Polimer endüstrisi bunların geri dönüşümüdür. "Avrupa'da Polimer Geri Dönüşüm: Yeni ve Kanıtlanmış Çözümler". Bir mini fabrika başlatmak için donatım

25.11.2019

11.08.2015 16:09

Atık sınıflandırması

Polimerlerin işlenmesi ve bunlardan ürünlerin üretimi sırasında atık üretilir - bu, kısmen sürece geri dönen teknolojik atıktır. Plastik ürünlerin (çeşitli filmler (sera, inşaat vb.), konteynerler, ev ve büyük ölçekli ambalajlar) kullanımından sonra geriye kalanlar evsel ve endüstriyel atıklardır.

Teknolojik atık, eriyikte termal etkiye ve ardından kırma ve aglomerasyon sırasında yoğun mekanik strese maruz kalır. Polimerin kütlesinde, termal ve mekanik bozunma süreçleri, bir dizi fiziksel ve mekanik özelliğin kaybıyla yoğun bir şekilde ilerler ve tekrarlanan işlemlerle, ürünün özelliklerini olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, ana işleme dönerken, her zamanki gibi, ikincil atıkların yüzde 10-30'u, önemli miktarda malzeme 5 döngüye kadar ekstrüzyon ve kırma işleminden geçer.

Evsel ve endüstriyel atıklar yalnızca yüksek sıcaklıklarda birkaç kez geri dönüştürülmekle kalmaz, aynı zamanda uzun süre doğrudan güneş ışığına, havadaki oksijene ve neme maruz kalır. Sera filmleri ayrıca polimerin bozulmasına katkıda bulunan pestisitler, pestisitler, demir iyonları ile temas edebilir. Sonuç olarak, polimer kütlesinde büyük miktarda aktif bileşik birikir ve polimer zincirlerinin parçalanmasını hızlandırır. Bu tür farklı atıkların geri dönüştürülmesine yönelik yaklaşım, polimerin geçmişi dikkate alınarak buna göre farklı olmalıdır. Ama önce, üretilen atık miktarını azaltmanın yollarına bakalım.

Proses atık miktarını azaltmak

Başta başlangıç atığı olmak üzere teknolojik atık miktarı, ekstrüder veya enjeksiyon kalıplama ünitesini durdurmadan önce, birçok kişinin unuttuğu veya ihmal ettiği durdurma konsantresi formunda ısı stabilizatörleri kullanılarak azaltılabilir. Ekipman, ekstrüder tamburunda veya enjeksiyon kalıplama makinesinde basit bir malzeme için durduğunda, namluyu soğutup ısıtırken oldukça uzun bir süre yüksek sıcaklığın etkisi altındadır. Bu süre zarfında, polimerin çapraz bağlanması, ayrışması ve yanması işlemleri silindirde aktif olarak ilerler, ürünler birikir, bunlar uzun bir süre çalıştırıldıktan sonra jeller ve renkli inklüzyonlar (yanmalar) şeklinde ortaya çıkar. Termal stabilizatörler bu süreçleri engelleyerek, çalıştırma sonrasında ekipmanın daha kolay ve hızlı temizlenmesini sağlar. Bunu yapmak için, durmadan önce, durdurma konsantresinin yüzde 1-2'si, 15-45 dakika boyunca makinenin silindirine verilir. 5-7 silindir hacminin yer değiştirme oranında durma noktasına.

Prosesin üretilebilirliğini artıran işleme (ekstrüzyon) katkı maddeleri de atık miktarının azaltılmasını mümkün kılmaktadır. Doğaları gereği, bu katkı maddeleri, örneğin Dyneon'dan Dynamar, DuPont'tan Viton, flororubberlerin türevleridir. Bazik polimerlerle zayıf bir şekilde uyumludurlar ve en büyük kesme kuvvetlerinin (kalıplar, ladinler, vb.) olduğu yerlerde, eriyikten metal yüzey üzerine çökelerek, üzerinde eriyiğin kaydığı duvara yakın bir yağlama tabakası oluştururlar. kalıplama. İşleme katkı maddesinin en küçük miktarlarda (400-600 ppm) kullanılması, çok sayıda teknolojik sorunun çözülmesine izin verir - ekstrüder kafasındaki tork ve basıncı azaltmak, enerji maliyetlerini düşürürken üretkenliği artırmak, görünüm kusurlarını ortadan kaldırmak ve polimerlerin ekstrüzyon sıcaklığını düşürmek ve yüksek sıcaklıklara duyarlı bileşimler, ürün pürüzsüzlüğünü arttırır, daha ince filmler üretir. Karmaşık şekilli büyük boyutlu veya ince duvarlı kalıplanmış ürünlerin imalatında, bir katkı maddesinin kullanılması dökülmeyi iyileştirebilir, yüzey kusurlarını giderebilir, çizgileri lehimleyebilir ve ürünün görünümünü iyileştirebilir. Bütün bunlar kendi içinde evlilik oranını azaltır, yani. atık miktarı. Ek olarak, işleme katkı maddesi, kalıp üzerinde karbon birikintilerinin yapışmasını, ladinlerin kirlenmesini azaltır ve yıkama etkisine sahiptir, yani. ekipmanı temizlemek için yapılan durak sayısını ve dolayısıyla başlangıç atığı miktarını azaltır.

Ek bir etki, temizleme konsantrelerinin kullanılmasıdır. Durmadan renkten renge hızlı geçiş için döküm ve film ekipmanlarını temizlerken, çoğunlukla polimer ile 1:1-1:3 oranında kullanılırlar. Bu, renk değişikliklerine harcanan atık miktarını ve zamanı azaltır. Birçok yerli (NPF Bars-2'den Klinstyr, NPF Bars-2'den Klinstyr, Stalker LLC'den Lastik dahil) ve yabancı üreticiler (örneğin, Shulman - Poliklin ”) tarafından üretilen temizleme konsantrelerinin bileşimi, kural olarak, yumuşak mineral dolgu maddeleri ve yüzey aktif deterjan katkı maddeleri dahildir.

Evsel ve endüstriyel atık miktarını azaltmak.

