหตุนี้ในสภาพแวดล้อมทางเทคโนโลยีที่มีเสถียรภาพ ความชื้นและสารอพยพจะถูกลบออกจากวัสดุแล้วก่อนการอัดขึ้นรูป กระบวนการนี้และสกรูอัดรีดแบบสั้นช่วยให้มั่นใจได้ว่าการผลิตเม็ด PET ที่ผ่านการรับรองเกรดอาหารอย่างต่อเนื่องมีความหนืดสูงและมีเสถียรภาพและค่าสีที่ดี

อัตราการเก็บขยะทั่วโลกกำลังเพิ่มขึ้น โดยที่เอเชียเป็นผู้นำ กฎหมายกำลังเข้มงวดขึ้น: สนับสนุนการรีไซเคิลวัสดุ และในขณะเดียวกันก็มีการแนะนำข้อจำกัดในการกำจัดขยะและการใช้พลังงาน ซึ่งแน่นอนว่าน่าจะส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมโลก” Peter Hartel หัวหน้าฝ่ายขายของ Krones กล่าว และพูดถึงการตัดสินใจของบริษัทรีไซเคิลพลาสติก ระบบโมดูลาร์ของ Krones สามารถปรับแต่งได้อย่างเต็มที่และสามารถจัดหาให้เป็นเครื่องจักรแต่ละเครื่องหรือเป็นโรงงานแบบเบ็ดเสร็จ เทคโนโลยีการแปรรูป MetaPure ผลิตเกล็ดหรือเม็ดคุณภาพต่างๆ จนถึง PET เกรดอาหารตามข้อกำหนดขององค์การอาหารและยาและระบบการรับรองอื่นๆ

โดยสรุป การสนทนาได้เปลี่ยนไปเป็นบรรจุภัณฑ์ PET Gerhard Ossberger ตัวแทนของ Starlinger Viscotec ได้กล่าวไว้ว่า มีเงื่อนไขสามประการสำหรับบรรจุภัณฑ์ PET ที่ประสบความสำเร็จ: ลักษณะทางแสง (สีสดใส, ความโปร่งใสทั้งหมด และไม่มีข้อบกพร่อง), ความปลอดภัยของอาหาร (บรรจุภัณฑ์ที่ปลอดภัย 100% สำหรับสุขภาพของมนุษย์), ลักษณะทางกล (ความสามารถในการวางซ้อนและคลังสินค้าสูงสุด, ความแข็งแกร่ง). เครื่องอบแห้ง deCON และสายการอัดรีด viscoSHEET จะขจัดฝุ่นเพื่อลดรอยตำหนิที่มองเห็น ทำให้วัตถุดิบแห้งเพื่อให้มีความหนืดสูงสุดแต่มีความแข็งแรงสูงสุด และทำความสะอาดวัสดุรีไซเคิลที่เข้ามาใหม่เพื่อความปลอดภัยของอาหาร 100% ด้วยวิธีนี้ Viscotec สร้าง "การป้องกัน" คุณภาพสูงสำหรับสินค้า

ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโพลีเมอร์เป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา อย่างไรก็ตาม ควบคู่ไปกับการเติบโตของการผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าว เป็นธรรมดาที่ปริมาณขยะมูลฝอยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ทุกวันนี้ ขยะโพลีเมอร์คิดเป็นร้อยละสิบสองของขยะในครัวเรือนทั้งหมด และจำนวนของขยะก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และเป็นเรื่องปกติที่การรีไซเคิลโพลีเมอร์ในปัจจุบันเป็นหนึ่งในปัญหาเร่งด่วนที่สุด เพราะหากไม่มีสิ่งนี้ มนุษยชาติก็สามารถจมลงในกองขยะได้อย่างแท้จริง

การรีไซเคิลโพลีเมอร์ในปัจจุบันไม่เพียงแต่เป็นปัญหาเท่านั้น แต่ยังเป็นสายธุรกิจที่มีแนวโน้มสูงอีกด้วย เนื่องจากเป็นไปได้ที่จะได้รับสารที่มีประโยชน์มากมายจากของเสียที่ดูเหมือนวัตถุดิบ - ของเสียในครัวเรือน นอกจากนี้ เทคโนโลยีการรีไซเคิลขยะ (MSW) ยังเป็นวิธีการรีไซเคิลขยะโพลีเมอร์ที่ปลอดภัยกว่าการเผาแบบเดิมๆ ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก

เทคโนโลยีการแปรรูปโพลีเมอร์

การรีไซเคิลโพลีเมอร์คืออะไร?

ในการเปลี่ยนของเสียโพลีเมอร์ให้เป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่อไป จำเป็นต้องแปรรูปล่วงหน้า การเลือกวิธีการรักษาก่อนการบำบัดนั้นขึ้นอยู่กับระดับการปนเปื้อนของของเสียและแหล่งที่มาของการเกิดของเสียเป็นหลัก ดังนั้น ของเสียจากการผลิตที่เป็นเนื้อเดียวกันมักจะถูกแปรรูป ณ สถานที่ของการก่อตัวของพวกมัน เนื่องจากในกรณีนี้จำเป็นต้องมีการปรับสภาพล่วงหน้าเพียงเล็กน้อย - เพียงแค่บดและแกรนูล

อย่างไรก็ตาม ของเสียในรูปของสินค้าล้าสมัยจำเป็นต้องมีการเตรียมการที่ละเอียดกว่ามาก ดังนั้น การเตรียมของเสียโพลีเมอร์ล่วงหน้ามักจะมีขั้นตอนต่อไปนี้:

1. การคัดแยกและจำแนกขยะแบบหยาบ
2. การย่อยของเสีย
3. การแยกขยะผสม
4. ล้างของเสีย.
5. การอบแห้ง
6. เม็ด.

