Переработка отходов ПВД (полиэтилена высокого давления), вторичное использование гранул

До 1,7 миллиона тонн полиэтиленовых изделий потребляется ежегодно жителями России. В основном это товары ограниченного срока службы, составляющие большую часть отходов потребления. Поэтому переработка полиэтилена важна для экономики страны и экологического состояния планеты.

Виды отходов полиэтилена

Проблемой утилизации пластиковых полиэтиленовых пакетов и других полиэтиленовых отходов является большой срок разложения и увеличение их количества.

При процессе полимеризации этилена появляется вещество, не встречающееся в естественных условиях, называемое полиэтиленом.

Встречается несколько видов этого соединения:

  1. ПВД полиэтилен высокого давления, эластичный и прозрачный материал. Имея низкую прочность, он обладает высокой текучестью, становясь жидкостью определённой плотности. У молекулы вещества множество больших ответвлений, мешающих созданию кристаллической структуры. ПВД идёт на изготовление упаковочных материалов: плёнки, контейнеров и пакетов.
  2. ПНД более прочное и жёсткое вещество, изготовлено под низким давлением. В линейную структуру полимерных нитей входят ответвления в небольшом количестве, что даёт возможность полиэтилену оставаться в кристаллообразном состоянии. Плавится ПНД при температуре от 130 градусов, обладает устойчивостью к химикатам. Переработка ПНД способствует производству прочных изделий.
  3. ПСД относится к полиэтилену среднего давления. Сырьё для производства плёнок, мешков и тары с толстыми стенками.
  4. ЛПВД, названный линейным полиэтиленом высокого давления, имеет высокую сопротивляемость к разрушению. При наличии способности у продукта окрашиваться, он используется для создания стрейч – плёнок и ламината.

Гранулы ПНД служат сырьём для создания сшитого полиэтилена PEX, популярность которого растёт.

Знакомимся с технологиями переработки

Использовать вторичный ПВД в России можно благодаря двум технологиям:

  • При помощи переработки полиэтилена в гранулы, позволяющей возвращать полимеры в виде сырья на производство.
  • Процессу пиролиза, результат которого получение энергетически ценных жидкостей и газов, используемых как печное топливо или сырьё для производства органических веществ.

При переработке разложение полиэтилена сопровождается изменениями в полимерных цепочках. При высокой температуре и перемешивании происходит потеря механических свойств из – за их укорачивания.

Вторичный полиэтилен окисляется при помощи атмосферного кислорода.

Термомеханическая технология производства гранул

Термомеханическим рециклингом называют технологию, по которой, применяя отходы ПВД, получают гранулы. При этом производстве невозможно преобразование ПВД в ПНД или наоборот, так как невозможно изменение молекулярной массы и структуры полимера. Но добавление одного вида полимера в другой позволяет придать материалу большую жёсткость, сделать его более текучим или пластичным.

Переработка вторичных гранул ПНД или ПВД состоит из следующих этапов:

  1. Сбор и сортировка сырья, которые производятся в ручную или с использованием механизмов. При сортировке отходов учитывается их состав, размеры, степени загрязнения и сохранности.
  2. Измельчение дробилками и шредерами, отделение твёрдых и тяжёлых частиц при помощи флотационной ванны или гидроцикла.
  3. Промывка, если есть в ней необходимость.
  4. Удаление лишней влаги при сушке в центрифуге и камере с термической сушкой.
  5. Агломерация при давлении с повышенной температурой, когда частично расплавляются и стекают отходы ПНД и ПВД.
  6. Гранулирование в специальном оборудовании. Внутри гранулятора вещество нагревается до состояния плавления, очищается от примесей, подвергается дегазации. Под давлением перемешанный материал поступает в отверстия, которые называют формовочными фильерами, после чего он охлаждается водой и сжатым воздухом, разрезается на гранулы.

Термохимическая переработка: пиролиз

Технологию пиролиза используют, когда происходит переработка ПНД, из которого затруднительно произвести вторичные гранулы. При этом процессе

вторичный ПНД получают из многослойных плёнок и отходов сшитого полиэтилена с большими загрязнениями. В нём нет соединений азота, серы и фосфора, что делает материал более качественным и безопасным для окружающих. По технологии пиролиза переработанное сырьё получается благодаря трём этапам:

  • отщеплению ответвлений
  • растрескиванию углеродной цепи
  • разложению остатков

На первых двух этапах идёт освобождение от смол, газов и тяжёлых восков.

Третий этап способствует разложению тяжёлых фракций на лёгкие.

Особенности переработки сшитого полиэтилена

В особых условиях переработки нуждаются отходы, состоящие из кабельной изоляции и сантехнических напорных труб, называемых сшитым полиэтиленом.

Помимо пиролиза они подвергаются процессам:

  • Размалыванию в порошкообразное состояние.
  • Горячей резке, при которой разрывается углеродная цепь и увеличивается текучесть исходного материала.
  • Гидролизу и алкоголизу, при котором под воздействием воды и спирта разрываются сшивки. Полученный вторичный полиэтилен низкого давления соответствует свойствам синтезированного продукта.
  • Ультразвуковой обработке, способствующей разрушению трёхмерной структуры энергией высокочастотных импульсов. При этом полимерные цепочки не изменяются.

Как используется вторичная гранула в производстве готовых изделий

При правильном соблюдении технологических этапов, использовании оборудования и сортировке сырья, вторичные гранулы имеют необходимые свойства и качества, не уступающие первичному сырью. Высокое качество и технические свойства гранулированного полиэтилена позволяют заменить им синтезированный полиэтилен.

Компонентами, помогающими переработать отходы, могут быть:

  • порошок PEX
  • полипропилен
  • каучук и другие эластомеры

Технологические процессы изготовления полиэтиленовой продукции состоят из:

  • Экструзии, при которой расплав продавливается сквозь формирующую головку, производящую сечение для получения определённой формы: профилей для окон, плёнок, изделий различной длины, в том числе, и труб.
  • Литья, когда расплав под давлением заливается в форму, охлаждается и получаются штучные серийные изделия. Используется термопласт автомат, дающий возможность изготовить армированные, полые или вспененные изделия любой конфигурации.

Изделия, полученные из полиэтиленового вторсырья

Вторсырье Получаемые готовые изделия
Плёнка ПВД, собранная в приёмных пунктах, промышленных организациях Упаковочные изделия
ПВД, собранный после сортировки бытовых отходов Гранулированное сырьё для литья
Стрейч-пленка Гранулы, добавляемые в виде модификатора в различное сырьё
Выдувная тара, в которую упаковывали продукты питания и бытовую химию Трубы, которые не подвергаются напору
Отходы бочек и канистр с толстыми стенками Безнапорные трубы, древесно – полимерные композиты и геомембраны
Плёнки со многими слоями Добавки для различных видов сырья
Остатки кабельной изоляции Наполнители для гранулированного полиэтилена как низкого, так и высокого давления
Плёнки для нужд сельского хозяйства Гранулы для новой плёнки

Переработку вторичного полиэтилена может освоить любой предприниматель, при этом ему необходимо учесть срок окупаемости приобретённого оборудования, регулярность поставки сырья и наладить регулярный сбыт готовой продукции. Если учитывать, что бу полиэтилен разлагается очень долго, то утилизация полиэтилена полезна для экологической безопасности, для сокращения количества бытовых отходов, загрязняющих окружающую среду. К тому же, переработка ПВД – это прибыльный бизнес.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Переработка и утилизации отходов, виды металлов, обзор оборудования, классификация отходов
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: