Переработка полиэтилена: оборудование, технология. Переработка полиэтилена в домашних условиях
Как перерабатывают полиэтиленовые пакеты - Как это сделано, как это работает, как это устроено
Подмосковная компания "Эксперт Втор" перерабатывает не все виды полиэтиленовых пакетов, а только пленку, пакеты, мешки, брак производства стрейч-пленки (так называемая термоусадочная пленка) и ПВД.
ПВД – это полиэтилен высокого давления или, как его еще называют, полиэтилен низкой плотности. Отходы ПВД могут образовываться при непосредственном производстве полиэтиленовой пленки. Много отходов – в магазинах (упаковка бутылок, ящиков, коробов), на стекольных заводах (от упаковки бутылок, банок), на ликеро-водочных и пивных заводах (от упаковки тары или готовой продукции).
Стрейч-пленка – это линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД). Она может сильно растягиваться. Благодаря этому свойству, а также повышенной устойчивости к проколам и разрыву, стрейч-пленку применяют для упаковке различных товаров, в частности на поддонах (паллетах). Отходы стрейч-пленки, в основном, образовываются и накапливаются на складах любого значения, на таможенных терминалах, в логистических центрах и т. д.
Популярные пакеты-майки из ПНД (полиэтилен низкого давления) и «биоразлагаемые» пакеты, которые можно встретить, например, в «Азбуке вкуса», компания не перерабатывает. Не подходят также полипропиленовая пленка, ПВХ-пленка, воздушно-пузырчатая пленка, полиамидная пленка, многослойные пленки ПВД+ПП, ПВД+ПА, а также двухсторонние двухцветные пленки. Также не принимается пленка, загрязненная маслами, жирами, пищевыми отходами и ядохимикатами.
Собранный полиэтилен сперва попадает на склад. Здесь может храниться до 100 тонн отходов пленки, естественно в прессованном виде. На первом этапе сырье проходит тщательную сортировку. Отделяют стрейч от ПВД, выбраковывают не перерабатываемые мощностями предприятия виды пленок.
Далее сырье раскладывается по цветам: натуральный, белый, синий, красный, черный и т.д., так как от этого напрямую зависит качество конечного продукта.
После сортировки пакеты определенного цвета пускают в дробилку. В ней на V-образных ножах (такой тип называется еще «ласточкин хвост») пленка измельчается до однородных по размерам частиц. Ножи приводятся в действие электродвигателем.
Из дробилки, по пневмотранспортеру, так называемая «дробленка» попадает в мойку. В ней, с добавлением специальных чистящих растворов, «дробленка» очищается от пыли и других не полиэтиленовых включений.
Следующий этап переработки – это агломерация. В нем происходит так называемая «варка». Оператор загружает чистую «дробленку» в рабочую камеру через загрузочное окно.
Сырье по направляющим попадает на вращающийся ротор, измельчается ножами и за счет трения о корпус и между собой разогревается до температуры пластификации. При этом весь объем загруженного сырья становится похожим на кашеобразную массу.
Когда материал становится однородным, в него добавляется «шоковая» вода, результате чего материал резко охлаждается и спекается в отдельные мелкие шарики неправильной формы. Еще некоторое время агломерат подсушивается при естественной температуре окружающей среды и выгружается в подготовленную тару, чтобы отправиться на заключительный этап. Сам процесс варки длится от 5 до 10 минут.
Процесс грануляции можно сравнить с прокручиванием фарша через мясорубку. Агломерат, который мы получили на предыдущей стадии, загружаем в бункер экструдера.
Его так называют, потому что в основе производства гранулы лежит метод экструзии — продавливание расплавленной массы через формующее отверстие.
В общем, «фарш» из вываренных пакетов расплавляется под действием нагревателей и давления, создаваемого вращающимся шнеком. Расплав полимера продавливается через фильтр во вращающуюся голову экструдера. Уже из него выходят так называемые нити. Для охлаждения их пускают по водяному рукаву, а затем – в ножи, где режутся на однородные гранулы.
Гранулы фасуются в чистые полипропиленовые мешки, примерно по 50 кг. Специальных условий хранения не требуется, но желательно, чтобы это было сухое помещение. Полученные гранулы, в зависимости от состава и цвета, продаются. Гранула стрейча натурального цвета идет на производство вторичного стрейча.
Гранула ПВД натурального цвета идет на производство вторичной термоусадочной или технической пленки. Цветные гранулы ПВД в основном идут на производство мусорных мешков.
Взято отсюда
Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.
Жми на иконку и подписывайся!
kak-eto-sdelano.livejournal.com
Вторичная переработка полиэтилена, утилизация ПВД отходов в России.
Полиэтилен представляет собой бесцветный полимер, обладающий химическим постоянством и способностью расплавляться при нагревании. Источником сырья является этиленовый газ. Производство полиэтилена происходит в процессе полимеризации молекул этилена под действием высокого или низкого давления, с образованием гранул размером 2 – 5 мм.