การคัดแยกล่วงหน้าช่วยให้สามารถแยกของเสียโพลีเมอร์คร่าวๆ ตามเกณฑ์ต่างๆ: ประเภทของพลาสติก สี รูปร่างและขนาด การคัดแยกล่วงหน้ามักจะดำเนินการด้วยตนเองบนสายพานหรือโต๊ะ นอกจากนี้ เทคโนโลยีของกระบวนการพอลิเมอร์ยังบอกเป็นนัยว่าสิ่งแปลกปลอมต่างๆ จะถูกลบออกจากของเสียในระหว่างการคัดแยก

ของเสียที่เป็นโพลีเมอร์ที่ล้าสมัยและไปสิ้นสุดที่โรงงานแปรรูปของเสียซึ่งมีปริมาณสิ่งเจือปนจากต่างประเทศไม่เกิน 5% จะถูกส่งไปยังหน่วยคัดแยกซึ่งจะกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากพวกเขา ของเสียที่คัดแยกแล้วจะถูกบดในเครื่องบดแบบมีดจนได้มวลหลวมซึ่งมีขนาดอนุภาค 2…9 มม.

การเจียรเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการเตรียมของเสียสำหรับการแปรรูป เนื่องจากระดับของการเจียรกำหนดความสามารถในการไหล ขนาดอนุภาค และความหนาแน่นรวมของผลิตภัณฑ์ที่ได้ และการควบคุมระดับการเจียรช่วยให้คุณสามารถปรับปรุงคุณภาพของวัสดุได้เนื่องจากการเฉลี่ยของลักษณะทางเทคโนโลยี นอกจากนี้ยังช่วยลดความยุ่งยากในการประมวลผลของโพลีเมอร์

วิธีการที่มีแนวโน้มมากในการบดของเสียโพลีเมอร์คือการแช่แข็งด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับผงจากของเสียโพลีเมอร์ที่มีระดับการกระจายตัวตั้งแต่ 0.5 ถึง 2 มม. การใช้เทคโนโลยีนี้มีข้อดีหลายประการมากกว่าการเจียรเชิงกลแบบดั้งเดิม เนื่องจากช่วยลดเวลาในการผสมและกระจายส่วนประกอบในส่วนผสมได้ดีขึ้น

การแยกขยะพลาสติกผสมตามประเภทดำเนินการดังนี้

1. การลอยตัว
2. การแยกจากกันในสื่อหนัก
3. การแยกอากาศ
4. การแยกด้วยไฟฟ้า
5. วิธีการทางเคมี
6. วิธีการทำความเย็นอย่างล้ำลึก

วิธีที่พบมากที่สุดในทุกวันนี้คือวิธีการลอยตัว ซึ่งการแยกพลาสติกทำได้โดยการเพิ่มสารลดแรงตึงผิวต่างๆ ลงในน้ำ เนื่องจากคุณสมบัติที่ชอบน้ำของพอลิเมอร์จะเปลี่ยนไปอย่างเฉพาะเจาะจง

ในบางกรณี วิธีที่มีประสิทธิภาพพอสมควรในการแยกโพลีเมอร์คือการละลายโพลีเมอร์ในตัวทำละลายทั่วไป การประมวลผลสารละลายที่เกิดขึ้นด้วยไอน้ำ, พีวีซี, ส่วนผสมของโพลีโอเลฟินส์และ PS ถูกแยกออกและความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ไม่น้อยกว่า 96%

เป็นสองวิธีนี้ที่คุ้มค่ากว่าจากทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้น

ถัดไป โพลีเมอร์ของเสียที่บดแล้วจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องซักผ้าเพื่อทำความสะอาด การซักดำเนินการในหลายขั้นตอนโดยใช้ส่วนผสมของผงซักฟอกพิเศษ มวลพอลิเมอร์ที่ถูกบีบออกมาในเครื่องหมุนเหวี่ยงที่มีความชื้น 10 ถึง 15% จะถูกป้อนสำหรับการคายน้ำขั้นสุดท้ายไปยังโรงทำให้แห้ง โดยที่มันถูกทำให้แห้งให้มีความชื้น 0.2%

หลังจากนั้น มวลจะเข้าสู่เครื่องบดย่อย โดยที่วัสดุจะถูกบดอัด ดังนั้นจึงช่วยอำนวยความสะดวกในการประมวลผลต่อไปและการหาค่าเฉลี่ยลักษณะของวัตถุดิบทุติยภูมิ ผลลัพธ์สุดท้ายของแกรนูลคือวัสดุที่สามารถแปรรูปได้ด้วยอุปกรณ์แปรรูปพอลิเมอร์มาตรฐาน

ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าการแปรรูปขยะโพลีเมอร์เป็นงานที่ค่อนข้างยาก และต้องใช้อุปกรณ์บางอย่าง ปัจจุบันมีการใช้อุปกรณ์รีไซเคิลโพลีเมอร์ชนิดใด

• ราวตากผ้าสำหรับขยะโพลีเมอร์
• เครื่องบดของโพลีเมอร์
• การรีไซเคิลเครื่องอัดรีด
• สายพานลำเลียง.
• เครื่องทำลายเอกสาร
• ผู้รวมตัวกัน
• เส้นเม็ด, เครื่องบดย่อย
• สารทดแทนตะแกรง
• เครื่องผสมและเครื่องจ่าย

หากคุณมีอุปกรณ์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการแปรรูปโพลีเมอร์ คุณสามารถลงมือทำธุรกิจและทำให้แน่ใจว่าจากประสบการณ์ของคุณเองว่าการรีไซเคิลขยะ (MSW) ในปัจจุบันไม่ได้เป็นเพียงความกังวลสำหรับระบบนิเวศของโลกเท่านั้น แต่ยังเป็นการลงทุนที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย เนื่องจาก การทำกำไรของธุรกิจนี้สูงมาก

การแทรกซึมของวัสดุพอลิเมอร์ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงชีวิตประจำวันของเรา ถูกมองข้ามไปทั่วโลก และแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าการเดินขบวนที่ได้รับชัยชนะของพวกเขาเริ่มค่อนข้างช้า - ในปี 1950 เมื่อปริมาณการผลิตของพวกเขาเพียงประมาณ 1 ล้านตันต่อปี อย่างไรก็ตาม ด้วยการเติบโตของการผลิตและการใช้พลาสติก ปัญหาของการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ใช้แล้วได้ค่อยๆ รุนแรงขึ้นและกลายเป็นประเด็นที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่ง การทบทวนนี้กล่าวถึงประสบการณ์ในการแก้ปัญหาเหล่านี้ในยุโรป ซึ่งเยอรมนีเป็นผู้นำในเรื่องนี้

