ООО «БИЗНЕС ПАК» группа компаний «Юникс Пак» Производство и реализация
упаковочных и расходных материалов
При заказе от 5 000 р. бесплатная доставка по Москве и Подмосковью
+7 (498) 653-40-80
Обратный звонок
Товаров: 0 На сумму, руб: 0,00

Переработка вторполимерного сырья

В настоящее время существует несколько методов использования вторполимерного сырья:

  • сжигание для получения энергии;
  • пиролиз, или термическая деструкция – разложение материала до исходных мономеров;
  • повторное использование;
  • вторичная переработка.

Сжигание отходов в специальных печах – метод, как правило, нерентабельный. Во-первых, отходы в этом случае необходимо предварительно сортировать. Во-вторых, при сжигании безвозвратно теряется сырье, которое могло бы использоваться для дальнейшей переработки. В-третьих, образующиеся в результате сжигания многих веществ продукты достаточно токсичны, они могут загрязнять окружающую среду.

При термическом разложении вторичного полимерного сырья происходит деструкция материала с образованием низкомолекулярных соединений. В процессе пиролиза под влиянием высокой температуры из ВПС получают полезные продукты. Воздействие температуры ниже 600° C приводит к образованию преимущественно жидких веществ. При более высокой температуре получают газообразные соединения, в том числе и технический углерод.

Вторполимерное сырье

В настоящее время разработаны различные технологии, которые позволяют преобразовывать полимерные отходы в полезные вещества. Одной из них является пиролиз ПВХ (например, пищевая пленка) с добавлением ПЭ, ПС и ПП. Процесс осуществляется с использованием катализатора Фриделя-Крафтса. Под воздействием температуры 350° C и давления 30 атмосфер смесь обрабатывается водородом. В результате образуются ценные химические продукты: пропан, бензол, толуол, кумол, альфа-метилстирол, этан, хлористый водород и др. Выход полезных веществ составляет до 45%. Данный метод имеет свои недостатки, однако он позволят получать продукты, которые могут использоваться промышленностью для дальнейшей переработки.

Еще один метод преобразования полимерных отходов – каталитический термолиз. Он позволяет получать мономеры при более низких температурах. Переработке в таком щадящем режиме могут подвергаться, например, ПЭТФ (пластиковые бутылки и др.), ПС и др. Полученные в результате каталитического термолиза мономеры используются в качестве сырья для дальнейших процессов поликонденсации и полимеризации. Так, в США при переработке использованных бутылок из ПЭТФ получают этиленгликоль и диметилтерефталат. Из этих мономеров затем вновь синтезируют ПЭТФ для изготовления бутылок.

И все-таки наиболее экономически выгодным и предпочтительным с точки зрения экологии способом утилизации ВПС является его повторное использование. Сюда же можно отнести и изготовление из вторичного полимерного сырья новых изделий. Применение данного способа позволяет вернуть в производство уже использованные упаковочные материалы. Разумеется, предварительно она должна подвергнуться необходимой обработке (дезинфекции, мойке, сушке т.д.). Обязательным условием при этом является наличие разрешения санитарных организаций на повторное использование упаковки и ее контакт с определенными продуктами. Этот способ наиболее целесообразен для ПЭТФ-бутылок.

Сейчас во многих развитых странах широко применяется практика переработки смешанных полимерных отходов в новые изделия (в декоративные материалы, строительные панели и др.). Показательным примером служит опять же Америка. Здесь используется огромное количество ПЭТФ-тары и полимерных упаковок (стейч-пленка, воздушно-пузырчатая пленка и др.). С целью рациональной переработки ПЭТФ-отходов разработана национальная программа. Результатом ее реализации уже стало значительное увеличение использования полимерных отходов в качестве сырья для производства различных изделий. В ближайшее время уровень вторичной переработки полиэтилентерефталата в США планируется довести до 30%. Основные этапы этой программы:

  • организация сбора использованных упаковочных материалов и тары у населения;
  • сортировка собранных отходов;
  • переработка сырья в новые изделия (процесс переработки может включать в себя несколько этапов);
  • реализация полученных изделий.

В рамках данной программы предусмотрен ряд мероприятий: организация специальных пунктов сбора отходов по всей стране, создание координационных центров и "горячих" линий, налаживание необходимых связей, обучение граждан, реклама, публикация данных по сбору сырья и др. К участию в программе планируется привлечь не менее 50% населения.

Перспективным способом переработки полимерных отходов является производство гранулята. Для улучшения качества сырья к нему добавляют модификаторы, стабилизаторы, красители и другие вещества. Гранулированные пластики удобно использовать при производстве различных изделий.

