Polimerik malzemelerin işlenmesi için kullanılan ekipman türleri. Atık polimerlerin geri dönüşümü: teknoloji, ekipman. Yaşlanma öncesi ve sonrası penp özelliklerinin özellikleri

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 kalanlar, evsel ve endüstriyel atıklardır.

Teknolojik atık, eriyik içinde termal etkiye ve ardından kırma ve aglomerasyon sırasında yoğun mekanik strese maruz kalır. Polimer kütlesinde, termal ve mekanik imha süreçleri, bir dizi fiziksel ve mekanik özelliğin kaybıyla yoğun bir şekilde ilerler ve tekrarlanan işlemlerle, ürünün özelliklerini olumsuz yönde 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 stop 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, çalıştırmadan sonra ekipmanın temizlenmesini daha kolay ve hızlı hale getirir. 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. En küçük miktarlarda (400-600 ppm) bir işleme katkı maddesinin 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 şekle sahip 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 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 zaman ve atık miktarını 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 fotokatalizörler 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) dayalı plastikler, bu tür polimerlerin hammadde bazının sınırsız olduğu söylenebilir, ancak ortaya çıkan polimerlerin teknolojisi ve özellikleri henüz ana çoklu- tonaj polimerleri;
endüstriyel polimerleri (ilk olarak 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 materyallerin 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 vermek mümkündür. Polimer, işlemenin her aşamasında termal bozunmaya, ürünün çalışması sırasında foto-oksidatif bozunmaya, öğütme ve atıkların topaklaşması 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. Ciba, İsviçre, çeşitli polimerlerin işlenmesi için bir kompleks stabilizatör ailesi sunar - LDPE, 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" 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", LDPE atık filmlerinin ve yüksek içerikli karışımların işlenmesi ve termal stabilizasyonu için özel olarak tasarlanmıştır.

"Recyclostab 451", PP atıklarının ve yüksek içerikli karışımların 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 formda, polimer bazlı olmayan, 50-180°C ergime aralığında preslenmiş granüller halinde üretilirler.

Bars-2 şirketinin karmaşık konsantreleri. İkincil polimerlerin işlenmesi için, SPF Bars-2, stabilizatörlere ek olarak, aynı zamanda birleştirici ve plastikleştirici katkı maddeleri içeren karmaşık polimer bazlı konsantreler üretir. Yüksek etkili polistiren için poliolefinler için veya "Revten" için karmaşık konsantreler "Revtol", 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 polimerlerinin 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. Bilinen katkı maddeleri Batılı firmalar - "Siba", "Clarianta", sararmanın üstesinden gelmeye ve polimerin işlenebilirliğini iyileştirmeye izin veriyor. Bununla birlikte, Batı'da ve ikincil PET kullanımına farklı bir yaklaşımımız var. Yüzde 90'ının polyester elyaf veya teknik ürünler yapmak için kullanıldığı ve bu amaca yönelik katkı maddelerinin iyi geliştirildiği yerlerde, işlemcilerimiz geri dönüştürülmüş PET'i ana akıma - enjeksiyon kalıplama ve üfleme yoluyla preformlar ve şişeler veya filmler ve filmler ile - 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.

Modern dünyada, polimer atıklarının geri dönüştürülmesi sorununun oldukça alakalı olduğu düşünülmektedir. Her yıl milyonlarca ton bu tür ürün çöplüklerde toplanmaktadır. Ve polimerlerin sadece küçük bir kısmı geri dönüştürülür. Uygulanmasının bir sonucu olarak, yeni ürünlerin üretimine uygun yüksek kaliteli hammaddeler elde edilir.

Polimer ürün nedir?

Her yıl polimerik malzemelerin üretimi yaklaşık %5 oranında artmaktadır. Bu popülerlik, birçok olumlu özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Bu ürün ağırlıklı olarak ambalaj olarak kullanılmaktadır. Paket içerisindeki ürünlerin kullanım ömrünü uzatır. Ayrıca polimerler mükemmel bir görünüme ve uzun hizmet ömrüne sahiptir.

Modern endüstri, bu türden aşağıdaki ürün türlerini üretir:

• polietilen ve bazında yapılan malzemeler -% 34;
• evcil hayvan - %20;
• laminasyonlu kağıt - %17;
• PVC - %14;
• polipropilen - %7;
• polistiren - %8.

Hangi ürünler geri dönüştürülebilir?

Tüm polimerler geri dönüştürülmez.

Yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında şeklini değiştirebilen termoplastik sentetik malzemeler en çok geri dönüşüm için kullanılmaktadır.

Bu nedenle, bu amaçla aşağıdaki atık türleri toplanır ve özel bir şekilde hazırlanır:

• plastik üretim sürecinde kalan malzemeler. Çoğu zaman, bunlar her türlü segmenttir. Bu tip ürünler, bileşimlerinde kirlilik olmadığı için yüksek kalitededir. Zaten sıralanmış işleme tesislerine teslim edilirler, bu da işin hazırlık aşamasını büyük ölçüde basitleştirir. Tüm endüstriyel atıkların %90'a kadarı genellikle geri dönüştürülür;
• tüketimden sonra elde edilen polimerler. Bunlara evsel atık da denir. Bunlar çantalar, tek kullanımlık sofra takımları, plastik şişeler, pencere profilleri ve daha birçok üründür. Bu malzemelerin bir özelliği kirlenmeleridir. Bu tür polimerlerin işlenmesi için, atıkların ayıklanması ve temizlenmesi için çok fazla çaba ve kaynak harcanmalıdır.

Polimer atık geri dönüşümünün ana sorunu nedir?

Şu anda, mevcut tüm atıkların sadece küçük bir kısmı geri dönüştürülmektedir. Bu alanın gelişimi, alaka düzeyine rağmen yavaştır. Bu, aşağıdakilerle ilgilidir:

• devlet, geri dönüştürülebilir maddelerin yüksek kalitesini garanti edebilecek tüm gerekli düzenleyici ve teknik standartları sağlamaz. Bu nedenle, piyasaya optimal özelliklere sahip geri dönüştürülmüş atık sağlayan güçlü endüstriler yoktur;
• işleme sürecini yürütmek için modern teknolojiler kullanılmadığından, bunu sürdürmek için büyük finansal kaynaklara ihtiyaç vardır;
• devlet desteğinin olmaması nedeniyle, nüfus ve küçük işletmeler arasında atık toplama düzeyi düşüktür;
• alınan ikincil hammaddeler yeterli rekabet gücüne sahip değildir;
• Nüfus arasında, onları atık imhasını ayırmaya teşvik edecek hiçbir kampanya yok. Çoğu insan, geri dönüştürülebilir malzemelerin kullanımının diğer kaynakların - petrol, gaz - tüketimini sınırlamanıza izin verdiğini anlamıyor.

Geri dönüştürülebilir malzemelerin geri dönüşüm için toplanması nasıldır?

Polimerlerin geri dönüşümü, hammaddelerin hazırlanmasının tüm aşamaları tamamlandıktan sonra gerçekleşir:

1. Gelen ürünlerin toplanması ve birincil tasnifi ile uğraşan özel noktalar açılmaktadır. Hem nüfusla hem de çeşitli türden sanayi kuruluşlarıyla işbirliği yaparlar.
2. Evsel atıklar için düzenli depolama alanlarında polimerlerin toplanması. Bu genellikle özel şirketler tarafından yapılır.
3. Hammaddeler, özel atık işleme noktalarında ön ayırma işleminden sonra ikincil pazara girer.
4. İşleme şirketleri, büyük endüstriyel komplekslerden geri dönüştürülebilir malzemeler satın alır. Bu tür malzemeler daha az kirlidir ve işleme için bu kadar kapsamlı bir hazırlığa tabi değildir.
5. Geri dönüştürülebilir maddelerin küçük bir kısmı da ayrı atık toplamayı içeren özel bir program aracılığıyla toplanmaktadır.

Polimerler nasıl işlenir?

Toplama ve birincil ayırmadan sonra, polimer atıklarının işlenmesi şu şekilde gerçekleşir:

1. Hammaddelerin öğütülmesi. Daha sonraki işlemler için polimerlerin hazırlanmasındaki önemli aşamalardan biridir. Malzemelerin öğütülme derecesi, gelecekte üretilecek ürünlerin kalite özelliklerini belirler. Bu çalışma aşamasını gerçekleştirmek için modern tesisler kriyojenik bir işleme yöntemi kullanır. Polimer ürünlerinden 0,5 ila 2 mm arasında bir dağılım derecesine sahip bir toz elde edilmesini sağlar.
2. Plastiklerin türüne göre ayrılması. Bu işlemi gerçekleştirmek için en sık flotasyon yöntemi kullanılır. Suya, belirli polimer türleri üzerinde etki edebilen ve hidrofilik özelliklerini değiştirebilen özel yüzey aktif maddelerin eklenmesini içerir. Hammaddelerin özel maddelerle çözünmesi de oldukça etkilidir. Daha sonra, gerekli ürünleri seçmenize izin veren buharla muamele edilir. Polimerlerin ayrılması için başka yöntemler de vardır (hava ve elektro ayırma, kimyasal yöntem, derin dondurma), ancak bunlar daha az popülerdir.
3. Yıkama. Elde edilen hammaddeler, özel araçlar kullanılarak birkaç aşamada yıkanır.
4. Kurutma. Malzemeler önceden santrifüjlerde suya atılır. Son kurutma özel makinelerde gerçekleşir. Sonuç, %0,2 nem içeriğine sahip bir üründür.
5. Granülasyon. Hazırlanan malzeme, mümkün olduğunca sıkıştırıldığı özel bir kuruluma girer. Sonuç, her türden polimer ürünlerin üretimi için uygun bir üründür.

Plastik şişelerin geri dönüşümü

Atık işleme tesisi için standart ekipman listesi

Atık polimerlerin geri dönüşümü aşağıdaki ekipmanlar kullanılarak gerçekleştirilir:

• hammaddelerin saflaştırılmasının minimum emekle gerçekleştiği yıkama hattı;
• ekstrüder - plastik kütleye delme yoluyla istenen şekli vermek için kullanılır;
• bantlı konveyörler - hammaddeleri doğru yönde taşımak için;
• öğütücüler - malzemelerin birincil ezilmesi için tasarlanmıştır. Hemen hemen her hammadde ile çalışabilirler;
• kırıcılar - bir parçalayıcı kullandıktan sonra hammaddelerin daha kapsamlı bir şekilde öğütülmesi için aktif olarak kullanılır;
• karıştırıcılar ve dağıtıcılar;
• aglomeratörler - ince polimer filmlerin işlenmesi için gerekli;
• granülatörler - geri dönüştürülmüş hammaddeleri sıkıştırmak için kullanılır;
• kurutucular;
• buzdolapları;
• lavabolar;
• basın ve diğerleri.

Atıkların ilgili pazardaki değeri nedir?

Piyasadaki fiyatları analiz ettikten sonra, düzenli depolama sahalarında depolanan atıkların maliyetinin, geri dönüştürülebilir malzemelerin fiyatından 3-6 kat daha düşük (birincil hammaddelere göre 7-10 kat) olduğu açıktır. Bir polietilen film örneğini kullanarak fiyatlandırmayı analiz edersek, aşağıdakileri anlayabiliriz:

• aracı şirketlerden poligon malzemenin fiyatı 1 kg başına 5 ruble;
• yıkama ve ayırma işleminden sonra filmin maliyeti 12 ruble/kg'a yükselir;
• aglomera veya granül formundaki hammaddelerin maliyeti daha da yüksektir - 25-35 ruble / kg;
• birincil polietilenin fiyatı 37 ila 49 ruble/kg arasında değişmektedir.

Fiyatlarda bu kadar büyük bir fark tüm ürünlerde görülmemektedir. Örneğin PVC, polipropilen, polistiren ve ABS plastik ile neredeyse algılanamaz. PET söz konusu olduğunda, çöp sahası hammaddelerinin maliyeti ikincil ürünlerden sadece 2-3 kat farklıdır. Bu, işlenmesinin özelliklerinden kaynaklanmaktadır, bunun sonucunda öğütme nedeniyle pullar elde edilmektedir.

Geri dönüştürülmüş malzeme nerede satılır?

Atık geri dönüşüm şirketleri genellikle ortaya çıkan ürünü satışa gönderir. Bu tür fabrikaların kendi ekipmanları varsa, elde edilen hammaddelerden polimer üretimi yapabilirler. Ancak her zaman uygun maliyetli değildir.

Üretilen plastik ürünler çoğunlukla aynı tiptedir, bu da onları büyük miktarlarda satmayı zorlaştırır.

Çoğu zaman, bu tür şirketler kanalizasyon boruları, inşaat malzemeleri veya bazı araba parçaları üretimi yapmaktadır. Piyasada bu tür ürünlere büyük talep var.

Polimer tipi atıkların üçüncü taraflarca geri dönüştürülmesi de oldukça popülerdir. Bu hizmet, ilgili şirketin atıklarını tesise vermesi ve geri dönüşümden sonra bitmiş geri dönüştürülebilir malzemeyi kendisine iade etmesi gerçeğinden oluşur. Polimer atığı sahibi, işlenmesi için yaklaşık 8-10 ruble/kg öder ve bu çok iyi bir anlaşma olarak kabul edilir.

1. GİRİŞ

Antropojenik aktivitenin en somut sonuçlarından biri, benzersiz özellikleri nedeniyle atık plastiklerin özel bir yer işgal ettiği atık üretimidir.

Plastikler, yüksek moleküler ağırlıklı, uzun zincirli polimerlerden oluşan kimyasal ürünlerdir. Şu anki gelişme aşamasında plastik üretimi yıllık ortalama %5...6 artıyor ve tahminlere göre 2010 yılına kadar 250 milyon tona ulaşacak.Sanayileşmiş ülkelerde kişi başı tüketimleri geçmişe göre ikiye katlandı. 20 yıl, 85...90 kg'a ulaşan, On yılın sonunda bu rakamın %45 ... %50 oranında artacağına inanılıyor.

150 YAKLAŞIK PLASTİK TÜRÜ BULUNMAKTADIR, %30'U FARKLI POLİMER KARIŞIMLARIDIR. BELİRLİ ÖZELLİKLER ELDE ETMEK VE DAHA İYİ İŞLEME ELDE ETMEK İÇİN ZATEN 20'DEN FAZLA OLAN POLİMERLERE ÇEŞİTLİ KİMYASAL KATKILAR EKLENMEKTEDİR VE BUNLARDAN BİR SERİSİ ZEHİRLİ MALZEMELERLE İLGİLİDİR. TAKVİYE ÇIKIŞI SÜREKLİ ARTAR. 1980 YILINDA 4000 T ÜRETİLMİŞSE, 2000 YILINDA ÇIKIŞ HACMİ ZATEN 7500 T'YE ÇIKMIŞTIR VE HEPSİ PLASTİKTE SUNULACAKTIR. VE ZAMAN İÇİNDE TÜKETİLEN PLASTİKLER KAÇINILMAZ ŞEKİLDE ATIKLARA GİDER.

PLASTİK KULLANIMIN HIZLI GELİŞEN YÖNLERİNDEN BİRİ AMBALAJLAMADIR.

Üretilen tüm plastiklerin %41'i ambalajlarda kullanılmakta olup, bunun %47'si gıda ambalajlarına harcanmaktadır. Kolaylık ve güvenlik, düşük fiyat ve yüksek estetik, ambalaj imalatında plastik kullanımındaki hızlı büyüme için belirleyici koşullardır.

Plastiklerin bu kadar yüksek popülaritesi, hafiflikleri, maliyet etkinlikleri ve bir dizi değerli hizmet özelliği ile açıklanmaktadır. Plastikler metal, cam ve seramik için ciddi rakiplerdir. Örneğin, cam şişeler, plastik şişelerden %21 daha fazla enerji gerektirir.

Ancak bununla birlikte, polimer endüstrisi ürünlerinin kullanımı sonucu ortaya çıkan 400'den fazla farklı türü bulunan atıkların bertarafı ile ilgili bir sorun var.

Bugün, gezegenimizin insanları, sürekli artan plastik atığı nedeniyle Dünya'nın büyük kirliliğini her zamankinden daha fazla düşünüyor. Bu bağlamda, ders kitabı, Rusya Federasyonu ve dünyadaki üretime geri dönmek ve çevreyi iyileştirmek için plastiklerin geri dönüşümü ve geri dönüşümü alanındaki bilgileri yeniler.

2 POLİMERİK MALZEMELERİN GERİ DÖNÜŞÜM VE KULLANIM DURUMU ANALİZİ

2.1 POLİMERİK MALZEMELERİN GERİ DÖNÜŞÜM DURUMU ANALİZİ

Üretilen tüm plastiklerin %41'i ambalajlarda kullanılmakta olup, bunun %47'si gıda ambalajlarına harcanmaktadır. Kolaylık ve güvenlik, düşük fiyat ve yüksek estetik, ambalaj imalatında plastik kullanımındaki hızlı büyüme için belirleyici koşullardır. Evsel atıkların %40'ını oluşturan sentetik polimerlerden yapılan ambalajlar pratik olarak "ebedidir" - bozunmaz. Bu nedenle, plastik ambalaj kullanımı, kişi başına 40...50 kg/yıl miktarında atık üretimi ile ilişkilendirilmektedir.

Rusya'da, muhtemelen 2010 yılına kadar, polimer atığı bir milyon tondan fazla olacak ve bunların kullanım yüzdesi hala küçük. Polimerik malzemelerin spesifik özellikleri dikkate alındığında - çürüme, korozyona uğramazlar, bertaraf edilmeleri sorunu her şeyden önce çevresel niteliktedir. Yalnızca Moskova'da belediye katı atık bertarafının toplam hacmi yılda yaklaşık 4 milyon tondur. Toplam atık seviyesinden, kütlelerinin sadece% 5 ... 7'si geri dönüştürülür. 1998 verilerine göre, bertarafa sunulan belediye katı atıklarının ortalama bileşiminde, yılda 320 bin ton olan %8'i plastiktir.

Bununla birlikte, şu anda, atık polimer malzemelerin işlenmesi sorunu, yalnızca çevre koruma açısından değil, aynı zamanda polimer hammadde kıtlığı koşullarında plastik atıkların güçlü bir hammadde haline gelmesi ve enerji kaynağı.

Aynı zamanda, çevre koruma ile ilgili sorunların çözümü önemli sermaye yatırımları gerektirir. Plastik atıkların işlenmesi ve yok edilmesinin maliyeti, çoğu endüstriyel atığın işlenmesinin maliyetinden yaklaşık 8 kat, evsel atıkların imha edilmesinin ise neredeyse üç katıdır. Bu, katı atıkların yok edilmesi için bilinen yöntemleri önemli ölçüde karmaşıklaştıran veya uygunsuz hale getiren plastiklerin belirli özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Atık polimerlerin kullanımı, birincil ham maddelerden (öncelikle yağ) ve elektrikten önemli ölçüde tasarruf sağlayabilir.

Polimer atıklarının bertarafı ile ilgili birçok problem vardır. Kendi özellikleri vardır, ancak çözülemez olarak kabul edilemezler. Ancak, amortismanlı malzeme ve ürünlerin toplanması, sınıflandırılması ve birincil işlenmesini organize etmeden çözüm mümkün değildir; ikincil hammaddeler için bir fiyat sistemi geliştirmeden, işletmeleri bunları işlemeye teşvik etme; ikincil polimerik hammaddelerin işlenmesi için etkili yöntemler ve ayrıca kaliteyi iyileştirmek için bunları değiştirme yöntemleri oluşturmadan; işlenmesi için özel ekipman oluşturmadan; geri dönüştürülmüş polimer hammaddelerden üretilen bir dizi ürün geliştirmeden.

Atık plastikler 3 gruba ayrılabilir:

a) Termoplastiklerin sentezi ve işlenmesi sırasında ortaya çıkan teknolojik üretim atıkları. Çıkarılamayan ve tek kullanımlık teknolojik atıklar olarak ikiye ayrılırlar. Ölümcül - bunlar kenarlar, kesikler, süslemeler, ladinler, flaş, flaş vb. Plastik üretimi ve işlenmesiyle ilgili endüstrilerde bu tür atıklar %5 ila %35 arasında üretilir. Esasen yüksek kaliteli bir ham maddeyi temsil eden çıkarılamayan atık, özelliklerde orijinal birincil polimerden farklı değildir. Ürünlere işlenmesi özel ekipman gerektirmez ve aynı işletmede gerçekleştirilir. Tek kullanımlık teknolojik üretim atıkları, sentez ve işleme sürecinde teknolojik rejimlere uyulmaması durumunda oluşur, yani. bu, küçültülebilecek veya tamamen ortadan kaldırılabilecek teknolojik bir evliliktir. Teknolojik üretim atıkları, çeşitli ürünlere dönüştürülür, orijinal hammaddelere katkı maddesi olarak kullanılır, vb.;

b) endüstriyel tüketim atıkları - ulusal ekonominin çeşitli sektörlerinde kullanılan polimerik malzemelerden yapılan ürünlerin (sönümlü lastikler, konteynerler ve ambalajlar, makine parçaları, tarımsal film atıkları, gübre torbaları vb.) Bu atıklar en homojen, en az kirli olanlardır ve bu nedenle geri dönüşümleri açısından büyük ilgi görmektedir;

c) evlerimizde, yiyecek içecek işletmelerinde vb. biriken ve daha sonra şehir çöplüklerinde son bulan kamu tüketim atıkları; sonunda yeni bir atık kategorisine geçerler - karışık atık.

En büyük zorluklar, karışık atıkların işlenmesi ve kullanımı ile ilişkilidir. Bunun nedeni, evsel atıkların bir parçası olan ve adım adım izolasyonlarını gerektiren termoplastiklerin uyumsuzluğudur. Ayrıca nüfustan yıpranmış polimer ürünlerin toplanması örgütsel açıdan son derece karmaşık bir olaydır ve ülkemizde henüz yerleşmemiştir.

Ana atık miktarı yok edilir - toprağa gömme veya yakma. Bununla birlikte, atıkların imhası ekonomik olarak kârsızdır ve teknik olarak zordur. Ek olarak, polimer atıkların gömülmesi, su basması ve yakılması çevre kirliliğine, arazinin azalmasına (çöp sahalarının organizasyonu) vb.

Bununla birlikte, hem depolama hem de yakma, atık plastikleri yok etmenin oldukça yaygın yolları olmaya devam ediyor. Çoğu zaman, yanma sırasında açığa çıkan ısı, buhar ve elektrik üretmek için kullanılır. Ancak yakılan hammaddelerin kalori içeriği düşüktür, bu nedenle yakma fırınları genellikle ekonomik olarak verimsizdir. Ek olarak, yanma sırasında, polimer ürünlerinin eksik yanmasından kurum oluşur, toksik gazlar açığa çıkar ve bunun sonucunda hava ve su havzalarının yeniden kirlenmesi ve şiddetli korozyon nedeniyle fırınların hızlı aşınması.

1970'lerin başında Geçen yüzyılın sonunda, biyo-, foto- ve suda bozunabilir polimerlerin yaratılması üzerine yoğun bir şekilde çalışmalar gelişmeye başladı. Bozunabilir polimerler elde etmek oldukça sansasyon yarattı ve başarısız plastik ürünleri bu şekilde yok etmenin ideal olduğu görüldü. Bununla birlikte, bu yöndeki sonraki çalışmalar, yüksek fiziksel ve mekanik özellikleri, güzel görünümü, hızlı parçalanma kabiliyetini ve ürünlerde düşük maliyeti birleştirmenin zor olduğunu göstermiştir.

Son yıllarda, kendi kendine bozunan polimerlere yönelik araştırmalar, esas olarak bu tür polimerleri üretmenin üretim maliyetlerinin genellikle geleneksel plastiklerinkinden çok daha yüksek olması ve bu imha yönteminin ekonomik olarak uygulanabilir olmaması nedeniyle önemli ölçüde azaldı.

Atık plastikleri kullanmanın ana yolu, bunların geri dönüştürülmesidir, yani. yeniden kullanın. Ana atık bertaraf yöntemleri için sermaye ve işletme maliyetlerinin, bunların imha maliyetlerini aşmadığı ve hatta bazı durumlarda daha düşük olduğu gösterilmiştir. Geri dönüşümün olumlu yanı, ülke ekonomisinin çeşitli sektörleri için ek miktarda faydalı ürün elde edilmesi ve çevrenin yeniden kirlenmemesidir. Bu nedenlerle, geri dönüşüm sadece ekonomik olarak değil, aynı zamanda plastik atık kullanımı sorununa çevresel olarak tercih edilebilir bir çözümdür. Amortismanlı ürünler şeklinde yıllık olarak üretilen polimer atığın sadece küçük bir kısmının (sadece yüzde birkaç) geri dönüştürüldüğü tahmin edilmektedir. Bunun nedeni, atıkların ön hazırlığı (toplama, ayırma, ayırma, temizleme vb.) ile ilgili zorluklar, işleme için özel ekipman eksikliği vb.

Atık plastikleri geri dönüştürmenin ana yolları şunları içerir:

1. piroliz ile termal bozunma;
2. başlangıçtaki düşük moleküler ağırlıklı ürünleri (monomerler, oligomerler) elde etmek için ayrıştırma;
3. geri dönüşüm.

Piroliz, organik ürünlerin oksijenli veya oksijensiz termal ayrışmasıdır. Polimerik atıkların pirolizi, çeşitli teknolojik işlemlerde kullanılan yüksek kalorili yakıt, hammadde ve yarı mamul ürünler ile polimer sentezi için kullanılan monomerlerin elde edilmesini mümkün kılmaktadır.

Plastiklerin termal ayrışmasının gaz halindeki ürünleri, çalışma buharı üretmek için yakıt olarak kullanılabilir. Sıvı ürünler, ısı transfer sıvıları elde etmek için kullanılır. Plastik atık pirolizinin katı (mumsu) ürünlerinin uygulama alanı oldukça geniştir (çeşitli koruyucu bileşiklerin bileşenleri, yağlayıcılar, emülsiyonlar, emprenye malzemeleri vb.)

Atık polimerleri benzin ve akaryakıtlara dönüştürmek için katalitik hidrokraking süreçleri de geliştirilmiştir.

Birçok polimer, oluşum reaksiyonunun tersinirliğinin bir sonucu olarak, yeniden başlangıç ​​maddelerine ayrışabilir. Pratik kullanım için PET, poliamidler (PA) ve köpüklü poliüretanları ayırma yöntemleri önemlidir. Bölünme ürünleri, tekrar polikondenzasyon işlemi için hammadde olarak veya ham malzemeye katkı maddesi olarak kullanılır. Bununla birlikte, bu ürünlerde bulunan safsızlıklar, lifler gibi yüksek kaliteli polimer ürünlerin elde edilmesini çoğu zaman mümkün kılmaz, ancak bunların saflığı, döküm kütlelerinin, eriyebilir ve çözülebilir yapıştırıcıların imalatı için yeterlidir.

Hidroliz, polikondenzasyonun ters reaksiyonudur. Yardımı ile, bileşenlerin birleşim yerlerinde suyun yönlendirilmiş hareketi ile, polikondensatlar orijinal bileşiklere yok edilir. Hidroliz aşırı sıcaklıklar ve basınçlar altında gerçekleşir. Reaksiyonun derinliği ortamın pH'ına ve kullanılan katalizörlere bağlıdır.

Bu atık kullanma yöntemi, yüksek kaliteli kimyasal ürünler dolaşıma geri döndürüldüğünden, pirolizden daha enerjik olarak faydalıdır.

Hidroliz ile karşılaştırıldığında, başka bir yöntem olan glikoliz, PET atıklarını parçalamak için daha ekonomiktir. Etilen glikol varlığında ve saf diglikol tereftalat elde etmek için katalizörlerin katılımıyla yüksek sıcaklık ve basınçta yıkım meydana gelir. Bu prensibe göre poliüretan içindeki karbamat gruplarını transesterifiye etmek de mümkündür.

Yine de, PET atıklarını işlemek için en yaygın termal yöntem, metanol - metanoliz ile parçalanmalarıdır. İşlem, 150°C'nin üzerindeki bir sıcaklıkta ve interesterifikasyon katalizörleri tarafından hızlandırılan 1.5 MPa'lık bir basınçta ilerler. Bu yöntem çok ekonomiktir. Uygulamada ayrıca glikoliz ve metanoliz yöntemlerinin bir kombinasyonu da kullanılmaktadır.

Şu anda, Rusya için en kabul edilebilir olanı, atık polimer malzemelerin geri dönüştürülmesidir. mekanik geri dönüşüm, çünkü bu işleme yöntemi pahalı özel ekipman gerektirmez ve herhangi bir atık birikimi yerinde uygulanabilir.