Termal ve ışık stabilize edici katkı maddelerinin kullanımıyla başta filmler olmak üzere ürünlerin hizmet ömrünü artırarak atık miktarını azaltmanın çeşitli yolları vardır. Sera filminin kullanım ömrü 1 yıldan 3 mevsime uzatıldığında bertaraf edilecek atık miktarı da buna bağlı olarak azalmaktadır. Bunu yapmak için, filme yüzde yarımdan fazla olmayan küçük miktarlarda ışık stabilizatörleri eklemek yeterlidir. Stabilizasyon maliyetleri düşüktür ve film geri dönüşümünün etkisi önemlidir.

Geri dönüş yolu, güneş ışığı ve mikroorganizmaların etkisi altında kullanımdan sonra hızla bozunan foto ve biyobozunur malzemeler yaratarak polimerlerin bozunmasını hızlandırmaktır. Fotodegradasyona uğrayan filmler elde etmek için, fotodegradasyonu destekleyen fonksiyonel gruplara (vinil ketonlar, karbon monoksit) sahip komonomerler polimer zincirine dahil edilir veya polimer zincirine güneş ışığının etkisi altında polimer zincirinin kırılmasını destekleyen aktif dolgu maddeleri olarak fotokatalistler eklenir. Katalizör olarak ditiyokarbamatlar, peroksitler veya geçiş metallerinin oksitleri (demir, nikel, kobalt, bakır) kullanılır. Ukrayna Ulusal Bilimler Akademisi Su Kimyası Enstitüsü (V.N. Mishchenko), titanyum dioksit parçacıklarının yüzeyinde metal ve oksit parçacıkları içeren nano boyutlu küme yapılarının oluşumu için deneysel yöntemler geliştirdi. Filmlerin ayrışma hızı 10 kat artar - 100'den 8-10 saate.

Biyobozunur polimerler elde etmek için ana talimatlar:

hidroksikarboksilik (laktik, butirik) veya dikarboksilik asitlere dayalı polyesterlerin sentezi, ancak şimdiye kadar geleneksel plastiklerden çok daha pahalıdırlar;

yeniden üretilebilir doğal polimerlere (nişasta, selüloz, kitosan, protein) dayanan plastikler, bu tür polimerlerin hammadde bazının sınırsız olduğu söylenebilir, ancak ortaya çıkan polimerlerin teknolojisi ve özellikleri henüz ana çoklu- tonaj polimerleri;

endüstriyel polimerleri (ilk etapta poliolefinler ve ayrıca PET) birleştirerek biyolojik olarak parçalanabilir hale getirmek.

İlk iki yön, yeni endüstrilerin yaratılması için büyük sermaye harcamaları gerektirir; bu tür polimerlerin işlenmesi de teknolojide önemli değişiklikler gerektirecektir. En kolay yol bileşiktir. Biyobozunur polimerler, biyolojik olarak aktif dolgu maddelerinin (nişasta, selüloz, odun unu) matrise eklenmesiyle elde edilir. Böylece, 80'lerde, ONPO Plastpolimer'den V.I. Skripaçev ve V.I. Kuznetsov, hızlandırılmış yaşlanma periyoduna sahip nişasta dolgulu filmler geliştirdiler. Ne yazık ki, bu tür malzemelerin alaka düzeyi o zamanlar tamamen teorikti ve şimdi bile geniş bir dağıtım almadı.

Atık geri dönüşümü

Özel kompleks konsantreler - geri dönüştürücüler yardımıyla polimere ikinci bir hayat verebilirsiniz. Polimer, işlemenin her aşamasında termal bozunmaya, ürünün çalışması sırasında foto-oksidatif bozunmaya, öğütme ve atıkların aglomerasyonu sırasında mekanik bozunmaya maruz kaldığından, bozunma ürünleri malzemenin kütlesinde biriktiğinden ve büyük miktarda aktif radikaller, polimer zincirlerinin daha fazla ayrışmasına ve çapraz bağlanmasına katkıda bulunan peroksit ve karbonil bileşikleri bulunur. Bu nedenle, bu tür konsantrelerin bileşimi, polimerde biriken aktif radikalleri nötralize eden ve peroksit bileşiklerini parçalayan ve ayrıca plastikleştirici ve birleştiren birincil ve ikincil antioksidanları, fenolik ve amin tipi termal ve ışık stabilizatörlerini ve ayrıca fosfitleri veya fosfonitleri içerir. fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştiren katkı maddeleri, geri dönüştürülmüş malzemenin özellikleri ve onları az çok işlenmemiş polimer seviyesine yakın yukarı çeker.

Siba şirketinin karmaşık katkı maddeleri. İsviçre, Ciba, çeşitli polimerlerin işlenmesi için bir kompleks stabilizatör ailesi sunar - yüksek basınçlı polietilen, HDPE, PP: Recyclostab / Recyclostab ve Recyclosorb / Recyclossorb. Bunlar, işleme ekipmanına giriş için uygun, çok çeşitli erime sıcaklıklarına (50-180°C) sahip çeşitli foto ve termal stabilizatörlerin tablet karışımlarıdır. Recyclostab bileşimindeki katkı maddelerinin doğası, polimer işleme için ortaktır - fenolik stabilizatörler, fosfitler ve proses stabilizatörleri. Fark, bileşenlerin oranında ve belirli bir göreve göre en uygun bileşimin seçiminde yatmaktadır. Işık stabilizasyonu önemli bir rol oynadığında "Resiklossorb" kullanılır, yani. ortaya çıkan ürünler açık havada çalıştırılır. Bu durumda, ışık stabilizatörlerinin oranı artar. Firma tarafından önerilen girdi seviyeleri yüzde 0,2-0,4'tür.

"Recyclostab 421", atık LDPE filmlerin ve yüksek içerikli karışımların işlenmesi ve termal stabilizasyonu için özel olarak tasarlanmıştır.

"Recyclostab 451", yüksek içerikli PP atık ve karışımlarının işlenmesi ve termal stabilizasyonu için tasarlanmıştır.

Recyclostab 811 ve Recyclossorb 550, güneş ışığında kullanılan geri dönüştürülmüş ürünlerin ömrünü uzatmak için kullanılır, bu nedenle daha fazla ışık stabilizatörü içerirler.

