Atık polimerlerin geri dönüşümü: teknoloji, ekipman. Rubrik “İkincil polimerler” Bugünü ve geleceği

Termoplastikler, kalıplandıktan sonra geri dönüştürülebilen plastiklerdir. Isıtıldıklarında tekrar tekrar yumuşayabilirler ve soğutulduklarında özelliklerini kaybetmeden sertleşebilirler. Hem evsel hem de endüstriyel termoplastik atıkların geri dönüşümüne olan büyük ilginin nedeni budur.

Başkentteki belediye katı atıklarının (MSW) bileşimi, Rusya ortalamasından önemli ölçüde farklıdır. Moskova'da yılda yaklaşık 110.000 ton kentsel katı atık üretiliyor. Bunların %8-10'unu polimerler oluştururken, büyük işletmelerin ticari atıklarında bu oran %25'e ulaşmaktadır.

Ayrı olarak, MSW yapısında plastik şişeler seçilmelidir. Sadece Moskova'da her yıl yaklaşık 50.000 ton çöpe atılıyor.Uluslararası Bilimsel ve Pratik Konferans "Ambalaj ve Çevre" sonuçlarına göre, tüm polimer atıklarının %30'u polietilen ve polivinil klorürden yapılmış şişelerden oluşuyor. Bununla birlikte, şu anda, Devlet Üniter Teşebbüsü "Promothody" ye göre, Moskova ve bölgede yıllık olarak katı atıklardan izole edilen 9 bin tondan fazla polimer atığı işlenmemektedir. Ve bunların yarısı - Moskova bölgesinin topraklarında. Termoplastik atıkların bu kadar önemsiz geri dönüşümünün nedenleri nelerdir?

Koleksiyonun organizasyonu

Bugüne kadar, plastik atık toplamak için birkaç kanal var.

Bunlardan ilki ve en önemlisi, büyük alışveriş merkezlerinden gelen atıkların toplanması ve bertaraf edilmesidir. Bu hammadde ağırlıklı olarak kullanılan ambalajdır ve en "temiz" ve daha fazla kullanım için en uygun olarak kabul edilir.

İkinci yol seçici çöp toplamadır. Moskova'nın güneybatısında, şehir yönetimi, Devlet Üniter Girişim Teşviki ile birlikte böyle bir deney yürütüyor. Birkaç konut binasının bahçelerine özel Alman eurokonteynerleri yerleştirildi. Delikli kaplar için kapaklar: yuvarlak - PET şişeler için, büyük bir yuva - kağıt için. Konteynerler kilitli ve sürekli izleniyor. İki yılda 12 ton plastik şişe toplandı. Bugün projede sadece 19 konut bulunuyor. Uzmanlara göre, nüfusu 1 milyondan fazla olan bir bölgeyi kapsadığında, böyle bir sistemin faydaları ortaya çıkıyor.

Üçüncü seçenek, uzmanlaşmış işletmelerde (Kotlyakovo pilot atık ayırma merkezi, MSK-1 özel işletmesi ve diğer atık ayırma kompleksleri) katı atıkların ayrılmasıdır. Ayrıştırılmış atık hacmini doğru bir şekilde belirlemek hala oldukça zordur, ancak bu ikincil hammadde kaynağının payı zaten fark edilir. Belediye yetkililerinin kontrolü altındaki bazı ticari kuruluşlar, nüfustan ikincil hammaddeler (polimer atıkları dahil) için kendi toplama noktalarını düzenlemektedir. Birincil sıralama ve presleme genellikle orada gerçekleşir. Ancak, şehirde bu tür yerler çok az.

İşlenmeye giden geri dönüştürülmüş malzemelerin önemli bir kısmı, çöplüklerde yasa dışı olarak toplanmaktadır. Bu, özel firmalar tarafından ve bazen de düzenli depolama alanlarının yönetimi tarafından yapılır. Toplanan ve ayıklanan malzemeler, satıcılara veya doğrudan üreticilere satılmaktadır.

Termoplastikleri işlerken kullanılan polimerlerin homojenliği, kontaminasyon derecesi, rengi ve türü (film, şişe, hurda), tedarik edilen atığın şekli (sıkıştırma, paketleme vb.) çok önemlidir. Bunlara ve bir dizi başka parametreye bağlı olarak, belirli bir partinin ileri işleme için uygunluğu (ve dolayısıyla piyasa değeri) önemli ölçüde dalgalanabilir. En çok atık kağıt maliyeti.

Ayırma, kırma ve presleme, çok sayıda aracı, atık ayırma kompleksleri, işlemcilerin kendileri, Devlet Üniter Teşebbüsü "Promotkhody" yapıları tarafından gerçekleştirilebilir.

Çoğu durumda, uygun ekipman pahalı olduğundan ve her zaman verimli olmadığından manuel sıralama kullanılır.

polimer geri dönüşüm

Toplanan ve ayrıştırılan atıklar ikincil granüle dönüştürülebilir veya hemen yeni ürünlerin (alışveriş çantaları ve çantaları, tek kullanımlık sofra takımları, video kaset kutuları, kır mobilyaları, polimer borular, ahşap-polimer panolar, vb.) üretimine gidebilir.

Moskova'da endüstriyel ölçekte polimer evsel atıkların işlenmesi sadece OAO NII PM tarafından gerçekleştirilir (Güney-Batı Özerk Okrugu'nda ayrı atık toplama programının bir parçası olarak belediye ekonomisinin ihtiyaçları için ürünlerin üretimi ve siparişe göre). başkentin belediye başkanının ofisi). Devlet Üniter Teşebbüsü "Promotkhody" kırma, yıkama ve kurutma işlemlerini gerçekleştirir, daha sonra ton başına 400 $ fiyatla pullar daha sonraki işlemler için PM Araştırma Enstitüsüne taşınır.

Diğer ikincil hammadde işlemcileri ya çok küçüktür (ayda 20 tona kadar kapasite) ya da işleme kisvesi altında kırma ve yeniden satışla uğraşırlar, en iyi ihtimalle ürünlerine ezilmiş hammaddeler eklerler. Moskova'da neredeyse hiç kimse büyük ölçekli ikincil granül ve aglomerat üretimi ile uğraşmıyor.

Diğer kaynaklara göre (N.M. Chalaya, NPO Plastic), birçok küçük firma, Moskova atıklarında bulunan ve bu faaliyetin asıl olmadığı polimerlerin işlenmesiyle uğraşmaktadır. Ürünlerin üretiminde geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanılmasının kalitesini kötüleştirdiğine inanıldığı için reklamını yapmamaya çalışıyorlar.

Bu pazar için tipik bir şirket, doğrudan şehrin çöp sahasıyla çalışan üretim kooperatifi Vtorpolimer'dir. Çöp sahasında yaşayan evsizler oradaki plastik her şeyi toplar: şişeler, oyuncaklar, kırık kovalar, film vb. Ücret karşılığında “mallar” aracılara teslim edilir ve Vtorpolymer'e teslim edilir. Burada ömrünü doldurmuş şeyler yıkanır ve geri dönüşüme gönderilir. Renklerine göre sıralanırlar, ezilirler ve tesisat boruları yapmak için kullanılan plastiğe eklenirler (yeni evlerin yapımında elektrik kablolarını yalıtmak için kullanılırlar). Kirli plastik hurda alım fiyatı 1 bin ruble. ton başına, saf - 1,5 bin Daha küçük partiler 1 ve 1,5 ruble fiyatla kabul edilir. sırasıyla kg başına.

Polimerik atıkların ayrıştırılması manuel olarak gerçekleştirilir. Ana seçim kriteri, ürünün görünümü veya ilgili etiketlemedir. İşaretleme olmadan polistiren, polivinil klorür veya polipropilenden yapılmış ambalajlar görsel olarak ayırt edilemez. Şişeler çoğunlukla PET, film - polietilen olarak kabul edilir (spesifik PE tipi genellikle belirlenmez), ancak PP veya PVC olabilir. Linolyum - esas olarak PVC, genleşmiş polistiren (polistiren) görsel olarak kolayca tanımlanır, naylon lifler ve teknik ürünler (makaralar, burçlar) genellikle poliamidden yapılır. Bu sıralama ile çakışma olasılığı yaklaşık %80'dir.