Полиэтилен высокого давления (или низкой плотности) обладает мягкой, гибкой структурой. Синтез полимеров производится в трубчатом реакторе или автоклаве. Структура ПВД имеет некоторую особенность: в ней множество ответвлений разной длины. Это свидетельствует о том, что связи слабые, поэтому полиэтилен не отличается прочностью. К тому же данный материал характеризуется повышенной текучестью в расплавленном состоянии и высокой гибкостью.
Полимер широко распространен в качестве упаковочного материала. Он применяется при изготовлении продуктовых пакетов, мусорных мешков, контейнеров, оберточной пленки. ПВД обладает большей гибкостью, мягкостью по сравнению с ПНД. |
Оглавление статьиВоздействие на природуУтилизация полиэтиленаПереработка пленкиПереработка кабеляСбор и вывоз отходовТехнология переработки ПВДИспользование вторсырья (видео) |
Воздействие отходов полиэтилена на природу
На производство полимера расходуется около четырех процентов мировой добычи нефти, которая является ограниченным и не возобновляемым природным ресурсом. Огромный недостаток материала в том, что разложение происходит чрезвычайно медленно. Иногда процесс может длиться до 1000 лет в зависимости от условий хранения.
Ветер с легкость разносит пакеты на расстояние до нескольких километров. Так ПВД мусор попадает в реки, океаны, засоряются водосточные трубы. В Индийском городке Мумбай в 2005 году в результате мощного наводнения погибли около 1000 человек. Администрация города пришла к заключению, что виной этому служили пакеты из супермаркетов. Они забили канализацию и желоба, в результате чего дождевая вода не могла стекать по коммуникациям, проходящим под землей. Похожая ситуация случалась и в Бангладеше в 1988 и 1998 годах.
Морские исследования свидетельствую о том, что мусор из пластика занимает 25% поверхности воды. В Тихом океане имеется Великий мусорный участок, доля полиэтилена в котором достигает 90%. Данный участок разделен на два пятна, размер каждого из них больше США. Большая свалка ежегодно заметно растет. В ближайшее десятилетие океанский мусор будет угрожать всему Тихоокеанскому региону, а также России.
Организации по защите природы бьют тревогу, поскольку от пластикового мусора каждый год гибнут свыше миллиона птиц и млекопитающих. Они заглатывают пакеты, принимая их за пищу. К примеру, в заливе Тринити в августе 2000 года умер кит- полосатик. В результате вскрытия в желудке были найдены пакеты из магазинов, листы пластмассы, пищевую упаковку, мусорные мешки. Примечательно то, что настоящей пищи в желудке не оказалось.
Утилизация полиэтилена
Защитить природу от загрязнения можно путем вторичной переработки полиэтилена. На сегодняшний день имеются различные способы переработки, в основе которых лежит взаимодействие с разными добавками (лигнином). Регенерация старой негодной пленки осуществляется методом экструдирования и агломерации. Для переработки жесткого полиэтилена применяются химические реагенты.
Вторичный полиэтилен после завершения срока службы также подвергается переработке. С экономической точки зрения переработанный ПВД выгоден для изготовления тары для сыпучих и жидких химических веществ, пленки промышленного и бытового назначения, фитингов, канализационных труб, упаковочной сетки, канистр. Переработка вторичного полиэтилена дает материал для изготовления автомобильных деталей (приборная панель, пластиковая отделка двери), ящиков для непродовольственных товаров.
Новые технологии способствуют производству вторичного ПВД высокого качества из отходов полиэтилена. Механические и физические свойства переработанного ПВД не хуже первичного. Применение использованного сырья снижает стоимость производства пластмассовых деталей.
В пунктах приема можно сдать использованный негодный полиэтилен по цене от 60 до 200 $ за тонну отхода. Ограждая природу от полиэтиленового мусора, вы извлекаете собственную экономическую выгоду.
Изделия из ПВД и их переработка
Полиэтилен высокого давления – самый распространенный бытовой материал. Это сырье для производства пищевые пакетов и мешков для мусора, пленки, гибких емкостей, гнущихся пластиковых упаковок, некоторых видов пластиковых бутылок.
Переработка полиэтиленовых пакетов
Из переработанных пищевых и мусорных пакетов изготавливают различные пластиковые емкости, пакеты для утилизации отходов, трубы.
Переработка пленки
Использованная полиэтиленовая пленка имеет небольшой срок эксплуатации и практически не изменяет качественного состояния. Поэтому процесс переработки относительно простой. В результате получается материал с похожими свойствами.
Отходы пленки, сильно изменившие свою структуру, перерабатываются немного сложнее. Они применяются при производстве твердых материалов. Чаще всего добавляются примеси, такие как древесные опилки. Данный материал популярен в сельском хозяйстве. Изготовленные из него ведра, бочки и другие изделия имеют особую прочность. Цена вторсырья полиэтилена ниже, поэтому стоимость изготавливаемых изделий соответственно ниже.
Кабельная изоляция
Пластиковая изоляция кабелей идет на производство строительных материалов и дорожных ограждений.
Сбор и вывоз отходов
Сбор ПВД отходов осуществляется в контейнеры. При накоплении определенного объема приезжают машины и увозят сырье на завод.
Сбор полиэтилена осуществляется также в пунктах приема. Эксперты определяют вид ваших отходов, взвешивают и оценивают. Переработка грязной полиэтиленовой пленки может стать причиной получения некачественного сырья. Поэтому первоначально материал моют.