เนื่องจากข้อดีหลายประการ (โดยเฉพาะความแข็งแรงสูง ทนต่อสารเคมี ความสามารถในการสร้างรูปร่างและสีใดๆ ความหนาแน่นต่ำ) พวกเขาเจาะเข้าไปในทุกพื้นที่ของการใช้งานอย่างรวดเร็ว รวมถึงการก่อสร้าง ยานยนต์ การบินและอวกาศ อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน , ของเล่น , ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และเภสัชกรรม

ในปี 1989 วัสดุโพลีเมอร์ได้แซงหน้าวัสดุดั้งเดิมเช่นเหล็กในแง่ของปริมาณการผลิต (หมายถึงปริมาตรไม่ใช่มวล) ในเวลานั้นผลผลิตประจำปีของพวกเขาอยู่ที่ประมาณ 100 ล้านตัน ในปี 2545 การผลิตวัสดุโพลีเมอร์มีมากกว่า 200 ล้านตันและปัจจุบันมีการผลิตเกือบ 300 ล้านตันต่อปีทั่วโลก หากเราพิจารณาปัญหาใน แผนภูมิภาคแล้ว กว่าทศวรรษที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในการผลิตวัสดุพอลิเมอร์ไปทางทิศตะวันออก

ด้วยเหตุนี้ เอเชียจึงกลายเป็นภูมิภาคที่มีอำนาจมากที่สุด โดยที่ 44% ของความสามารถทั้งหมดของโลกกระจุกตัวอยู่ โพลิโอเลฟินส์ ซึ่งเป็นกลุ่มพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย คิดเป็น 56% ของการผลิตทั้งหมด พอลิไวนิลคลอไรด์มาเป็นอันดับสอง รองลงมาคือพอลิเมอร์ดั้งเดิมอื่นๆ เช่น พอลิสไตรีนและโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) โพลีเมอร์ที่ผลิตได้ทั้งหมดเพียง 15% เท่านั้นที่เป็นวัสดุทางเทคนิคที่มีราคาแพงซึ่งใช้ในพื้นที่พิเศษ ตามการคาดการณ์ของ European Association of Polymer Producers Plastics Europe (Brussels) ในอนาคต ปริมาณการผลิตวัสดุพอลิเมอร์ต่อหัวจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในอัตราประมาณ 4% ต่อปี พร้อมกันกับความสำเร็จดังกล่าวในตลาด ปริมาณของวัสดุและผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ที่ใช้แล้วก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ถ้าในช่วงทศวรรษ 1960 ถึง 1980 อุตสาหกรรมพลาสติกอาจยังไม่ได้ให้ความสำคัญกับการกำจัดและนำผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้วมาใช้ใหม่อย่างเหมาะสม แต่ต่อมา (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่ข้อบังคับด้านบรรจุภัณฑ์ของเยอรมนีมีผลบังคับใช้ในปี 1991) ปัญหาเหล่านี้ได้กลายเป็นหัวข้อสำคัญ ในเวลานั้น เยอรมนีรับหน้าที่เป็นผู้บุกเบิก กลายเป็นประเทศแรกที่พัฒนาและดำเนินการตามมาตรฐานตลาดสำหรับการกำจัดและรีไซเคิลขยะโพลีเมอร์ ในปัจจุบัน ประเทศในยุโรปอื่น ๆ จำนวนมากได้เข้าร่วมในการแก้ปัญหานี้ โดยได้พัฒนาแนวคิดที่ประสบความสำเร็จอย่างมากสำหรับการรวบรวมและรีไซเคิลโพลีเมอร์

ตามรายงานของ PlasticsEurope Association ในปี 2554 มีการใช้วัสดุโพลีเมอร์ประมาณ 27 ล้านตันใน 27 ประเทศในสหภาพยุโรป เช่นเดียวกับในสวิตเซอร์แลนด์และนอร์เวย์ โดย 40% เป็นผลิตภัณฑ์ระยะสั้น และ 60% สำหรับผลิตภัณฑ์ระยะยาว ในปีเดียวกันนั้น มีการรวบรวมวัสดุพอลิเมอร์ที่ใช้แล้วประมาณ 25 ล้านตัน ในจำนวนนี้ 40% ถูกกำจัดและ 60% ถูกส่งไปรีไซเคิล ขยะพลาสติกมากกว่า 60% มาจากระบบรวบรวมบรรจุภัณฑ์ใช้แล้ว ในปริมาณที่น้อยกว่า ผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์ที่ใช้แล้วได้มาจากภาคการก่อสร้าง ยานยนต์ และอิเล็กทรอนิกส์

ระบบรวบรวมขยะที่เป็นแบบอย่างมีอยู่ใน 9 ประเทศในยุโรป ได้แก่ สวิตเซอร์แลนด์ เยอรมนี ออสเตรีย เบลเยียม สวีเดน เดนมาร์ก นอร์เวย์ ฮอลแลนด์ และลักเซมเบิร์ก (เรียงลำดับจากมากไปน้อย) ส่วนแบ่งของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ใช้แล้วที่รวบรวมได้ในประเทศเหล่านี้มีตั้งแต่ 92 ถึง 99% นอกจากนี้ หกในเก้าประเทศเหล่านี้มีระดับสูงสุดของการรีไซเคิลขยะในยุโรป: นอร์เวย์ สวีเดน เยอรมนี ฮอลแลนด์ เบลเยียม และออสเตรียนั้นเหนือกว่าประเทศอื่นๆ ในตัวบ่งชี้นี้ (จาก 26% เป็น 35% ของปริมาณทั้งหมด ของเสียที่เก็บมา). . ปริมาณขยะที่เหลือสะสมขึ้นอยู่กับการใช้พลังงาน