İkincil malzeme pazarında faaliyet gösteren firmaların faaliyetlerinin analizi, aşağıdaki sonuçları çıkarmamızı sağlar:

1) piyasadaki ikincil malzemelerin fiyatları, işlenmeye hazırlanma derecelerine göre belirlenir. İşlenmemiş düşük yoğunluklu polietilen granül maliyetini %100 olarak alırsak, işlenmek üzere hazırlanan saf parçalanmış polietilen filmin fiyatı işlenmemiş polimer maliyetinin %8-13'ü arasındadır. Polietilen aglomeratın fiyatı, birincil polimerin maliyetinin %20 ila %30'u arasındadır;

2) bileşime göre ortalaması alınan çoğu granüler ikincil polimerin fiyatı, birincil polimerlerin fiyatının %45 ila %70'i arasında değişir;

3) ikincil polimerlerin fiyatı, renklerine, yani polimer atıklarının renge göre ön sıralamasının kalitesine büyük ölçüde bağlıdır. Saf ve karışık renklerde geri dönüştürülmüş polimerlerin fiyatındaki fark %10-20'ye ulaşabilir;

4) Birincil ve ikincil polimerlerden elde edilen ürünlerin fiyatları, kural olarak, hemen hemen aynıdır, bu da ikincil polimerlerin üretimde kullanımını son derece karlı hale getirir.

Ortalama olarak, MSW'den izole edilen polimer atığının fiyatı, hazırlık derecesine, partiye ve türe bağlı olarak 1 ila 8 ruble / kg arasında değişmektedir. Partiye ve kirlilik düzeyine bağlı olarak işlemcilerden satın alma fiyatları tablo 1'de gösterilmektedir.

polimer türü

Kirli atık fiyatı, ovmak. /kilogram

Temiz atık fiyatı, ovmak. /kilogram

Temiz atık fiyatları, $/t (Nisan 2002 itibariyle)

polistiren

poliamid

tablo 1

Temiz MSW atıklarının fiyatı genellikle endüstriyel ve ticari atıkların fiyatına eşittir.

İşleyici tarafından MSW'den polimer atık alımının piyasa fiyatı, aracı tarafından nüfustan satın alma fiyatı (maliyetin yaklaşık% 25'i), büyük tonajlı atık yığınlarının oluşturulması için ücret, tasnif, en pahalı (saf) hammaddeler için presleme ve hatta yıkama.

Aglomera ve granül gibi ürünlerin fiyatları ortalama 12-24 ruble/kg (poliamid diğerlerinden daha pahalıdır - 35-50 ruble/kg, PET - 20 ruble/kg'dan). Daha fazla işlem, ürün tipine bağlı olarak artı değeri 30-200 arttırır. %.

Yatırım çekiciliği

Çoğu uzmana göre, polimer atıklarının işlenmesine yatırım yapmak karlı, ancak yalnızca devlet desteğine ve ikincil ham madde işleyicilerinin çıkarlarına odaklanan yasal bir çerçeveye güvenildiğinde.

Bugün, Moskova pazarı, esas olarak endüstriyel kökenli polimer atıkların işlenmesinde yer alan 20-30 küçük şirketten oluşmaktadır. Bir bütün olarak pazar, işlemciler ve tedarikçiler arasındaki gayri resmi ilişkiler, bu işin bir yan iş olduğu şirketlerin büyük bir kısmı ve düşük işlem hacimleri (yılda 12-17 bin ton) ile karakterize edilir. Bu tür atıklar için işlemciler tarafında istikrarlı bir talep varsa, tekliflerin hacminin artacağı varsayılabilir.

Bugün gerçekten geri dönüştürülen polimer atık miktarının kentsel MSW'nin çok küçük bir kısmı olduğu belirtilmelidir. Ve bu, polimerlere ve onlardan gelen ürünlere olan talebin sürekli artmasına ve atık bertarafı sorununun şehir yetkililerini giderek daha fazla endişelendirmesine rağmen.

Yeni işleme tesislerinin inşasında kısıtlayıcı faktör, atık toplama sisteminin az gelişmiş olması ve ciddi tedarikçi eksikliğidir. Özel sektör ve devletin bu alandaki çıkarlarının çakışması, kaçınılmaz olarak geri dönüşümcülerin çıkarlarını karşılayan yasaların kabul edilmesine yol açmalıdır.

Şimdi ve gelecek

1. Başkentte yıllık PET işleme hacmi yılda 4-5 bin tondur. Moskova makamlarının planları, 2003 yılına kadar PET konteynerlerin seçici olarak toplanması için bir sistemin düzenlenmesini ve işlenmesi için yılda 3.000 ton kapasiteli iki üretim kompleksinin oluşturulmasını içeriyor. Halihazırda yıllık toplam 6.000 ton kapasiteli iki özel PET işleme tesisinin inşaatı tamamlanmaktadır.

Önümüzdeki aylarda, Moskova hükümeti polimer işlemcilerin faaliyetlerini düzenleyen yönetmelikleri kabul etmelidir (bunların tam içeriği henüz bilinmemektedir). Mevcut ve yapım aşamasında olan tesisler pazarın ihtiyaçlarını karşılamaya yeterlidir. Devlet Üniter Teşebbüsü "Promotkhody" ve "Inteko" şirketinin (potansiyel işleme kapasitesi - yılda 7-8 bin ton) projelerine devlet desteği olasılığı değerlendiriliyor.

2. Moskova'da PP işleme hacmi yılda 4-5 bin tondur, ancak şehirde yılda yaklaşık 50-60 bin ton - özellikle film ve büyük torbalar - atılmaktadır. İşlendikten sonra, birincil hammaddelere granül formundaki PP eklenir veya tamamen plastik mutfak eşyaları, alışveriş çantaları vb. Üretiminde kullanılır).

Bu polimer için büyük ölçekli geri dönüşüm projelerinin olmaması (PET'te olduğu gibi) büyük yatırım fırsatları yaratıyor. Bu aşamada en karlı olanı, tüketim malları üretimi alanında rekabet çok daha zor olduğu için geri dönüştürülebilir malzemelerin granül haline getirilmesidir.

3. PE işleme hacmi de yılda 4-5 bin tondur. Ana hammadde türü, tarımsal film de dahil olmak üzere filmdir. Şehirde her yıl toplamda yaklaşık 60-70 bin ton polietilen atık çöpe atılıyor. Kural olarak, PE'nin işlenmesine dahil olan işletmeler aynı zamanda PP ile de ilgilenir. Yılda yaklaşık 2,5 bin tonun geçtiği büyük şirketlerden biri de Plastpoliten.

PE, kirliliğe karşı oldukça dirençlidir. Bununla birlikte, gıda ambalajlarının imalatında geri dönüştürülmüş polimer hammaddelerinin kullanımına ilişkin mevcut yasak, pazarlama olasılığını sınırlandırmaktadır.

Bu nedenle, polietilen, polipropilen ve PET atıklarının granül haline getirilmesi için endüstriyel bir kompleksin inşası bugün için en mantıklı görünmektedir.

Bu üretim şunları içermelidir:

a) ayırma (ürün kalitesi için çok önemli olan başka bir tür polimerin oranını azaltmak için personelin özel eğitimini gerektirir);

b) yıkama (en büyük potansiyel ham madde hacimleri genellikle ayrıştırılmaz ve yıkanmaz);

c) kurutma, ezme, aglomerasyon.

