Вторичная переработка пластмасс как пример утилизации полимерных материалов

Известны попытки улучшить совместимость смесей отходов ПЭ и ПС путем их предварительной обработки и создания благоприятных «поверхностных» условий для совместной переработки. Оказалось, что обработка отходов смесью бензин—бензол (1 : 1) в течение 2 мин приводит к повышению жесткости и прочности при соотношении ПЭ : ПС = 1 : 1 в гораздо более значительной степени, чем это достигается, например, введением СЭВА. Предварительная обработка смесей ПЭ и ПС различного состава смесью серной кислоты с металлическим натрием показала, что в области высоких содержаний ПС (свыше 70 %) этот прием также приводит к резкому возрастанию жесткости и прочности изделий из смесей.

Таким образом, обобщая разнообразные результаты по использованию различных полимеров и сополимеров в качестве добавок, улучшающих свойства смесей отходов, можно сделать следующие выводы:

1. правильный выбор полимера или сополимера зависит от химического состава смеси отходов;

2. используемые добавки в смеси отходов играют роль своеобразного поверхностно-активного полимера, способствуя лучшему совмещению компонентов смеси;

3. в смесях, основными компонентами которых являются ПЭ и ПС, в качестве добавок лучше использовать блоксополимеры стирола и этилена, а также сополимеры этилена с винилацетатом; в тех случаях, когда в состав смеси входит ПВХ, эффективным с точки зрения улучшения свойств смеси является введение ХПЭ;

4. оптимальные количества добавок зависят от их химической природы и состава смеси отходов и колеблются в пределах 5—20 % (масс.);

5. применение ХПЭ является эффективным только в том случае, когда одновременно с ним используются сильные антиоксиданты.

Таким образом, можно выделить три направления, позволяющие улучшать свойства смесей отходов полимеров без их разделения на компоненты: введение в смесь полимеров или сополимеров различной природы, выполняющих функцию ПАВ; поверхностная обработка отходов; модификация смесей сшивающими агентами (вероятно, это может быть и радиационное сшивание). Каждое из этих направлений имеет свои преимущества и недостатки, поэтому нельзя отдать предпочтение какому-либо одному из них. Выбор метода определяется комплексом экономических, сырьевых, эксплуатационных и других факторов [1].

3. Повторное использование  чистых, незагрязненных однотипных отходов пластмасс

Повторное использование чистых, незагрязненных однотиповых отходов пластмасс не составляет больших трудностей и довольно широко используется на практике. Извлекаемый лом или отходы пластмасс смешивают с исходным материалом для получения высококачественного продукта или используют в качестве вторичного сырья. Наиболее эффективна рециклизация таких видов отходов на месте, когда транспортные и эксплуатационные расходы сводятся к минимуму, состав отходов легко контролировать, уменьшая количество примесей в нем. При этом лом и отходы должны храниться чистыми, иногда их предварительно отделяют от упаковочных материалов и сортируют по цвету.

В процессе обработки полимерные материалы подвергаются химическим превращениям, в результате которых могут изменяться их физические свойства. Эти изменения часто приводят к непригодности пластмасс для дальнейшего использования. Например, при взаимодействии полиолефинов с кислородом как при повышенных температурах, так и под действием УФ-лучей (фотохимическое окисление) уменьшается молекулярная масса и упругость твердых материалов. Для предотвращения этого явления в процессе производства упаковочного материала в полиолефины добавляют 0,1% антиокислителей. С целью снижения объемной массы отходы подвергают механической и термической обработке, получаемые при этом материалы, часть в виде гранул, пригодны для вторичного использования [5].

Заключение

При создании новых химических производств и реконструкции действующих предприятий серьезное значение имеет охрана окружающей среды и создание замкнутых энерготехнологических процессов. В работе рассмотрены различные приемы переработки вторичного сырья для комплексного решения вопросов создания безотходных или малоотходных производств. Такой подход предполагает комплексную переработку сырьевых ресурсов и анализ химического производства как большой системы. Комплексная переработка сырья определяется спецификой сырьевых ресурсов, возможностью направленной их переработки и создания по существу замкнутых технологических циклов с использованием вторичных материальных ресурсов.

Литература

1. Быстров Г.А., Гальперин В.М., Титов Б.П. Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс. Л.: Химия, 1982. С. 178 – 214.

2. В.В. Кафаров. Принципы создания безотходных технологий химических производств, М.: Химия, 1982. С. 285.

3. Цыганков А.П., Балацкий О.Ф., Сенин В.М. Технический прогресс – химия – окружающая среда. М., Химия, 1979. 296 с.

4. Д.А. Арашкевич. Вторичная переработка отходов пластмасс и специальные роторные дробилки / Пластические массы, 2003, № 5, с. 13

5. А.П. Цыганков, В.Н. Сенин. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. М.: Химия, 1988. С. 120 – 131.

2