เราไม่อาจชื่นชมยินดีกับความจริงที่ว่าในช่วงห้าปีที่ผ่านมา ไม่เพียงแต่ปริมาณของเสียที่รวบรวมได้เพิ่มขึ้นอย่างมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนแบ่งของขยะที่นำกลับมาใช้ใหม่ด้วย ส่งผลให้ปริมาณของเสียที่กำจัดลดลง อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ ภาคการรีไซเคิลโพลีเมอร์ยังคงมีศักยภาพมหาศาลสำหรับการพัฒนาต่อไป โดยมากแล้ว สิ่งนี้ใช้กับประเทศที่มีการใช้ประโยชน์ในระดับต่ำ

ผู้เชี่ยวชาญพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของการรีไซเคิลพลังงานของวัสดุโพลีเมอร์ กล่าวคือ การเผาทิ้ง ซึ่งหลายคนมองว่าเป็นวิธีที่สมควรในการรีไซเคิล ในประเทศเยอรมนี 95% ของเตาเผาขยะทั้งหมดเป็นสถานที่รีไซเคิลขยะและได้รับอนุญาตให้รีไซเคิลพลังงาน การประเมินสถานการณ์นี้ Michael Scriba ผู้อำนวยการฝ่ายการค้าของ mtm plastics บริษัทที่เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปวัสดุโพลีเมอร์ (Niedergebra) ตั้งข้อสังเกตว่าจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม การรีไซเคิลพลังงานของของเสียนั้นแย่กว่าวัสดุอย่างไม่ต้องสงสัย

ภายในอุตสาหกรรมพลาสติก การรีไซเคิลได้กลายเป็นภาคเศรษฐกิจที่สำคัญในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่งที่ขัดขวางการพัฒนาภาคการรีไซเคิลในยุโรปคือการส่งออกขยะโพลีเมอร์ซึ่งส่วนใหญ่ไปยังตะวันออกไกล ด้วยเหตุผลนี้ ยังคงมีขยะจำนวนค่อนข้างน้อยที่สามารถรีไซเคิลได้อย่างเหมาะสมในยุโรป สิ่งนี้มีส่วนทำให้การแข่งขันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและต้นทุนเพิ่มขึ้น

อุตสาหกรรมที่ทรงพลังได้รับการสนับสนุนจากสมาคมและบริษัทต่างๆ

ตั้งแต่ทศวรรษ 1990 บริษัทและสมาคมหลายแห่งได้ทำหน้าที่เป็นผู้ริเริ่มการรีไซเคิลขยะพลาสติกในเยอรมนีอย่างเข้มข้น ซึ่งได้อุทิศกิจกรรมเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ และขณะนี้กำลังทำงานอย่างแข็งขันในระดับยุโรป

ก่อนอื่น เรากำลังพูดถึงบริษัท Der Gruene Punkt - Duales System Deutschland GmbH (DSD) (โคโลญ) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1990 เป็นระบบคู่ระบบแรก และปัจจุบันเป็นผู้นำในการนำเสนอระบบสำหรับการส่งคืนของเสีย ซึ่งรวมถึงการรวบรวมและรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การรีไซเคิลองค์ประกอบพลาสติกของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและคุ้มทุน ตลอดจนบรรจุภัณฑ์สำหรับการขนส่ง การกำจัดของเสียจากองค์กรและองค์กร และการทำความสะอาดภาชนะที่ใช้แล้ว .

ในปี 1992 RIGK GmbH ก่อตั้งขึ้นในเมืองวีสบาเดิน ซึ่งเป็นผู้ให้บริการผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรองสำหรับเจ้าของแบรนด์ (การบรรจุขวด การจัดจำหน่าย การจัดจำหน่าย และผู้นำเข้า) รับบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วและว่างเปล่าจากพันธมิตรชาวเยอรมันและส่งบรรจุภัณฑ์เหล่านี้เพื่อการรีไซเคิล

ผู้เล่นในตลาดที่สำคัญเช่นกันคือ BKV ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2536 โดยมีเป้าหมายเพื่อให้มั่นใจว่าการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่รวบรวมโดยระบบคู่มีการรับประกัน ปัจจุบัน BKV ทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มพื้นฐานสำหรับการรีไซเคิลวัสดุโพลีเมอร์ เพื่อจัดการกับปัญหาที่สำคัญและเร่งด่วนที่สุดในพื้นที่นี้

สมาคมที่สำคัญอีกแห่งก่อตั้งขึ้นในปี 1993 Bundesverband Sekundäerrohstoffe und Entsorgung e. V. (bvse) (บอนน์) ซึ่งมีต้นกำเนิดเกี่ยวข้องกับสมาคม Altpapierverband e. V. ในภาคพลาสติก บริษัทเยอรมันให้ความช่วยเหลืออย่างมืออาชีพและเหมาะสมในท้องถิ่นในการรวบรวมและรีไซเคิลขยะพลาสติก พร้อมกับ BKV ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ GKV Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e.V. (Bad Homburg) มีสมาคมและองค์กรอื่นที่เกี่ยวข้องในการรีไซเคิลวัสดุโพลีเมอร์ ซึ่งรวมถึง tecpol Technologieentwicklungs GmbH ซึ่งเชี่ยวชาญด้านการรีไซเคิลขยะพลาสติกอย่างมีประสิทธิภาพต่อสิ่งแวดล้อม และกลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านการผสมและการรีไซเคิลที่ TecPart e. V. ซึ่งเป็นสมาคมพื้นฐานของสมาคม GKV ในปี 2545 ผู้ผลิตโปรไฟล์พลาสติกชั้นนำของเยอรมันได้รวมเข้ากับกลุ่มความคิดริเริ่ม Rewindo Fenster-RecyclingService GmbH (บอนน์) เป้าหมายหลักคือการเพิ่มส่วนแบ่งของหน้าต่าง ประตู และบานม้วนพลาสติกที่นำกลับมาใช้ใหม่ (ดูรูปที่ชื่อบทความ) ซึ่งจะช่วยเพิ่มความมั่นคงและระดับความรับผิดชอบในกิจกรรมทางธุรกิจ

เป็นไปโดยไม่ได้บอกว่าสมาคมอุตสาหกรรมพลาสติกขนาดใหญ่ร่วมกับคณะทำงานด้านการรีไซเคิลพลาสติก ซึ่งประสบความสำเร็จในทางปฏิบัติมานานหลายทศวรรษ เช่น PlasticsEurope และ IK Industrieverband Kunststoffverpackungen e ได้เข้ามามีส่วนร่วมในการแก้ปัญหา V. (แฟรงค์เฟิร์ต).

เทคโนโลยีการรีไซเคิลที่พิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จ

ข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับการรีไซเคิลพลาสติกในเยอรมนีมาจากผลการวิเคราะห์ ซึ่งเผยแพร่ทุกๆ สองปีตามคำแนะนำของบริษัทและสมาคมต่างๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของ VDMA - BKV, PlasticsEurope Deutschland e. V., bvse, Fachverband Kunststoff und Gummimaschinen ตลอดจนสมาคม IK จากข้อมูลเหล่านี้ ขยะพลาสติกประมาณ 5 ล้านตันถูกสร้างขึ้นในเยอรมนีในปี 2554 โดยส่วนใหญ่ (82%) เป็นขยะจากผู้บริโภค จากส่วนที่เหลืออีก 18% ซึ่งเป็นขยะอุตสาหกรรม ส่วนแบ่งของวัสดุรีไซเคิลสามารถเข้าถึงได้ถึง 90% ตามที่ได้รับการพิสูจน์ในทางปฏิบัติแล้ว ขยะอุตสาหกรรมที่คัดแยกแล้วสามารถนำไปรีไซเคิลในโรงงานได้โดยตรงที่สถานประกอบการที่พวกมันถูกสร้างขึ้น (ภาพที่ 1)

ในกรณีของของเสียของผู้บริโภค ส่วนแบ่งของวัสดุ (นั่นคือ ไม่มีการเผาและกำจัด) นำกลับมาใช้ใหม่เพียง 30-35% ในพื้นที่นี้ยังมีวิธีการรีไซเคิลขยะที่คัดแยกแล้ว ตัวอย่าง ได้แก่ ประสบการณ์ในการแปรรูปโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และ PET จากกิจกรรม 10 ปีของบริษัท Rewindo ที่ใช้เทคโนโลยีของตัวเองในการรีไซเคิลหน้าต่างและประตู PVC ที่หมดอายุการใช้งาน ได้รับสถานะที่แข็งแกร่งในตลาด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปริมาณพีวีซีรีไซเคิลที่ผลิตจากผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้วที่รวบรวมโดย Toensmeier Kunststoffe GmbH & Co. KG (Hechter) และ Veka Umwelttechnik GmbH (Herselberg-Heinich) ได้รับการดูแลที่ประมาณ 22,000 ตันโดยมีแนวโน้มสูงขึ้น

ขวด PET ยังถูกรวบรวมและรีไซเคิลหลังจากการคัดแยกที่เหมาะสม กลุ่มผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ผลิตจากวัสดุรีไซเคิลที่เกิดขึ้นมีตั้งแต่เส้นใยและฟิล์มไปจนถึงขวดใหม่ บริษัทต่างๆ เช่น บริษัทออสเตรีย Erema GmbH (Ansfelden), Starlinger & Co. GmbH (เวียนนา) และ NGR GmbH (Feldkirchen) ได้จัดตั้งสายการผลิตพิเศษสำหรับรีไซเคิล PET เมื่อเร็ว ๆ นี้ EFSA ของ European Food Safety Authority ได้ออกความคิดเห็นในเชิงบวกเกี่ยวกับเทคโนโลยี recoSTAR PET iV+ สำหรับการผลิต PET รีไซเคิลที่เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหาร (พัฒนาโดย Starlinger)

ความคิดเห็นของ EFSA ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการรับรองเทคโนโลยีดังกล่าวโดยคณะกรรมาธิการยุโรปและประเทศสมาชิกสหภาพยุโรป

เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว บริษัทที่สนใจต้องพิสูจน์ว่าเทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นสำหรับการประมวลผลของเสียโพลีเมอร์ช่วยลดระดับมลพิษของ PM ที่เกี่ยวข้องให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์

สถานการณ์มาตรฐานของการทดสอบที่เรียกว่า "ยั่วยุ" (การทดสอบความท้าทาย) สำหรับประสิทธิภาพการทำความสะอาด PET รีไซเคิลซึ่งมักจะได้มาจากของเสียในรูปแบบของขวดที่ใช้แล้วนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้สารควบคุม "มลพิษ" ห้าชนิด - โทลูอีน, คลอโรฟอร์ม , phenylcyclohexane, benzophenone และ lindane ซึ่งมีความแตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมี น้ำหนักโมเลกุล และความสามารถในการย้ายถิ่น การทดสอบจะดำเนินการในหลายขั้นตอน

ขั้นแรก เกล็ด PET รีไซเคิลจะถูกล้าง หลังจากนั้นจะ "ปนเปื้อน" ด้วยสารควบคุมที่มีความเข้มข้นที่กำหนด (3 ppm) แล้วล้างอีกครั้ง จากนั้น เกล็ด PET ที่ล้างซ้ำเหล่านี้จะได้รับการประมวลผลตามเทคโนโลยีที่ทดสอบแล้วให้เป็นเม็ดพลาสติก PET ใหม่และกำหนดความเข้มข้นของสารที่ "ก่อให้เกิดมลพิษ" ที่เหลือของตัวกลางที่ "ก่อให้เกิดมลพิษ" ตามระดับของการทำให้บริสุทธิ์ของ PET ทุติยภูมิ โดยสรุป ตัวชี้วัดทั้งสองจะถูกเปรียบเทียบกับค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับพวกเขา และสรุปเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำความสะอาด

นอกเหนือจากการทดสอบมาตรฐานแล้ว Starlinger ได้ตัดสินใจที่จะทำให้สถานการณ์ของพวกเขาแข็งแกร่งขึ้นโดยอิสระโดยดำเนินการภายใต้สภาวะที่เรียกว่า "กรณีที่เลวร้ายที่สุด" ซึ่งประมวลผลเกล็ด PET ที่ไม่ได้ล้างหลังจากปนเปื้อนด้วยสื่อจำลอง ก่อนการทดสอบแต่ละประเภท เพื่อให้แน่ใจในความบริสุทธิ์ของการทดลองและสภาวะที่เสถียรสำหรับการใช้งาน PET ปฐมภูมิที่โปร่งใส 80-100 กก. ถูกประมวลผลที่โรงงาน recoSTAR PET 165 iV+ (ภาพที่ 2) เพื่อทำความสะอาดชิ้นส่วนที่ทำงานของ พืชจากเศษวัสดุชุดที่แล้ว เกล็ด PET ที่ทดสอบแล้วถูกย้อมด้วยสีน้ำเงิน ดังนั้นการส่งออกของเม็ดพลาสติก PET สีน้ำเงินจากโรงงานเดียวกันบ่งชี้ว่าไม่ได้ผสมกับ PET บริสุทธิ์ในระหว่างการประมวลผลและสังเกตหลักการ FIFO (เข้าก่อน, ออกก่อน) ผลการทดสอบจากสถานการณ์จำลองมาตรฐานแสดงให้เห็นว่ากระบวนการ recoSTAR PET iV ให้การกรอง PET รีไซเคิลอย่างมีประสิทธิผล ซึ่งประสิทธิภาพนั้นสูงกว่าระดับเกณฑ์ EFSA (ดูตาราง) แม้แต่ในกรณีของลินเดน (สารไม่มีขั้วที่ไม่ระเหยง่าย) ระดับการทำให้บริสุทธิ์ก็เกิน 99.9% แม้ว่าค่าเกณฑ์จะอยู่ที่ 89.67% ในทางปฏิบัติ ผลลัพธ์เดียวกันนั้นแสดงให้เห็นโดยการทดสอบที่ดำเนินการตามสถานการณ์ที่ "เข้มงวดกว่า" ยกเว้นเบนโซฟีโนนและลินเดน แต่แม้กระทั่งในกรณีเหล่านี้ ระดับการทำให้ PET บริสุทธิ์ก็เป็นไปตามข้อกำหนดของ EFSA ชื่อย่อของบริษัท NGR ย่อมาจากความทะเยอทะยานค่อนข้างมาก - ในชื่อ "เครื่องรีไซเคิลรุ่นต่อไป" (Next Generation Recyclingmaschinen) และจากการเป็นเจ้าของ 100% ของ BRITAS Recycling Anlagen GmbH (ฮาเนา เยอรมนี) ในเดือนพฤษภาคมของปีนี้ NGR ได้เสริมความแข็งแกร่งให้กับตำแหน่งในตลาดยุโรปและภูมิภาคอื่นๆ ของโลกอย่างมีนัยสำคัญ ความจริงก็คือ BRITAS เป็นที่รู้จักในฐานะผู้พัฒนาและผู้ผลิตระบบกรองสำหรับการหลอมของวัสดุโพลีเมอร์ที่มีการปนเปื้อนสูง ซึ่งรวมถึงของเสียจากบรรจุภัณฑ์สำหรับผู้บริโภค (ภาพที่ 3)

ในทางกลับกัน NGR ได้พัฒนาและผลิตอุปกรณ์สำหรับการรีไซเคิลของเสียโพลีเมอร์อุตสาหกรรมและสำหรับผู้บริโภค โดยมีตลาดที่กว้างขวางสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน

บริษัทวิศวกรรมทั้งสองบริษัทมั่นใจในผลบวกจากการควบรวมกิจการ Gneuss Kunststofftechnik GmbH (Bad Oeynhausen) ประสบความสำเร็จอย่างมากในตลาดด้วยเครื่องอัดรีดประเภท MRS (ภาพที่ 4) ซึ่งได้รับการรับรองจาก FDA (สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา) ของกระทรวงพาณิชย์เพื่อการควบคุมคุณภาพอาหาร ยา และเครื่องสำอางแห่งสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ ผู้สร้างเครื่องจักรยังเสนอระบบการอบแห้งที่หลากหลาย เช่น หลอดหมุนอินฟราเรดจาก Kreyenborg Plant Technology GmbH (Senden) และระบบการกรองพิเศษสำหรับการแปรรูป PET หรือเทคโนโลยีการตกผลึก เช่น กระบวนการ Crystall-Cut จาก Automatik Plastics Machinery (g . กรอสไซม์). ระบบวัฏจักรปิดเช่นระบบ PETcycle ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการผลิตขวดใหม่จากขวดที่ใช้แล้ว

โดยสรุปจากทั้งหมดข้างต้น เราสามารถระบุได้ว่าระบบรีไซเคิล PET ที่มีปริมาณประมาณ 1 ล้านตันต่อปีนั้นประสบความสำเร็จในการใช้งานในยุโรป สถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันนี้สังเกตได้ในด้านการประมวลผลของเสียโพลีโอเลฟินที่คัดแยกแล้ว ซึ่งการคัดแยกจะเกิดขึ้นได้โดยไม่มีความยุ่งยากพิเศษใด ๆ โดยใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมสำหรับการแยก ในประเทศเยอรมนีเพียงประเทศเดียว มีผู้ผลิตรายใหญ่ 10 รายและรายย่อยจำนวนมากที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตแกรนูลทุติยภูมิแบบฉีดขึ้นรูปจากขยะโพลิโอเลฟินในเขตเทศบาลและอุตสาหกรรม แกรนูลนี้สามารถใช้เพิ่มเติมสำหรับการผลิตพาเลท, อ่าง, ถัง, ท่อ และผลิตภัณฑ์ประเภทอื่นๆ (ภาพที่ 5)