Stabilizatörler, ikincil polimerlerden kalıplanmış veya film ürünlerinin üretiminde kullanılır: kutular, paletler, kaplar, borular, kritik olmayan filmler. Granüllü, tozsuz, polimer bazlı olmayan, 50-180°C erime limitli preslenmiş granüller halinde üretilirler.

Bars-2 şirketinin karmaşık konsantreleri. İkincil polimerlerin işlenmesi için, SPF Bars-2, stabilizatörlere ek olarak, ayrıca birleştirici ve plastikleştirici katkı maddeleri içeren karmaşık polimer bazlı konsantreler üretir. Yüksek etkili polistiren için - poliolefinler için "Revtol" veya "Revten" için karmaşık konsantreler, ikincil plastiklerin işlenmesi sırasında yüzde 2-3 oranında eklenir ve özel katkı maddeleri kompleksi sayesinde termal-oksidatif yaşlanmayı önler ikincil polimerler. Konsantreler, eriyiğin reolojik özelliklerinin iyileştirilmesi (artan MFR) nedeniyle işlenmesini kolaylaştırır, kullanılmadan yapılan ürünlere kıyasla bitmiş ürünlerin mukavemet özelliklerini (süneklik ve çatlamaya karşı dirençleri) arttırır, sonuç olarak işlenmesini kolaylaştırır. malzemenin üretilebilirliğinde bir artış (düşük tork ve tahrik yükü). "Revtol" veya "Revten" ikincil polimerlerin bir karışımını işlerken uyumluluklarını iyileştirir, böylece ortaya çıkan ürünlerin fiziksel ve mekanik özellikleri de artar. "Revten" kullanımı, ikincil UPM'nin özelliklerini, orijinal polistirenin özelliklerinin yüzde 80-90'ına yükselterek kusurların ortaya çıkmasını önler.

Şimdi geri dönüştürülmüş PET'in işlenmesi için karmaşık bir konsantrenin geliştirilmesi çok önemlidir. Buradaki ana bela, malzemenin sararması, asetaldehit birikmesi ve eriyik viskozitesinin azalmasıdır. Batılı şirketlerden bilinen katkı maddeleri - "Siba", "Clarianta", sararmanın üstesinden gelmeye ve polimerin işlenebilirliğini iyileştirmeye izin verir. Ancak, Batı'da ve ikincil PET kullanımına farklı bir yaklaşımımız var. Yüzde 90'ı polyester elyaf veya teknik ürünler yapmak için kullanılırken ve bu amaç için katkı maddeleri iyi geliştirilmiş olsa da, işlemcilerimiz geri dönüştürülmüş PET'i ana akıma geri getirmeye çalışıyor - enjeksiyon kalıplama ve üfleme ile preformlar ve şişeler veya filmler ve düz yuvalı ekstrüzyon ile levhalar. Bu durumda, etkilenmesi gereken polimerin hedef özellikleri biraz farklıdır - üretilebilirlik, şekillendirilebilirlik, şeffaflık ve karmaşık katkı maddelerinin formülasyonu hedefi karşılamalıdır.

Atık sınıflandırması

Polimerlerin işlenmesi ve bunlardan ürünlerin üretimi sırasında atıklar oluşur - bunlar kısmen işleme geri dönen teknolojik atıklardır. Plastik ürünler (çeşitli filmler (sera, inşaat vb.), konteynerler, ev ve büyük ölçekli ambalajlar) kullanıldıktan sonra geriye kalan, evsel ve endüstriyel atıklardır.

Teknolojik atık, eriyik içinde termal etkiye ve ardından kırma ve aglomerasyon sırasında yoğun mekanik strese maruz kalır. Polimerin kütlesinde, termal ve mekanik bozunma süreçleri, bir dizi fiziksel ve mekanik özelliğin kaybıyla yoğun bir şekilde ilerler ve tekrarlanan işlemlerle, ürünün özelliklerini olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, ana işleme dönerken, her zamanki gibi, ikincil atıkların yüzde 10-30'u, önemli miktarda malzeme 5 döngüye kadar ekstrüzyon ve kırma işleminden geçer.

Evsel ve endüstriyel atıklar yalnızca birkaç kez yüksek sıcaklıklarda geri dönüştürülmekle kalmaz, aynı zamanda uzun süre doğrudan güneş ışığına, havadaki oksijene ve neme maruz kalır. Sera filmleri ayrıca polimerin bozulmasına katkıda bulunan pestisitler, pestisitler, demir iyonları ile temas edebilir. Sonuç olarak, polimer kütlesinde büyük miktarda aktif bileşik birikir ve polimer zincirlerinin parçalanmasını hızlandırır. Bu tür farklı atıkların geri dönüştürülmesine yönelik yaklaşım, polimerin geçmişi dikkate alınarak buna göre farklı olmalıdır. Ama önce, üretilen atık miktarını azaltmanın yollarına bakalım.

Proses atık miktarını azaltmak

Prosesin üretilebilirliğini artıran işleme (ekstrüzyon) katkı maddeleri de atık miktarının azaltılmasını mümkün kılmaktadır. Doğaları gereği, bu katkı maddeleri, örneğin Dyneon'dan Dynamar, DuPont'tan Viton, flororubberlerin türevleridir. Bazik polimerlerle zayıf bir şekilde uyumludurlar ve en büyük kesme kuvvetlerinin (kalıplar, ladinler, vb.) olduğu yerlerde, eriyikten metal yüzey üzerine çökelerek, üzerinde eriyiğin kaydığı duvara yakın bir yağlama tabakası oluştururlar. kalıplama. En küçük miktarlarda (400-600 ppm) bir işleme katkı maddesinin kullanılması, çok sayıda teknolojik problemin çözülmesine izin verir - ekstrüder kafasındaki tork ve basıncı azaltmak, enerji maliyetlerini düşürürken üretkenliği artırmak, görünüm kusurlarını ortadan kaldırmak ve polimerlerin ekstrüzyon sıcaklığını düşürmek ve yüksek sıcaklıklara duyarlı bileşimler, ürün pürüzsüzlüğünü arttırır, daha ince filmler üretir. Karmaşık şekilli büyük boyutlu veya ince duvarlı kalıplanmış ürünlerin imalatında, bir katkı maddesinin kullanılması dökülmeyi iyileştirebilir, yüzey kusurlarını giderebilir, çizgileri lehimleyebilir ve ürünün görünümünü iyileştirebilir. Bütün bunlar kendi içinde evlilik oranını azaltır, yani. atık miktarı. Ek olarak, işleme katkı maddesi, kalıp üzerinde karbon birikintilerinin yapışmasını, ladinlerin kirlenmesini azaltır ve yıkama etkisine sahiptir, yani. ekipmanı temizlemek için yapılan durak sayısını ve dolayısıyla başlangıç atığı miktarını azaltır.

