Вторинна сировина - це не сміття

ВТОРИННА СИРОВИННА З ПЛАСТИКУ – ЦЕ НЕ СМІТТЯ!!!

Ю. ДУДЕНКО                                                          shyllgga- jja@ukr.net

Проаналізовано структуру полімерних відходів, методи вторинної переробки відходів полімерів.

Мета статті. Метою роботи є аналіз сучасних технологій переробки відходів полімерів, що дозволить вирішити проблему повторного використання значної частини відходів та зменшить їх вплив на довкілля.

Ключові слова: пластик, полімери, утилізація, полімерні відходи, термопласти.

Пластмаси представляють собою досить великий діапазон пластичних матеріалів, що володіють високими фізичними і хімічними характеристиками.

Завдяки своїм специфічним властивостям пластмаси широко використовуються в різних галузях народного господарства, починаючи від виготовлення товарів повсякденного попиту і закінчуючи найбільшими машинобудівними і суднобудівними виробництвами [2].

Незамінна роль пластмас у народному господарстві обумовлюється багатьма факторами, серед яких можна назвати не тільки їх високі експлуатаційні властивості, але і можливість замінювати порівняно дешевими пластиками дорогі і дефіцитні матеріали.

Сьогодні виробляється приблизно 150 видів пластиків. 30 % від цього числа представляють суміші різних полімерів. Стандартні термопласти – ПЕНГ, ПЕВГ, ПП, ПС, ПВХ – складають до 80 % полімерів, що випускаються. На частку конструкційних пластиків - полікарбонати, поліаміди, ПЕТФ, ПММА, поліфеніленоксид – припадає до 19 %. Решта 1 % – це полімери із специфічними унікальними властивостями: поліефіркетони, поліфеніленсульфіди і багато інших.

У зв’язку з безперервним зростанням обсягу виробництва і споживання пластмас збільшується і кількість їх відходів.

Вторинна сировина або відходи - це речовини, які утворюються в результаті роботи підприємств або життєдіяльності людини. Якщо відходи виробництва або діяльності людини можна повторно переробляти в готову продукцію, вони відносяться до категорії «вторинна сировина» [5].

Вторинна сировина повторній переробці піддається під впливом спеціалізованих механізованих подрібнювачів, а також високих температур або хімічних реагентів.

Нині чіткої класифікації полімерних відходів немає, але практичний досвід їх утилізації, що є сьогодні, дозволяє розділити полімерні відходи на чотири групи, кожна з яких вимагає різних господарсько-організаційних і специфічно-технологічних заходів для залучення до переробки [1]:

- технологічні відходи виробництва пластмас. Частина відходів, хімічні, фізичні і механічні властивості яких відповідають нормам технологічного процесу цього виробництва, може бути залучена до повторної переробки, а інші відходи, що не гарантують високої якості виробів (при звичайних способах вторинної переробки), знищуються або передаються як вторинна сировина на інші переробні підприємства;

- відходи виробничого споживання накопичуються в результаті виходу з ладу виробів з полімерних матеріалів, що використовуються в різних галузях народного господарства. Ці відходи є найбільш однорідними, малозабрудненими, тому представляють найбільший інтерес з погляду повторної переробки. Зазвичай, ці відходи подрібнюють у ножовій дробарці, а потім пропускають через екструдер;

- полімерні відходи сфери виробництва і споживання містять відходи полімерів, такі, наприклад, як плівкові матеріали в сільському господарстві, пакувальні матеріали в торгівлі та ін. Такі відходи, зазвичай, сильно забруднені, містять чужорідні тіла, мають підвищену вологість;

- відходи громадського споживання накопичуються у населення, на підприємствах громадського харчування тощо, а потім потрапляють на міські звалища; зрештою вони переходять у нову категорію відходів – змішані відходи.

На сьогоднішній день існує три основних способи вторинної переробки полімерів [5].

Першим є термічний розклад за допомогою піролізу, який може відбуватися як в присутності кисню, так і без нього. В результаті піролізу виходять напівфабрикати-мономери, які в подальшому можуть використовуватися при синтезі.

 Другий за популярністю спосіб пов'язаний з розкладанням матеріалу до рівня низькомолекулярних продуктів. Отримані продукти вторинної переробки можуть бути використані для виготовлення ливарних пластмас і легкорозчинних клеїв.

В даний час в Україні найбільшого поширення набув третій метод вторинної переробки полімерних матеріалів, який називається механічним рециклінгом, в результаті якого може бути отриманий гранулянт, придатний для вторинного виробництва пластмас [4].

 Технологічний процес переробки ділиться на наступні етапи: сортування (грубе) і ідентифікація (для змішаних відходів); подрібнення і дроблення; відмивання і сушка; агломерація або грануляція.

Першим етапом переробки є поділ змішаних (побутових) відходів термопластів за видами, яке проводять наступними основними способами: флотаційним, поділом у важких середовищах, аеросепарацією, електросепарацією, хімічними методами і методами глибокого охолодження.

Найбільшого поширення набув метод флотації, який дозволяє розділяти суміші таких промислових термопластів, як ПЕ, ПП, ПС і ПВХ. Поділ пластмас проводиться при додаванні в воду поверхнево-активних речовин, які вибірково змінюють їх гідрофільні властивості. Другий етап полягає в подрібненні полімерної сировини в крихту, розміри якої повинні складати 10-30 міліметрів в залежності від матеріалу. Потім йде відмивання і сушіння полімерної сировини з будь-якими типами забруднень. Цей етап найважливіший, так як від якості відмивання безпосередньо залежить якість готової продукції і конкурентоспроможність підприємства. Наступний етап - агломерація або грануляція. Агломерація представляє собою спікання відмитої крихти в невеликі грудочки. Агломерат вже можна реалізовувати як вторинну сировину або гранулювати. При грануляції полімерна сировина стає більш однорідною, якісною і має велику насипну густину.

Полімерні матеріали все більше і більше використовуються при виготовленні різних виробів, які широко застосовуються в промисловості та побуті. Разом з тим все більше постає проблема переробки відходів полімерів. Найефективніший шлях її вирішення – це розробка технологій переробки полімерів з метою отримання матеріалів з поліпшеними показниками [3].

В той же час відходи термопластів є цінною вторинною сировиною. Їх переробка та повторне використання дозволить заощадити значну кількість первинних пластмас, які виробляються з нафтової сировини, а також знизити викиди у атмосферу.

Переробка полімерних відходів у нові матеріали і вироби – найбільш економічно доцільний шлях їх використання. Оскільки вторинна переробка полімерних відходів приблизно в два рази менше енергоємна, ніж виробництво первинних полімерів, оскільки при цьому економиться нафтова сировина, то рециркуляція полімерних відходів виявляється економічно вигідною.

ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАННЯ

1.   Бахарева В.Е. и др.  Переработка пластмасс. Справочное пособие. Под редакцией Брагинского В.А. – Ленинград: Химия, 1985

2 Гуль В.Е., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс. – Москва: Химия, 1985

3 Пластиковий вік [Електронний ресурс]. – Режим доступу: www.naturalist.if.ua/?p= 3126#ixzz2xSExodsa.

4 Теряева Т.Н. Технология получения и переработки литьевых полимерных композиционных материалов конструкционного назначения на основе матриц различной природы: Автореф. дис. докт. техн. наук. – АлГТУ им. И.И. Ползунова, Барнаул, 2011.

5.       Швецов Г.А. и др. Технология переработки пластических масс. – Москва: Химия,1988