Elektrik, su, arazi kirası ve endüstriyel alan fiyatları başkentten önemli ölçüde düşük olduğundan, bu kompleksi Moskova'nın yakınında konumlandırmak ekonomik olarak en karlı olanıdır (bkz. Tablo 2).

polimer türü

Temiz atık fiyatı, $/t

İkincil granül fiyatı, $/t

MSW'deki hacim

yılda bin ton

Tablo 2

Bu tür üretimin etkin bir şekilde işlemesi için devlet desteği gereklidir. Belki de katı atıkların işlenmesi için mevcut sağlık standartlarını kısmen revize etmek ve ayrıca polimer ürünleri üreticilerini polimer atıklarının işlenmesi için kesintiler yapmaya zorlamak mantıklıdır. Ek olarak, seçici bir toplama sistemi geliştirmeyi ve bir geri dönüşüm noktaları ağı oluşturmayı amaçlayan Moskova hükümeti ve bireysel konut ve toplumsal hizmetler düzeyinde kapsamlı önlemler alınmalıdır.

Devletin atık bertarafına artan ilgisi şimdiden bütçeye yansıyor: 2002'den 2010'a. bu amaçlar için 519,2 milyon ruble harcanması planlanmaktadır. federal bütçeden. Federasyonun tebaasının bütçelerinin 2010 yılına kadar ayrılması bekleniyor. 11.4 milyar ruble Geri çekilme programının uygulanması için.

2001 yılında Moskova çevre korumaya 3,1 milyar ruble harcadı. Bugüne kadar, evsel atıkların işlenmesi için halihazırda uygulanan projelerin maliyeti 115,5 milyon ruble.

Andrey Goliney,

GİRİİŞ

Polivinil klorür (PVC) bazlı, elektrik, ışık, gıda, otomotiv endüstrileri, makine mühendisliği, gemi yapımı, yapı malzemeleri, tıbbi ekipman vb. üretiminde 3.000'den fazla kompozit malzeme ve ürün türü kullanılmaktadır. benzersiz fiziksel ve mekanik, dielektrik ve diğer operasyonel özellikleri.

Bununla birlikte, şu anda, esas olarak ürünlerin işletilmesi, bertarafı ve geri dönüştürülmesi sırasında ortaya çıkan çevresel sorunlardan dolayı PVC'nin kullanımı giderek sınırlandırılmaktadır. PVC esaslı polimerlerin yaşlanması sırasında, fiziksel ve mekanik özelliklerin kaybolması ile birlikte, PVC dehidroklorinasyon prosesleri nedeniyle 50-80 °C sıcaklıkta artan çevre ve insanlar üzerinde olumsuz bir etki gözlenmektedir ( yüksek derecede toksik klor içeren poliaromatik bileşikler oluşur).

SEKONDER POLİMER HAMMADDE KULLANIMI

Şu anda, geri dönüştürülmüş polimer hammaddelerinin aşağıdaki faydalı kullanım yolları vardır:

Enerji elde etmek amacıyla yakma;

Termal bozunma (piroliz, yok etme, ilk monomerlere bozunma, vb.);

yeniden kullanım;

Geri dönüşüm.

Yakma fırınlarında atık yakma, atığın önceden ayrıştırılmasını içerdiğinden uygun maliyetli bir bertaraf yöntemi değildir. Yanma sırasında, baca gazlarındaki zararlı maddelerle değerli kimyasal hammaddelerin geri dönüşü olmayan bir kaybı ve çevre kirliliği vardır.

EPS'yi düşük moleküler ağırlıklı bileşiklere dönüştürme yöntemi olarak termal ayrışmaya ikincil polimerik hammaddelerin geri dönüşümünde önemli bir yer verilir. Bunlar arasında önemli bir yer pirolize aittir. piroliz faydalı ürünler elde etmek için organik maddelerin termal bozunmasıdır. Daha düşük sıcaklıklarda (600°C'ye kadar), esas olarak sıvı ürünler oluşur ve 600°C'nin üzerinde karbon siyahına kadar gaz halinde ürünler oluşur.

PVC'nin PE, PP ve PS atık ilavesi ile T=350°C'de ve 30 atm'ye kadar basınçta Friedel-Crafts katalizörü varlığında pirolizi ve karışım hidrojen ile işlendiğinde birçok değerli kimyasalın elde edilmesini mümkün kılar. benzen, toluen, propan, kümen, alfa-metilstiren vb. gibi %45'e varan verime sahip ürünlerin yanı sıra hidrojen klorür, metan, etan, propan. Bir takım dezavantajlara rağmen, piroliz, HBO yakma işlemlerinden farklı olarak, daha ileri işlemler için kullanılan endüstriyel ürünlerin elde edilmesini mümkün kılar.

Geri dönüştürülmüş polimer ham maddelerini dönüştürmenin başka bir yolu, katalitik termoliz, daha düşük sıcaklıkların kullanımını içerir. Bazı durumlarda, yumuşak modlar, örneğin PET, PS, vb.'nin termolizi sırasında monomerlerin elde edilmesini mümkün kılar. Elde edilen monomerler, polimerizasyon ve polikondenzasyon proseslerinde hammadde olarak kullanılabilir. ABD'de, kullanılmış PET şişelerden kıt monomerler, dimetil tereftalat ve etilen glikol elde edilir ve bunlar yine belirli bir moleküler ağırlık ve şişe üretimi için gerekli yapıdaki PET'in sentezi için kullanılır.

Ekonomik ve çevresel bir bakış açısından, polimerik hammaddelerin geri dönüştürülmesinin en çok tercih edilen yolları, yeniden kullanım ve yeni malzeme ve ürün türlerine geri dönüştürülmesidir.

yeniden uygulama kullanılmış ambalajın toplanmasından ve uygun işlenmesinden (yıkama, kurutma vb. işlemler) sonra üretim döngüsüne geri dönmesini ve gıda ürünleriyle doğrudan temas halinde yeniden kullanımı için sıhhi makamlardan izin alınmasını içerir. Bu rota esas olarak PET şişeler için uygundur.

Atıkların geri dönüşümü dünyanın birçok ülkesinde yaygınlaşmıştır. Bu sayede polimerik malzemelerden oluşan karışık atıklar çeşitli amaçlarla (inşaat panelleri, dekoratif malzemeler vb.) ürünlere dönüştürülebilir. Polietilen tereftalat kapların kullanımının özellikle yüksek olduğu Amerika Birleşik Devletleri'nde, 21. yüzyılın başlarında PET şişelerin geri dönüşüm seviyesinin yükseltileceği bir ulusal program kabul edilmiş ve uygulanmaktadır. %25-30 (doksanların başındaki %9-10'a kıyasla) . Program dört aşamanın uygulanmasını sağlar: - nüfustan kullanılmış kapların toplanmasını organize etmek; - toplanan hammaddelerin sınıflandırılması;

Ulusal ekonomik amaçlar için işleme (ön ve nihai);

Alınan ürünlerin satışı.

Program ayrıca ülke genelinde toplam nüfusun %50'sine kadar katılımıyla toplama noktalarının oluşturulmasını, odak noktalarının oluşturulmasını, çeşitli iletişimlerin kurulmasını, reklamların yapılmasını, atık toplama ile ilgili bilgilerin yayınlanmasını, bir veri oluşturulmasını sağlar. banka, halk eğitimi, zamanında bilgi aktarımı ve diğer faaliyetler için "sıcak" hatların (800'e kadar) oluşturulması. Bu alandaki umut verici yönlerden biri, çeşitli işleme yöntemleriyle ürünlere işlenen kalitesini artıran çeşitli katkı maddeleri (stabilizatörler, boyalar, değiştiriciler vb.) kullanılarak sınıflandırılmış hammaddelerden granül üretimidir.