ความยากลำบากในการรีไซเคิล

ความท้าทายเพิ่มเติมสำหรับการรีไซเคิลคือผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกันหลายอย่างที่ไม่สามารถแยกออกจากกันได้อย่างสมเหตุสมผล รวมถึงบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ไม่สามารถล้างให้สะอาดได้อย่างสมบูรณ์ ของเสียในรูปของฟิล์มสำหรับผู้บริโภคที่ใช้แล้วยังเป็นปัญหาสำหรับการรีไซเคิลเนื่องจากการปนเปื้อนที่พื้นผิวที่สำคัญ ซึ่งต้องใช้ต้นทุนในการประมวลผลจำนวนมาก

จากข้อมูลของ Scribe แม้ว่าจะมีผู้เชี่ยวชาญด้านการรีไซเคิลที่มีประสบการณ์ในด้านนี้ แต่ก็ไม่มีตลาดที่มีความสำคัญในยุโรปอย่างแท้จริง ภาวะแทรกซ้อนเพิ่มเติมยังเกิดขึ้นเมื่อจัดการกับขวด PET ที่ผลิตในหลากหลายขนาด ไม่ได้มีไว้สำหรับเครื่องดื่ม สิ่งนี้จำกัดปริมาณการรีไซเคิลอย่างมาก จนถึงตอนนี้ ของเสียจากภาคยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์นั้นยากต่อการรีไซเคิล

ในกรณีที่มีปัญหาดังกล่าว โปรเซสเซอร์และผู้ผลิตเครื่องจักรต้องการโซลูชันทางเทคนิคพิเศษ (ภาพที่ 6) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Herbold Meckesheim GmbH (Meckesheim) ได้จัดหาวิธีแก้ปัญหาดังกล่าวเกี่ยวกับการรีไซเคิลขยะฟิล์มสำหรับผู้บริโภคที่จัดหาให้โดย DSD ให้กับบริษัทจัดการขยะ WRZ-Hörger GmbH & Co. KG (สนธิม). โรงงานผลิตแบบเบ็ดเสร็จ ซึ่งประกอบด้วยระบบแยกสิ่งแปลกปลอม ขั้นตอนการบดแบบเปียกและอุปกรณ์บดอัด ช่วยให้สามารถประมวลผลของเสีย 7,000 ตันต่อปีให้เป็นก้อนที่ไหลได้อย่างอิสระซึ่งมีความหนาแน่นสูง เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์โดยใช้การฉีด เทคโนโลยีการปั้น (ภาพที่ 7)

โดยทั่วไป โครงการจัดหาของ Herbold Meckesheim ซึ่งเป็นที่รู้จักในตลาดรัสเซียนั้นรวมถึงอุปกรณ์ที่หลากหลายสำหรับการแปรรูปขยะที่ปนเปื้อนสูงและผสม ขยะพลาสติกชนิดอ่อนทั้งที่เป็นของแข็งและยากต่อการรีไซเคิล - โรงล้างและเครื่องอบผ้า เครื่องทำลายเอกสาร agglomerators โรงสีสำหรับการบดละเอียด

ลำดับความสำคัญหลักที่ประกาศไว้ในการพัฒนาอุปกรณ์คือความกะทัดรัด ผลผลิตที่เพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ที่นิทรรศการ K-2013 บริษัทจะสาธิตผลิตภัณฑ์ใหม่มากมาย ได้แก่:

เครื่องทำลมแห้งแบบกลไกรุ่นใหม่ HVT พร้อมโรเตอร์แนวตั้ง ประหยัดพื้นที่การผลิต บำรุงรักษาง่าย และใช้พลังงานน้อยลงอย่างมากเมื่อทำให้เกล็ด PET แห้ง (ภาพที่ 8)
เครื่องหั่นย่อยรุ่น SML SB พร้อมการป้อนของเสียแบบบังคับด้วยสว่านเข้าไปในหน่วยตัด ซึ่งทำให้สามารถบีบอัดวัสดุป้อนได้ และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มผลผลิตของการประมวลผล (รูปที่ 1);
เครื่องสำหรับบดของเสียที่เป็นของแข็งขนาดใหญ่ในรูปแบบของแผ่นหรือท่อซึ่งถือว่าเป็นวัตถุที่ยากที่สุดในการประมวลผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลเศษส่วนผสม Erema ร่วมกับ Coperion GmbH & Co. KG (Stuttgart) ได้พัฒนาโรงงาน Corema แบบผสมผสานสำหรับการรีไซเคิลขยะและการผสม (ภาพที่ 9) ลักษณะเด่นของโรงงานแห่งนี้คือความเหมาะสมในการแปรรูปวัสดุที่หลากหลาย Manfred Hackl ผู้อำนวยการฝ่ายการค้าของ Erema Manfred Hackl กล่าวว่านี่เป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการแปรรูปขยะผสมที่ผลิตในเชิงเศรษฐกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตสารประกอบที่มีแป้งโรยตัว 20% จากขยะโพรพิลีนนอนวูฟเวนหรือสำหรับการแปรรูป ของเสียให้อยู่ในรูปของส่วนผสมของ PE และ PET กับสารเติมแต่ง อีกตัวอย่างหนึ่งที่ประสบความสำเร็จของพันธมิตรหลายรายที่ร่วมมือกันแก้ไขปัญหาการรีไซเคิลคือ สายการผลิตสำหรับการรีไซเคิลฟิล์มที่ใช้แล้วทางการเกษตร ซึ่งการรีไซเคิลเป็นเรื่องยากและมีค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากความบาง ความนุ่ม และการปนเปื้อน ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการรวมเครื่องหั่นย่อยที่ได้รับการปรับแต่งมาเป็นพิเศษรุ่น Power Universo 2800 (ผู้ผลิต - Lindner reSource) และโรงงานรีดขึ้นรูปสำหรับการรีไซเคิลวัสดุโพลีเมอร์รุ่น 1716 TVEplus (ผู้ผลิต - Erema) ซึ่งทำให้ได้ ปรับคุณภาพใหม่

