Особенности технологии утилизации полимерных пленок
Сообщение, сделанное 18 апреля 2006 г. доцентом кафедры технологии нефтехимического синтеза и переработки полимерных материалов БГТУ к.т.н. Александром Мануленко на международной конференции «Управление отходами».
В настоящее время полимерные материалы очень широко применяются во всех сферах деятельности человека. Ежегодно в мире производится около 130 млн т крупнотоннажных полимерных материалов (полиолефины, стирольные пластики, поливинилхлорид, ПЭТФ, полиамид). Около 30% выпускаемых пластмасс расходуется на изготовление различного вида полимерных пленочных материалов. Основные потребители пленок — сельское хозяйство, строительная индустрия, промышленный сектор, но более всего они нашли применение в тароупаковочной отрасли. Полимерные пленки относятся к продукции с малым сроком эксплуатации. Рост объемов производства и потребления полимерных материалов, в том числе и пленок, неизбежно ведет к увеличению количества отходов. Отходы полимерных материалов подразделяются на технологические отходы переработки пленок и промышленные отходы потребления пленок, например, при изготовлении тароупаковочных изделий. Проблема утилизации отходов полимерных материалов, в том числе и пленок, — проблема не только производственная, но и экологическая. Наиболее целесообразным экологически и обоснованным экономически представляется повторное использование промышленных полимерных отходов потребления. Установлено, что повторная переработка полимеров не оказывает значительного влияния на свойства получаемых изделий. В процессе повторной переработки рекомендуется несколько повысить или понизить температуру литья под давлением и увеличить число оборотов шнека при экструзии.
Одним из основных параметров качества полимерных отходов является их чистота. Самыми чистыми и стабильными по свойствам являются технологические отходы производства пленок. Уровень повторной переработки таких отходов достигает 80%. Отходы потребления пленок, доля которых составляет более 20% общей массы полимерных отходов, могут быть загрязнены типографской краской, продуктами металлизации, алюминиевой фольгой, а также остатками и следами упаковываемой в нее продукции. Уровень регенерации таких отходов оценивается примерно в 50-60%. Технологические отходы производства пленок измельчаются, подвергаются агломерации и гранулируются. Полученный регранулят может добавляться к первичному сырью в количестве 10-30% при изготовлении основной продукции. Регранулированные технологические отходы пленок более целесообразно использовать при изготовлении продукции технического назначения литьем под давлением, экструзией и другими методами. Отходы потребления пленок требуют более трудоемкой и длительной подготовки. Вначале отходы сортируются, от них отделяются инородные механические включения и полимерные отходы разделяются по химической природе. Затем отходы измельчаются на специальных измельчителях и поступают на мойку. Процессы измельчения и мойки могут быть совмещены в специальных устройствах. Измельченные и отмытые отходы обезвоживаются на центрифугах и подаются на агломерацию.
Полученный агломерат отходов пленки гранулируется на линии грануляции полимерных отходов. Линии для грануляции агломерата полимерных пленок должны иметь экструдеры с дегазационными зонами и специальные фильтры в виде дисков или движущихся лент из металлической сетки, которые располагаются перед гранулирующей головкой или конструктивно совмещены с ней. Технологические процессы и режимы агломерации и грануляции должны тщательно выбираться для каждого типа полимера, чтобы исключить повторную термическую деструкцию полимера. Регранулированные отходы потребления полимерных пленок возможно использовать для изготовления тех же изделий, что и из регранулята технологических отходов пленки. Учитывая, что регранулят отходов потребления полимерных пленок обладает невысокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами в сравнении с исходными материалами, целесообразно использовать его при создании полимерных композиционных материалов различного назначения. В составе композиционного материала регранулят может выполнять роль как модифицирующей добавки, так и базового полимера. В качестве модифицирующих добавок могут применяться термопластичные полимеры, термопластичные эластомеры, кремнийорганические полимеры, а также ультрадисперсные, минеральные, эластомерные и волокнистые наполнители. Результаты проводимых исследований показывают, что на основе регранулированных отходов полимерных пленок можно производить полимерные композиционные материалы с высокими регулируемыми свойствами для изготовления изделий технического назначения.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
В настоящее время полимерные материалы очень широко применяются во всех сферах деятельности человека. Ежегодно в мире производится около 130 млн т крупнотоннажных полимерных материалов (полиолефины, стирольные пластики, поливинилхлорид, ПЭТФ, полиамид). Около 30% выпускаемых пластмасс расходуется на изготовление различного вида полимерных пленочных материалов. Основные потребители пленок — сельское хозяйство, строительная индустрия, промышленный сектор, но более всего они нашли применение в тароупаковочной отрасли. Полимерные пленки относятся к продукции с малым сроком эксплуатации. Рост объемов производства и потребления полимерных материалов, в том числе и пленок, неизбежно ведет к увеличению количества отходов. Отходы полимерных материалов подразделяются на технологические отходы переработки пленок и промышленные отходы потребления пленок, например, при изготовлении тароупаковочных изделий. Проблема утилизации отходов полимерных материалов, в том числе и пленок, — проблема не только производственная, но и экологическая. Наиболее целесообразным экологически и обоснованным экономически представляется повторное использование промышленных полимерных отходов потребления. Установлено, что повторная переработка полимеров не оказывает значительного влияния на свойства получаемых изделий. В процессе повторной переработки рекомендуется несколько повысить или понизить температуру литья под давлением и увеличить число оборотов шнека при экструзии.
Одним из основных параметров качества полимерных отходов является их чистота. Самыми чистыми и стабильными по свойствам являются технологические отходы производства пленок. Уровень повторной переработки таких отходов достигает 80%. Отходы потребления пленок, доля которых составляет более 20% общей массы полимерных отходов, могут быть загрязнены типографской краской, продуктами металлизации, алюминиевой фольгой, а также остатками и следами упаковываемой в нее продукции. Уровень регенерации таких отходов оценивается примерно в 50-60%. Технологические отходы производства пленок измельчаются, подвергаются агломерации и гранулируются. Полученный регранулят может добавляться к первичному сырью в количестве 10-30% при изготовлении основной продукции. Регранулированные технологические отходы пленок более целесообразно использовать при изготовлении продукции технического назначения литьем под давлением, экструзией и другими методами. Отходы потребления пленок требуют более трудоемкой и длительной подготовки. Вначале отходы сортируются, от них отделяются инородные механические включения и полимерные отходы разделяются по химической природе. Затем отходы измельчаются на специальных измельчителях и поступают на мойку. Процессы измельчения и мойки могут быть совмещены в специальных устройствах. Измельченные и отмытые отходы обезвоживаются на центрифугах и подаются на агломерацию.
Полученный агломерат отходов пленки гранулируется на линии грануляции полимерных отходов. Линии для грануляции агломерата полимерных пленок должны иметь экструдеры с дегазационными зонами и специальные фильтры в виде дисков или движущихся лент из металлической сетки, которые располагаются перед гранулирующей головкой или конструктивно совмещены с ней. Технологические процессы и режимы агломерации и грануляции должны тщательно выбираться для каждого типа полимера, чтобы исключить повторную термическую деструкцию полимера. Регранулированные отходы потребления полимерных пленок возможно использовать для изготовления тех же изделий, что и из регранулята технологических отходов пленки. Учитывая, что регранулят отходов потребления полимерных пленок обладает невысокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами в сравнении с исходными материалами, целесообразно использовать его при создании полимерных композиционных материалов различного назначения. В составе композиционного материала регранулят может выполнять роль как модифицирующей добавки, так и базового полимера. В качестве модифицирующих добавок могут применяться термопластичные полимеры, термопластичные эластомеры, кремнийорганические полимеры, а также ультрадисперсные, минеральные, эластомерные и волокнистые наполнители. Результаты проводимых исследований показывают, что на основе регранулированных отходов полимерных пленок можно производить полимерные композиционные материалы с высокими регулируемыми свойствами для изготовления изделий технического назначения.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 18 за 2006 год в рубрике жкх