Örneğin Almanya'da atıkların geri dönüştürülmesi, bunlardan malzeme ve ambalaj üreten işletmelerde belirli türdeki ikincil hammaddelerin sınıflandırılmasını ve işlenmesini içeren "İkili Sistem"e dayanmaktadır. Atık toplama ve geri dönüşümü kolaylaştırmak için kullanılmış ambalajları kabul etmek ve Green Dot (Der Grune Punkt) çevre etiketi ile geri dönüştürmek için bir sistem uygulamaya konmuştur. Bu işaret, bu ambalajın geri dönüştürülebilir veya tekrar kullanılabilir olduğunu belirtir ve "İkili Sistem"in ana ilkesi olan özel bir yarışmayı geçen ambalajlara atanır. Genellikle EPS'nin verimli işlenmesi için modifikasyona tabi tutulur. EPS modifikasyonunun aşağıdaki yöntemleri vardır: - kimyasal (peroksitlerle çapraz bağlama, örneğin dikumil peroksit, maleik anhidrit, organosilikon sıvılar, vb.);

Fiziko-kimyasal (örneğin, teknik ligninler, kurum, termoplastik elastomerler, mumlar, vb. gibi organik yapıdaki çeşitli katkı maddelerinin tanıtımı), kompozit malzemelerin oluşturulması;

Fiziksel (inorganik dolgu maddelerinin tanıtımı: tebeşir, oksitler, grafit vb.) ve teknolojik (işleme modlarının çeşitliliği). Başlatıcı katkı maddeleriyle birlikte poliorganosiloksanların eklenmesi ve ardından işlenmiş hammaddelerin homojenleştirilmesi, aşırı derecede aşınmış malzemelerin yenilenmesini ve gerekli teknolojik özelliklerin geri kazanılmasını mümkün kılar. Kullanılan ortama ve işleme moduna bağlı olarak, çapraz siloksan bağlarının oluşumu ile aşı kopolimerlerinin veya uzamsal olarak yapılandırılmış sistemlerin oluşumu gerçekleşir. Polisiloksanlardaki yüksek mukavemetleri ve düşük moleküler paketleme yoğunlukları, mekanik özellikleri, termal stabiliteyi, hava koşullarına ve kimyasal direnci geliştirirken malzemenin esnekliğini sağlar.

Aşınmış ürünlerden ikincil PA'nın mekanik özellikleri, hammaddelerin çeşitli ısı transfer ortamları (su, mineral yağ, vb.) ile eş zamanlı IR ışınlaması ile ısıl işlemiyle önemli ölçüde iyileştirilebilir. Isı taşıyıcı ortamda ısıl işlem tavlama prensibine göre yapılır ve ısıtma, bekletme ve soğutma işlemlerini içerir. Aynı zamanda, fiziksel ve mekanik göstergelerin seviyesi, ısı taşıyıcı tipi, ısıl işlem modu ve 1,5 ila 2,5 saat arasında olabilen kuruma süresi ile belirlenir. Önerilen yöntemlerin çoğu, eklenen katkı maddesi veya dolgu maddesinin aktif grupları ile baz polimerin oksitlenmiş parçaları arasındaki etkileşimin radikal zincir mekanizmasına dayanmaktadır. Mevcut tüm yöntemler arasında, geri dönüştürülmüş polimer hammaddelerinden elde edilen kompozit malzemeler, pratik açıdan en büyük ilgiyi çekenlerdir. İşlevsel modifiye edici katkı maddelerinden biri, kağıt hamuru ve kağıt atığı ve ahşabın hidroliz işlemi olan doğal bir polimer - lignin görevi görebilir. Medyan lamina ve hücre duvarında odunlaşma sırasında biriken odun ve diğer bitkilerin metabolik bir ürünüdür ve toplam kütlesinin %30'unu oluşturur (geri kalan %70'i selüloz ve hemiselülozdur).

Kimyasal yapısı gereği lignin, polimer stabilizatörlerinin ana sınıfı olan çok fonksiyonlu fenollere aittir ve oksitlenmiş ve oksitlenmiş polimerler üzerinde oldukça etkili bir ışık ve ısı stabilize edici etkiye sahiptir. Elektromanyetik öğütme kullanarak mikronize bir ürün elde etme teknolojisi MGUPB'de geliştirildi.

İkincil polimerik hammaddelerin etkili bir değiştiricisine ek olarak, hidroliz unu (mikrolignin) formunda uygun işleme ve hazırlamadan sonra hidroliz lignin, aromatik stabilizatörler, antioksidanlar, yapı oluşturucular ve modifiye ediciler gibi plastik işleme teknolojisinde bu tür değerli ürünleri elde etmek için kullanılabilir. termoplastikler için katkı maddeleri, dolgu maddeleri - termoplastikler için , karaciğer sirozu tedavisinde ilaç olarak toksinlerin, ağır metallerin ve canlı organizmaya zararlı diğer maddelerin vücuttan uzaklaştırılması için "EKOLIS" tipi tıbbi amaçlı sorbentler (tavşanlar üzerinde çalışıldı) ), vanilin üretimi ve diğer amaçlar için. Bazı Avrupa ülkelerinde, kullanılmış plastik ambalajların geri dönüştürülmesi sorunu, bunların toplanması, ayrılması ve karışık atıkların ayrılması için açık bir hizmetin oluşturulmasıyla ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır, çünkü bu işlemler en yoğun emek gerektiren işlemlerdir.

AB ülkelerinde, ambalaj atıklarının bertarafı sorunları, polimer ambalaj ve kapların hacmindeki artışın önlenmesini amaçlayan bu ülkeler için tek bir yasa çerçevesinde çözülmektedir, bunların bertarafının rasyonel yöntemleri, esas olarak geri dönüşüm yoluyla, organize bir şekilde organize edilmektedir. rasyonel toplama sistemi, vb.

Rusya'da ikincil polimer hammaddelerin kullanımı alanındaki çalışmalar 70'lerin sonu - 80'lerin başında başladı.

PVC geri dönüşüm

İşleme sırasında polimerler, malzemenin yapısında, teknolojik ve operasyonel özelliklerinde bir değişikliğe yol açan yüksek sıcaklıklara, kayma gerilmelerine ve oksidasyona maruz kalır. Malzemenin yapısındaki değişiklik, termal ve termal-oksidatif süreçlerden kesin olarak etkilenir.

PVC, en az kararlı endüstriyel karbon zincir polimerlerinden biridir. PVC bozunma reaksiyonu - dehidroklorinasyon 100 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda başlar ve 160 °C'de reaksiyon çok hızlı ilerler. PVC'nin termal oksidasyonunun bir sonucu olarak, agrega ve ayrıştırıcı süreçler meydana gelir - çapraz bağlanma ve yıkım.

PVC'nin tahribatına, kromofor gruplarının oluşumu nedeniyle polimerin başlangıç ​​renginde bir değişiklik ve fiziksel, mekanik, dielektrik ve diğer performans özelliklerinde önemli bir bozulma eşlik eder. Çapraz bağlanma, lineer makromoleküllerin dallanmış ve nihayetinde çapraz bağlı üç boyutlu yapılara dönüşmesiyle sonuçlanır; aynı zamanda polimerin çözünürlüğü ve işlenebilirliği önemli ölçüde kötüleşir. Plastikleştirilmiş PVC durumunda, çapraz bağlama, plastikleştiricinin polimer ile uyumluluğunu azaltır, plastikleştiricinin migrasyonunu arttırır ve malzemelerin performans özelliklerini geri döndürülemez bir şekilde düşürür.

Çalışma koşullarının etkisinin ve ikincil polimerik malzemelerin işlenme sıklığının dikkate alınmasıyla birlikte, işlenmesi amaçlanan bileşimdeki atık ve taze hammaddelerin rasyonel oranını değerlendirmek gerekir.

Karışık hammaddelerden ürünler ekstrüde edilirken, farklı eriyik viskoziteleri nedeniyle reddedilme riski vardır, bu nedenle işlenmemiş ve geri dönüştürülmüş PVC'nin farklı makinelerde ekstrüde edilmesi önerilir, ancak toz PVC hemen hemen her zaman geri dönüştürülmüş polimer ile karıştırılabilir.

PVC atığının (izin verilen işlem süresi, geri dönüştürülmüş malzeme veya ürünün hizmet ömrü) geri dönüşümünün temel olasılığını ve ayrıca stabilize edici grubun ek güçlendirilmesi ihtiyacını belirleyen önemli bir özellik, termal stabilite süresidir.

PVC atıklarının hazırlanması için yöntemler

Homojen endüstriyel atık, kural olarak, geri dönüştürülür ve yalnızca ince malzeme katmanlarının derin yaşlanmaya maruz kaldığı durumlarda.