อุปกรณ์ที่เป็นสากลในแง่ของรูปแบบของของเสียที่แปรรูปเป็นเม็ดละเอียด (ฟิล์ม, เส้นใย, เกล็ดขวด PET, ของเสียจากวัสดุโพลีเมอร์ที่เป็นโฟม) นำเสนอโดย บริษัท อาร์เทคแมชชีนเนอรี่ของออสเตรีย แรงผลักดันสำหรับการพัฒนาเพิ่มเติมและการขยายขีดความสามารถในการผลิตคือการเข้าสู่กลุ่ม "ครอบครัว" GAW Technology 100% ในปี 2010 ซึ่ง ECON ก็เป็นสมาชิกเช่นกัน โดยเสริมโปรแกรมการจัดหาด้วยสายการอัดรีดที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปขยะฝอยให้เป็นเม็ดใหม่ เนื่องจากการออกแบบและความทันสมัยของอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตได้โดยเฉลี่ย 25% หลักการโมดูลาร์ที่ ARTEC ยึดถือเมื่อออกแบบโรงงานช่วยให้สามารถประกอบและประกอบอุปกรณ์สำหรับการใช้งานเฉพาะซึ่งผลิตได้ตั้งแต่ 150 ถึง 1600 กิโลกรัมต่อชั่วโมง (รูปที่ 2) ตั้งแต่ลูกบาศก์

โรงงานรีดขึ้นรูปเฉพาะที่มีเครื่องอัดรีดประเภท MRS (ดูรูปที่ 4) ซึ่งออกแบบมาสำหรับการแปรรูปขยะฝอยจากโพลีเอไมด์ PA11 ยังจัดหาโดย Gneuss ให้กับบริษัท K2 Polymer ของอังกฤษ

วัตถุดิบได้มาจากการบดท่อส่งน้ำมันในทะเลลึก ซึ่งจะกลายเป็นแหล่งสำรองเมื่อแหล่งน้ำมันแห้งและต้องนำขึ้นบก

เครื่องอัดรีด MRS (Multi Rotation System) ช่วยให้โดยไม่ต้องใช้การทำความสะอาดด้วยสารเคมี การทำความสะอาดขั้นตอนเดียวและการประมวลผลของเสียโพลีเมอร์คุณภาพสูงเหล่านี้ แต่มีการปนเปื้อนอย่างหนักในระหว่างการสัมผัสกับน้ำมันเป็นเวลาหลายปี รายการนี้สามารถเสริมด้วยตัวอย่างอื่นๆ มากมาย โดยสรุปควรสังเกตว่าภาคการรีไซเคิลได้กลายเป็นพื้นที่สำคัญของกิจกรรมทางเศรษฐกิจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แม้ว่าเทคโนโลยีจำนวนมากจะประสบความสำเร็จในการทดสอบในทางปฏิบัติแล้ว แต่ก็ยังมีศักยภาพในการพัฒนาต่อไปในด้านรีไซเคิล การแก้ปัญหาที่มีอยู่ควรเริ่มต้นด้วยการพัฒนาและผลิตผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่สามารถรีไซเคิลได้มากที่สุด

ช่องว่างสำหรับความก้าวหน้าบางอย่างยังคงอยู่ในการพัฒนาโซลูชันทางเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุดและการสร้างอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับการประมวลผลของเสียที่ซับซ้อน

ในระดับหนึ่ง ความคืบหน้าในด้านนี้ยังสามารถอำนวยความสะดวกได้ด้วยมาตรการเชิงนโยบาย ซึ่งในแต่ละประเทศควรประกันการดำเนินการตามแนวคิดที่เหมาะสมที่สุดในวงกว้างสำหรับการรวบรวมและรีไซเคิลของเสีย

โซลูชันใหม่และผ่านการพิสูจน์แล้วในด้านของการรีไซเคิลโพลีเมอร์จะมีการนำเสนอในวงกว้างตั้งแต่วันที่ 16 ถึง 23 ตุลาคม 2556 ที่งาน K International Fair ในเมือง Düsseldorf

จัดทำโดยปริญญาเอก V.N. Mymrin
โดยใช้สื่อของบริษัทนิทรรศการ Messe Duesseldorf
การรีไซเคิลพลาสติกในยุโรป:
โซลูชั่นใหม่และได้รับการพิสูจน์แล้ว การรุกของพลาสติกในกลุ่มต่างๆ ของ
แอปพลิเคชันต่างๆ ซึ่งรวมถึง d aily live es ของเรา ซึ่งปัจจุบันถูกพบเห็นทั่วโลกแล้ว และนี่
แม้ว่าการสตรีคที่ชนะจะเริ่มต้นค่อนข้างช้า – 60 ปีที่แล้วเมื่อผลงานของพวกเขา
คิดเป็นประมาณ 1 ล้านตันต่อปีเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม ด้วยปริมาณการผลิตและการบริโภคพลาสติกที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ
และตอนนี้ได้กลายเป็นปัญหาสำคัญในการกำจัดผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ใช้แล้ว แม้ว่าหลายคน
กระบวนการต่างๆ เกิดขึ้นแล้ว การรีไซเคิลยังคงมีศักยภาพเพียงพอสำหรับ
การปรับปรุง. ขั้นตอนแรกอาจเป็นการออกแบบรายการพลาสติกที่รีไซเคิลได้ซึ่งควรตรวจสอบ
อย่างใกล้ชิดเพื่อการฟื้นฟูในภายหลัง กระบวนการรีไซเคิลที่เหมาะสมและการแก้ปัญหาเครื่องจักรสำหรับ
การประมวลผลของเสียที่มีปัญหาให้ขอบเขตที่ดีสำหรับการพัฒนาต่อไป นี้
ทบทวนกล่าวถึงประสบการณ์ในการแก้ปัญหาเหล่านี้ใน Eur ope ซึ่งเป็นผู้นำในเรื่องนี้
ความเคารพคือประเทศเยอรมนี