Технология переработки отходов полиэтилена
Этап подготовки:
- доставка сырья;
- определение массы;
- контроль и сортировка.
Основной этап. После подготовки отходы поступают в перерабатывающий цех.
Необходимое оборудование для переработки полиэтилена:
- измельчитель полимерных отходов
- пневмотранспортная система
- экструдер;
- фильтрующий элемент;
- калибрующая экструзионная головка;
- ванна охлаждения;
- стренговый гранулятор.
Полиэтиленовые отходы измельчаются, затем поступают в приемную емкость. В цилиндре экструдера под воздействием нагревательных элементов сырье плавится, сжимается, перемешивается до гомогенного состояния. После фильтрации выдавливается через стренговую головку. Полученные нити отправляются в ванну охлаждения, затем нарезаются и поступают в накопительный бункер или тару для приема.
После завершения данного этапа переработки полиэтилена в гранулы, полимер передают в цех изготовления изделий.
Методы производства товаров из переработанного сырья
1) Литье под давлением представляет собой способ, при котором материал доводят до вязкой расплавленной консистенции. Затем под давлением впрыскивают в форму, в которой формируется изделие. Необходимое оборудование – термопластоавтомат.
- Подготовленный материал в необходимом количестве загружается в цилиндр. Расплав собирается в материальном цилиндре машины для последующего перемещения в сомкнутую форму (а).
- Пластикация полимера. Материальный цилиндр соединяется с узлом формы. Пластикатор, двигаясь, толкает в форму расплав (б).
- Впрыскивание сырья в форму и выдержка под давлением. Расплав заполняет форму, а пластикатор сдвигается (в).
- Охлаждения и застывание детали в форме (г).
- Отсоединение формы и извлечение детали (д).
Данным методом изготавливают упаковочные материалы из полиэтилена, штучные изделия, вес которых может варьироваться от нескольких килограммов до долей грамма.
2) Экструзия – это не останавливающийся технологический процесс, в котором исходное сырье продавливают через фильеру, экструзионную головку. Основной элемент в данном процессе – экструдер. Это оборудование для безостановочной обработки сырья из полиэтилена. Гранулы или агломерат засыпается в приемный бункер (автоматичеки или вручную). Затем сырье поступает в загрузочную зону шнека, обойдя горловину загрузочной воронки. Дальше передвигается по пластикационному цилиндру. В результате сдавливания, перемешивания и взаимодействия с горячим шнеком и цилиндром сырье плавится и приобретает однородное состояние. Для получения готового изделия необходимы дополнительные устройства: калибраторный стол, ванны охлаждения, тянущее и отрезное устройства,
- Зона питания – полимерное сырье из бункера передвигается в межвитковое пространство шнековой зоны I и уплотняется.
- Зона дозирования III – продолжается процесс гомогенизации расплавленного полимера. В конце зоны материал полностью гомогенный. Он продавливает через фильтрующие сетки и формирующую головку.
Данный метод позволяет получать полиэтиленовые кабели, листовой полиэтилен для строительства и упаковки, трубы.
Давайте начнем заботиться о нашем главном доме, нашей планете. Отнесем полиэтилен не на мусорную свалку, а в пункт приема, который есть в каждом городе. Заботясь о природе, мы, прежде всего, заботимся о нашем здоровье и о будущем наших детей.
net-othodov.com
17 фото: Как перерабатывают полиэтиленовые пакеты в России
Ежегодно в Москве используют и выбрасывают миллионы полиэтиленовых пакетов. Оказывается, некоторые из них успешно перерабатываются. Корреспонденты Recycle отправились в Подмосковье на завод компании «Эксперт Втор». Ее генеральный директор, Станислав Макаров, рассказал и показал, как полиэтилен готовят для повторного использования.
Сбор полиэтилена
Наше предприятие перерабатывает не все виды полиэтиленовых пакетов, а только пленку, пакеты, мешки, брак производства стрейч-пленки (так называемая термоусадочная пленка) и ПВД.
ПВД – это полиэтилен высокого давления или, как его еще называют, полиэтилен низкой плотности. Отходы ПВД могут образовываться при непосредственном производстве полиэтиленовой пленки. Много отходов – в магазинах (упаковка бутылок, ящиков, коробов), на стекольных заводах (от упаковки бутылок, банок), на ликеро-водочных и пивных заводах (от упаковки тары или готовой продукции).
Стрейч-пленка – это линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД). Она может сильно растягиваться. Благодаря этому свойству, а также повышенной устойчивости к проколам и разрыву, стрейч-пленку применяют для упаковке различных товаров, в частности на поддонах (паллетах). Отходы стрейч-пленки, в основном, образовываются и накапливаются на складах любого значения, на таможенных терминалах, в логистических центрах и т. д.
А вот популярные пакеты-майки из ПНД (полиэтилен низкого давления) и «биоразлагаемые» пакеты, которые можно встретить, например, в «Азбуке вкуса», мы не перерабатываем. Не подходят также полипропиленовая пленка, ПВХ-пленка, воздушно-пузырчатая пленка, полиамидная пленка, многослойные пленки ПВД+ПП, ПВД+ПА, а также двухсторонние двухцветные пленки. Наконец, мы не принимаем пленку, загрязненную маслами, жирами, пищевыми отходами и ядохимикатами.