Bazı durumlarda, malzemenin orijinal malzemelerden elde edilen ürünlerden daha düşük olmayan ürünlere daha sonra işlenmesiyle bozulmuş tabakayı çıkarmak için aşındırıcı bir alet kullanılması önerilir.

Polimeri metalden (teller, kablolar) ayırmak için pnömatik bir yöntem kullanılır. Tipik olarak, izole edilmiş plastikleştirilmiş PVC, alçak gerilim kablo izolasyonu veya enjeksiyonla kalıplanmış ürünler olarak kullanılabilir. Metal ve mineral kapanımlarını gidermek için, un değirmenciliği endüstrisinin indüksiyon yönteminin kullanımına dayanan deneyimi, manyetik özelliklerle ayırma yöntemi kullanılabilir. Alüminyum folyoyu termoplastikten ayırmak için 95–100 °C'de suda ısıtma kullanılır.

Kullanılamayan etiketli kapların, etiketlerin veya yapışkanın kırılgan hale getirilmesi için -50 ° C'yi aşmayan bir sıcaklıkta sıvı nitrojen veya oksijene daldırılması önerilir, bu da daha sonra kolayca ezilmelerini ve kağıt gibi homojen bir malzemeyi ayırmalarını sağlar.

Bir kompaktör kullanarak plastik atıkların kuru hazırlanması için enerji tasarruflu bir yöntem. Yöntem, suni deri (IR) atıkları, PVC muşambaların işlenmesi için önerilir ve bir dizi teknolojik işlemi içerir: öğütme, tekstil liflerinin ayrılması, plastikleştirme, homojenleştirme, sıkıştırma ve granülasyon; katkı maddeleri de eklenebilir. Astar lifleri üç kez ayrılır - birinci bıçakla ezildikten sonra, sıkıştırmadan ve ikincil bıçakla ezildikten sonra. Enjeksiyonlu kalıplama ile işlenebilen, işlemeye müdahale etmeyen ancak malzemeyi güçlendiren bir dolgu görevi gören lifli bileşenler içeren bir kalıplama kütlesi elde edilir.

Çevreyi koruma konusu dünyanın birçok ülkesinde akut, insanlar çevrelerinin atıklarımızı süresiz olarak kabul edemeyeceğini anlıyor. Bu nedenle, bu sorunun çözümüne dikkatle yaklaşmak, atık miktarını azaltmak, mümkün olduğunca geri dönüştürmek ve ikincil hammadde elde etmek bize kalıyor. Modern dünyadaki polimer atık miktarına dikkat ederseniz, çok büyük, bu yüzden onu işlemeye başlamanız gerekiyor.

Bazı girişimciler, kendilerini zenginleştiren karlı bir plastik geri dönüşüm işi yarattılar. . Plastik ve diğer polimerlerin geri dönüştürülmesi sorunu bugün insanların yaşadığı tüm şehir ve kasabalarda talep görüyor. Polimerlerin nasıl işlendiğine veya daha doğrusu bunun için hangi ekipmana ihtiyaç duyulduğuna bakalım. Modern geri dönüşüm hatlarının sadece birkaç on yıl önce tanıtılan tamamen farklı teknolojiler olduğunu anlamak önemlidir. Birçok şirket bize geniş bir polimer işleme ekipmanı yelpazesi sunar, ancak yeni girişimcinin satın alırken hangi özelliklerin en önemli olduğunu bilmesi gerekir. Doğru işleme ekipmanları ile işletmenizin kârını önemli ölçüde artırabilir ve rakiplerinizi ortadan kaldırabilirsiniz.

Polimerler günlük hayatımızda çok miktarda bulunur, büyük şehirlerin bir ürünüdür. Plastik atık bir şehirde birkaç ton miktarında birikebilir. Birçoğu, sıradan plastik şişelerin veya bir çöplükten gelen diğer bazı polimerik ürünlerin nereye gittiğini bile düşünmüyor. Teorik olarak bu kimseyi rahatsız etmez, herkes plastiğin kendi kendine çözülmeyeceğini bilse de yüzyıllarca kalacağını, yavaş yavaş parçalanarak çevreye ciddi zararlar vereceğini bilmektedir. Dünyada her geçen gün plastik içeren ürün, şey ve çözümlerin tüketimi artıyor ve plastik atıklar geri dönüştürülmezse 100-200 yıl içinde gezegene ne olacağını hayal etmek bile zor.

Ne yazık ki, Rusya'da hükümetten bile çok az insan plastik geri dönüşümüne dikkat ediyor. Diğer gelişmiş ülkelerde, her şey farklıdır, örneğin Amerika ve Avrupa'da, her sakin atıkların rasyonel kullanımını anlar, çöp kutusuna atıldığında onları ayırır. Ve özel işletmeler, çevreye çöp atmadan günlük tonlarca ikincil hammaddeyi işliyor. Şehirlerinde temiz bir çevre sağlamanın yanı sıra, birçok ülke aynı zamanda ucuza geri dönüştürülmüş malzemeler alarak para ve enerji tasarrufu sağlıyor.

Plastik geri dönüşüm teknolojileri

Girişimcilere, plastik geri dönüşümünün karmaşık bir prosedür olduğu görülüyor. Aslında öyle değil çünkü tüm işi kendisi yapan modern bir üretim hattı var. Ana şey doğru ekipmanı seçmek, kurmak ve başlatmaktır.

Geri dönüşüm süreci üç aşamaya ayrılmıştır:

  1. Plastik atıkların parçalanması kırıntı şeklinde küçük fraksiyonlara. Bu tür fraksiyonların boyutu, çapı 0,1-0,3 cm'yi geçmemelidir.
  2. şimdi ihtiyacın var polimer fraksiyonlarını yıkayın ve kirleticilerden temizleyin. Bu çok önemli bir aşamadır, ortaya çıkan ürünün kalitesi büyük ölçüde kirlenme derecesine bağlı olacaktır. Yıkandıktan sonra ham madde kurutulur.
  3. Bir sonraki aşamada, var aglomerasyon veya granülasyon, seçilen teknolojiye bağlı olarak. İlk durumda, hammadde küçük bir kırıntıya dönüşür ve ikincisinde - tek tip kalitede kum şeklinde. Granüller, yüksek kalitelerinden dolayı aglomeradan daha pahalıdır, bu nedenle, plastiği geri dönüştürürken özellikle granülasyona dayanan ekipman ve teknolojilerin seçilmesi tavsiye edilir.


Polimerlerin sınıflandırılması

Plastiğin geri dönüşümü üzerinde çalışmaya başlamadan önce, birbirinden farklı birkaç polimer türü olduğunu bilmelisiniz. Bu nedenle kalite ve özelliklerini bozmamak için ayrı ayrı işlenmeleri gerekecektir.

  • LDPE veya yüksek basınçlı polietilen. İşlendiğinde şeffaf hale gelir, herhangi bir duman veya koku yaymaz. Görünüşe göre, zaten katılaşmış olan parafine çok benziyor.
  • HDPE, aynı polietilen, ancak düşük basınç. Daha dayanıklıdır, ancak kırılgandır, işleme özelliklerinin geri kalanı önceki örnekle aynıdır
  • PET veya polietilen tereftalat, yüksek sıcaklıklara iyi direnen, çözeltilere ve asitlere dayanabilen, ancak alkaliye dayanmayan çok hafif ve sert bir malzemedir.
  • Polistiren çok yumuşaktır, geniş açılarda bükülebilir, ancak patlar. Çiçek gibi kokar, işleme sırasında çok güçlü duman çıkarır.

