Переработка полимеров

23/072018
Переработка полимеров

Переработка полимеров — процедура, с помощью которой производят вторичные полимеры, полученные из отходов первичных. Для каких целей выполняют такую переработку, какими способами идентифицируют полимерные отходы, и из каких этапов состоит данная процедура?

Для каких целей необходима вторичная переработка полимеров?

Любое полимерное изделие в результате длительной эксплуатации, рано или поздно, приходит в негодность. Более того: в процессе эксплуатации таких изделий (точно так же, как и при их производстве) образуются многочисленные полимерные отходы.

Под воздействием различных факторов — температуры, давления, влаги, излучений разного характера и т.д. — полимеры начинают менять свои свойства. Таким образом, полимерные материалы становятся опасными не только для экологии, но также для жизни и здоровья людей.

Чтобы не допустить пагубного воздействия полимерных отходов на окружающую среду, используют разные способы переработки материалов. Однако забота об экологии — не единственная причина для вторичной переработки. Такие отходы являются отличным вторичным сырьем для производства различной продукции — упаковок для бытовой химии, баков и контейнеров, строительных деталей, пластиковых труб и т.д.

Виды отходов и методы идентификации полимеров

Первые места по объему материала для вторичного полимерного сырья занимает строительная сфера, для которой характерны следующие виды отходов:

  • Пленки для парников и различных строительных материалов.
  • Полимерные материалы для отделки стен, потолков и пола помещений.
  • Тепло- и звукоизоляционные полимерные материалы.
  • Разнообразные кабели, пластиковые емкости, трубы, профили и т.д.

Все полимерные отходы можно разделить на несколько основных групп, в зависимости от типа и вида полимера:

  • Полиэтилен
  • ПЭТ (полиэтилентерефталаты)
  • Ламинированная бумага
  • ПВХ (поливинилхлорид)
  • Полистирол
  • Полипропилен

Но как определить, к какому виду относится конкретное изделие, отправленное на переработку? Для этого используются особые методы идентификации полимеров:

  • ИК-спектроскопия

С помощью специального оборудования производится сравнение спектров утилизированных полимеров с первичными.

  • Ультразвук

Используя аппараты для ультразвукового исследования, специалисты выполняют замеры частоты и колебаний звуковой волны, которые у каждого полимера имеют собственные значения.

  • Рентгеновское излучение (рентгеноструктурный анализ)

В этом случае применяют метод спектроскопии рентгеновского излучения по длине и энергии волн.

  • Лазерно-пиролизная спектроскопия

Принцип этого метода похож на рентгеноструктурный анализ, но вместо рентгеновских лучей в данном случае используют лазерное излучение.

Технология переработки полимеров

После проведения идентификации полимера выбирают подходящий способ для его переработки. Общие этапы технологии переработки для большинства полимеров следующие:

  • Первичное (грубое) разделение полимерных отходов

Проводится первичная сортировка на основании результатов идентификационной процедуры. При этом в обязательном порядке учитываются отличительные признаки полимеров.

  • Механическое измельчение

Разделенные отходы подвергаются измельчению либо при комнатной температуре, либо с помощью криогенного способа — заморозке в среде хладагентов.

  • Отмывка отходов

Следующий этап — отмывка полимерных отходов в моечных машинах с использованием специализированных моющих средств.

  • Отжатие и обезвоживание

Из моечной машины отходы подают в центрифугу, где происходит их отжатие, а затем почти полное обезвоживание в сушильной машине.

  • Изготовление гранул

После сушильной машины обезвоженная масса попадает в экструдер, где под действием высокой температуры расплавляется и «расплющивается». Затем происходит обрезка полимерных листов на гранулы.

Если требуется переработка тонкой ПО пленки, вместо экструдера используется агломератор.

  • Охлаждение

Из экструдера готовые гранулы перемещают в холодильную камеру для охлаждения.

  • Обезвоживание и сушка

Один из заключительных этапов — обезвоживание гранулята после холодильной камеры и завершающая сушка в особых сушилках с производительностью порядка 500 кг гранулята в час.

  • Упаковка

Последний этап — упаковка готовой продукции и ее отправка на дальнейшее хранение.

Полученные гранулы полимера могут применяться для производства пластиковых изделий: труб различного назначения, строительных материалов, поддонов для грузов и т.д. При этом следует учитывать, что любые изделия из переработанного полимерного сырья имеют значительно меньший срок эксплуатации, чем изделия из первичных полимеров.

Чтобы повысить срок эксплуатации изделий и улучшить их характеристики, к вторичному сырью часто добавляют первичное (порядка 20-30%), а также вводят разнообразные пластификаторы, и наполнители. Благодаря таким методам удается не только качественно выполнять переработку вторсырья, но и получать более функциональный полимерный продукт.