Сортировка
Собранный полиэтилен мы везем на склад. Здесь может храниться до 100 тонн отходов пленки, естественно в прессованном виде. На первом этапе сырье проходит тщательную сортировку. Отделяют стрейч от ПВД, выбраковывают неперерабатываемые нашими мощностями виды пленок.
Далее раскладываем по цветам: натуральный, белый, синий, красный, черный и т.д., так как от этого напрямую зависит качество конечного продукта.
Дробилка
После сортировки пакеты определенного цвета пускают в дробилку. В ней на V-образных ножах (в наших кругах такой тип называется еще «ласточкин хвост») пленка измельчается до однородных по размерам частиц. Ножи приводятся в действие электродвигателем.
Мойка
Из дробилки, по пневмотранспортеру, так называемая «дробленка» попадает в мойку. В ней, с добавлением специальных чистящих растворов, «дробленка» очищается от пыли и других неполиэтиленовых включений.
Варка
Следующий этап переработки – это агломерация. В нем происходит так называемая «варка». Оператор загружает чистую «дробленку» в рабочую камеру через загрузочное окно. Сырье по направляющим попадает на вращающийся ротор, измельчается ножами и за счет трения о корпус и между собой разогревается до температуры пластификации. При этом весь объем загруженного сырья становится похожим на кашеобразную массу.
Когда материал становится однородным, в него добавляется «шоковая» вода, результате чего материал резко охлаждается и спекается в отдельные мелкие шарики неправильной формы. Еще некоторое время агломерат подсушивается при естественной температуре окружающей среды и выгружается в подготовленную тару, чтобы отправиться на заключительный этап. Сам процесс варки длится от 5 до 10 минут.
Грануляция
Процесс грануляции можно сравнить с прокручиванием фарша через мясорубку. Агломерат, который мы получили на предыдущей стадии, загружаем в бункер экструдера. Его так называют, потому что в основе производства гранулы лежит метод экструзии — продавливание расплавленной массы через формующее отверстие.
В общем, наш «фарш» из вываренных пакетов расплавляется под действием нагревателей и давления, создаваемого вращающимся шнеком. Расплав полимера продавливается через фильтр во вращающуюся голову экструдера. Уже из него выходят так называемые нити. Для охлаждения мы пускаем их по водяному рукаву, а затем – в ножи, где режем на однородные гранулы.
Хранение
Гранулы фасуются в чистые полипропиленовые мешки, примерно по 50 кг. Специальных условий хранения не требуется, но желательно, чтобы это было сухое помещение.
Готовое сырье
Полученные гранулы, в зависимости от состава и цвета, мы продаем. Гранула стрейча натурального цвета идет на производство вторичного стрейча. Гранула ПВД натурального цвета идет на производство вторичной термоусадочной или технической пленки. Цветные гранулы ПВД в основном идут на производство мусорных мешков.
Фото: Григорий Собченко
Смотреть далее: Как устроен первый безотходный супермаркет
recyclemag.ru
Переработка полиэтилена: оборудование, технология
Вторичная переработка полиэтилена – одна из немногих технологий вторичной переработки, которая обеспечивает решение экологической проблемы отходов, так и способно приносить неплохую прибыль.
Проблема загрязнения планеты полиэтиленом становится всё серьезнее с каждым годом. Использование этого материала настолько распространено, что встречается практически в каждой сфере человеческой жизни. Трудности утилизации и длительный срок разложения угрожают нашей планете. Для решения проблемы разрабатываются технологии переработки и вторичного использования вещества. Это замечательный способ избавиться от огромного количества мусора на свалках вокруг крупных городов и построения на данной основе прибыльного производства. Внедрение этого способа в глобальном масштабе - шанс победить экологическую катастрофу.
Актуальность переработки полиэтилена
Утилизировать данный материал непросто - структура и состав полиэтилена предусматривают стойкость к действию различных химических факторов, что и делает его таким популярным. В плане использования, эти качества - именно то, что нужно. Однако именно эти же свойства ведут к воздействию отходов на экологию.
Распад полиэтилена занимает около 300 лет. Опасным фактором является также то, что при разложении полиэтиленовые предметы способны выбрасывать в биосферу опасные химические элементы, которые загрязняют воздух, почву, грунтовые воды. В сумме это действие сказывается на состоянии окружающей среды и общественном здоровье.
Если данный материал обладает такими поразительными свойствами и хранится несколько сотен лет, возникает вопрос, почему бы не воспользоваться этими качествами отходов. Современная техника позволяет осуществлять вторичную переработку отходов полиэтилена на таком уровне, что материал становится вновь пригодным для использования. Это одновременно и способ экономии на новых материалах, и решение проблемы загрязнения природы.
Для слаженного и постоянного функционирования системы по переработки, необходимым является условие сбора сырья и наличие нужного оборудования. Последующая переработка подарит отходам новую жизнь в роли повседневных бытовых предметов.