Хорошим опытом работы в данном направлении обладает Германия. В конце прошлого века здесь была создана "Дуальная система". Системой предусматривается привлечение предприятий, которые производят, используют упаковку и перерабатывают ее. Чтобы использованные упаковочные материалы отправлялись не на свалку, а на переработку, были приняты меры по обеспечению раздельного сбора отходов. В настоящее время в Германии около каждого жилого дома имеются урны для дифференцированного сбора мусора. Таким образом, первичная сортировка отходов осуществляется в основном потребителем. В производственных условиях отходы повторно сортируются на специализированных линиях. В итоге продукт переработки возвращается в производство в виде вторичного сырья. На упаковку, которая подлежит повторному использованию или переработке наносится знак "Зеленая точка" (Der Grune Punkt). Сейчас такая экологическая маркировка применяется во многих странах.

Для повышения эффективности переработки вторичного полимерного сырья применяются различные способы его модификации:

  • Химический способ (сшивание при помощи пероксидов, малеинового ангидрида, кремнийорганических жидкостей и др.).
  • Физический способ (добавление к сырью некоторых неорганических веществ – графита, мела, оксидов и др.).
  • Физико-химический способ (при помощи минеральных и органических наполнителей – термопластов, воска, сажи, технических лигнинов и др.).
  • Технологический способ (сочетание различных методов переработки).

Для восстановления технологических свойств сильно изношенных материалов было предложено использовать полиорганосилоксаны и инициирующие добавки. Специальные режимы обработки сырья позволяют получать привитые сополимеры и пространственно-структурированные вещества с поперечными силоксановыми связями. Они сочетают в себе одновременно и высокую прочность, и эластичность. В результате применения данного метода механические свойства материала улучшаются, повышается его атмосферо- и теплостойкость, химическая стабильность.

Сейчас большое значение придается рациональному использованию вторичного ПА. Полиамиды – довольно дорогостоящий материал с ценными физико-механическими и химическими свойствами. Многообразие видов отходов из ПА требует использования различных методов их переработки. Механические свойства ПА из изношенных изделий легко улучшаются термическим воздействием на сырье посредством сред-теплоносителей (минерального масла, воды и др.). При этом одновременно осуществляется его облучение инфракрасными лучами. Процесс термообработки идет по принципу отжига, он включает в себя этапы нагрева, выдержки и охлаждения вторсырья. Физико-механические свойства получаемого материала зависят от режима термообработки, вида теплоносителя и длительности сушки.

Большинство применяемых способов модификации основано на радикальноцепном взаимодействии окисленных фрагментов исходного полимера и активных групп наполнителя или добавки. Среди всех методов переработки особый интерес представляет получение из ВПС композиционных материалов. Одной из основных модифицирующих добавок при производстве полимерных материалов из вторсырья является лигнин. Это природный полимер, который содержится в сосудистых растениях и некоторых водорослях. При накапливании лигнина в клетках растений происходит их одревеснение, повышается прочность клеточных стенок. В среднем древесина содержит около 30% лигнина. В промышленности лигнин является отходом целлюлозного производства и гидролиза растительных материалов. Он обладает структурой и химическими свойствами, характерными для фенолов. Это позволяет отнести лигнин к основному классу веществ, применяемых для стабилизации полимеров. Добавление лигнина оказывает эффективное термо- и свтеостабилизирующее действие на окисленные полимеры.

Кроме того, из лигнина при помощи специального метода обработки получают микролигнин, или гидролизную муку. Его можно использовать для производства многих ценных продуктов: антиоксидантов, ароматических стабилизаторов, модификаторов для термопластов, наполнителей для термореактивных пластмасс и др. В настоящее время микролигнин нашел свое применение даже в пищевой и фармакологической промышленности. Из него получают ванилин, медицинские сорбенты для выведения из организма вредных веществ (тяжелых металлов, токсинов и т.п.).

Во многих странах проблема рационального использования полимерной тары и упаковок связана с организацией сбора и сортировки отходов. По мнению специалистов компании "Бизнес Пак", эти процессы являются достаточно трудоемкими. Практически во всех государствах Европы вопросы утилизации отходов решаются на законодательном уровне. Принятие соответствующих законов позволяет снизить темпы роста объемов полимерных отходов, улучшить организацию их раздельного сбора и вторичной переработки. В России также разрабатываются и внедряются эффективные способы утилизации вторполимерного сырья. В нашей стране полимерные отходы начали использоваться в качестве вторичного сырья с конца 70-х годов, работа в данном направлении продолжается и сейчас.