2.2 POLİOLEFİN ATIK İMHA

Poliolefinler, en çok tonajlı termoplastik türüdür. Çeşitli endüstrilerde, ulaşımda ve tarımda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Poliolefinler, yüksek ve düşük yoğunluklu polietilen (HDPE ve LDPE), PP'yi içerir. Yazılım atıklarını bertaraf etmenin en etkili yolu onu yeniden kullanmaktır. İkincil PO kaynakları büyüktür: sadece 1995 yılında AYPE tüketim atığı 2 milyon tona ulaştı Genel olarak ikincil termoplastiklerin ve özellikle PO'nun kullanımı, bunlardaki memnuniyet derecesini %15 ... %20 oranında artırmaya izin veriyor.

Yazılım atıklarını geri dönüştürme yöntemleri, polimerin markasına ve kökenlerine bağlıdır. Proses atıkları en kolay geri dönüştürülür, yani. çalışma sırasında yoğun ışığa maruz kalmayan üretim atıkları. HDPE ve PP'den karmaşık hazırlama yöntemleri ve tüketici atığı gerektirmez, çünkü bir yandan bu polimerlerden yapılan ürünler de tasarımları ve amaçları (kalın duvarlı parçalar, kaplar, aksesuarlar vb.) nedeniyle önemli etkilere maruz kalmaz. .), ve diğer yandan, işlenmemiş polimerler LDPE'den daha fazla hava koşullarına dayanıklıdır. Yeniden kullanımdan önce bu tür atıklar sadece öğütme ve granülasyon gerektirir.

2.2.1 Geri dönüştürülmüş polietilenin yapısal ve kimyasal özellikleri

Yazılım atıklarının işlenmesi için teknolojik parametrelerin seçimi ve bunlardan elde edilen ürünlerin kullanım alanları, birincil polimerin aynı özelliklerinden büyük ölçüde farklı olan fizikokimyasal, mekanik ve teknolojik özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Geri dönüştürülmüş LDPE'nin (VLDPE) işlenmesinin özelliklerini belirleyen ana özellikleri şunları içerir: düşük yığın yoğunluğu; yüksek jel içeriği nedeniyle eriyiğin reolojik davranışının özellikleri; birincil polimerin işlenmesi ve ondan elde edilen ürünlerin çalışması sırasında meydana gelen yapısal değişiklikler nedeniyle artan kimyasal aktivite.

İşleme ve çalıştırma sürecinde, malzeme mekanokimyasal etkilere, termal, termal ve foto-oksidatif bozunmaya maruz kalır ve bu, sonraki işleme sırasında oksidasyon reaksiyonlarını başlatabilen aktif grupların ortaya çıkmasına neden olur.

Kimyasal yapıdaki değişiklik, PO'nun birincil işlenmesi sırasında, özellikle polimerin önemli termal-oksidatif ve mekanik kimyasal etkilere maruz kaldığı ekstrüzyon sırasında başlar. Çalışma sırasında meydana gelen değişikliklere en büyük katkı fotokimyasal işlemlerle sağlanır. Bu değişiklikler geri döndürülemezken, örneğin, bir veya iki mevsim seraları korumak için kullanılan bir polietilen filmin fiziksel ve mekanik özellikleri, aşırı presleme ve ekstrüzyondan sonra neredeyse tamamen geri yüklenir.

Çalışması sırasında PE filmde önemli sayıda karbonil grubunun oluşumu, VLDPE'nin oksijeni emme kabiliyetinin artmasına yol açar, bu da ikincil hammaddelerde termal-oksidatif stabiliteyi önemli ölçüde azaltan vinil ve viniliden gruplarının oluşumuna neden olur. sonraki işlemler sırasında polimerin, bu tür malzemelerin fotoyaşlanma sürecini başlatması ve bunlardan ürünlerin hizmet ömürlerini kısaltması.

Karbonil gruplarının mevcudiyeti, ne mekanik özellikleri (ilk makromoleküle %9'a kadar girişlerinin malzemenin mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkisi yoktur) ne de film tarafından güneş ışığının iletimini (emilim) belirlemez. ışığın karbonil grupları tarafından dağılımı, 280 nm'den daha az olan dalga boyu bölgesinde yer alır ve böyle bir bileşimin ışığı, güneş spektrumunda pratik olarak yoktur). Bununla birlikte, PE'nin çok önemli özelliğini - ışığa direnç - belirleyen karbonil gruplarının varlığıdır.

PE'nin foto yaşlanmasının başlatıcısı, mekanokimyasal yıkım sürecinde birincil malzemenin işlenmesi sırasında oluşan hidroperoksitlerdir. Başlatıcı etkileri özellikle yaşlanmanın erken evrelerinde etkilidir, karbonil grupları ise sonraki evrelerde önemli bir etkiye sahiptir.

Bilindiği gibi yaşlanma sırasında birbiriyle yarışan yıkım ve yapılanma reaksiyonları meydana gelir. Birincisinin sonucu, düşük moleküler ağırlıklı ürünlerin oluşması, ikincisi ise çözünmeyen bir jel fraksiyonunun oluşmasıdır. Düşük moleküler ağırlıklı ürünlerin oluşum hızı, yaşlanmanın başlangıcında maksimumdur. Bu süre, düşük jel içeriği ve fiziksel ve mekanik özelliklerde bir azalma ile karakterize edilir.

Ayrıca, düşük moleküler ağırlıklı ürünlerin oluşum hızı azalır, jel içeriğinde keskin bir artış ve nispi uzamada bir azalma gözlenir, bu da yapılandırma sürecinin gidişatını gösterir. Daha sonra (maksimum seviyeye ulaştıktan sonra), VPE'deki jel içeriği, polimerdeki viniliden gruplarının tam tüketimi ve izin verilen maksimum nispi uzama değerlerinin elde edilmesiyle çakışan fotoyaşlanma sırasında azalır. Bu etki, ortaya çıkan uzamsal yapıların yıkım sürecine dahil edilmesinin yanı sıra, morfolojik oluşumların sınırı boyunca çatlamanın, fiziksel ve mekanik özelliklerde bir azalmaya ve optik özelliklerde bozulmaya yol açması ile açıklanmaktadır.

WPE'nin fiziksel ve mekanik özelliklerindeki değişim oranı pratik olarak içindeki jel fraksiyonunun içeriğinden bağımsızdır. Bununla birlikte, bir geri dönüşüm yöntemi, modifikasyonu seçilirken ve polimer uygulamaları belirlenirken jel içeriği her zaman yapısal bir faktör olarak düşünülmelidir.

Masada. Şekil 1, eskitilmiş filmden ekstrüzyonla elde edilen LDPE'nin üç ay yaşlandırma öncesi ve sonrası özelliklerinin özelliklerini göstermektedir.

1 Yaşlanma öncesi ve sonrası LDPE özelliklerinin özellikleri

özellikleri		orijinal	operasyondan sonra	ekstrüzyon
Çekme gerilimi, MPa
Kopma uzaması, %
Çatlak direnci, h
Işık haslığı, günler

LDPE ve VLDPE için fiziksel ve mekanik özelliklerdeki değişimin doğası aynı değildir: birincil polimer, 5 ay yaşlandırmanın ardından hem mukavemet hem de bağıl uzamada sırasıyla %30 ve %70'lik monoton bir azalma sergiler. Geri dönüştürülmüş LDPE için, bu göstergelerdeki değişimin doğası biraz farklıdır: kopma gerilimi pratikte değişmez ve bağıl uzama %90 azalır. Bunun nedeni, polimer matrisinde aktif bir dolgu maddesi görevi gören HLDPE'de bir jel fraksiyonunun varlığı olabilir. Böyle bir "dolgu maddesinin" varlığı, malzemenin kırılganlığında bir artışa, nispi uzamada keskin bir azalmaya (birincil PE için değerlerin% 10'una kadar) neden olan önemli gerilmelerin ortaya çıkmasının nedenidir, çatlama direnci, çekme mukavemeti (10 ... 15 MPa), elastikiyet, sertlikte artış.

PE'de, yaşlanma sırasında, keton ve düşük moleküler ağırlıklı ürünler dahil olmak üzere oksijen içeren grupların birikmesinin yanı sıra, eski poliolefin filmin geri dönüşümünden sonra geri kazanılmayan fiziksel ve mekanik özelliklerde önemli bir azalma meydana gelir. HLDPE'deki yapısal-kimyasal dönüşümler esas olarak amorf fazda meydana gelir. Bu, polimerdeki ara yüzey sınırının zayıflamasına yol açar, bunun sonucunda malzeme gücünü kaybeder, kırılgan hale gelir ve hem ürünlere yeniden işleme sırasında hem de bu tür ürünlerin çalışması sırasında daha fazla yaşlanmaya maruz kalır. düşük fiziksel ve mekanik özellikler ve hizmet ömrü ile karakterize edilir.

İkincil polietilen hammaddelerinin optimal işleme şekillerini değerlendirmek için reolojik özellikleri büyük önem taşımaktadır. HLDPE, artan stresle artan düşük kesme gerilmelerinde düşük akışkanlık ile karakterize edilir ve HPE için akışkanlıktaki artış, birincilden daha fazladır. Bunun nedeni, polimerin viskoz akışının aktivasyon enerjisini önemli ölçüde artıran HLDPE'de bir jelin varlığıdır. Akışkanlık, işlem sırasında sıcaklık değiştirilerek de kontrol edilebilir - sıcaklıktaki bir artışla eriyiğin akışkanlığı artar.

Böylece, arka planı fiziksel, mekanik ve teknolojik özellikleri üzerinde çok önemli bir etkiye sahip olan bir malzeme geri dönüşüm için gelir. Geri dönüşüm sürecinde, polimer, ek mekanokimyasal ve termal-oksidatif etkilere maruz kalır ve özelliklerindeki değişiklik, işleme sıklığına bağlıdır.

İşleme sıklığının elde edilen ürünlerin özellikleri üzerindeki etkisini incelerken, 3-5 kez işlemenin önemsiz bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir (birincil olandan çok daha az). Mukavemette gözle görülür bir azalma, 5 - 10 kat işlemede başlar. HLDPE'nin tekrar tekrar işlenmesi sürecinde, elde edilen jeli yok etmek için döküm sıcaklığının %3...5 veya ekstrüzyon sırasında vidanın devir sayısının %4...6 oranında arttırılması tavsiye edilir. Tekrarlanan işleme sürecinde, özellikle atmosferik oksijene maruz kaldığında, poliolefinlerin moleküler ağırlığında bir azalma olduğu ve bunun da malzemenin kırılganlığında keskin bir artışa yol açtığı belirtilmelidir. Poliolefinler - PP sınıfından başka bir polimerin tekrar tekrar işlenmesi, malzemenin mukavemet özellikleri önemli değişikliklere uğramasa da, genellikle eriyik akış indeksinde (MFR) bir artışa yol açar. Bu nedenle, PP parçaların üretimi sırasında oluşan atıkların yanı sıra hizmet ömürlerinin sonunda parçaların kendileri, yeni parçalar elde etmek için orijinal malzeme ile karışım halinde yeniden kullanılabilir.

Yukarıdakilerin hepsinden, kaliteyi iyileştirmek ve ondan yapılan ürünlerin hizmet ömrünü artırmak için ikincil yazılım hammaddelerinin değiştirilmesi gerektiği sonucu çıkar.

2.2.2 Geri dönüştürülmüş poliolefin ham maddelerinin granüllere işlenmesi için teknoloji

Atık termoplastikleri, daha sonraki işlemlere uygun hammaddelere dönüştürmek için, ön işleme tabi tutulması gereklidir. Ön arıtma yönteminin seçimi esas olarak atık oluşumunun kaynağına ve kirlilik derecesine bağlıdır. Bu nedenle, LDPE'nin üretimi ve işlenmesinden kaynaklanan homojen atıklar, genellikle, küçük bir ön arıtma gerektiren, çoğunlukla öğütme ve granülasyon gerektiren üretim yerinde işlenir.

Eski ürünler şeklindeki atıklar daha kapsamlı bir hazırlık gerektirir. Tarımsal PE film atıklarının, gübre torbalarının, diğer kompakt kaynaklardan gelen atıkların ve karışık atıkların ön arıtımı aşağıdaki adımları içerir: ayırma (kaba) ve tanımlama (karışık atıklar için), parçalama, karışık atıkların ayrılması, yıkama, kurutma. Bundan sonra malzeme granülasyona tabi tutulur.

Ön ayırma, çeşitli özelliklere göre atıkların kabaca ayrılmasını sağlar: renk, boyutlar, şekil ve gerekirse ve mümkünse plastik türlerine göre. Ön ayırma genellikle masalarda veya konveyör bantlarında elle yapılır; ayırma sırasında, çeşitli yabancı cisimler ve kalıntılar aynı anda atıktan çıkarılır.

Karışık (evsel) atık termoplastiklerin türlerine göre ayrılması şu ana yöntemlerle gerçekleştirilir: yüzdürme, ağır ortamda ayırma, aero ayırma, elektrikle ayırma, kimyasal yöntemler ve derin soğutma yöntemleri. En yaygın olarak kullanılan yöntem, PE, PP, PS ve PVC gibi endüstriyel termoplastiklerin karışımlarının ayrılmasını sağlayan flotasyon yöntemidir. Plastiklerin ayrılması, hidrofilik özelliklerini seçici olarak değiştiren suya yüzey aktif maddeler eklenerek gerçekleştirilir.

Bazı durumlarda, polimerleri ayırmanın etkili bir yolu, onları ortak bir çözücü içinde veya bir çözücü karışımı içinde çözmek olabilir. Çözeltinin buharla işlenmesiyle PVC, PS ve bir poliolefin karışımı izole edilir; ürünlerin saflığı -% 96'dan az değil.

Ağır ortamlarda yüzdürme ve ayırma yöntemleri, yukarıda listelenenlerin en verimli ve uygun maliyetli olanıdır.

Hammadde deposundan çıkan ve %5'ten fazla kirlilik içermeyen atıklar, atık ayrıştırma ünitesine gönderilir. 1 , bu sırada rastgele yabancı kapanımlar onlardan çıkarılır ve ağır kirlenmiş parçalar atılır. Ayıklanan atıklar bıçaklı kırıcılarda kırılır. 2 2 ... 9 mm parçacık boyutuna sahip gevşek bir kütle elde etmek için ıslak veya kuru öğütme.

Bir öğütme cihazının performansı sadece tasarımı, bıçak sayısı ve uzunluğu, rotor hızı ile değil, aynı zamanda atık türü ile de belirlenir. Bu nedenle, en düşük verimlilik, çok büyük bir hacim kaplayan ve kompakt bir şekilde yüklenmesi zor olan köpük plastik atıkların işlenmesindedir. Atık filmler, elyaflar, şişirilmiş ürünler işlenirken daha yüksek üretkenlik elde edilir.