Количество предприятий, занимающихся переработкой отходов полиэтилена закономерно увеличивается с каждым годом - этому способствует актуальность и востребованность данной услуги. Дешевизна исходного материала и широкие возможности производства товаров, спрос на которые не падает - вот ключевые преимущества такого бизнеса.
Важный момент. Использование изделий из переработанного полиэтилена должно укладываться на упаковке продукта, при этом по качеству вторичный продукт уступает первичному полиэтилену. Данный факт следует учитывать.
Как происходит процесс переработки сырья?
Отходы проходят переработку в несколько последовательных шагов:
- сбор сырья;
- сортировка;
- первичная обработка;
- измельчение;
- обработка в центрифуге;
- действие температуры;
- использование материала для производства изделий.
Сбор сырья и его сортировка - начало процесса. На этом этапе отходы делят на категории, которые соответствуют виду сырья. Сортировка может производиться вручную или с использованием механизированных устройств.
Отсортированные отходы необходимо очистить от загрязнений, деталей из инородного материала. Сырье очищается в специальных промывочных машинах. Некоторые сборщики сырья сами проводят данную процедуру, увеличивая цену на него.
Измельчение очищенного и подготовленного сырья производится в специальных машинах, с помощью дробления. Следующий шаг обработки - центрифугирование. Это избавляет материал от влаги, примесей. После измельчения следует термическая обработка материала.
Сырье готово к вторичному использованию и производству предметов из него.
Необходимое оборудование для переработки полиэтилена
Для полноценного и качественного процесса переработки вторсырья используется следующее оборудование:
- промывочная машина;
- машина для измельчения отходов;
- центрифуга;
- установка для термической обработки;
- агломератор - для уменьшения объема сырья;
- гранулятор;
- экструдер - для формирования однородного сырья, с помощью использования температуры.
Автоматизация процесса осуществляется с помощью использования конвейера - это ускоряет процесс и позволяет контролировать его поэтапно.
Использования агломератора - один из способов повышений эффективности и экономичности переработки. На выходе получается товарный продукт – агломерат.
Принцип работы агломератора для переработки полиэтилена смотрите на видео:
Использование экструдера позволяет получить полиэтилен низкого давления, который устойчив к физическим и химическим факторам.
Экструдеры также используют для переработки сырья (агломерата) в однородный расплав с приданием ему определенной формы.
См. также:
alon-ra.ru
Вторичная переработка ПЭ, ПП и ПС
Полиэтилен
Из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) и линейного полиэтилена (ЛПЭНП) изготавливаются пленки для бытовой упаковки (в том числе пластиковые пакеты, сумки и мешки) и для промышленной упаковки (например, мешки для сельхозудобрений), которые и являются сырьем для дальнейшей вторичной переработки. В первом случае переработка достаточно проста, т. к. качество вторматериала очень близко к качеству первичного полимера из-за короткого жизненного цикла продукта. Полимер подвергается воздействию внешних факторов на непродолжительный срок и претерпевает лишь незначительный распад структуры. В большей степени структура материала страдает в процессе его регенерации посредством пластификации. Другим источником неудовлетворительных свойств переработанного вторичного материала может служить использование отходов с разными молекулярными структурами (например, одновременно ПЭНП и ЛПЭНП), что непременно приводит к снижению механических свойств получаемого материала
При вторичном использовании промышленной упаковки дело обстоит несколько сложнее. Как правило, пленка промышленного назначения имеет больший жизненный цикл, чем бытовая. Воздействие солнечных лучей, температурных колебаний и т. д. также оказывает пагубное воздействие на структуру полимера. Ко всему прочему, использованные промышленные полиэтиленовые пленки могут содержать значительные загрязнения в виде пыли и мелкодисперсных компонентов, которые практически невозможно удалить даже при самой тщательной мойке. Естественно, это негативно сказывается на свойствах вторичных материалов.
Применение всех вторичных пластиков рассчитывается исходя из их усредненных свойств. В случае ПЭНП и ЛПЭНП можно с той или иной степенью уверенности утверждать, что полимерное сырье вторичных пленок этих типов может перерабатываться в тех же условиях (и примерно с теми же конечными свойствами), что и первичные пластики. В качестве примеров утилизации ПЭНП можно назвать повторное производство пленки для бытовой и торговой упаковки, пакетов для несыпучего мусора, а также садовой мульчирующей пленки. Свойства материала готовой продукции очень близки к свойствам первичной полимерной основы, однако количество циклов повторной переработки «продукта в продукт» ограничено из-за ухудшения свойств полимера в процессе многократно повторяющегося процесса плавления материала. На последнем цикле утилизируемая пленка годна лишь для производства садовой мульчирующей пленки, от которой требуются достаточно скромные механические свойства (нередко в нее добавляется обыкновенная сажа).
Стретч-пленки имеют полимерные добавки, которые проявляют себя как загрязнители, требуя значительного добавления первичного сырья: вторичная стретч-пленка смешивается в низкой пропорции (15–25 %) с первичным полимером. При вторичной переработке пленки агропромышленного происхождения возникает ряд трудностей, вызванных не только ухудшением механических свойств полимерной основы и посторонними включениями, но и фотоокислительными процессами, снижающими оптические свойства материала. Получаемая вновь пленка приобретает желтый оттенок.