Ek bir etki, temizleme konsantrelerinin kullanılmasıdır. Durmadan renkten renge hızlı geçiş için döküm ve film ekipmanlarının temizliğinde, çoğu zaman polimer ile 1:1-1:3 oranında kullanılırlar. Bu, renk değişikliklerine harcanan atık miktarını ve zamanı azaltır. Birçok yerli (Klinol, NPF Bars-2'den Klinstyr, Stalker LLC'den Lastik dahil) ve yabancı üreticiler (örneğin, Shulman - Polyclin ”) tarafından üretilen temizleme konsantrelerinin bileşimi, kural olarak, yumuşak mineral dolgu maddeleri ve yüzey aktif deterjan katkı maddeleri dahildir.

Evsel ve endüstriyel atık miktarını azaltmak.

Biyobozunur polimerler elde etmek için ana talimatlar:
hidroksikarboksilik (laktik, butirik) veya dikarboksilik asitlere dayalı polyesterlerin sentezi, ancak şimdiye kadar geleneksel plastiklerden çok daha pahalıdırlar;
yeniden üretilebilir doğal polimerlere (nişasta, selüloz, kitosan, protein) dayanan plastikler, bu tür polimerlerin hammadde bazının sınırsız olduğu söylenebilir, ancak ortaya çıkan polimerlerin teknolojisi ve özellikleri henüz ana çoklu- tonaj polimerleri;
endüstriyel polimerleri (ilk etapta poliolefinler ve ayrıca PET) birleştirerek biyolojik olarak parçalanabilir hale getirmek.

Atık geri dönüşümü

Özel kompleks konsantreler - geri dönüştürücüler yardımıyla polimere ikinci bir hayat vermek mümkündür. Polimer, işlemenin her aşamasında termal bozunmaya, ürünün çalışması sırasında foto-oksidatif bozunmaya, öğütme ve atıkların aglomerasyonu sırasında mekanik bozunmaya maruz kaldığından, bozunma ürünleri malzemenin kütlesinde biriktiğinden ve büyük miktarda aktif radikaller, polimer zincirlerinin daha fazla ayrışmasına ve çapraz bağlanmasına katkıda bulunan peroksit ve karbonil bileşikleri bulunur. Bu nedenle, bu tür konsantrelerin bileşimi, polimerde biriken aktif radikalleri nötralize eden ve peroksit bileşiklerini parçalayan ve ayrıca plastikleştirici ve birleştiren birincil ve ikincil antioksidanları, fenolik ve amin tipi termal ve ışık stabilizatörlerini ve ayrıca fosfitleri veya fosfonitleri içerir. fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştiren katkı maddeleri, geri dönüştürülmüş malzemenin özellikleri ve onları az çok işlenmemiş polimer seviyesine yakın yukarı çeker.

Siba şirketinin karmaşık katkı maddeleri. İsviçre, Ciba, çeşitli polimerlerin - LDPE, HDPE, PP - Recyclostab / Recyclostab ve Recyclosorb / Recyclossorb işlenmesi için bir kompleks stabilizatör ailesi sunar. Bunlar, işleme ekipmanına giriş için uygun, çok çeşitli erime sıcaklıklarına (50-180°C) sahip çeşitli foto ve termal stabilizatörlerin tablet karışımlarıdır. "Recyclostab" içindeki katkı maddelerinin doğası, polimerlerin - fenolik stabilizatörlerin, fosfitlerin ve proses stabilizatörlerinin işlenmesi için ortaktır. Fark, bileşenlerin oranında ve belirli bir göreve göre en uygun bileşimin seçiminde yatmaktadır. Işık stabilizasyonu önemli bir rol oynadığında "Resiklossorb" kullanılır, yani. ortaya çıkan ürünler açık havada çalıştırılır. Bu durumda, ışık stabilizatörlerinin oranı artar. Firma tarafından önerilen girdi seviyeleri yüzde 0,2-0,4'tür.

"Recyclostab 421", atık LDPE filmlerin ve yüksek içerikli karışımların işlenmesi ve termal stabilizasyonu için özel olarak tasarlanmıştır.

"Recyclostab 451", yüksek içerikli PP atık ve karışımlarının işlenmesi ve termal stabilizasyonu için tasarlanmıştır.

Bars-2 şirketinin karmaşık konsantreleri. İkincil polimerlerin işlenmesi için, SPF Bars-2, stabilizatörlere ek olarak, ayrıca birleştirici ve plastikleştirici katkı maddeleri içeren karmaşık polimer bazlı konsantreler üretir. Yüksek etkili polistiren için "Revtol" - poliolefinler için veya "Revten" için karmaşık konsantreler, ikincil plastiklerin işlenmesi sırasında yüzde 2-3 oranında eklenir ve özel katkı maddeleri kompleksi sayesinde termal-oksidatif yaşlanmayı önler ikincil polimerler. Konsantreler, eriyiğin reolojik özelliklerinin iyileştirilmesi (artan MFR) nedeniyle işlenmesini kolaylaştırır, kullanılmadan yapılan ürünlere kıyasla bitmiş ürünlerin mukavemet özelliklerini (süneklik ve çatlamaya karşı dirençleri) arttırır, sonuç olarak işlenmesini kolaylaştırır. malzemenin üretilebilirliğinde bir artış (düşük tork ve tahrik yükü). "Revtol" veya "Revten" ikincil polimerlerin bir karışımını işlerken uyumluluklarını iyileştirir, böylece ortaya çıkan ürünlerin fiziksel ve mekanik özellikleri de artar. "Revten" kullanımı, ikincil UPM'nin özelliklerini, orijinal polistirenin özelliklerinin yüzde 80-90'ına yükselterek kusurların ortaya çıkmasını önler.