Tüm bıçaklı kırıcılar için, ikincil polimerik malzemelerin öğütme işleminin özellikleriyle ilişkili olan artan gürültü karakteristik bir özelliktir. Gürültü seviyesini azaltmak için, motor ve fan ile birlikte öğütücü, sökülebilir ve ezilmiş malzemeyi yüklemek için panjurlu özel pencerelere sahip gürültüden koruyucu bir kasa içine yerleştirilmiştir.

Öğütme derecesi, elde edilen ürünün yığın yoğunluğunu, akışkanlığını ve parçacık boyutunu belirlediğinden, atıkların işleme için hazırlanmasında çok önemli bir aşamadır. Öğütme derecesinin kontrol edilmesi, işleme sürecini mekanikleştirmeyi, teknolojik özelliklerinin ortalamasını alarak malzemenin kalitesini iyileştirmeyi, diğer teknolojik işlemlerin süresini kısaltmayı ve işleme ekipmanının tasarımını basitleştirmeyi mümkün kılar.

Çok umut verici bir öğütme yöntemi, kriyojeniktir ve bu, 0,5 ... 2 mm'lik bir dağılım derecesine sahip atıklardan tozların elde edilmesini mümkün kılar. Toz teknolojisinin kullanımının bir takım avantajları vardır: azaltılmış karıştırma süresi; mikserlerin mevcut bakımı için enerji tüketiminin ve çalışma saatlerinin maliyetinin azaltılması; karışımdaki bileşenlerin daha iyi dağılımı; makromoleküllerin yok edilmesinin azaltılması, vb.

Kimyasal teknolojide kullanılan toz haline getirilmiş polimerik malzemelerin elde edilmesi için bilinen yöntemlerden termoplastik atıkların öğütülmesi için en kabul edilebilir yöntem mekanik öğütmedir. Mekanik öğütme iki şekilde gerçekleştirilebilir: kriyojenik olarak (sıvı nitrojen veya diğer soğuk ajanlar ortamında ve daha az enerji yoğun olan aglomerasyon bileşenlerinin bulunduğu ortamda normal sıcaklıklarda öğütme.

Daha sonra kırılan atıklar yıkama için çamaşır makinesine beslenir. 3 . Yıkama, özel deterjan karışımları ile birkaç adımda gerçekleştirilir. bir santrifüjde sıkılmış 4 %10 ... 15 nem içeriğine sahip bir kütle, bir kurutma tesisinde son dehidrasyona beslenir 5 , kalan nem içeriği %0,2 olana kadar ve ardından granülatör 6'ya (Şekil 1.1) aktarın.

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

Pirinç. 1.1 Poliolefinlerin granüllere dönüştürülmesi için şema:

1 - atık ayırma birimi; 2 - kırıcı; 3 - çamaşır makinesi; 4 - santrifüj; 5 - kurutma tesisi; 6 - öğütücü

Atıkları kurutmak için çeşitli tipte kurutucular kullanılır: raf, bant, kepçe, akışkan yatak, girdap vb.

350 ... 500 kg / saate kadar kapasiteye sahip hem yıkama hem de kurutma cihazlarının bulunduğu yurtdışında tesisler üretilmektedir. Böyle bir kurulumda kırılan atıklar, yıkama solüsyonu ile doldurulmuş bir banyoya yüklenir. Kir dibe çökerken ve yıkanan film yüzerken, film bir kürekli karıştırıcı ile karıştırılır. Filmin dehidrasyonu ve kurutulması, titreşimli bir elek üzerinde ve bir girdap ayırıcıda gerçekleştirilir. Kalan nem %0,1'den azdır.

Granülasyon, ürünlere daha fazla işlenmek üzere ikincil hammaddelerin hazırlanmasındaki son aşamadır. Bu aşama, düşük yığın yoğunluğu ve nakliye zorluğu nedeniyle HLDPE için özellikle önemlidir. Granülasyon işlemi sırasında malzeme sıkıştırılır, daha fazla işlenmesi kolaylaştırılır, ikincil hammaddelerin özelliklerinin ortalaması alınır, bu da standart ekipman üzerinde işlenebilen bir malzeme ile sonuçlanır.

Ezilmiş ve temizlenmiş atık ürünlerin plastikleştirilmesi için en yaygın olarak (25 ... 30) uzunluğunda tek vidalı ekstrüderler kullanılır. D sürekli bir filtre ile donatılmış ve gazdan arındırma bölgesine sahip. Bu tür ekstrüderlerde, pratik olarak tüm ikincil termoplastik türleri, 50 ... 300 kg / m3 aralığında ezilmiş malzemenin yığın yoğunluğu ile oldukça etkili bir şekilde işlenir. Bununla birlikte, kontamine ve karışık atıkların işlenmesi için, kısa çok kanallı solucanlar (uzunluk (3,5 ... 5) ile özel tasarımlı sonsuz presler gereklidir. D) ekstrüzyon bölgesinde silindirik bir ağızlığa sahip olmak.

Bu sistemin ana ünitesi, 90 kW tahrik gücüne, 253 mm vida çapına ve bir orana sahip bir ekstrüderdir. L/D= 3.75. Ekstrüderin çıkışında 420 mm çapında oluklu bir nozul tasarlanmıştır. Polimer malzeme üzerinde sürtünme ve kesme etkilerinin oluşturduğu ısı nedeniyle kısa sürede erir ve hızlı homojenizasyon sağlanır.

eritmek. Koni nozulu ile mahfaza arasındaki boşluğu değiştirerek, işleme modunu değiştirirken kesme kuvvetini ve sürtünme kuvvetini ayarlamak mümkündür. Erime çok hızlı gerçekleştiği için polimerin termal bozunması gözlenmez. Sistem, ikincil polimer hammaddelerin işlenmesi için bir ön koşul olan bir gaz giderme ünitesi ile donatılmıştır.

İkincil granül malzemeler, kesme ve soğutma işlemlerinin sırasına bağlı olarak iki şekilde elde edilir: kalıp granülasyonu ve su altı granülasyonu. Granülasyon yönteminin seçimi, işlenecek termoplastiğin özelliklerine ve özellikle eriyiğinin viskozitesine ve metale yapışmasına bağlıdır.

Başlıktaki granülasyon sırasında, polimer eriyiği, düze plakası boyunca kayan bıçaklar tarafından kesilen silindirik demetler şeklinde delikten sıkılır. Oluşan granüller bir bıçakla kafadan atılır ve soğutulur. Kesme ve soğutma havada, suda veya havada kesme ve suda soğutma ile gerçekleştirilebilir. Metale yüksek yapışma ve birbirine yapışma eğilimi yüksek olan yazılımlar için soğutma ortamı olarak su kullanılır.

Büyük birim kapasiteli ekipman kullanırken, su altı granülasyonu kullanılır. Bu yöntemle polimer eriyiği, başlıktaki düze plakasının deliklerinden iplikler halinde hemen suyun içine sıkılır ve dönen bıçaklar vasıtasıyla granüller halinde kesilir. Soğutma suyunun sıcaklığı, granüllerin yüzeyinden nem kalıntılarının daha yoğun buharlaşmasına katkıda bulunan 50...70 °C aralığında tutulur; 1 ton granüle su miktarı 20…40 m3'tür.

Çoğu zaman, bir su banyosunda soğutulduktan sonra granüle edilen granülatör kafasında teller veya şeritler oluşturulur. Elde edilen granüllerin çapı 2…5 mm'dir.

Soğutma, granüllerin deforme olmaması, birbirine yapışmaması ve kalan nemin uzaklaştırılmasını sağlamak için optimum hızda yapılmalıdır.

Kafa sıcaklığı, granüllerin boyut dağılımı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Düzgün bir eriyik sıcaklığı sağlamak için ekstrüder ve kalıp çıkışları arasına ızgaralar yerleştirilir. Başlıktaki çıkış deliği sayısı 20…300'dür.

Granülasyon işleminin performansı, ikincil termoplastik tipine ve reolojik özelliklerine bağlıdır.

HPE granül çalışmaları, viskoz özelliklerinin pratik olarak birincil PE'nin özelliklerinden farklı olmadığını göstermektedir, yani. Virgin PE ile aynı ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama rejimleri altında işlenebilir. Bununla birlikte, ortaya çıkan ürünler düşük kalite ve dayanıklılık ile karakterize edilir.

Granüller, ev kimyasalları, askılar, inşaat parçaları, tarım aletleri, mal taşıma paletleri, egzoz boruları, drenaj kanallarının astarları, iyileştirme için basınçsız borular ve diğer ürünler için ambalaj üretmek için kullanılır. Bu ürünler "saf" ikincil hammaddelerden elde edilir. Bununla birlikte, birincil hammaddeye 20 ... 30 oranında ikincil hammadde eklenmesi daha umut vericidir. Polimer bileşimine plastikleştiricilerin, stabilizatörlerin ve dolgu maddelerinin eklenmesi, bu rakamın %40-50'ye çıkarılmasını mümkün kılar. Bu, ürünlerin fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirir, ancak dayanıklılıkları (zorlu iklim koşullarında çalışırken), birincil polimerden yapılmış ürünlerin dayanıklılığının sadece 0,6 ... 0,75'i kadardır. Daha verimli bir yol, ikincil polimerlerin modifikasyonunun yanı sıra yüksek oranda doldurulmuş ikincil polimerik malzemelerin oluşturulmasıdır.

2.2.3 Geri dönüştürülmüş poliolefinleri değiştirme yöntemleri

Yazılımın çalıştırılması ve işlenmesi sırasında meydana gelen süreçlerin mekanizması çalışmasının sonuçları ve bunların nicel tanımları, ikincil hammaddelerden elde edilen ara ürünlerin 0.1 ... 0.5 mol'den fazla oksitlenmiş aktif grup içermemesi gerektiği sonucuna varmamızı sağlar. optimal moleküler ağırlığa ve MWD'ye sahip olmanın yanı sıra tekrarlanabilir fiziksel, mekanik ve teknolojik göstergelere sahip olmalıdır. Sadece bu durumda, yarı mamul ürün, kıt olan birincil hammaddelerin yerini alacak garantili hizmet ömrüne sahip ürünlerin üretimi için kullanılabilir. Ancak şu anda üretilen granülat bu gereksinimleri karşılamamaktadır.

İkincil yazılımlardan yüksek kaliteli polimerik malzemeler ve ürünler yaratma problemini çözmenin güvenilir bir yolu, amacı fonksiyonel grupları ve aktif merkezleri kimyasal veya fizikokimyasal yöntemlerle korumak ve homojen bir malzeme oluşturmak olan granüllerin modifikasyonudur. tekrarlanabilir özelliklere sahip yapı.

Hammaddelerin ikincil PO'larını değiştirme yöntemleri kimyasal (çapraz bağlama, başta organik kökenli çeşitli katkı maddelerinin eklenmesi, organosilikon sıvılarla işleme vb.) ve fiziksel ve mekanik (mineral ve organik dolgu maddeleri ile doldurma) olarak ayrılabilir.

Örneğin, jel fraksiyonunun maksimum içeriği (%80'e kadar) ve çapraz bağlı VLDPE'nin en yüksek fiziksel ve mekanik özellikleri, 130°C'de 10 dakika boyunca silindirler üzerinde %2-2,5 dikumil peroksitin eklenmesiyle elde edilir. Bu tür malzemenin kopmadaki bağıl uzaması %210'dur, eriyik akış indeksi 0,1…0,3 g/10 dakikadır. Çapraz bağlanma derecesi, rekabet halindeki bir bozunma sürecinin bir sonucu olarak sıcaklıktaki bir artışla ve haddeleme süresinin artmasıyla azalır. Bu, değiştirilmiş malzemenin çapraz bağlanma derecesini, fiziksel, mekanik ve teknolojik özelliklerini ayarlamanıza olanak tanır.

Dikümil peroksitin doğrudan işleme sürecine katılmasıyla HLDPE'den ürünlerin oluşturulması için bir yöntem geliştirilmiş ve %70 ... 80 jel fraksiyonu içeren boruların ve kalıplanmış ürünlerin prototipleri elde edilmiştir.

Balmumu ve elastomerin (5 kütle parçasına kadar) eklenmesi, VPE'nin işlenebilirliğini önemli ölçüde iyileştirir, fiziksel ve mekanik özellikleri artırır (özellikle kopma uzaması ve çatlama direnci - sırasıyla %10 ve 1 ila 320 saat arasında) ve bunların süresini azaltır. malzemenin homojenliğinde bir artış olduğunu gösteren yayılma.

HLDPE'nin bir disk ekstrüderde maleik anhidrit ile modifikasyonu ayrıca mukavemetinde, ısı direncinde, yapışkanlığında ve ışıkla yaşlanmaya karşı direncinde bir artışa yol açar. Bu durumda, modifiye edici etki, elastomerin eklenmesine göre daha düşük bir değiştirici konsantrasyonunda ve daha kısa bir işlem süresinde elde edilir.

İkincil PO'dan polimerik malzemelerin kalitesini iyileştirmenin umut verici bir yolu, organosilisyum bileşikleri ile termomekanik işlemdir. Bu yöntem, artan mukavemet, elastikiyet ve yaşlanma direncine sahip geri dönüştürülmüş malzemelerden ürünler elde edilmesini sağlar. Modifikasyon mekanizması, organosilisyum sıvısının siloksan grupları ile doymamış bağlar ve oksijen içeren ikincil PO grupları arasında kimyasal bağların oluşumundan oluşur.

Modifiye edilmiş bir malzeme elde etmek için teknolojik süreç aşağıdaki aşamaları içerir: atıkların ayrılması, ezilmesi ve yıkanması; atığın 90 ± 10 °С'de 4…6 saat organosilisyum sıvı ile işlenmesi; modifiye atıkların santrifüj ile kurutulması; Değiştirilmiş atıkların yeniden granülasyonu.

Katı faz modifikasyon yöntemine ek olarak, partikül boyutu 20 um'den fazla olmayan bir VLDPE tozu elde etmeyi mümkün kılan, çözeltideki VPE'yi modifiye etmek için bir yöntem önerilmiştir. Bu toz, döner kalıplama ile ürünlere işlenmek ve elektrostatik püskürtme ile kaplamak için kullanılabilir.