В настоящее время наиболее перспективным направлением переработки отходов из ПЭНП и ЛПЭНП (да и из любых других полимеров) считается создание промежуточных материалов для замены традиционных материалов из дерева. Основное преимущество полимерного вторсырья над деревом — его биологическая стойкость: полимеры не подвергаются разрушению микроорганизмами и могут длительное время находиться в воде без угрозы для структуры. Для улучшения механических свойств в состав полимеров вводятся различные инертные добавки, например, пылевидная древесная стружка или волокна. Рынок такой продукции огромен. Компания US Plastic Lumber Corp. оценивает его в 10 млрд долл.
Из полиэтилена высокой плотности изготавливаются, например, канистры для жидких продуктов. Процесс переработки ПЭВП-отходов требует специальной очистки вторпродуктов (например, емкостей для ГСМ). Кроме того, часто возникают проблемы, связанные с разрушением ПЭВП в процессе пластификации по причине сопровождающих процесс больших механических усилий. Область применения вторичного ПЭВП весьма широка и отличается многообразием технологических процессов. Он часто используется для производства пленки, емкостей самого разного объема, ирригационных труб, различных полуфабрикатов и т. д. Наибольшее применение вторичный ПЭВП нашел в производстве емкостей (канистр) методом выдувного формования. Реологические свойства вторично перерабатываемых полимеров высокой плотности не позволяют выдувать большие емкости, поэтому объем таких канистр ограничен. Типичная область использования канистр на основе ПЭВП-отходов — упаковка ГСМ и моющих средств.
Канистры могут изготавливаться либо полностью на основе полимерных отходов, либо со экструзией с первичным гранулятом. В последнем случае слой вторполимера формирует сердцевину между двумя слоями первичного полимера. Канистры, полученные таким путем, используют для розлива моющих средств целый ряд компаний (Procter & Gamble, Unilever и т. д.).
Другой пример массовой продукции из вторичного ПЭВП — ирригационные трубы. Как правило, они изготавливаются из смеси вторичного и первичного полимеров в разных соотношениях. Учитывая, что ирригационные трубы не предназначены для использования под давлением, механические свойства вторичного ПЭВП как нельзя лучше подходят для их производства. Высокую вязкость ПЭВП, полученного при переработке канистр и пленок, часто удается компенсировать низкой вязкостью первичного полимера, за счет чего можно улучшить ударопрочность. Производство труб с большим диаметром из вторичного ПЭВП — тоже не проблема: диаметр ирригационных и дренажных труб достигает 630 мм.При использовании технологии литья под давлением процентное содержание вторичного пластика ниже. Эта технология применяется для изготовления обшивочных панелей, коммунальных мусорных контейнеров и т. д. Рынок обшивочных панелей очень привлекателен благодаря своей большой емкости. Подсчитано, что один только рынок США потребляет 2 млрд единиц обшивочных панелей и досок, в качестве которых все еще используются традиционные пиломатериалы.
Что касается производства пленки с повышенной стойкостью к ударным воздействиям и высокой прочностью на разрыв, то в этом случае вторичный ПЭВП может быть использован только с добавками ПЭНП и ЛПЭНП.
Полипропилен
Основным источником вторичного полипропилена являются пластиковые короба, изделия хозяйственного назначения, корпуса аккумуляторных батарей, бамперы и другие пластиковые детали автомобилей. В меньшей степени вторичной переработке подвергаются упаковочные изделия из этого материала. Качество вторичного ПП зависит от условий, в которых находилось изделие в процессе эксплуатации. Чем меньше оно пострадало от внешних воздействий, тем ближе свойства вторичного материала к свойствам первичного. Однако условия эксплуатации редко бывают столь благоприятными. Лишь в редких случаях автомобильные пластиковые компоненты могут быть переработаны по замкнутому циклу: например, компания Renault при производстве модели Megane использует переработанные бамперы из ПП для изготовления новых. Как правило, вторичный ПП используется для производства других автомобильных деталей, к которым предъявляются менее жесткие требования, — вентиляционных патрубков, уплотнений, ковриков и т. д. Этот пример укладывается в классическую схему каскадной утилизации.
Вторичный ПП также используется в различных смесях с первичным ПП или другими полиолефинами при литье под давлением (короба, корпуса) или экструзии (различные профили и полуфабрикаты).
Полистирол
Возможности вторичной переработки полистирольных отходов гораздо скромнее. Это объясняется меньшей диффузией по сравнению с другими пластиками и, самое главное, меньшей разницей в цене между исходным и вторичным сырьем. Кроме того, изделия из полистирола в процессе производства часто претерпевают значительную объемную вытяжку, что усложняет вторичную переработку и сказывается на общей себестоимости утилизации.
Очень небольшая часть полистиролов, бывших в употреблении, перерабатывается в исходные продукты. Примерами повторного использования полистирольных отходов являются изоляционные панели, упаковочные материалы, утепляющая обшивка труб и другие изделия, в которых оптимальным образом могут быть использованы хорошие термоизоляционные, шумопоглощающие и ударопрочные свойства вторичного полистирола. В ряде случаев структура перерабатываемого полистирола уплотняется за счет использования специальных переходных технологий, и полученный таким образом материал используется в областях применения кристаллического полистирола. Наиболее интересное применение такого материала — производство профилей, ранее изготавливавшихся только из дерева (оконных рам, полов и т. д.). В этом случае свойства переработанного полистирола ничем не уступают свойствам дерева, а по показателям длительности жизненного цикла в естественных условиях даже превосходят его.
Смеси пластиков
Утилизация изделий, состоящих из комбинации различных полимеров, является насколько трудоемкой, настолько и перспективной задачей. С одной стороны, при создании вторичных материалов с допустимыми механическими свойствами из смесей пластиков отпадает необходимость в первичной (на коммунальном уровне) и вторичной (на уровне утилизационного производства) сортировке бытового и промышленного мусора, что должно положительно сказаться на себестоимости переработки. С другой стороны, свойства получаемых материалов не очень-то хороши, т. к. полимеры, составляющие их основу (преимущественно ПЭ, ПП, ПЭТ, ПС и ПВХ), несовместимы между собой и образуют многокомпонентную систему с низким межфазным взаимодействием. Более того, присутствие загрязнителей — частиц бумаги, металла, красителей — приводит к дальнейшему ухудшению физико-механических свойств.
Практически во всех случаях свойства смеси оказываются намного хуже свойств каждого компонента по отдельности. Для достижения видимых успехов в утилизации многокомпонентных отходов необходимо вести переработку с максимально коротким циклом. Задача состоит в том, чтобы, с одной стороны, избежать лишних материальных затрат, а с другой — сократить время переработки, не давая возможности полимерам, входящим в состав материала, начать разрушаться. По этой причине необходимо выдерживать рабочую температуру низкой, даже несмотря на то, что определенные компоненты (например, ПЭТ) останутся в твердом состоянии и будут вести себя как инертные наполнители. Необходимо также выбирать им приложения, которые не требуют высоких механических свойств и не обладают значительными габаритами. Только так можно избежать серьезного влияния себестоимости переработки на конечную стоимость изделия, а также нивелировать невысокие механические свойства многокомпонентного полимера малыми размерами изделий, формируемых из него.
Оборудование
Различные виды оборудования для переработки полимерных отходов производятся во всех развитых индустриальных странах. Есть производители отдельных видов оборудования для «рециклинга» и в СНГ — например, ОАО «Кузполимермаш» (Россия), Барановичский станкостроительный завод (Беларусь).
Однако в комплексных решениях нет равных таким известным европейским фирмам, как Erema GmbH, Artoc Maschinenbau GesmbH, NGR GmbH, General Plastics GmbH (Австрия), Gamma Meccanica, Tria S. p. A. (Италия), Erlenbach GmbH, Sikoplast Maschinenbau, Heinrich Koch GmbH (Германия), ORWAK (Швеция). Сегодня эти компании активно выходят на российский рынок.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Доске объявлений ПластЭксперт
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Форуме о полимерах ПластЭксперт
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
e-plastic.ru
Способы переработки полиэтилена
Полиэтилен – самый широко применяемый полимерный материал в мире с долей около 39% в мировом объеме производства термопластов. Ближайший конкурент, полипропилен, занимает всего 24%. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные способы переработки полиэтилена и их технологические особенности.
Переработка первичного полиэтилена
Первичным называют полиэтилен, синтезированный на производстве путем полимеризации этилена. Чаще всего это гранулированное сырье молочно-белого цвета (если марка не окрашивалась). Вот наиболее распространенные способы переработки полиэитлена:
- Экструзия. Более 70% полиэтилена в России перерабатывается экструзивным методом, так как он является весьма универсальным. Суть способа заключается в подаче расплава полимера на головку экструдера под давлением. При этом головка может иметь различную форму, и, проходя через нее, полимер приобретает необходимую форму. Прежде всего таким образом перерабатывается ПЭ «трубных» и «пленочных» марок для производства соответствующей продукции. Кроме того, методом экструзии изготавливают кабельную изоляцию и листовой ПЭ различной толщины.
- Ротационное формирование. Метод применяется для изготовления различных полых емкостей из ПЭ: от небольших пищевых контейнеров до крупной тары объемом до 10 тыс. литров. Суть метода заключается в загрузке необходимого количества гранул полиэтилена марки, применимой для ротационного формования, в специальную форму, которая одновременно разогревается и вращается в нескольких осях. В результате внутри образуется расплав, который равномерно покрывает стенки формы и позволяет получить изделие с различной толщиной стенок.
- Литье под давлением. Технология подходит для изготовления изделий различного назначения, чаще всего из марок ПНД. Суть метода заключается в подаче расплава полиэтилена в форму нужной геометрии под давлением. Литьевые марки отличаются повышенной текучестью расплава, что позволяет полимеру точно повторить очертания формы и добиться правильности геометрии готового изделия.
Переработка вторичного полиэтилена
Учитывая негативное влияние отходов ПЭ на экологию, весьма актуальным является вопрос переработки отработанного сырья и повторного его применения. Практически любые отходы из ПЭ проходят следующий алгоритм:
- Сортировка. Полимер отделяется от других отходов на полуавтоматических линиях: часть работы делают люди вручную, частично механическую смесь отходов сортируют машины.
- Промывка и очистка. Чтобы полиэтилен мог быть переработан, его нужно максимально очистить от примесей, для чего он промывается под потоками воды и водяного пара.
- Измельчение в дробилках и фильтрация с помощью центрифуги. Материал окончательно очищается от посторонних примесей.
- Еще одна промывка и сушка. После того, как измельченная смесь снова просушивается, вторичное сырье можно считать готовым для дальнейшей переработки.
Для вторичного сырья чаще всего применяется метод экструзии и литья под давлением. При этом далеко не все виды изделий могут быть изготовлены из вторичного ПЭ, так как технологические свойства материала после такой переработки все-таки существенно ухудшаются.
unitreid-group.com
Вторичная переработка полипропилена в домашних условиях или PP recycling at home
Если Вы это читаете, значит попали сюда не просто так, а в поисках необходимой информации. Раз так, то скатываться до технических подробностей тут не будем. Их Вы должны уже знать — это ведь не первая статья, которую читаете. Если нет, то Google и Youtube в помощь — там много можно найти по вторичной переработке. В практическом плане переработка полипропилена (далее — PP) в домашних условиях не отличается от переработки полиэтилена (тут и далее имеем в виду полиэтилен высокой плотности или HDPE). Собственно для этого нам потребуется исходное сырье, тара для переплавки и инструмент для уплотнения расплавленной массы.
Предыстория такова, что мне потребовался материал для работы вместо имевшегося в наличии фторопласта. Жалко просто его было расходовать. Не те нагрузки и требования. Решено было сделать свою из вторсырья.
В качестве материала собрано определенное количество вторсырья PP: различная тара и крышки от моющих средств, некоторых газированных напитков и даже подрозетники, используемые при ремонтах. Все это дело было нашинковано на мелкие кусочки. По фото видно что не такие они и мелкие получились. Можно было, да и лучше, еще мельче.
В качестве тары использовал банку от каких-то консервантов достаточной высоты. Края внутри были завальцованы. Для уплотнения мне подошел кусок штока от старого принтера (имелся в наличии).
А еще нам понадобится духовка. Да, мы ведь переплавляем все это дома. И еще один совет — закройте дверь на кухню (или где Вы там плавите) и откройте окно, а то долго будете проветривать квартиру.
По вики температура размягчения у PP — 140 °C, температура плавления — 175 °C. Но поскольку мы все делаем дома и у нас нет термопластавтомата, то духовку ставим на повышенную температуру — я работал при 230 °C. Повышенная температура позволяет работать в более коротких временных промежутках. Итак ждем нагрева духовки и загружаем первую партию переработки.
После прогрева загружаем нашу тару в духовку и ждем минут 15-20. Затем достаем и хорошенько утрамбовываем массу тем самым избавляясь и от пузырьков воздуха внутри. Это позволит в итоговой заготовке иметь минимальное количество каверн. Утрамбовывать я начинал с одного края постепенно передвигаясь до другого. По аналогии с наклеиванием обоев, когда клеим один край и потом постепенно приклеиваем полотно, выгоняя воздушные пузыри.
Выглядит неказисто, но в процессе плавки получается достаточно однородная масса. Оговорка — я засыпал малыми партиями, потому воздушных пузырей у меня практически нет, но и процесс переплавки достаточно долгий получился. Когда PP расплавляется объем в таре уменьшается почти в 3 раза. Видимо у меня нарезаны были большие куски. При меньшей фракции усадка должна быть поменьше. В итоге на эту переплавку ушло все сырье и после последней утрамбовки получилось нечто похожее на это.
Далее закидываем это еще раз в духовку для выравнивания последнего утрамбованного слоя.
Достаем и оставляем остывать. Технически для создания более однородной массы заготовки расплавленный PP необходимо загнать под пресс, ведь у нас термопластичный полимер. А он не становится жидким и не течет, да и усадку дает при остывании. Но у меня, к сожалению, на тот момент не было подходящей ответной части для тары. Да и подходящих струбцин или пресса тоже не было.
Во всех просмотренных мной материалах остывание массы происходило естественным путем, что занимало несколько часов. Мне же не терпелось и вся конструкция была безжалостным образом утоплена в тазе с холодной водой. После остывания наша заготовка немного села и сама отлипла от стенок тары, что позволило ее извлечь одним ударом о какую-нибудь твердую поверхность. Получилось вот что.
Как видно во внешнем слое образовались небольшие каверны — в районе первого слоя и последних слоев. Это результат плохой утрамбовки и отсутствия давления на финальном этапе. Также в процессе проточки заготовки обнаружена достаточно большая каверна в середине заготовки — сантиметра 2,5 глубиной и диаметром 1,5-2 мм. Так что вопрос дегазификации расплава остается.
Про использование такой заготовки будет чуть позже.
Update 19.08.2016
Как и ожидалось, при проточке заготовка не оправдала себя. Если внешний слой более менее однородный, то внутреннее содержимое оказалось все в кавернах (больших и малых). Следовательно данную технику переплавки признаю для себя непригодной. Будем пробовать дальше.
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить
stk.esy.es