Şimdi geri dönüştürülmüş PET'in işlenmesi için karmaşık bir konsantrenin geliştirilmesi çok önemlidir. Buradaki ana bela, malzemenin sararması, asetaldehit birikmesi ve eriyiğin viskozitesinin azalmasıdır. Batılı şirketlerden bilinen katkı maddeleri - "Siba", "Clarianta", sararmanın üstesinden gelmeye ve polimerin işlenebilirliğini iyileştirmeye izin verir. Ancak, Batı'da ve ikincil PET kullanımına farklı bir yaklaşımımız var. Yüzde 90'ının polyester elyaflar veya teknik ürünler yapmak için kullanıldığı ve bu amaç için katkı maddelerinin iyi geliştirildiği yerlerde, işlemcilerimiz geri dönüştürülmüş PET'i ana akıma - enjeksiyon kalıplama ve üfleme yoluyla preformlara ve şişelere veya filmlere ve filmlere - geri getirmeye heveslidir. düz yuvalı ekstrüzyon ile levhalar. Bu durumda, etkilenmesi gereken polimerin hedef özellikleri biraz farklıdır - üretilebilirlik, şekillendirilebilirlik, şeffaflık ve karmaşık katkı maddelerinin formülasyonu hedefi karşılamalıdır.

CREON Grubunun bir parçası olarak

Avrupa ülkelerinde çok gelişmiş olan polimer geri dönüşümü Rusya'da henüz emekleme döneminde: ayrı atık toplama kurulmamış, düzenleyici çerçeve yok, altyapı yok ve nüfusun çoğunluğunda bilinç yok. Ancak piyasa oyuncuları, 2017 yılında cumhurbaşkanlığı kararnamesi ile ülkede ilan edilen Ekoloji Yılı'na umut bağlayarak geleceğe iyimser bakıyor.

INVENTRA tarafından düzenlenen üçüncü uluslararası konferans "Polimer Geri Dönüşüm 2017", 17 Şubat'ta Moskova'da gerçekleşti. Etkinliğin ortakları Polymetrix, Uhde Inventa-Fischer, Starlinger Viscotec, MAAG Automatik, Erema ve Moretto; destek Nordson, DAK Americas ve PETplanet tarafından sağlandı. Konferansın bilgi sponsoru Polymer Materials dergisidir.

CREON Group'un Genel Müdürü Sergey Stolyarov, karşılama konuşmasında, "Şimdi durum ilham verici değil, ancak iyileşmesi an meselesi" dedi. – Birincil hammadde fiyatlarının yüksek olması nedeniyle geri dönüştürülmüş polimerlere ve bunlardan elde edilen ürünlere olan talep artacaktır. Aynı zamanda, yerli hammaddelerin ortaya çıkması, birincil PET tüketiminin yapısını elyaf ve filmlere doğru kaydıracaktır. Bu bağlamda, ikincil polimerlerin kullanımı özellikle umut verici hale geliyor.”

PCI Wood Mackenzie danışmanı Helen McGee, 2016 sonunda, geri dönüşüm için küresel PET koleksiyonunun 11,2 milyon tona ulaştığını söyledi. Ana pay Asya ülkelerine düştü -% 55, Batı Avrupa'da dünya hacminin% 17'si, ABD'de -% 13'ü toplandı. Uzmanın tahminine göre, 2020 yılına kadar geri dönüşüm için PET toplanması 14 milyon tonu aşacak ve yüzde olarak toplama seviyesi %56'ya (şimdi %53) ulaşacak. Ana büyümenin Asya ülkeleri, özellikle Çin'in pahasına olması bekleniyor.

Şu anda en yüksek toplama seviyesi Çin'de gözleniyor, bu %80 ve diğer Asya ülkeleri de yaklaşık olarak aynı rakama ulaştı. Bayan McGee'ye göre, 2016 yılında toplanan PET'ten (ve bunu hatırlıyoruz, 11,2 milyon ton), üretim kayıpları sırasıyla 2,1 milyon ton olarak gerçekleşti, 9,1 milyon ton pul elde edildi.İleriki işlemenin ana yönü elyaftır. ve dişler (%66).

2025 yılına kadar Avrupa'da evsel atıkların %60'ı geri dönüştürülecek, 2030'da bu rakam %65'e çıkacak. Nordic Plast Yönetim Kurulu Başkanı Kaspars Fogelmanis, Atık Çerçeve Direktifinde bu tür değişikliklerin planlandığını söyledi. Şimdi geri dönüşüm seviyesi çok daha düşük - örneğin Letonya'da, Avrupa'da ortalama olarak sadece %21 - %44. Aynı zamanda, Baltık'ta üretilen plastik ambalajların hacmi her yıl artıyor, en yaygın geri dönüştürülebilir polimerler LDPE, HDPE ve PP film.

Rusya'da, 2016 yılında, geri dönüştürülmüş PET (rePET) tüketimi yaklaşık 177 bin tona ulaştı ve bunun %90'ı yurt içi toplamaya düştü. EcoTechnologies Group Yönetim Kurulu Başkanı Konstantin Rzayev'e göre, polyester elyaf üretimi için ithalatın neredeyse %100'ü PET pullarına düştü. En büyük tedarikçi ülkeler Ukrayna (%60'tan fazla), Kazakistan, Beyaz Rusya, Azerbaycan, Litvanya ve Tacikistan'dır.

Konstantin Rzayev, geçen yıl tahsilat oranının ilk kez %25'i aştığını ve bunun, Rusya'da zaten yatırım için ilgi çeken tam teşekküllü bir endüstrinin ortaya çıkması hakkında konuşmamıza izin verdiğini kaydetti. Bugün, ana tüketici (toplam hacmin %62'si) ve fiyat belirleyicisi hala geri dönüştürülmüş PET elyaf segmentidir. Ancak mevzuattaki değişiklikler ve çok uluslu tüketim malları şirketlerinin sürdürülebilir kalkınma stratejilerinin bir parçası olarak geri dönüştürülmüş malzemelerin öncelikli kullanımına yönelik eğilim, rePET tüketiminin bir başka önemli bölümünün - şişeden şişeye - geliştirilmesi için verimli bir zemin sağlıyor.

Geçen yıl boyunca, rePET tüketen yeni büyük ölçekli üretim olmadı, ancak levha segmentindeki kullanımı giderek artıyor. Ancak, 2017 yılında, ruble döviz kuru ile birlikte rePET için piyasa dengesini ve fiyatlarını etkileyen ana faktör olacak yeni geri dönüştürülmüş PET elyaf üretim tesislerinin açılması ve mevcut tesislerin genişletilmesi bekleniyor.

Bununla birlikte, geri dönüştürülmüş PET'in de talep edildiği birçok başka alan var - hala gelişmemiş, ancak oldukça umut verici. ARPET Onursal Başkanı Viktor Kernitsky'ye göre, bunlar mobilya kumaşları, araba döşemeleri ve çeşitli geosentetikler için iplikler, ısı ve ses yalıtımı için köpüklü malzemeler, atık su arıtma için sorpsiyon malzemeleri ve ayrıca yol yapımı için bitüm takviye elyaflarıdır. Uzmana göre birçok yeni işleme teknolojisi ve uygulaması var ve devlet politikasının amacı PET kullanımını sınırlamak değil, atıklarını toplamak ve rasyonel olarak kullanmak olmalıdır.

Konuya, Rusya'da genişletilmiş üretici sorumluluğunun (EPR) getirilmesinin ilk sonuçları hakkında konuşan RusPEC derneğinin İcra Direktörü Lyubov Melanevskaya devam etti. 2016 yılında yürürlüğe girmiş olup, amacı ürün ve ambalaj atıklarının geri dönüşümü için sürekli, çözücü ve artan bir talep yaratmaktır. Bir yıl sonra, esas olarak, RPR'nin uygulanmasına yönelik mekanizmanın genellikle basitçe çalışmadığı için bir takım sorunların olması olan bazı sonuçlar çıkarmak zaten mümkündür. Bayan Melanevskaya'nın konferansta söylediği gibi, mevcut yönetmeliğin değiştirilmesi ve tamamlanması gerekiyor. Özellikle, ambalaj dahil olmak üzere mal beyanında bulunurken, üreticiler malların ambalaj kodları ile kabul edilen düzenleyici kanunlarda belirtilen kodlar arasında bir tutarsızlıkla karşılaştı ve bunun sonucunda birçok üretici ve ithalatçı beyanda bulunamadı, çünkü. kendilerini düzenlemede bulamadılar. Çözüm, kodların reddedilmesi ve ambalajın malzemelere göre tanımlanmasına geçiş önerisiydi.

Gelecekte, RusPEC'e göre, RPR'nin tüm unsurları için tek bir uçtan uca terminoloji benimsemek ve atık yönetimi operatörleri ile sözleşmeler yapmak için açık, anlaşılır ve şeffaf koşullar belirlemek gerekiyor. Genel olarak, dernek EPR yasasını sektör için gerekli ve olumlu olduğu için desteklemektedir.

Ülkede PET geri dönüşümünü tanıtırken ve yaygınlaştırırken, modern teknolojilerin mevcudiyeti (kural olarak, yabancı şirketler tarafından sağlanır) büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle Polymetrix, PET şişelerin gıda sınıfı PET şişelere dönüştürülmesi için kendi SSP teknolojisi de dahil olmak üzere PET'in geri dönüşümü için modern entegre çözümler sunar. Bölge satış müdürü Danil Polyakov, şu anda dünyada böyle 21 hat olduğunu söyledi. Teknoloji, birinci sınıf pazarı hedefliyor ve şişelerin gıda kapları için pelet haline getirilmesini içeriyor. İlk adım, kağıt liflerinin ve yüzey kirleticilerinin, ayrıca etiketlerin ve yapıştırıcının tamamen çıkarıldığı yıkamadır. Daha sonra, şişeler, morfoloji ve renge göre sıralanan pullar halinde ezilir. Sonra granül üretimi ve ardından - SSP aşamasında polimerin özelliklerinin nihai olarak saflaştırılması ve restorasyonu var.

Şirket sözcüsü Gerhard Osberger, Viscotec'in müşterilerine PET şişeleri tabaka haline getirme teknolojisini sunduğunu söylüyor. Örneğin, viscoSTAR ve deCON katı fazlı polikondenzasyon reaktörleri, PET peletlerinin ve pullarının viskozitesini saflaştırmak ve arttırmak için tasarlanmıştır. Granülatörden sonra, üretim ekstrüzyon ekipmanından önce veya bağımsız bir ünite olarak kullanılırlar. ViscoSHEET serisi, %100 geri dönüştürülmüş PET'ten ve tamamen gıda sınıfından yapılmış bant üretme kapasitesine sahiptir.

Erema'nın bir temsilcisi olan Christoph Wjoss, PET pullarından gıda sınıfı plastik şişelerin hat içi üretimi hakkında konuştu. VACUREMA® hat içi sistemi, pulları doğrudan bitmiş termoform levha, şişe preform, bitmiş ambalaj bandı veya monofilament halinde işlemenize olanak tanır.

Konferansın sonuçlarını özetleyen katılımcılar, Rusya'da polimer geri dönüşümünün gelişmesini engelleyen ana faktörleri belirlediler. Düzenleyici belgelerin eksikliği olarak adlandırdıkları ana şey:

Konferansın direktörü Rafael Grigoryan, “Yine de göz ardı edemeyeceğimiz bir faktör daha var, o da kamu bilinci” diyor. “Maalesef bugün zihniyetimiz, atıkların ayrı toplanmasının normdan ziyade şımartıcı olarak algılandığı şekildedir. Ve diğer alanlarda gördüğümüz ilerleme ne olursa olsun, her şeyden önce hemşehrilerimizin düşüncesini değiştirmek gerekiyor. Bu olmadan en modern altyapı bile işe yaramaz.”

20. yüzyıl, çelik ve demir dışı metallerin yüzyılı olarak kabul edilir. Alüminyum, bakır, demir alaşımları her yerde bulunabilir - yatak başlıklarında, köprülerde, her türlü mekanizmada, kaplama panellerinde. Ancak mekanik işlem sonucunda eriyen malzemenin %50-80'i talaş haline geldi. Uzmanlar, malzeme tüketimindeki düşüşle bağlantılı olarak kimya endüstrisine büyük umutlar bağladılar. Ve yine de, polimer kullanımındaki büyümeye rağmen, 80'lerde endüstrinin sonuçları aşağı yukarı aynıydı: kaynakların yarısı boşa gitti.

Açıkçası, polimerlerin görünürdeki mevcudiyeti bir yanılsamadır. Üretimleri için kullanılan hammadde doğal bir nadirdir. Kaynaklarına erişim, ticaret, diplomatik ve diğer savaşların günlük ve değişmez bir nedeni ve nedenidir. Doğal kaynakların çıkarılmasının coğrafyası giderek çok uzak olmayan yerlere kayıyor. Bu nedenle, bugün giderek daha fazla kaynak tasarrufu sağlayan iş modellerini tanıtma ihtiyacından bahsediyorlar.

Modern kimyasal üretimin teknolojik yöntemlerinin benzersizliği, yalnızca metal, kağıt veya ahşabın yerini alan malzemeleri başarıyla sentezleme yeteneğinde yatmaktadır.

Günümüzün gelişmiş ekonomilerinin endüstriyel komplekslerinin çoğu, eski polimer ürünlerini kullanıcı tarafından talep edilen yeni ürünlere geri dönüştürebilmektedir.

Geri dönüştürülmüş plastikler

Polimerlerin ana sınıfları şunları içerir:

polietilenler,
polipropilenler,
PVC,
polistirenler (kopolimerler dahil - ABS plastikler),
poliamidler,
polietilen tereftalat.

Kompozisyonu karmaşık olan ürünler öncelikle ayrılır. Fiziksel temizlik için çeşitli mekanizmalar kullanılır - vakum, termal, kriyojenik.

En yaygın ve ekonomik olarak haklı teknolojiler yüzdürme ve çözmedir.

İlk durumda, plastik ezilir, suya batırılır. Çeşitli plastiklerin nemi emme yeteneğini etkileyen ilave bileşikler de vardır. Ayrıldıktan sonra ayrılan polimerler elde edilir.

İkinci yöntemde, karmaşık sıkıştırılmış parçalar ezilir ve art arda çeşitli çözücülere maruz bırakılır. Malzemeleri saf formlarında eski haline getirmek için elde edilen bileşikler su buharına maruz bırakılır. Hassas bir şekilde yürütülen bir işlemin sonucu olarak, yüksek derecede saflıkta bitmiş ürünler elde edilir. Çeşitli plastiklerin daha fazla işlenmesi, polimerlerin bireysel özellikleriyle ilişkili kendi özelliklerine sahip olabilir.

Yüksek ve düşük basınçlı polietilen (LDPE ve HDPE).

Bu bileşiklerin grubuna poliolefinler de denir. Her türlü sanayi, ilaç ve tarım sektöründe geniş uygulama alanı bulmuşlardır. PE termoplastiklerdir - yeniden eritmeye uygun malzemeler. Bu özellik, işletme maliyetlerini azaltmak için kendi teknolojik atıklarını işleyerek endüstri tarafından başarıyla kullanılmaktadır.

Kullanılmış plastiğin geri dönüşümünün karmaşıklığı, güneş ışığının neden olduğu yüzeylerinin kısmen tahribatından kaynaklanmaktadır. Ürünlerin olağan işlenmesiyle elde edilen ürünler: öğütme, mekanik temizleme, yeniden eritme, yüksek kalitede değildir. Çoğu zaman, bu tür polietilen, yardımcı ev aletlerinin üretimi için kullanılır.

Kimyasal modifikasyona uğramış ikincil polietilenin daha mükemmel olduğu ortaya çıkıyor. Polimer eriyiğine yerleştirilen çeşitli katkı maddeleri değişen moleküler birimleri bağlar ve hatta maddenin yapısını bozar. Modifiye edici olarak dikumil peroksit, mum, ligninler, arduvazlar kullanılır. Belirli türdeki katkı maddeleri, geri dönüştürülmüş PE'nin belirli özelliklerinde değişikliğe yol açar. Bunları birleştirmek, gerekli parametrelere sahip bir malzeme elde etmenizi sağlar.

Polipropilen (PP)

Bu malzeme nadiren geri dönüştürülür. Çoğu zaman, mükemmel tüketicisine rağmen plastiğin bir ömrü vardır. polimerin gıda endüstrisinde kullanımına izin veren özellikler. İyi yeniden eritilebilirliğe rağmen, hijyen sağlamanın yüksek maliyeti işleyicileri caydırır. Bununla birlikte, Amerika Birleşik Devletleri'nde her beş ton PP yeniden kullanılmaktadır.

Kimyagerlere göre, PP dörtten fazla yeniden erimeye dayanamaz. Her ısıtma ile, malzemenin fiziksel özelliklerini etkileyen belirli miktarda deforme olmuş moleküler birimler birikir. İkincil granüller, ekstrüderlerde ve enjeksiyonlu kalıplama makinelerinde kolayca işlenir.

Geri dönüştürülmüş plastik özel modifikasyon gerektirmez. Parametreleri orijinal malzeme ile karşılaştırılabilir, sadece biraz azaltılmış donma direnci. Yine polimer, pil kutularında, bahçe aletlerinde, kaplarda ve filmlerde kullanım alanı bulur.

polivinil klorür PVC

Malzeme, linolyum, bitirme filmleri üretimi için kullanılır. Plastik termal bozulmaya maruz kalır. 100°'nin üzerindeki sıcaklıklarda, makromoleküllerin oksidasyonu hız kazanmaya başlar ve malzemenin termoplastik özelliklerinde bir bozulmaya yol açar.

Geri dönüştürülmüş PVC kullanan ekstrüzyon teknolojisi özel hazırlık gerektirir: eriyik içindeki ilk hammadde karışımı homojen olmayabilir. PVC'nin geri dönüştürülmüş plastik içeren katı modifikasyonları, eşit olmayan iç gerilime sahip olacaktır. Olumsuz etkileri en aza indirmek için ekstrüzyon öncesi granüllerin kompaktörlerde kuru işlenmesi gerçekleştirilir. Bu işlemin bir sonucu olarak, yeni ürünlerin duvarlarını güçlendiren lifler oluşur.

Plastisoller, vinil plastikler elde etmek için daha sık geri dönüştürülmüş polivinil klorür kullanılır. Bu malzemelerden macunlar, çözeltiler, enjeksiyon kalıplı ürünler elde edilir. Yeni teknolojiler arasında çok katmanlı döküm popülerlik kazanıyor. Yöntemin bir özelliği, her katmanı farklı özelliklere sahip olan çok bileşenli bir levhanın üretilmesidir.

Kompozitin dış yüzeyi yüksek kaliteli bir polimerden oluşur, iç katmanlar geri dönüştürülmüş plastiktir.

Polistiren (UPS, PSM) ABS plastik

Çeşitli polistiren türleri tek bir kütlede geri dönüştürülür - darbeye dayanıklı modifikasyonlar, kopolimerler, akrilonitril bütadien stiren. PS'den yapılan ürünlerin çok yönlülüğü, genellikle sanayicilerin onu işlemeyi reddetmesinin nedenidir. Temizleme, ayırma, değiştirme fiyatları çok yüksek.

Plastik geri dönüşümü için beklentiler.

Gelişmiş ekonomilerde, plastik işlemenin payı, üretilen miktarın %26'sına ulaşır - 90 milyon tona kadar. Aynı zamanda, hacim dünya pazarı 600 milyar dolar. Polimer geri dönüşümünün yerel segmenti biraz daha mütevazı görünüyor: 5.5 milyon ton. Uzmanlara göre, Rus endüstrisinin monomerlere ve tam teşekküllü modifiye termoplastiklere olan talebi, arzlarını önemli ölçüde aşıyor. Bu iki faktörün varlığı, polimer işleme için ulusal kapasitelerde bir artışa yol açar. Ayrıca, bu alandaki sanayi hacimlerinin büyüme oranları Avrupa'dakilerin önündedir. Hükümet tahminlerinde mevcut piyasa eğilimleri dikkate alınır. İşleme endüstrisinin yeniden donatılmasının önceliği, gaz ve petrokimyanın geliştirilmesi için yirmi yıllık sektörel planda belirtilmiştir.

Polimerik malzemenin yaygın kullanımı, daha sonraki kullanım için hammaddelerin zamanında atılması ve ikincil işleme anlamına gelir. Bu eylemleri gerçekleştirmek için aşağıdaki ekipman türleri gereklidir: aglomerasyon cihazları, kırma mekanizmaları ve granülasyon cihazları.

Çevresel koşullar, çevredeki alanın ekolojisini kirletmemek için polimer tipi ürünlerin atıksız üretimi ihtiyacını belirler. Bu nedenle endüstriyel üretim, polimerlerin ikincil ve ardından işlenmesi nedeniyle üretim kapasitesini yıllık olarak artırmaktadır.

Aglomeratörler, işleyişinin bir sonucu olarak, polimeri bir aglomeraya dönüştürür. Bu cihaz, kullanılmış polimer ürünleri işlemek için bir mekanizmadır. İşlem, ince kırılmış parçacıkların granüler bileşenlere sinterlenmesi nedeniyle oluşur. Elde edilen granül ham madde, polimer ürünlerin üretiminde ana veya yardımcı eleman şeklinde yeniden kullanılmaktadır.

Polimer işleme teknolojisi

Polimerlerin işlenmesi, birimin sektöründe uygun bıçaklar yardımıyla ön işlemleri içerir. Ayrıca, polimerlerin işlenmesi ısıl işlemle devam eder (yüksek sıcaklık rejiminin etkisi altında, polimerik hammadde kırıntılarının sık teması meydana gelir).

Yüz dereceye kadar çalışma sıcaklıkları alındığında, kap su ile doldurulur. Oluşturulan sıvı ortam, aglomera oluşumunu teşvik eder. Oluşturulan granüler bileşenler, özel bir sürgülü vana vasıtasıyla, geçici depolama ve daha sonra çıkarılması için hazne odasına aktarılır.

Granülatörler için kullanılan cihazlardır. Polimerlerin granüler işlenmesi, mikro-kırma işlemleri ve aynı tip polimer veya plastik granüllerin oluşturulması ile sağlanır. Elde edilen granülat, kalıplanmış ve ekstrüde edilmiş polimerik maddelerin üretiminde hammadde olarak kullanılır.

Kural olarak, granülatörler, birkaç senkronize kurulumdan oluşan oldukça karmaşık bir yapıdır. Ekipmanın tasarımı, ezilmiş kütleyi eritmek için bir ekstrüder, polimer çözeltisini filtrelemek için bir iplik kafası, bitmiş ürünü soğutmak için bir banyo, granülleri kesmek için bir cihaz, granül parçacıkları toplamak için bir hazne şeklinde sunulmaktadır.

Polimer işleme için donatım

İkincil işlemler için, polimer işleme, donatılmış yönlü mekanizmalar sağlar - kırma ve öğütme üretim hatları. Onların yardımıyla, ekstrüzyon ve sinterleme işlemleri için atık polimer ürünlerin ön hazırlık süreci gerçekleşir. Üç tip farklı kapasiteli kırma hattı vardır.

Kullanılan modelin teknik donanımına bağlı olarak, öğütme cihazları, küçük boyutlu elemanları ayırmak, polimerik malzemeleri otomatik olarak yıkamak ve kurutmak için eleme işlevlerini yerine getirebilir. Ayrıca, ikincil polimer kütlesini işleme sürecini büyük ölçüde basitleştiren konveyör hareketli kayışlar, metal dedektörler, gürültü koruması ile donatılmıştır.

Polimerlerin geri dönüşümü de özel ekipman maliyeti gerektiren çevre dostu bir faaliyettir. En büyük ekonomik etki, kural olarak, modern, yüksek performanslı tesislerle donatılmış işletmelerin işlenmesiyle elde edilir. Ekipmanın yüksek kaliteli çalışması, polimer ürünlerin üretiminde daha fazla kullanım için hammadde şeklinde kaliteli bir ürün elde ederek mükemmel bir sonucun garantisidir.