Büyük bilimsel ve pratik ilgi, geri dönüştürülmüş polietilen hammaddelerine dayalı dolgulu polimerik malzemelerin oluşturulmasıdır. %30'a kadar dolgu maddesi içeren geri dönüştürülmüş malzemelerden polimerik malzemelerin kullanılması, birincil hammaddelerin %40'a kadar serbest bırakılmasını ve ikincil hammaddelerden (basınçlı borular, ambalaj filmleri) elde edilemeyen ürünlerin üretimine gönderilmesini mümkün kılacaktır. , yeniden kullanılabilir kapların taşınması vb.). Bu, birincil polimer hammaddelerinin eksikliğini önemli ölçüde azaltacaktır.

Geri dönüştürülmüş malzemelerden dolgulu polimerik malzemeler elde etmek için, mineral ve organik kökenli dağılmış ve güçlendirici dolguların yanı sıra polimer atıklarından (ezilmiş termoset atık ve kauçuk kırıntı) elde edilebilen dolgu maddeleri kullanmak mümkündür. Hemen hemen tüm termoplastik atıkların yanı sıra ekonomik açıdan da bu amaç için tercih edilen karışık atıklar doldurulabilir.

Örneğin, lignin kullanmanın uygunluğu, içinde çalışma sırasında VPEN'in stabilizasyonuna katkıda bulunan fenolik bileşiklerin varlığı ile ilişkilidir; mika - düşük sürünme, artan ısı ve hava koşullarına dayanıklı ve ayrıca düşük işleme ekipmanı aşınması ve düşük maliyet ile karakterize edilen ürünlerin üretimi ile. Ucuz inert dolgu maddeleri olarak kaolin, kabuklu kaya, şeyl külü, kömür küreleri ve demir kullanılır.

Polietilen mum içinde granüle edilmiş ince dağılmış fosfo-alçının WPE'ye katılmasıyla, artan kopma uzaması olan bileşimler elde edildi. Bu etki polietilen mumun plastikleştirici etkisiyle açıklanabilir. Bu nedenle, fosfojips ile doldurulmuş VPE'nin gerilme mukavemeti, VPE'ninkinden %25 daha yüksektir ve gerilme modülü %250 daha yüksektir.

HPE'ye mika eklendiğinde güçlendirici etki, dolgu maddesinin kristal yapısının özellikleri, yüksek karakteristik oran (pul çapının kalınlığa oranı) ve ezilmiş, toz halinde HPE kullanımı ile ilişkilidir. minimum tahribatla pulların yapısını korumak için.

Lignin, şeyl, kaolin, küreler, sapropel atığı içeren bileşimler nispeten düşük fiziksel ve mekanik özelliklere sahiptir, ancak bunlar en ucuzudur ve yapı ürünlerinin imalatında kullanılabilir.

2.3 POLİVİNİL KLORÜRÜN GERİ DÖNÜŞÜMÜ

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 bağlama, doğrusal 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 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.

2.3.1 PVC atık işleme yöntemleri

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.

Etiketleri veya yapışkanı kırılgan hale getirmek için etiketli kullanılamayan kapların sıvı nitrojen veya oksijene -50 ° C'den yüksek olmayan bir sıcaklığa 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.

2.3.2 PVC plastik atıkların geri dönüştürülmesine yönelik yöntemler

Enjeksiyon kalıplama

Dolgusuz PVC esaslı başlıca atık türleri jelatinize edilmemiş plastisol, teknolojik atıklar ve kusurlu ürünlerdir. Rusya'daki hafif sanayi işletmelerinde, enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile plastisol atıklarının işlenmesi için aşağıdaki teknoloji kullanılmaktadır.

Plastisol teknolojisi kullanılarak tatmin edici kalitede geri dönüştürülmüş PVC malzemelerden ürünlerin elde edilebileceği tespit edilmiştir. İşlem, atık filmlerin ve levhaların parçalanmasını, bir plastikleştiricide PVC macununun hazırlanmasını, döküm yoluyla yeni bir ürünün kalıplanmasını içerir.

Jelatinleştirilmemiş plastisol, dispenser, mikserin temizliği sırasında kaplarda toplandı, jelatinleşmeye tabi tutuldu, daha sonra merdanelerde proses atıkları ve kusurlu ürünlerle karıştırıldı, elde edilen tabakalar döner öğütücülerde işlendi. Bu şekilde elde edilen plastisol kırıntısı, enjeksiyon kalıplama ile işlendi. Ağırlıkça 10 ... 50 miktarında plastisol kırıntısı. h, kauçuk bileşikleri elde etmek için kauçuk içeren bir bileşimde kullanılabilir ve bu, yumuşatıcıların formülasyonlardan çıkarılmasını mümkün kılar.

Enjeksiyon kalıplama ile atık işleme için, kural olarak, tasarımı atığın kendiliğinden yakalanmasını ve homojenleştirilmesini sağlayan sürekli dönen bir vida ile izinsiz giriş tipi makineler kullanılır.

PVC atığının kullanılması için umut verici yöntemlerden biri çok bileşenli dökümdür. Bu işleme yöntemi ile ürün, farklı malzemelerden oluşan dış ve iç katmanlara sahiptir. Dış katman, kural olarak, yüksek kaliteli ticari plastiktir, stabilize edilmiş, boyanmıştır ve iyi bir görünüme sahiptir. İç katman, geri dönüştürülmüş polivinil klorür hammaddesidir. Termoplastiklerin bu yöntemle işlenmesi, kıt olan birincil hammaddelerden önemli ölçüde tasarruf edilmesini mümkün kılar ve tüketimini iki kattan fazla azaltır.

ekstrüzyon

Şu anda, PVC bazlı polimerik malzemelerin atıklarını bertaraf etmek amacıyla işlemek için en etkili yöntemlerden biri, yüksek basınç ve kesmeye birlikte maruz kalma koşulları altında çoklu tahribat olgusuna dayanan elastik gerinim dağılımı yöntemidir. yüksek sıcaklıkta deformasyon.

Parçacık boyutu 103 μm olan, önceden kabaca kırılmış malzemelerin elastik deformasyon dağılımı, tek vidalı bir döner dağıtıcıda gerçekleştirilir. Farklı bir temelde kullanılmış atık plastikleştirilmiş çoğaltılmış film malzemeleri (polyester kumaş bazında linolyum, kağıt bazında köpük, pamuklu kumaş bazında suni deri), PVC plastiklerin bir karışımı olan dağınık homojen bir ikincil malzemeye işlenir. en olası parçacık boyutu 320…615 µm, ağırlıklı olarak asimetrik, yüksek özgül yüzey alanına sahip (2.8…4.1 m2/g) ezilmiş taban. En yüksek oranda dağılmış ürünün oluştuğu optimum dağılım koşulları, 130 ... 150 ... 70 ° C'lik dağıtıcı bölgelerdeki sıcaklıktır; % 60'tan fazla olmayan yükleme derecesi; minimum vida hızı 35 rpm. PVC malzemelerinin işlem sıcaklığındaki bir artış, polimerde ürünün kararmasında ifade edilen istenmeyen bozulma proseslerinin yoğunlaşmasına yol açar. Yükleme derecesinin ve vidanın dönüş hızının arttırılması, malzemenin dağılımını kötüleştirir.

Temelsiz plastikleştirilmiş PVC malzeme atıklarının (tarımsal film, yalıtım filmi, PVC hortumlar) elastik deformasyon dispersiyonu ile yüksek kalitede yüksek oranda dağılmış ikincil malzeme elde etmek için geri dönüştürülmesi, dağılım modlarında daha geniş bir çeşitlilik ile teknolojik zorluklar olmadan gerçekleştirilebilir. 240 ... 335 mikron partikül boyutunda, ağırlıklı olarak küresel şekilli, daha ince dağılmış bir ürün oluşturulur.

Sert PVC malzemelerin (maden suyu şişeleri, sıhhi PVC borular vb. için darbeye dayanıklı malzeme) dağılması sırasında elastik deformasyon etkisi daha yüksek sıcaklıklarda (170 ... 180 ... minimum vida hızı 35) gerçekleştirilmelidir. rpm. Belirtilen dispersiyon modlarından sapıldığında, teknolojik zorluklar ve ortaya çıkan ikincil ürünün kalitesinde dispersiyon açısından bozulma gözlemlenir.

Atık PVC malzemelerin işlenmesi sürecinde, dispersiyon ile eş zamanlı olarak, ağırlıkça %1 ... 3 katarak polimer malzemenin modifikasyonunu gerçekleştirmek mümkündür. h metal içeren ısı stabilizatörleri ve ağırlıkça 10 ... 30. h plastikleştiriciler. Bu, metal stearatlar kullanıldığında termal stabilite marjında ​​15...50 dakika artışa ve ester plastikleştiricilerle birlikte işlenen malzemenin eriyik akış hızında %20...35 oranında bir iyileşmeye ve ayrıca bir iyileşmeye yol açar. dispersiyon sürecinin üretilebilirliği.

Elde edilen ikincil PVC malzemeleri, yüksek dağılım ve partiküllerin gelişmiş yüzeyi nedeniyle yüzey aktivitesine sahiptir. Elde edilen tozların bu özelliği, diğer malzemelerle çok iyi uyumluluklarını önceden belirlemiştir; bu, aynı veya yeni polimerik malzemelerin üretiminde ilk ham maddenin (ağırlıkça % 45'e kadar) değiştirilmesi için bunların kullanılmasını mümkün kılar.

PVC atıklarını işlemek için çift vidalı ekstrüderler de kullanılabilir. Karışımın mükemmel homojenizasyonunu sağlarlar ve plastikleştirme işlemi daha yumuşak koşullar altında gerçekleştirilir. Çift vidalı ekstrüderler yer değiştirme prensibi ile çalıştıkları için, polimerin içlerinde plastikleştirme sıcaklığında kalma süresi açıkça tanımlanır ve yüksek sıcaklık bölgesinde tutulması hariç tutulur. Bu, malzemenin aşırı ısınmasını ve termal bozulmasını önler. Polimerin silindirden geçişinin tekdüzeliği, düşük basınç bölgesinde gazdan arındırma için iyi koşullar sağlar, bu da nemin, bozunma ve oksidasyon ürünlerinin ve genellikle atıkta bulunan diğer uçucuların giderilmesini mümkün kılar.

IR, kablo yalıtım atığı, kağıt bazlı termoplastik kaplamalar ve diğerleri dahil olmak üzere polimer kompozit malzemelerin işlenmesi için, ekstrüzyon hazırlama ve sıkıştırma kalıplama kombinasyonuna dayalı yöntemler kullanılabilir. Bu yöntemi uygulamak için, her birinin enjeksiyonu 10 kg olan iki makineden oluşan bir ünite önerilmektedir. Atığa özel olarak eklenen polimer olmayan malzemelerin oranı %25'e kadar çıkabilmekte ve hatta bakır içeriği %10'a ulaşabilmektedir.

Duvar katmanlarını oluşturan taze termoplastiğin ve iç katmanı oluşturan atık polimerin birlikte ekstrüzyon yöntemi de kullanılır ve sonuç olarak üç katmanlı bir ürün (örneğin bir film) elde edilebilir. Başka bir yöntem - üflemeli kalıplama önerilmiştir. Üflemeli ekstrüzyon tesisinin geliştirilmiş tasarımında, eriyik üreteci olarak şişirme tahrikli vidalı bir ekstrüder sağlanır. Şişeler, kaplar ve diğer içi boş ürünler üretmek için işlenmemiş ve geri dönüştürülmüş PVC karışımından üflemeli kalıplama kullanılır.

kalenderleme

Perdahlama yoluyla atık geri dönüşümüne bir örnek, malzemenin kalenderlenmesinden ve konteyner ve mobilya üretimi için kullanılan levha ve levhaların elde edilmesinden oluşan Regal sürecidir. Çeşitli bileşimlerdeki atıkların işlenmesi için böyle bir işlemin rahatlığı, malzeme üzerinde iyi bir kesme ve dağıtma etkisi elde etmek için perdah silindirleri arasındaki boşluğu değiştirerek ayarlanmasının kolaylığında yatmaktadır. İşleme sırasında malzemenin iyi plastikleştirilmesi ve homojenleştirilmesi, yeterince yüksek mukavemet özelliklerine sahip ürünlerin üretilmesini sağlar. Yöntem, nispeten düşük sıcaklıklarda, özellikle yumuşak PVC'de plastikleştirilen termoplastikler için ekonomik olarak avantajlıdır.

IC ve lenolyum atığının hazırlanması için bir bıçaklı kırıcı, bir karıştırma tamburu ve üç silindirli arıtma silindirlerinden oluşan bir ünite geliştirilmiştir. Yüksek sürtünme, yüksek presleme basıncı ve dönen yüzeyler arasında karıştırma sonucunda karışımın bileşenleri daha da ezilir, plastikleştirilir ve homojenleştirilir. Zaten makineden bir geçişte, malzeme oldukça iyi bir kalite kazanıyor.

presleme

Atık polimer malzemelerin işlenmesi için geleneksel yöntemlerden biri preslemedir, özellikle Regal-Converter yöntemi en yaygın olarak adlandırılabilir. Bir konveyör bant üzerinde üniform kalınlıktaki öğütme atığı fırına beslenir ve eritilir. Bu şekilde plastikleştirilen kütle daha sonra preslenir. Önerilen yöntem, %50'den fazla yabancı madde içeriğine sahip plastik karışımlarını işler.

Atık sentetik halıları ve IR'yi geri dönüştürmenin sürekli bir yolu vardır. Özü aşağıdaki gibidir: öğütülmüş atık, bağlayıcının, pigmentlerin, dolgu maddelerinin (takviye için)% 10'unun eklendiği karıştırıcıya beslenir. Plakalar bu karışımdan iki bantlı bir preste preslenir. Plakalar, yaklaşık 650 kg/m3 yoğunluğa ve 8…50 mm kalınlığa sahiptir. Plakanın gözenekli olması nedeniyle ısı ve ses yalıtım özelliklerine sahiptirler. Makine mühendisliğinde ve otomotiv endüstrisinde yapı elemanı olarak kullanılırlar. Tek veya çift taraflı laminasyon ile bu levhalar mobilya sektöründe kullanılabilir. ABD'de presleme işlemi ağır levhalar yapmak için kullanılır.

Formda köpürmeye dayalı başka bir teknolojik yöntem de kullanılır. Geliştirilen seçenekler, şişirici ajanların ikincil ham maddelere dahil edilme yöntemlerinde ve ısı tedarikinde farklılık gösterir. Şişirme ajanları, bir dahili karıştırıcı veya ekstrüdere dahil edilebilir. Bununla birlikte, gözenek oluşturma işlemi bir preste gerçekleştirildiğinde, şekillendirilmiş köpürtme yöntemi daha verimlidir.

Polimer atığının pres sinterleme yönteminin önemli bir dezavantajı, karışımın bileşenlerinin zayıf karıştırılmasıdır, bu da elde edilen malzemelerin mekanik özelliklerinde bir azalmaya yol açar.

Atık PVC plastiklerin geri dönüştürülmesi sorunu şu anda yoğun bir şekilde geliştirilmektedir, ancak öncelikle bir dolgu maddesinin mevcudiyeti ile ilgili birçok zorluk vardır. Bazı geliştiriciler, sonraki kullanımıyla polimeri kompozitten ayırma yolunu seçmiştir. Bununla birlikte, bu teknolojik seçenekler genellikle ekonomik değildir, zaman alıcıdır ve dar bir malzeme yelpazesi için uygundur.

Bilinen doğrudan ısıl şekillendirme yöntemleri, ya yüksek ek maliyetler gerektirir (hazırlık işlemleri, birincil polimerin eklenmesi, plastikleştiriciler, özel ekipman kullanımı) ya da yüksek oranda doldurulmuş atıkların, özellikle PVC plastiklerin işlenmesine izin vermez.

2.4 ATIK POLİSTİREN PLASTİKLERİN BERTARAF EDİLMESİ

Polistiren atıkları, PS ve onun kopolimerlerinden yapılmış eski ürünler (ekmek kutuları, vazolar, syrniki, çeşitli tabaklar, ızgaralar, kavanozlar, askılar, kaplama levhaları, ticari ve laboratuvar ekipmanlarının parçaları, vb.) yanı sıra birikir. genel amaçlı PS, darbeye dayanıklı PS (HIPS) ve kopolimerlerinin endüstriyel (teknolojik) atığı şeklinde.

Polistiren plastiklerin geri dönüşümü aşağıdaki şekillerde yapılabilir:

1. ağır kirli endüstriyel atıkların bertarafı;
2. HIPS ve ABS plastiğin teknolojik atıklarının enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon ve presleme yoluyla kullanılması;
3. yıpranmış ürünlerin imhası;
4. genleşmiş polistiren (EPS) atıklarının geri dönüştürülmesi;
5. karışık atıkların bertarafı.

PS ve polistiren plastiklerin üretiminde reaktörlerin, ekstrüderlerin ve üretim hatlarının temizliği sırasında çeşitli ebat ve şekillerde parçalar halinde ağır kirlenmiş endüstriyel atık oluşmaktadır. Kirlilik, heterojenlik ve düşük kalite nedeniyle bu atıklar çoğunlukla yakma ile yok edilmektedir. Oluşan sıvı ürünleri yakıt olarak kullanarak imha ederek kullanmak mümkündür.

Polistirenin benzen halkasına iyonojenik grupların bağlanması olasılığı, bazında iyon değiştiricilerin elde edilmesini mümkün kılar. İşleme ve operasyon sırasında polimerin çözünürlüğü de değişmez. Bu nedenle, mekanik olarak güçlü iyon değiştiriciler elde etmek için, moleküler ağırlığı termal tahribatla ayarlanan teknolojik atık ve aşınmış polistiren ürünleri kullanmak mümkündür, iyon değiştiricilerin sentezi için koşulların gerektirdiği değerlere (40). ... 50 bin). Elde edilen ürünlerin müteakip klorometilasyonu, suda çözünür bileşiklerin oluşumuna yol açar, bu da çözünür polielektrolitler elde etmek için ikincil polistiren hammaddelerinin kullanılması olasılığını gösterir.

Teknolojik atık PS (yazılımın yanı sıra) fiziksel, mekanik ve teknolojik özelliklerinde birincil hammaddelerden farklı değildir. Bu atıklar geri dönüştürülebilir ve çoğunlukla

oluştukları işletmelerde kullanılmaktadır. Birincil PS'ye eklenebilir veya çeşitli ürünlerin üretiminde bağımsız hammadde olarak kullanılabilirler.

Polistiren plastiklerin enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon ve vakumla şekillendirme ile işlenmesi sırasında önemli miktarda teknolojik atık (% 50'ye kadar) üretilir, bunların teknolojik işleme süreçlerine dönüşü polimerik malzemelerin kullanımının verimliliğini önemli ölçüde artırabilir ve plastik işleme endüstrisinde atıksız üretim yaratmak.

ABS plastikler, otomotiv endüstrisinde büyük otomobil parçalarının imalatında, sıhhi teçhizat, boru, tüketim malları vb. üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Stiren plastik tüketimindeki artışa bağlı olarak, hammadde maliyetindeki artış ve kaynaklarındaki azalma dikkate alındığında, kullanımı ekonomik ve çevresel olarak uygun olan atık miktarı da artmaktadır. Çoğu durumda, geri dönüştürülmüş malzemeler, işlenmemiş malzemelerin yerine kullanılabilir.

ABS polimerinin tekrarlanan işlenmesi sırasında, içinde iki rekabet eden işlemin meydana geldiği tespit edilmiştir: bir yandan makromoleküllerin kısmi imhası, diğer yandan, işlem döngülerinin sayısındaki artışla artan kısmi moleküller arası çapraz bağlanma. .

Ekstrüde edilmiş ABS'yi işlemek için bir yöntem seçerken, ürünlerin doğrudan presleme, ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama ile kalıplanmasının temel olasılığı kanıtlanmıştır.

ABS atık işlemenin etkili bir teknolojik aşaması, içindeki nem içeriğini% 0.1'i aşmayan bir seviyeye getirmeyi mümkün kılan polimer kurutmadır. Bu durumda, pullu bir yüzey, gümüşilik, kalınlıktaki ürünlerin delaminasyonu gibi aşırı nemden kaynaklanan malzemede bu tür kusurların oluşumu ortadan kaldırılır; Ön kurutma, malzeme özelliklerini %20…40 oranında iyileştirir.

Bununla birlikte, doğrudan sıkıştırma yöntemi verimsizdir ve yüksek viskozitesi nedeniyle polimerin ekstrüzyonu zordur.

ABS polimerinin teknolojik atıklarının enjeksiyon kalıplama ile işlenmesi umut verici görünmektedir. Bu durumda, polimerin akışkanlığını iyileştirmek için teknolojik katkı maddelerinin eklenmesi gerekir. Polimere katkı maddesi, makromoleküllerin hareketliliğinde bir artışa, polimerin esnekliğinde ve viskozitesinde bir azalmaya yol açtığı için ABS polimerinin işlenmesini kolaylaştırır.

Bu yöntemle elde edilen ürünler, performans göstergeleri açısından birincil polimerden elde edilen ürünlerden daha düşük değildir ve hatta bazen onları aşar.

Arızalı ve yıpranmış ürünler öğütülerek, ardından oluşan kırıntının birincil malzemelerle karışım halinde veya bağımsız bir hammadde olarak oluşturulmasıyla bertaraf edilebilir.

Köpüklü plastikler de dahil olmak üzere yıpranmış PS ürünlerinin geri dönüşümü alanında çok daha zor bir durum gözlemlenmektedir. Yurtdışında, imha edilmelerinin ana yolları piroliz, yakma, foto veya biyolojik bozunma ve gömmedir. Polimer, yapı, ısı yalıtım malzemeleri ve diğer endüstrilerin yanı sıra kültürel ve toplumsal amaçlar için amortismana tabi tutulmuş ürünler, ürünlere dönüştürülebilir. Bu esas olarak darbeye dayanıklı PS'den yapılmış ürünlerle ilgilidir.

Blok PS, yeniden işlenmeden önce yüksek etkili PS (70:30 oranı) ile birleştirilmeli, başka şekillerde modifiye edilmeli veya akrilonitril, metil metakrilat (MS) ile kopolimeri veya MS ve akrilonitril (MSN) ile terpolimerleri ile geri dönüştürülmelidir. MC ve MCH kopolimerleri, daha sonraki işlemlerde büyük önem taşıyan atmosferik yaşlanmaya (darbeye dayanıklı bileşimlere kıyasla) karşı daha yüksek bir dirençle ayırt edilir. PE'ye ikincil PS eklenebilir.

Atık polistiren filmleri ikincil polimer hammaddelerine dönüştürmek için döner aglomeratörlerde aglomerasyona tabi tutulurlar. PS'nin düşük darbe mukavemeti, hızlı öğütme ile sonuçlanır (diğer termoplastiklere kıyasla). Bununla birlikte, PS'nin yüksek yapışma kapasitesi, ilk olarak malzeme parçacıklarının birbirine yapışmasına ve malzemenin plastik hale gelmesinden (80 °C) önce (130 °C) büyük agregaların oluşmasına ve ikinci olarak malzemenin yüzeye yapışmasına yol açar. işleme ekipmanı. Bu, PS'nin toplanmasını PE, PP ve PVC'ye göre çok daha zor hale getirir.

Atık PPS, stiren içinde çözülebilir ve daha sonra ezilmiş kauçuk ve diğer katkı maddelerini içeren bir karışımda polimerize edilebilir. Bu şekilde elde edilen kopolimerler, yeterince yüksek darbe mukavemeti ile karakterize edilir.

Geri dönüşüm endüstrisi şu anda karışık atık plastiklerin geri dönüştürülmesi zorluğuyla karşı karşıya. Karışık atık işleme teknolojisi, ayırma, öğütme, yıkama, kurutma ve homojenleştirmeyi içerir. Karışık atıklardan elde edilen geri dönüştürülmüş PS, yüksek fiziksel ve mekanik özelliklere sahiptir, erimiş halde asfalt ve bitüme eklenebilir. Aynı zamanda maliyetleri azalır ve mukavemet özellikleri yaklaşık %20 artar.

Geri dönüştürülmüş polistiren hammaddelerinin kalitesini artırmak için değiştirilir. Bunun için termal yaşlanma ve işletme sürecinde özelliklerini incelemek gerekir. PS plastiklerinin yaşlanmasının, özellikle PS'ye ek olarak kauçuk içeren darbeye dayanıklı malzemeler için açıkça kendini gösteren kendine has özellikleri vardır.

PS malzemelerinin ısıl işlemi sırasında (100–200 °C'de), oksidasyonu, konsantrasyonu oksidasyonun ilk aşamasında hızla artan hidroperoksit gruplarının oluşumu ve ardından karbonil ve hidroksil gruplarının oluşumu yoluyla ilerler.

Hidroperoksit grupları, güneş ışınımının etkisi altında PS'den yapılan ürünlerin çalışması sırasında meydana gelen fotooksidasyon işlemlerini başlatır. Fotodegradasyon, kauçukta bulunan doymamış gruplar tarafından da başlatılır. Hidroperoksit ve doymamış grupların oksidasyonun erken aşamalarında ve karbonil gruplarının sonraki aşamalarda birleşik etkisinin bir sonucu, PO ile karşılaştırıldığında PS ürünlerinin fotooksidatif bozunmasına karşı daha düşük dirençtir. Isıtma sırasında HIPS'nin kauçuk bileşeninde doymamış bağların varlığı, bozunma sürecinin otomatik olarak hızlanmasına yol açar.

Kauçuk ile modifiye edilmiş PS'nin foto yaşlanması sırasında, özellikle polimerin morfolojisi, fiziksel-mekanik ve reolojik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olan yüksek bir çift bağ içeriğinde, zincir kırılması çapraz bağların oluşumuna üstün gelir.

PS ve HIPS ürünlerini geri dönüştürürken tüm bu faktörler dikkate alınmalıdır.

2.5 ATIK POLİAMİTLERİN GERİ DÖNÜŞÜMÜ

Katı polimerik atıklar arasında önemli bir yer, esas olarak liflerin (naylon ve anid) ürünlere ve ayrıca eski ürünlere üretimi ve işlenmesi sırasında oluşan poliamid atıklar tarafından işgal edilir. Elyaf üretimi ve işlenmesindeki atık miktarı %15'e ulaşır (bunun üretimde - %11 ... 13). PA, bir dizi değerli kimyasal ve fiziksel-mekanik özelliklere sahip pahalı bir malzeme olduğundan, atıklarının rasyonel kullanımı özellikle önemlidir.

İkincil PA türlerinin çeşitliliği, özel işleme yöntemlerinin oluşturulmasını gerektirir ve aynı zamanda bunların seçimi için geniş fırsatlar sunar.

PA-6.6 atıkları, işlenmesi için evrensel yöntemlerin oluşturulması için bir ön koşul olan en kararlı göstergelere sahiptir. Bir dizi atık (kauçuk kordon, süslemeler, yıpranmış çoraplar) poliamid olmayan bileşenler içerir ve işleme için özel bir yaklaşım gerektirir. Aşınmış ürünler kirlenir ve kirliliğin miktarı ve bileşimi, ürünlerin çalışma koşulları, toplama, depolama ve nakliye organizasyonu ile belirlenir.

PA atıklarının işlenmesi ve kullanımının ana alanları, lifli bir yapıya sahip malzemeler elde etmek için öğütme, eriyikten ısıyla şekillendirme, depolimerizasyon, çözeltiden yeniden çökeltme, çeşitli modifikasyon yöntemleri ve tekstil işleme olarak adlandırılabilir. Belirli atıkların kullanım olasılığı, uygunluğu ve verimliliği, her şeyden önce fiziksel ve kimyasal özellikleri ile belirlenir.

Büyük önem taşıyan, geri dönüştürülmüş malzeme ve ürünlerin gücünü ve ayrıca geri dönüştürülmüş PA'nın teknolojik özelliklerini etkileyen atığın moleküler ağırlığıdır. PA-6'daki düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin içeriği, mukavemet, termal stabilite ve işleme koşulları üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. İşleme koşulları altında termal olarak en kararlı PA-6.6'dır.

İşleme yöntemlerini ve modlarını ve ayrıca atık kullanım talimatlarını seçmek için ikincil PA'nın termal davranışını incelemek önemlidir. Bu durumda malzemenin yapısal ve kimyasal özellikleri ve tarihöncesi önemli bir rol oynayabilir.

2.5.1 PA Atık Arıtma Yöntemleri

PA atıklarını işlemek için mevcut yöntemler iki ana grupta sınıflandırılabilir: mekanik, kimyasal dönüşümlerle ilişkili olmayan ve fizikokimyasal. Mekanik yöntemler, lifli bir yapıya sahip ürünler elde etmek için tekstil endüstrisinde kullanılan öğütme ve çeşitli teknik ve yöntemleri içerir.

Külçeler, kalite dışı bantlar, döküm atıkları, kısmen çekilmiş ve çekilmemiş lifler mekanik işleme tabi tutulabilir.

Öğütme yalnızca çoğu teknolojik sürece eşlik eden bir işlem değil, aynı zamanda bağımsız bir atık işleme yöntemidir. Taşlama, külçelerden, şeritlerden, kıllardan enjeksiyon kalıplama için toz halinde malzemeler ve talaşlar elde etmenizi sağlar. Karakteristik olarak, öğütme sırasında hammaddenin fizikokimyasal özellikleri pratik olarak değişmez. Toz ürünler elde etmek için özellikle kriyojenik öğütme işlemleri kullanılmaktadır.

Olta, el bezi, el çantası vb. üretiminde atık lifler ve kıllar kullanılır, ancak bu önemli ölçüde el emeği gerektirir.

Atık işlemenin mekanik yöntemlerinden en umut verici ve yaygın olarak kullanılanı dokumasız malzemelerin, zemin kaplamalarının ve zımbalı kumaşların üretimidir. Bu amaçlar için özellikle değerli olan, kolayca işlenen ve boyanan atık poliamid lifleridir.

PA atıklarının işlenmesi için fiziko-kimyasal yöntemler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

1. liflerin ve oligomerlerin üretimine uygun monomerler elde etmek için atık depolimerizasyonu ve bunların daha sonra yapıştırıcıların, verniklerin ve diğer ürünlerin üretiminde kullanılması;
2. ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama ile granül, aglomera ve ürünler elde etmek için atıkların yeniden eritilmesi;
3. kaplama için tozlar elde etmek için çözeltilerden yeniden çökeltme;
4. kompozit malzemelerin elde edilmesi;
5. yeni özelliklere sahip malzemelerin üretimi için kimyasal modifikasyon (vernikler, yapıştırıcılar vb. elde etmek).

Depolimerizasyon, endüstride kirlenmemiş proses atıklarından yüksek kaliteli monomerler elde etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Depolimerizasyon, nötr, bazik veya asidik bileşikler olabilen katalizörlerin mevcudiyetinde gerçekleştirilir.

Ağırlıklı olarak dikey aparatlarda 2-3 saat ve ekstrüzyon tesislerinde gerçekleştirilen PA atıklarının tekrarlı eritme yöntemi ülkemizde ve yurt dışında yaygınlaşmıştır. Uzun süreli termal maruz kalma ile, sülfürik asit içindeki bir PA-6 çözeltisinin spesifik viskozitesi% 0,4 ... 0,7 azalır ve düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin içeriği% 1,5'ten% 5-6'ya yükselir. Aşırı ısıtılmış buharda eritme, nemlendirme ve vakumda eritme, rejenere polimerin özelliklerini iyileştirir, ancak yeterince yüksek moleküler ağırlıklı ürünler elde etme problemini çözmez.

Ekstrüzyonla işleme sürecinde, PA, malzemenin yüksek fiziksel ve mekanik özelliklerinin korunmasına katkıda bulunan, uzun süreli erime sırasında olduğundan çok daha az oksitlenir. Hammaddenin nem içeriğinin arttırılması (oksidasyon derecesini azaltmak için) PA'nın bir miktar tahribatına yol açar.

Çözeltilerden yeniden çökeltme yoluyla PA atıklarından toz elde etmek, polimerleri saflaştırma yöntemidir ve bunları daha sonraki işlemler için uygun bir biçimde elde eder. Tozlar, örneğin bulaşıkları temizlemek için, kozmetiklerin bir bileşeni olarak vb. kullanılabilir.

PA'ların mekanik özelliklerini düzenlemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntem, onları lifli malzemelerle (cam lifi, asbest lifi vb.) doldurmaktır.

PA atığının yüksek verimli kullanımına bir örnek, yüksek mukavemet, aşınma direnci ve boyutsal stabiliteye sahip ATM-2 malzemesinin buna dayalı olarak oluşturulmasıdır.

Geri dönüştürülmüş PCA'dan elde edilen ürünlerin fiziksel, mekanik ve operasyonel özelliklerini geliştirmek için umut verici bir yön, hacimsel yüzey işlemi ile kalıplanmış parçaların fiziksel modifikasyonudur. Kaolin ile doldurulmuş ve ısıtılmış gliserin içinde bir şeyl yumuşatıcı ile plastikleştirilmiş geri dönüştürülmüş PCA'dan elde edilen numunelerin hacim-yüzey işlemi, darbe mukavemetinde %18'lik bir artışa, eğilmede kırılma gerilmesinde ise %42,5'e kadar bir artışa yol açar, bu da daha fazla malzemenin mükemmel yapısı ve artık gerilmelerin giderilmesi.

2.5.2 PA atık geri dönüşüm süreçleri

PA atıklarından geri dönüştürülmüş polimer hammaddelerinin geri kazanılması için kullanılan ana işlemler şunlardır:

1. aşınmış naylon ağ malzemelerinin ve teknolojik atıkların ekstrüzyonu yoluyla PA'nın rejenerasyonu, enjeksiyon kalıplama ile ürünlere işlenmeye uygun granüler ürünler elde etmek;
2. Yıpranmış ürünlerden ve naylon içeren lifli safsızlıklardan (poliamidler değil) teknolojik atıklardan PA'nın çözülmesi, çözeltinin filtrelenmesi ve ardından PA'nın bir toz ürün şeklinde çökeltilmesi yoluyla yenilenmesi.

Yıpranmış ürünlerin işlenmesi için teknolojik işlemler, hammaddelerin sökülmesi, bunların yıkanması, yıkanması, sıkılması ve ikincil hammaddelerin kurutulması dahil olmak üzere bir ön hazırlık aşamasının varlığı ile teknolojik atıkların işlenmesinden farklıdır. Önceden hazırlanmış aşınmış ürünler ve teknolojik atıklar öğütme işlemine tabi tutulduktan sonra granülasyon için ekstrüdere gönderilir.

Poliamid olmayan malzemeleri içeren ikincil lifli poliamid hammaddeleri, poliamid olmayan kapanımları çıkarmak için sulu bir hidroklorik asit çözeltisi ile oda sıcaklığında bir reaktörde işleme tabi tutulur. Toz haline getirilmiş poliamid, sulu bir metanol çözeltisi ile çökeltilir. Çöken ürün ezilir ve elde edilen toz dağıtılır.

Halihazırda ülkemizde naylon elyaf üretiminde ortaya çıkan teknolojik atıklar, dokumasız malzeme, zemin kaplamaları ve döküm ve ekstrüzyon için granül üretiminde oldukça etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Kompakt kaynaklardan gelen arızalı PA ürünlerinin yetersiz kullanımının ana nedeni, birincil işleme ve işleme için yüksek verimli ekipmanın olmamasıdır.

Naylon elyaftan (çorap, ağ malzemeleri vb.) yıpranmış ürünlerin ikincil malzemelere işlenmesi için süreçlerin geliştirilmesi ve endüstriyel olarak uygulanması, önemli miktarda hammadde tasarrufuna ve en etkili uygulama alanlarına yönlendirilmesine olanak sağlayacaktır.

2.6 POLİETİLEN TEREFTALAT ATIK GERİ DÖNÜŞÜMÜ

Lavsan liflerinin ve kullanılmış PET ürünlerinin geri dönüşümü, poliamid atıklarının geri dönüşümüne benzer, bu nedenle bu bölümde PET şişelerin geri dönüşümünü ele alacağız.

Bazı tahminlere göre, Rusya'da 10 yıldan fazla bir süredir PET ambalajlı içeceklerin toplu tüketimi için, değerli kimyasal hammaddeler olan 2 milyon tondan fazla kullanılmış plastik kap çöplüklerde birikmiştir.

Şişe preformlarının üretimindeki patlayıcı büyüme, dünya petrol fiyatlarındaki ve buna bağlı olarak birincil PET fiyatlarındaki artış, kullanılmış PET şişelerin işlenmesi için 2000 yılında Rusya'da aktif oluşumu etkiledi.

Kullanılmış şişeleri geri dönüştürmek için çeşitli yöntemler vardır. İlginç yöntemlerden biri, bir dizi hidrolitik işlemde metanoliz veya tereftalik asit ve etilen glikol sürecinde dimetil tereftalat üretimi ile geri dönüştürülmüş PET'in derin kimyasal işlenmesidir. Bununla birlikte, bu tür işleme yöntemlerinin önemli bir dezavantajı vardır - depolimerizasyon işleminin yüksek maliyeti. Bu nedenle, şu anda, son ürünlerin bir polimer eriyiğinden oluşturulduğu oldukça iyi bilinen ve yaygın mekanokimyasal işleme yöntemleri daha sık kullanılmaktadır. Geri dönüştürülmüş şişelenmiş polietilen tereftalattan elde edilen önemli bir ürün yelpazesi geliştirilmiştir. Ana büyük ölçekli üretim, lavsan elyaflarının (çoğunlukla elyaf), sentetik kışlayıcıların ve dokuma olmayan malzemelerin üretimidir. Pazarın büyük bir bölümü, kaplama başlıklı ekstrüderlerde ısıyla şekillendirme için tabakaların ekstrüzyonu ile meşguldür ve son olarak, en umut verici işleme yöntemi evrensel olarak gıda ile temasa uygun granüllerin elde edilmesi olarak kabul edilmektedir, yani. yeniden döküm preformları için malzeme elde etmek.

Şişe ara maddesi teknik amaçlar için kullanılabilir: ürünlere dönüştürülme sürecinde, işlenmemiş malzemeye geri dönüştürülmüş PET eklenebilir; birleştirme - geri dönüştürülmüş PET, diğer plastiklerle (örneğin polikarbonat, WPE) kaynaştırılabilir ve teknik parçalar üretmek için elyaflarla doldurulabilir; renkli plastik ürünlerin üretimi için boyalar (süper konsantreler) elde etmek.

Ayrıca saflaştırılmış PET pulları, geniş bir ürün yelpazesinin imalatı için doğrudan kullanılabilir: tekstil elyafları; dolgu ve kesikli lifler - sentetik kışlayıcı (kışlık ceketler, uyku tulumları vb. için yalıtım); çatı kaplama malzemeleri; filmler ve levhalar (boyalı, metalize); ambalaj (yumurta ve meyve kutuları, oyuncak ambalajları, spor malzemeleri vb.); otomotiv endüstrisi için kalıplanmış yapısal ürünler; aydınlatma ve ev aletlerinin parçaları vb.

Her halükarda, depolimerizasyon veya ürünlere işleme için hammadde, bir depolama sahasında bir süre kalabilecek ve şekilsiz, yoğun şekilde kirlenmiş nesneler olan şişe atığı değil, saf PET pullarıdır.

Şişeleri temiz plastik pullara dönüştürme sürecini düşünün.

Mümkünse, şişeler, diğer plastikler ve kirletici nesnelerle karıştırılmadan, ayrılmış biçimde toplanmalıdır. Geri dönüşüm için en uygun nesne, sıkıştırılmış bir renksiz PET şişe balyasıdır (renkli şişeler ayrı olarak sınıflandırılmalı ve geri dönüştürülmelidir). Şişeler kuru bir yerde saklanmalıdır. Dökme olarak PET şişeli plastik torbalar, yükleme haznesine boşaltılır. Ardından, şişeler hazne besleyiciye girer. Balya besleyici, hem tek tip besleme sistemine sahip bir depolama hunisi hem de balya kırıcı olarak kullanılır. Haznenin zemininde bulunan bir konveyör, balyayı, aglomeraları ayrı şişelere ayıran ve boşaltma konveyörüne besleyen üç döner burguya taşır. Burada renkli ve renksiz PET'ten yapılmış şişeleri ayırmanın yanı sıra kauçuk, cam, kağıt, metal ve diğer plastik türleri gibi yabancı cisimleri çıkarmak gerekir.

Hidrolik itici ile donatılmış tek rotorlu bir kırıcıda, PET şişeler ezilir ve 40 mm'ye kadar büyük fraksiyonlar oluşturulur.

Ezilmiş malzeme bir hava dikey sınıflandırıcıdan geçer. Ağır parçacıklar (PET), hava akımına karşı titreşimli ayırıcı elek üzerine düşer. Hafif parçacıklar (etiket, film, toz vb.) hava akımı tarafından üflenir ve siklon altında özel bir toz toplayıcıda toplanır. Ayırıcının titreşimli ekranında, parçacıklar iki kısma ayrılır: büyük PET parçacıkları elekten "akar" ve küçük parçacıklar (esas olarak ağır kirletici fraksiyonları) elek içinden geçer ve ayırıcının altındaki kaplarda toplanır.

Flotasyon tankı, farklı nispi yoğunluklara sahip malzemeleri ayırmak için kullanılır. PET parçacıkları eğimli tabana düşer ve burgu sürekli olarak PET'i su ayırma eleğine boşaltır.

Elek, hem PET ile birlikte pompalanan suyu flotatörden ayırmaya hem de kirleticilerin ince fraksiyonlarını ayırmaya yarar.

Önceden ezilmiş malzeme, delikli duvarlara sahip eğimli iki aşamalı döner bir tamburda etkin bir şekilde yıkanır.

Pulların kurutulması, delikli sacdan yapılmış dönen bir tamburda gerçekleşir. Malzeme sıcak hava akımlarında döndürülür. Hava elektrikli ısıtıcılarla ısıtılır.

Ardından, pullar ikinci kırıcıya girer. Bu aşamada, büyük PET parçacıkları yaklaşık 10 mm boyutunda pullar halinde öğütülür. Unutulmamalıdır ki, işleme fikri, öğütmenin ilk aşamasında malzemenin pazarlanabilir bir ürünün pulları halinde ezilmemesidir. Bu işlem, sistemdeki malzeme kayıplarını önler, optimum etiket ayrımı sağlar, temizleme performansını iyileştirir ve ikinci kırıcıda cam, kum ve diğer aşındırıcı malzemeler ikincil öğütme aşamasından önce çıkarıldığı için bıçak aşınmasını azaltır.

Son işlem, birincil hava sınıflandırma işlemine benzer. Etiket kalıntıları ve PET tozu hava akımı ile uzaklaştırılır. Nihai ürün - saf PET pulları - varillere dökülür.

Böylece geri dönüştürülmüş plastik kapların geri dönüşümü gibi ciddi bir sorunu ürünün teslim alınması ile birlikte çözmek mümkün olmaktadır.

PET'i geri dönüştürmenin umut verici bir yolu, şişelerden şişe üretimidir.

"Şişeden şişeye" şemasının uygulanması için klasik geri dönüşüm sürecinin ana aşamaları şunlardır: ikincil hammaddelerin toplanması ve ayrılması; ikincil hammaddelerin ambalajlanması; öğütme ve yıkama; kırma taşların ayrılması; granül elde etmek için ekstrüzyon; ürünün viskozitesini arttırmak ve gıda ile direkt temas için sterilizasyonunu sağlamak amacıyla granüllerin vidalı aparatta işlenmesi. Ancak bu işlemin gerçekleştirilmesi için standart ekipman üzerinde bu işlemin gerçekleştirilmesi imkansız olduğundan ciddi sermaye yatırımları gerekmektedir.

2.7 YANMA

Termal enerji elde etmek için sadece özelliklerini kaybetmiş belirli plastik türlerinin yakılması tavsiye edilir. Örneğin, Wolvergemton'da (İngiltere) dünyada ilk kez bir termik santral gaz veya akaryakıtla değil, eski araba lastikleriyle çalışıyor. İngiliz Fosil Olmayan Yakıtların Geri Dönüşüm Ofisi, 25.000 konut binasına elektrik sağlayacak bu eşsiz projenin gerçekleştirilmesine yardımcı oldu.

Bazı polimer türlerinin yanmasına toksik gazların oluşumu eşlik eder. : hidrojen klorür, nitrojen oksitler, amonyak, siyanür bileşikleri vb. atmosferdeki havanın korunmasına yönelik tedbirlerin alınmasını gerekli kılmaktadır. Ayrıca bu işlemin ekonomik verimliliği diğer plastik atık geri dönüşüm işlemlerine göre en düşüktür. Bununla birlikte, yanma organizasyonunun karşılaştırmalı basitliği, pratikte oldukça yaygın kullanımını belirler.

2.8 RTI ATIK GERİ DÖNÜŞÜM

Batı Avrupa'daki en son istatistiklere göre, Rusya'da yılda yaklaşık 2 milyon ton kullanılmış lastik üretiliyor - yaklaşık 1 milyon ton lastik ve aynı miktarda eski kauçuk teknik kauçuk ürünleri (RTI) tarafından üretiliyor. Lastik ve kauçuk ürünleri fabrikaları, lastik fabrikalarından gelen kullanılmış bütil diyaframlar, etilen propilen atıkları vb. gibi büyük bir kısmı yeniden kullanılmayan çok fazla atık üretir.

Büyük miktarda eski kauçuğun bulunması nedeniyle yakma, geri dönüşümde hâlâ baskın bir konuma sahipken, bu özel geri dönüşümün çevreyi iyileştirme ve hammaddeleri korumayla ilgili olmasına rağmen, malzeme geri dönüşümü hala küçük bir paya sahip. Yüksek enerji tüketimi ve ince kauçuk tozları ve geri kazanılmış malzemeler elde etmenin yüksek maliyeti nedeniyle malzeme geri dönüşümü yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Devletin ekonomik düzenlemesi olmadan, lastik geri dönüşümü kârsız kalır. Rusya Federasyonu'nda kullanılmış lastiklerin ve kauçuk ürünlerin toplanması, depolanması ve geri dönüştürülmesi için bir sistem bulunmamaktadır. Yasal ve ekonomik düzenleme ve bu sorunu çözmeye yönelik teşvik yöntemleri geliştirilmemiştir. Aşınmış lastikler çoğunlukla otoparklarda birikir veya ormanlara ve taş ocaklarına götürülür. Halihazırda, yıllık olarak üretilen önemli miktarda kullanılmış lastik, ülkenin tüm bölgeleri için büyük bir çevre sorunudur.

Uygulamanın gösterdiği gibi, bu sorunu bölgesel düzeyde çözmek çok zordur. Rusya'da, lastiklerin ve kauçuk eşyaların bertarafı için federal bir program geliştirilmeli ve uygulanmalıdır. Program, aşınmış lastiklerin önerilen şemaya göre hareketini sağlayan yasal ve ekonomik mekanizmaları ortaya koymalıdır.

Ülkemizde lastik geri dönüşüm sisteminin işleyişi için ekonomik bir mekanizma olarak iki temel yaklaşım tartışılmaktadır:

1. lastik geri dönüşümü doğrudan sahibi tarafından ödenir – "kirleten öder";
2. lastiklerin üreticisi veya ithalatçısı lastiklerin geri dönüştürülmesi için ödeme yapar - "üretici öder".

"Kirleten öder" ilkesi Tataristan, Moskova, St. Petersburg, vb. gibi bölgelerde kısmen uygulanmaktadır. Vatandaşlarımızın çevresel ve ekonomik nihilizm düzeyini gerçekçi bir şekilde değerlendirerek, "kirleten öder" ilkesinin başarılı kullanımı düşünülebilir. tavizsiz.

Ülkemiz için en iyisi “üreten öder” ilkesinin getirilmesi olacaktır. Bu ilke İskandinav ülkelerinde başarıyla çalışır. Örneğin Finlandiya'da kullanımı, lastiklerin %90'ından fazlasının geri dönüştürülmesini mümkün kılıyor.

2.8.1 Aşınmış lastiklerin ve boruların ezilmesi

Eskimiş kauçuk ürünlerinden (lastikler, hazneler vb.) mevcut endüstriyel yöntemlerle rejenerasyon elde etmenin ilk aşaması, bunların öğütülmesidir.

Lastik kauçuğunun öğütülmesine, kauçuk vulkanizasyon ağının bir miktar tahribatı eşlik eder; bunun değeri, denge şişme derecesindeki değişimden (ceteris paribus) tahmin edilen, ne kadar büyükse, sonuçtaki kauçuk kırıntısının parçacık boyutu o kadar küçüktür. Bu durumda kauçuğun kloroform özütü çok az değişir. Aynı zamanda karbon yapıların yıkımı da meydana gelir. Aktif karbon siyahı içeren kauçukların ezilmesine, karbon-karbon bağları boyunca zincir yapılarının bir miktar tahribatı eşlik eder; düşük aktiviteli karbon siyahı (termal) durumunda, karbon parçacıkları arasındaki temas sayısı bir miktar artar. Genel olarak, ezme sırasında kauçukların vulkanizasyon ağındaki ve karbon yapılarındaki değişiklikler, herhangi bir mekanokimyasal işlem durumunda olduğu gibi, polimerin tipine, kauçuğun içerdiği dolgu maddesinin doğasına ve miktarına, çapraz bağların doğasına bağlı olmalıdır. ve vulkanizasyon ağının yoğunluğu, proses sıcaklığı ve ayrıca öğütme derecesi, kauçuk ve kullanılan ekipmanın türü. Ortaya çıkan kauçuk kırıntısının parçacık boyutu, kauçuk devulkanizasyon yöntemi, ezilmiş kauçuğun türü ve nihai ürün - geri kazanılmış ürün için kalite gereksinimleri ile belirlenir.

Kırıntının parçacık boyutu ne kadar küçükse, malzeme o kadar hızlı ve eşit bir şekilde bozulur, devulkanizattaki yetersiz devulkanize kauçuk parçacıklarının ("kabuksuz taneler") içeriğindeki azalma ve sonuç olarak, kalite açısından daha düzgün bir rejenerasyon elde edilir, azaltılır. arıtma atığı miktarı ve arıtma ekipmanının verimliliğinin artırılması. Ancak, kırıntı kauçuk parçacıklarının boyutu küçüldükçe üretim maliyeti artar.

Bu bağlamda, kauçuk kırıntısı üretmek için halihazırda mevcut olan yöntemlerle, geri kazanılmış kauçuk elde etmek için partikül boyutu 0,5 mm veya daha az olan lastik kırıntısı kullanımı, kural olarak ekonomik olarak uygun değildir. Aşınmış lastikler, kauçukla birlikte başka malzemeler de içerdiğinden - tekstil ve metal, lastikler ezildiğinde, bu malzemeler aynı anda kauçuktan temizlenir. Parça kauçukta metal varlığı kabul edilemez ise, içindeki olası tekstil kalıntıları içeriği, parça kauçuğun müteakip devulkanizasyon yöntemine ve tekstil tipine bağlıdır.

Silindirler (Rusya Federasyonu, Polonya, İngiltere, ABD'de) ve diskli değirmenler (Almanya, Macaristan, Çek Cumhuriyeti'nde) aşınmış kauçuk ürünleri kırmak için en yaygın şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca darbeli (çekiçli) kırıcılar, döner öğütücüler, örneğin Novorotor kurulumları kullanırlar. Kauçuk ayrıca, çok yönlü sıkıştırma ve kesme koşulları altında kauçuğun yok edilmesine dayanan ekstrüzyon yöntemiyle de ezilir.

Taşlanacak malzemenin rotor ve mahfaza duvarı arasından geçtiği bir aparat önerilmiştir. Rotorun dönüşü sırasında rotor ve gövde duvarı arasındaki boşluğun boyutu ve şekli değiştirilerek öğütmenin etkisi artırılır. Aşınmış lastikleri ezmek için mevcut bir dizi şemanın karşılaştırılması, ekipmanın üretkenliği, sürecin enerji ve emek yoğunluğu açısından, silindir kullanımına dayalı şemanın, diskli değirmenlerin veya döner çarkların kullanımına göre en iyi göstergelere sahip olduğunu göstermiştir. makine.

Yerli geri kazanılmış tesislerde mevcut olan aşınmış lastiklerin öğütülmesi teknolojisi, tekstil kordlu lastiklerden kırıntı kauçuk elde etmeyi mümkün kılar.

Eğitimden alıntılar

"Polimerik malzemelerin kullanımı ve geri dönüşümü"

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

17 Şubat'ta Rusya'nın başkentinde önde gelen endüstri temsilcilerini bir araya getiren bu etkinliği düzenleyen CREON Group'un bir üyesi olan INVENTRA tarafından sağlandı.

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.

Üçüncü uluslararası konferans "Polimer Geri Dönüşüm 2017" INVENTRA tarafından düzenlenen, 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 Grubunun Genel Müdürü karşılama konuşmasında, "Şimdi durum ilham verici değil, ancak iyileştirilmesi an meselesi" dedi. Sergey Stolyarov. – Birincil hammadde fiyatlarının yüksek olması nedeniyle geri dönüştürülmüş polimerlere ve bunlardan elde edilen ürünlere olan talep artacaktır. Aynı zamanda, yerli hammaddelerin ortaya çıkması, birincil tüketimin yapısını elyaf ve filmlere doğru kaydıracaktır. Bu bağlamda, ikincil polimerlerin kullanımı özellikle umut verici hale geliyor.”

PCI danışmanı Wood Mackenzie'ye göre, 2016'nın sonunda, geri dönüşüm için küresel PET koleksiyonu 11,2 milyon tona ulaştı. Helen McGee. 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. Bu tür değişikliklerin Atık Çerçeve Direktifinde planlandığı belirtildi. Kaspars Fogelmanis Nordic Plast Yönetim Kurulu Başkanı. Şimdi geri dönüşüm seviyesi çok daha düşük - örneğin Letonya'da, Avrupa'da ortalama olarak sadece %21 - %44.

Aynı zamanda, Baltık'ta üretilen plastik ambalaj hacmi her yıl artıyor, en yaygın geri dönüştürülebilir polimerler LDPE film, HDPE ve PP'dir.

Rusya'da, 2016 yılında, geri dönüştürülmüş PET (rePET) tüketimi yaklaşık 177 bin tona ulaştı ve bunun %90'ı yurt içi toplamaya düştü. Bildirdiği gibi Konstantin Rzaev EcoTechnologies Group Yönetim Kurulu Başkanı, polyester elyaf üretimi için ithalatın neredeyse %100'ünü PET pulları oluşturdu. 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 imalat şirketlerinin (ÇUŞ'ler) 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, hala gelişmemiş, ancak oldukça umut verici birçok başka alan var. ARPET onursal başkanının dediği gibi Victor Kernitsky Bunlar mobilya kumaşları, araba döşemeleri ve çeşitli geosentetikler için iplikler, ısı ve ses yalıtımı için köpüklü malzemeler, atık su arıtımı 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.

konu devam etti Lyubov Melanevskaya, Rusya'da Genişletilmiş Üretici Sorumluluğunun (EPR) tanıtımının ilk sonuçları hakkında konuşan RusPEC Derneği İcra Direktörü. 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 çalışmadığı için bir takım sorunların olması olan bazı sonuçlar çıkarmak zaten mümkündür. Melanevskaya'nın konferansta söylediği gibi, mevcut yönetmeliğin değiştirilmesi ve tamamlanması gerekiyor. Özellikle, ambalaj da dahil olmak üzere mal beyanında bulunurken, imalatçılar malların ambalaj kodları ile kabul edilen düzenleyici kanunlarda belirtilen kodlar arasında bir tutarsızlıkla karşılaştılar, 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 operatörleriyle 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'in geri dönüşümü için modern çözümler, özellikle de gıda şişelenmiş polietilen tereftalat içine geri dönüşüm için SSP teknolojisi sunar. Şimdi dünyada böyle 21 hat var, dedi Danil Polyakov, Bölge Satış Müdürü. Teknoloji, şişelerin gıda kapları için pelet haline getirilmesini içerir. İlk adım, kağıt lifleri ve yüzey kirleticileri ile etiketler ve yapıştırıcı tamamen temizlendiğinde yıkamadır. Daha sonra, şişeler, renge göre sıralanan pullar halinde ezilir. Ardından kirliliklerin (ahşap, metal, kauçuk, renkli pullar) 20 ppm'den daha düşük bir seviyeye çıkarılması gelir.

Bay Polyakov'a göre, ekstrüzyon sürecinde çeşitli granüller elde edilebilir: silindirik veya küresel, amorf veya kristalize.

Şirket temsilcisi, Viscotec'in müşterilerine PET şişeleri tabaka haline getirme teknolojisini sunduğunu söylüyor. Gerhard Osberger. 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 temsilcisi Christoph Wioss PET pullardan gıda plastik şişelerinin 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, “Yine de göz ardı edemeyeceğimiz bir faktör daha var, o da kamu bilinci” diyor. Rafael Grigoryan. “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.”

Bunlar, “Polimer Geri Dönüşüm 2017” sektör konferansının sonuçlarıydı. Ayrıntılı bir liste takvimimizde bulunabilir.

Bir hata mı fark ettiniz? Seçin ve Ctrl+Enter tuşlarına basın

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, daha sonra tüm canlıları soluyan atmosfere toksik maddeler salınır.

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 atık olup, bunlar da yeni ürünlerin işlenmesi ve üretilmesi yoluyla ortadan kaldırılır.
2. Kamu tüketim atıkları, insanların günlük yaşamlarıyla ilgili, genellikle gıda atıklarıyla birlikte atılan tüm çöplerdir. Çöpleri ayrı torbalarda toplama ve ayrıca 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 getirmeyecek, 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. Kurutucu.
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.