Bir işletmeyi organize etmenin ilk aşamasında, hangi malzemeyle çalışacağınıza hemen karar vermeniz gerekir, çünkü her biri kendi üretim hattını gerektirir. Ülkemizde en etkilisi PET işleme tesisi açmaktır çünkü bunlar her yerde bulunan plastik şişelerdir. Filmi kullanmak da etkilidir, bunlar geri dönüşüm sürecinde HDPE ve LDPE'dir.

giriiş

Homojen polimerlerin geri dönüştürülmesi, yapıları korunursa ve üretim sırasında veya birincil kullanım sırasında önemli bir bozulma olmadıysa, nispeten basit bir iştir (bkz. örneğin, ). Molekül ağırlığının azalması, dalların oluşması, diğer kimyasal grupların vb. neden olduğu yapısal ve morfolojik değişikliklerle sonuçlanabilen bozunma süreci, elbette tüm fiziksel özelliklerde önemli bir bozulmaya yol açmaktadır. Özelliklerini koruyan geri dönüştürülmüş malzemeler, işlenmemiş polimerlerle aynı uygulamalarda kullanılabilirken, özellikleri azaltılmış geri dönüştürülmüş malzemeler yalnızca belirli uygulamalarda kullanılabilir. Bu nedenle, homojen polimerlerin mekanik geri dönüşümündeki zorluk, işlem sırasında daha fazla bozulmayı önlemek, yani nihai malzemenin özelliklerinin bozulmasını önlemektir. Bu, doğru işleme ekipmanı seçimi, işleme koşulları (bkz. Bölüm 4 ve 8) ve stabilizatörlerin tanıtılmasıyla (bkz. Bölüm 3 ve 7) başarılabilir.

Bu bölümde, homojen polimerlerin özelliklerinin işleme koşullarıyla (işleme adımlarının sayısındaki artışla polimerlerin özelliklerinin değiştiği sırayla) ve ayrıca kullanılan makinelerin türüyle ilişkisini ele alacağız. ; ek olarak, özelliklerin ilk yapıya bağımlılığını inceliyoruz.

Poliolefinlerin ve PVC'nin geri dönüşümü

giriiş

Poliolefinlerin mekanik geri dönüşümü, geri dönüşüm endüstrisinin çok önemli bir alanıdır. Tabii ki, ham poliolefinler bunun büyük bir kısmını oluşturur ve buna uygun olarak çok sayıda poliolefin ürünü üretilir ve bunların göreceli olarak toplanma kolaylığı, basit ve ekonomik geri dönüşüme yol açar. Diğer polimerlerde olduğu gibi, poliolefinlerin nihai özellikleri ve ekonomik değeri, birincil kullanım sırasında bozulma derecesine ve geri dönüşüm koşullarına bağlıdır. Ayrıca poliolefinlerin kimyasal yapısı da geri dönüştürülmüş polimerin özelliklerinin şekillenmesinde çok önemlidir.

polietilenler

Ticari polietilenlerin (PE'ler) farklı yapısal türleri, bu malzemelerin geri dönüşüm davranışını büyük ölçüde etkiler. Elbette dallanma (kısa veya uzun zincirlerle) bozunma kinetiğini ve ardından birkaç işlem aşamasından geçen geri dönüştürülmüş malzemenin nihai özelliklerini etkiler. Bu davranış, yalnızca işleme sırasında termomekanik bozunmaya değil, aynı zamanda daha sonraki kullanım sırasında başka yıkıcı etkilere de maruz kalan plastikler için özellikle önemlidir. Fotooksidasyon ve diğer bozulma türleri, PE yapısına bağlı olarak çeşitli yapısal ve morfolojik değişikliklere neden olur.

PE geri dönüşümü birkaç monografta ve birçok makalede tartışılmaktadır.

Özellik/işleme ilişkisi, hem farklı ticari PE türleri hem de kullanımda olan malzemenin maruz kaldığı farklı bozulma türleri açısından tartışılacaktır.

Yüksek yoğunluklu polietilen

Geri dönüştürülmüş yüksek yoğunluklu polietilenin (HDPE) ana kaynağı sıvı kaplar ve ambalaj filmidir; ek olarak, otomotiv yakıtından geri dönüşüm konteynerlerinin hacmi büyüyor. Her durumda, bu kullanılmış HDPE eşyalarının moleküler ağırlığı çok yüksek kalır çünkü bu tip malzemenin maruz kaldığı bozunma kısa süreli kullanımda çok düşüktür. İkinci durum, geri dönüştürülmüş malzemenin özelliklerinin orijinal polimerin özelliklerine yakın olduğunu göstermektedir. Masada. Tablo 5.1, geri dönüştürülmüş şişelerden ve işlenmemiş polimerden yapılan HDPE numunelerini karşılaştırır. Özelliklerin çoğunun birbirine çok yakın olduğu açıkça görülmektedir. Yukarıda belirtildiği gibi, bu, şişelerin kısa süreli kullanımının ve önemli ölçüde bozulma olmamasının bir sonucudur, ancak geri dönüşüm sırasında bazı yapısal değişiklikler hala gerçekleşmiş olabilir; bu, moleküler ağırlık dağılımının genişlemesi ile gösterilir. Ek olarak, elastiklik modülü ve kopma uzaması önemli ölçüde farklılık gösterir ve geri dönüştürülmüş malzeme biraz daha yüksek bir çekme mukavemetine sahiptir.

Bu farklılıklar, yapı ve morfolojideki küçük değişikliklerin sonucu olabilir. Özellikle, PE eriyiğinin işlenmesi sırasında, çapraz bağlanma reaksiyonlarının moleküler ağırlık ölçümlerinden belirlenmesinin zor olduğu hem zincir kırılmaları (moleküler ağırlıkta azalma ile) hem de dallanma (moleküler ağırlıkta artış) meydana gelebilir ve bunlar ikincil malzemenin nihai özelliklerini değiştirebilir.

Geri dönüştürülmüş polimerler en az iki veya üç geri dönüşüm döngüsünden geçer ve her birinde erime, malzemenin ek bozulmasına neden olur. Ek olarak, geri dönüştürülmüş polimerlerin miktarındaki artış ve geri dönüştürülmüş ve kullanılmamış malzemelerin karışımlarının kullanımı (bkz. Bölüm 6) geri kazanılan plastiğin önemli bir bölümünün tekrar tekrar geri dönüştürülmesine yol açmaktadır. Bu, tekrar tekrar işlenen bu tür polimerik malzemelerin özelliklerinin, bozulma yönündeki işleme döngülerinin sayısındaki artışla sürekli değiştiği anlamına gelir. Örneğin, tabloda. Şekil 5.2, 15 enjeksiyonlu kalıplama geri dönüşüm döngüsünden sonra bir HDPE örneğinin (yakıt kutusu) bazı özelliklerindeki değişikliği göstermektedir.

Eriyik akış hızı önemli ölçüde azalmasına rağmen mekanik özelliklerdeki değişikliklerin nispeten küçük olduğu açıkça görülmektedir. İkinci durum, viskozitenin moleküler ağırlığa güçlü bağımlılığı ile açıklanabilir ve bu, malzemenin işlenebilirliğinin önemli ölçüde değiştiği anlamına gelir.

Sonuç, geri kazanılan HDPE'nin özelliklerinin yalnızca geri kazanılan ürünlerin özelliklerine değil, aynı zamanda geri dönüşüm döngülerinin doğasına ve sayısına da bağlı olduğunu açıkça göstermektedir. Ayrıca hem polimerin işlenebilirliğini belirleyen eriyiklerin özellikleri hem de katı malzemenin özellikleri geri dönüşümden bir ölçüde etkilenir.

Bu nedenle, geri dönüştürülmüş plastiklerin olası özelliklerini bir dereceye kadar tahmin edebilmek ve dolayısıyla bu malzemeler için mevcut uygulamaları belirleyebilmek için özellikler ve geri dönüşüm döngüleri arasındaki ilişkiyi bilmek gerekir. Elbette, nihai özellikler yalnızca işleme döngülerinin sayısına değil, aynı zamanda geri kazanılan malzemelerin özelliklerine, işlemin doğasına ve koşullarına da bağlı olacaktır.

Şek. 5.1, bir HDPE örneğinin (kutu) akış eğrilerini gösterir. Veriler, tek vidalı bir ekstrüderde birkaç işleme döngüsünden geçen numunelere atıfta bulunur. Viskozite, tüm kesme hızları aralığında geri dönüşüm döngülerinin sayısındaki artışla azalır. Bu, tekrarlanan ekstrüzyonlar sırasında, eriyik üzerinde etkili olan termomekanik streslerin polimerin belirli bir bozulmasına neden olduğu anlamına gelir. Bu basit bir şemadır, ancak çift vidalı bir ekstrüderden geçen aynı numune için gözlemlenenlerle çelişmektedir (Şekil 5.2). Bu durumda durum çok daha karmaşıktır, çünkü viskozitede küçük bir azalma sadece yüksek kesme hızlarında meydana gelir ve düşük hızlarda etki tersine çevrilir Termomekanik stres, esas olarak uzun süre oluşumu nedeniyle hem zincir kırılmalarına hem de moleküler büyümeye neden olur. yan dallar ve dikiş. Nihai moleküler yapı, bu iki işlemin göreceli katkısına bağlıdır. Özellikle, sıcaklık ve işlem süresinde (tek vidalı bir ekstrüderde) bir artış, zincir kırılması için uygundur, bu sayede nihai eriyiğin viskozitesi düşer. Ek olarak, iki mekanizma arasındaki rekabetin doğası, işleme sırasında veya HDPE numunesinin spesifik moleküler yapısına bağlı olarak oksijen fazlalığı ile değişebilir.Örneğin, yüksek olduğu gösterilmiştir.

vinil gruplarının içeriği, eriyiğin viskozitesinde önemli bir artışa - moleküler ağırlıkta bir azalmaya - ve uzun zincirli dallara yol açar. Vlachopulos ve ark. Kopolimerlerde zincir kırılmalarının baskın olduğunu (kendini zincir dallanmasında gösterir), çapraz bağlanmanın ise homopolimerlerdeki ana bozunma mekanizması olduğunu buldu. Son numune için işleme döngülerinin sayısı arttıkça ekstrüzyon basıncındaki artış ve kopolimer numunesindeki düşüş, bu mekanizmaları doğrulayan moleküler ağırlıktaki artış ve azalma nedeniyle gerçekleşir. Bu, geri kazanılan HDPE'nin yapısındaki değişikliği ve dolayısıyla reolojik ve mekanik özelliklerini tahmin etmenin çok zor olduğu anlamına gelir, çünkü bu malzeme kopolimer ve homopolimer polimerlerden oluşur. Ek olarak, homopolimerler değişen miktarlarda vinil grupları içerebilir. Aynı çalışmada test edilen şişe geri dönüşüm malzemesinin ekstrüzyon kalitesi, gerçekten de ekstrüderden geçen geçişlerden bağımsızdı; bu, her iki mekanizmanın da aynı rolü oynadığını ve geri kazanılan malzemenin, zaten varsayıldığı gibi, bir karışım kopolimeri ve bir HDPE homopolimeri olduğunu gösterir.

Gösterilen veriler, geri dönüşüm makinesinin tipinin ve geri dönüşüm koşullarının, geri dönüştürülmüş malzemenin - bu durumda HDPE numunesinin - nihai özelliklerini önemli ölçüde ve bazen de kesin olarak etkilediğini göstermektedir. Örnek olarak, şek. Şekil 5.3 ve 5.4, ekstrüderden geçen geçiş sayısının bir fonksiyonu olarak kopma modülünü ve uzamayı gösterir. İki numunenin mekanik özellikleri tamamen farklı şekilde değişti.

Elastik modül eğrisi, işlem adımlarının sayısıyla birlikte yükselirken, kopmadaki uzama davranışı ters bir eğilim gösterir. Ayrıca, tek vidalı bir ekstrüderde işlenen bir numunenin modül eğrisi, çift vidalı bir ekstrüderde ekstrüde edilen bir numuneninkinden daha yüksektir, ancak kopma uzama değerleri daha düşüktür. Modülün işlem döngülerinin sayısına bağımlılığının beklenmedik seyri, moleküler ağırlıkta bir azalma ile kristallikte bir artış ile açıklandı. Molekül ağırlığının azalmasına neden olan aynı neden, kopma uzamasında bir düşüşe neden olur. Modülde daha belirgin bir artış ve tek vidalı bir ekstrüderde işlenen numunenin kopma uzamasında bir azalma, eriyiğin bu makinede daha önemli ölçüde tahrip olduğu gerçeğini yansıtmaktadır. Bu, esas olarak daha uzun işlem süresinden kaynaklanmaktadır.

Yapının geri dönüştürülmüş HDPE'nin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi, Tablo 1'de gösterilen gerilme kırılma tokluk değerlerine bakıldığında daha net ortaya çıkmaktadır. 5.3. Veriler, homopolimer ve kopolimer numunelerinin yanı sıra tek vidalı bir ekstrüderden 0 ve 4 geçtikten sonra kullanılmış malzemeden bir numuneye atıfta bulunur.

İlk iki numune, dış stres altında çatlak direncinde bozulma gösterir, ancak tekrarlanan geri dönüşümden sonra kopolimerin özelliklerindeki düşüş felakettir. Ekstrüderden dört geçişten sonra geri kazanılan malzemenin çatlama direnci değeri şu şekilde azalır:

%20, ancak esas olarak bir kopolimerden oluşur. Görünüşe göre kopolimerin çatlak direnci değerindeki önemli bir değişiklik, homopolimer fraksiyonunun davranışındaki bir gelişme ile dengelenir.

Sunulan veriler, HDPE yapısının ve işleme ekipmanının doğasının geri dönüştürülmüş polimerin nihai özellikleri üzerindeki etkisini açıkça göstermektedir.

Geri dönüştürülmüş HDPE'nin ana uygulamaları, sıvı kaplar (aralarında geri dönüştürülmüş HDPE çekirdekli çok katmanlı şişeler), drenaj boruları, torbalar ve çöp torbaları için granüller ve filmlerdir.

1 ila 5 tehlike sınıfından atıkların uzaklaştırılması, işlenmesi ve bertarafı

Rusya'nın tüm bölgeleriyle çalışıyoruz. Geçerli lisans. Kapanış belgelerinin tam seti. Müşteriye bireysel yaklaşım ve esnek fiyatlandırma politikası.

Bu formu kullanarak hizmet sunumu için bir talep bırakabilir, ticari bir teklif talep edebilir veya uzmanlarımızdan ücretsiz danışmanlık alabilirsiniz.

Göndermek

Rusya'da, polimerik malzemelerin üretim ve tüketim düzeyi, dünyanın diğer gelişmiş ülkeleriyle karşılaştırıldığında nispeten düşüktür. Polimerlerin geri dönüşümü, malzemenin toplam hacminin sadece %30'u oranında gerçekleştirilir. Bu türden toplam atık miktarı göz önüne alındığında, bu çok azdır.

Polimer ürünler hakkında biraz

Tüm polimerlerin neredeyse yarısı ambalaj içindedir. Polimerik malzemelerin bu kullanımı sadece ürünün estetik görünümü ile değil, aynı zamanda ambalajdaki ürünün güvenliği ile de belirlenir. Polimer atığı önemli miktarlarda üretilir - yaklaşık 3,3 milyon ton. Bu sayı her yıl yaklaşık %5 artmaktadır.

Ana polimer atık türleri aşağıdaki malzemelerle temsil edilir:

  • Polietilen malzemeler - %34
  • evcil hayvan - %20
  • Lamine kağıt - %17
  • PVC - %14. Polistiren - %8
  • Polipropilen - %7

Plastiğin ana hacminin kullanımı, toprağa gömme veya yakmadan oluşur. Bununla birlikte, bu tür yöntemler çevresel açıdan kabul edilemez. Malzemeler gömüldüğünde, bileşimde zararlı maddelerin bulunması nedeniyle toprak zehirlenmesi meydana gelir. Ayrıca, yanma sırasında atmosfere toksik maddeler salınır ve daha sonra tüm canlıları solur.

Polimerik malzemelerin yeni teknolojiler kullanılarak işlenmesi, aşağıdaki nedenlerden dolayı zayıf bir şekilde gelişiyor:

  1. Yüksek kaliteli ikincil hammaddelerin oluşturulması için gerekli düzenleyici ve teknik koşulların ve üretim tesislerinin bulunmaması. Bu nedenle atıklardan oluşturulan ikincil polimer hammaddeler düşük kalite ile karakterize edilir.
  2. Ortaya çıkan ürünler düşük rekabet gücüne sahiptir.
  3. Plastik geri dönüşümünün yüksek maliyeti - bu faaliyetin maliyet tahmini, işleme için evsel atıklardan yaklaşık 8 kat daha fazla para gerektiğini gösterdi.
  4. Ekonomik koşulların ve yasal desteğin olmaması nedeniyle bu tür malzemelerin düşük düzeyde toplanması ve işlenmesi.
  5. Geri dönüşüm ve atıkların ayrı toplanması konusunda bilgi tabanı eksikliği. Çok az insan, polimer geri dönüşümünün üretimde petrole harika bir alternatif olduğunun farkında.

sınıflandırma

3 ana tip polimer atığı vardır:

  1. Teknolojik - iki grup içerir: çıkarılabilir ve çıkarılamaz. İlk tip, daha sonra hemen başka bir ürüne işlenen kusurlu ürünlerle temsil edilir. İkinci çeşit, polimer üretiminde her türlü atıktır, ayrıca yeni ürünlerin işlenmesi ve üretilmesi yoluyla da ortadan kaldırılır.
  2. Kamu tüketim atıkları, insanların günlük yaşamlarıyla ilgili, genellikle gıda atıklarıyla birlikte atılan tüm çöplerdir. Çöpleri ayrı torbalarda toplayıp ayrı atma alışkanlığının getirilmesi, geri dönüşüm sorununun çözümünü büyük ölçüde kolaylaştırabilir.
  3. Endüstriyel tüketim atığı - bu tip, düşük kirlilik seviyesi nedeniyle işlemeye uygun ikincil polimerler içerir. Bunlara tüm paketleme ürünleri, çantalar, lastikler vb. dahildir - bunların tümü deformasyon veya arıza nedeniyle silinir. İşleme işletmeleri tarafından kolayca kabul edilirler.

Geri kazanım ve geri dönüşüm zinciri

Polimer atıklarının çıkarılması ve işlenmesi, belirtilen teknolojik zincire göre gerçekleştirilir:

  1. İkincil polimer hammaddelerini kabul eden noktaların organizasyonu. Bu noktalarda, hammaddelerin preslenmesinin yanı sıra birincil sıralama yapılır.
  2. Yasal veya yasadışı olarak ikincil hammaddelerin işlenmesiyle uğraşan düzenli depolama alanlarında malzeme toplanması.
  3. Hammaddelerin özel atık işleme noktalarında ön ayrıştırmadan sonra pazara girişi.
  4. Büyük alışveriş merkezlerinden malzeme işleme şirketleri tarafından satın alın. Bu tür geri dönüştürülebilir maddeler daha az kirlidir ve küçük ayırmalara tabidir.
  5. Programın uygulanması yoluyla geri dönüştürülebilirlerin toplanması, ayrı atık toplama işlemini gerçekleştirmek için gereklidir. Vatandaşların hareketsizliği nedeniyle program düşük düzeyde uygulanıyor. Sabit bir ikamet yeri olmayan kişiler, ayrı atık toplama amaçlı kapların kırılmasından oluşan vandalizm eylemleri gerçekleştirir.
  6. Atık polimerlerin ön işlenmesi.

Polimerlerin işlenmesi, işleme endüstrisinde başlar. Bir dizi eylemden oluşur:

  • Karışık atıklar için kaba tasnif yapın.
  • Geri dönüştürülebilir maddelerin daha fazla öğütülmesi.
  • Karışık atık ayırma işlemini gerçekleştirme.
  • Yıkama.
  • Kurutma.
  • granülasyon süreci.

Rusya Federasyonu'nun tüm sakinleri geri dönüşümün yararlarının farkında değil. Polimerik malzemeler, düzenli olarak işleme tesislerine teslim edilirse sadece küçük bir gelir getirmekle kalmayacak, aynı zamanda çevreyi polimerik malzemelerin ayrışması sırasında açığa çıkan tehlikeli maddelerden kurtaracaktır.

Polimer atıklarının işlenmesi için donatım

Gerekli hammaddelerin işlenmesi için tüm kompleks şunları içerir:

  1. Çamaşır ipi.
  2. ekstrüder.
  3. Gerekli bantlı konveyörler.
  4. Öğütücüler - hemen hemen her tür polimer ürününü öğütün, ilk aşamaya aittir.
  5. Kırıcı - parçalayıcıların ikinci aşaması olarak sınıflandırılırlar, bir parçalayıcı kullanıldıktan sonra kullanılırlar.
  6. Mikserler ve dağıtıcılar.
  7. Toplayıcılar.
  8. Elek ikameleri.
  9. Granülasyon hatları veya granülatörler.
  10. Bitmiş ürün son işleme makinesi.
  11. Kurutma makinesi.
  12. Dozaj cihazı.
  13. buzdolapları.
  14. Basmak.
  15. Moika.

Şu anda, "pul" olarak adlandırılan ezilmiş polimerik malzemelerin üretimi özellikle önemlidir. Üretimleri için modern bir kurulum kullanılır - polimerler için bir kırıcı. Çoğu girişimci, bu hizmetin pahalı olduğunu düşünerek işleme ekipmanı satın almayı düşünmez bile. Bununla birlikte, gerçekte, yaklaşık 2-3 yıllık kullanımda tamamen karşılığını verir.

geri dönüşüm teknolojisi

Atık polimerlerin işlenmesi için en yaygın teknoloji ekstrüzyondur. Bu yöntem, erimiş ham maddenin özel bir şekillendirme kafasından sürekli olarak zorlanmasını içerir. Çıktı kanalı yardımıyla gelecekteki ürünün profili belirlenir.

Bu şekilde işlemenin uygulanması sayesinde, geri dönüştürülmüş malzemelerden alırlar:

  • Hortumlar.
  • Borular.
  • Dış cephe kaplaması.
  • Teller için yalıtım.
  • kılcal damarlar.
  • Çok katmanlı kalıplar.

Ekstrüzyon yoluyla, polimer hammaddelerinin geri dönüşümü ve ayrıca granülasyon gerçekleştirilir. Polimerlerin granülasyonu, insan faaliyetinin çeşitli alanlarında ikincil hammaddelerin verimli kullanımına izin verir. Atık polimerler, geri dönüşüm yoluyla yapılan çok sayıda yeni ürünün pazara girmesine katkıda bulunur. Ekstrüzyon işleminin uygulanması için özel ekipman kullanılır - vidalı ekstrüder.

Atık polimerleri işleme teknolojisi aşağıdaki gibidir:

  • Polimer malzemenin ekstrüderde eritilmesi.
  • plastikleştirme.
  • Kafaya enjeksiyon.
  • Şekillendirme kafasından çıkın.

Plastiklerin üretimde işlenmesi için farklı tipte ekstrüzyon ekipmanları kullanılır:

  1. Vidasız. Kütle, özel olarak şekillendirilmiş bir disk kullanılarak kafaya bastırılır.
  2. Disk. Karışımı oluşturan bileşenlerin daha iyi bir şekilde karıştırılması gerektiğinde kullanılırlar.
  3. Kombine ekstrüderler. Çalışan cihaz, mekanizmanın vida ve disk parçalarını birleştirir. Geometrik boyutların yüksek doğruluğu gerektiren ürünler oluştururken kullanılır.

Atık polimer malzemelerin ikincil hammadde olarak kullanılması, yalnızca düzenli depolama alanlarında depolanan atık miktarını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda tüketilen elektrik miktarını ve polimer ürünleri üretmek için kullanılan petrol ürünlerini de önemli ölçüde azaltır.

Bu sorunu etkili bir şekilde ele almak için yetkililerin, ev eşyaları da dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için gerekli ürünleri daha fazla üretmek için her türlü ayrı atık toplama ve işlemenin faydaları hakkında vatandaşları bilgilendirmesi gerekir.

Sorularım var?

Yazım hatası bildir

Editörlerimize gönderilecek metin: