Особливості застосування вторинних пластиків

Вторинна сировина з пластикових відходів можна використовувати для виготовлення різних видів продукції в залежності від вихідного матеріалу

Пластик - це неорганічний матеріал, основою якого є синтетичні або природні високомолекулярні з'єднання (полімери). Таким чином, поняття пластикові та полімерні відходи є синонімами.

Виділяють наступні види пластикових відходів:

- відходи з поліетилену;
- відходи з ламінованої папери;
- відходи з поліетилентерефталату (ПЕТФ);
- відходи з полівінілхлориду (ПВХ);
- відходи з полістиролу;
- відходи з поліпропілену.

Найбільш популярним пластиком є ​​поліетилен, в зв'язку з чим відходи з даного матеріалу складають більшу частину в структурі полімерних відходів (див. Малюнок 1).

Малюнок 1. Структура пластикових відходів за матеріалами,% (джерело: НІЦПУРО)

Джерела утворення пластикових відходів

На сьогоднішній день виділяють як мінімум три джерела освіти пластикових відходів, в залежності від яких розрізняються і області їх застосування:

1.Отходи синтезу полімерів (низькомолекулярні фракції полімерів, відходи у вигляді зливків-виливаючи, відходи чищення апаратів та ін.). Такі відходи в основному використовують для виробництва виробів з невисоким рівнем вимог до властивостей матеріалу або для спеціальних цілей.

2.Отходи переробки полімерних матеріалів у вироби (браковані вироби, літніковие системи, злитки з сумішей полімерів, які утворюються при чищенні апаратів). Браковані вироби і літники після подрібнення, як правило, використовують як добавку до основного матеріалу для тих же виробів.

3.Отходи споживання (упаковка, предмети домашнього вжитку, деталі машин, приладів та ін.). Такі відходи можна використовувати тільки після сортування і відповідної обробки.

Вторинна сировина з пластикових відходів можна використовувати для виготовлення різних видів продукції в залежності від вихідного матеріалу.

Найчастіше перероблені пластикові відходи використовують в тих же галузях, де і первинні матеріали. На малюнку 2 представлені основні галузі-споживачі полімерів.

Малюнок 2. Галузева структура споживання пластиків вУкаіни,% (джерело: ЕвроБалт)

У процесі переробки багато пластикові матеріали втрачають первинні властивості, що скорочує сферу їх застосування. В даний час практично не існує продукції на 100% виготовленої з переробленого пластику: при виробництві вторинна сировина, як правило, додається в первинне.

ПЕТФ має досить стабільними механічними властивостями, тому вторинний матеріал на його основі легко піддається переробці. Загальносвітовий обсяг переробки вторинної ПЕТФ досягає 1 млн. Тонн щорічно. Найбільш поширеним сировиною є пластикові пляшки.

Вторинний ПЕТФ в основному використовується для отримання наступних видів продукції:

- дешевих волоконних матеріалів побутового та технічного призначення (фільтри, неткані матеріали, автомобільні сидіння, сумки та ін.);
- будівельних матеріалів (полимербетонов, черепиці та ін.);
- плівок технічного призначення, листів, бандажних стрічок, пластикових пляшок;
- тари технічного призначення або не призначеної для харчових продуктів (коробок, вішалок, підставок та ін.).

Також перероблений ПЕТФ може служити добавкою до інших видів полімерів і наповнювачем в композиційних матеріалах і автомобільних пелюстках. Крім того, відходи ПЕТФ служать важливим сировиною для виробництва первинного ПЕТФ.

Велика частина вторинного ПЕТФ використовується для виготовлення волокон. які переробляються в текстиль або тканинні основи для виробництва одягу, килимових покриттів. Також волокна можна використовувати як утеплювач (для спальних мішків, зимового одягу і т.д.), наповнювач (наприклад, для м'яких іграшок) або в якості штучної вовни.

ПЕТФ-волокна мають ряд переваг в порівнянні з іншими синтетичними волокнами (наприклад, нейлоновими). Зокрема, стійкістю кольору, відсутністю необхідності в спеціальній хімічній обробці і найкращим фарбуванням.

З пластикових відходів і мінеральних наповнювачів (піску, золи) можливе виготовлення полімер. міцного і довговічного матеріалу. Його можна застосовувати для ремонту бетону з портландцементу. Полімербетон легкий, швидко твердне і утворює міцне зчеплення з бетонною поверхнею, його можна швидко наносити і відновлювати, що дуже важливо для мостів і підлог у виробничих приміщеннях.

Продуктами з переробленого ПЕТФ є також лист і стрічка. Лист застосовується для виготовлення пластмасових коробок, які становлять близько 9% від загального обсягу використання вторинного пластика. Бандажні стрічки призначені в основному для промислових цілей.

Ще одна область застосування вторинного ПЕТФ - виготовлення тари. Варто, однак, відзначити, що мова в даному випадку йде про виробництво тари для непродовольчих товарів або упаковці за технологією "пляшка в пляшці" (вторинний матеріал тут є проміжним шаром, а зовнішній і внутрішній шари складаються з первинного полімеру).

У більшості випадків при переробці поліетилену вдається досягти максимальної близькості якості вторинного матеріалу до первинного. Основна продукція, що отримується з переробленого поліетилену, наступна:

- плівка для побутової та промислової упаковки (пакети, сумки, мішки для сільськогосподарських добрив);
- садові мульчуюча плівка;
- ємності різного об'єму;
- іригаційні труби;
- обшивальні панелі.

З поліетилену низької щільності виготовляються плівки для побутової та промислової упаковки. які в подальшому і є сировиною для вторинної переробки.

Переробка поліетилену низького тиску (ПНД) можлива в тих же умовах і майже з такими ж кінцевими властивостями, що і первинного пластику. За властивостями продукція з первинного і вторинного поліетилену близька один до одного, але в процесі багаторазово повторюваного плавлення якість переробленого матеріалу погіршується. На останньому циклі переробки з утилізованої плівки можливе виготовлення садової мульчуючій плівки, вимоги до якої досить низькі.

Області застосування переробленого поліетилену високого тиску (ПВД) досить різноманітні, але найбільш часто він використовується для виготовлення плівки і ємностей різного об'єму методом видувного формування (при цьому розмір ємностей обмежений властивостями полімеру). Ємності з поліетилену виготовляються або повністю на основі відходів, або частково (шар вторинного матеріалу знаходиться між шарами первинного поліетилену). В основному з поліетиленових відходів виготовляють каністри, які використовуються для перевезення паливно-мастильних матеріалів і миючих засобів.

Іригаційні труби - ще один приклад масової продукції з переробленого поліетилену високого тиску. Зазвичай вони виготовляються з суміші вторинного та первинного матеріалу. Це дозволяє підвищити ударостійкість. Також можливе виготовлення труб великого діаметру (до 630 мм).

Однак необхідно відзначити, що не всі види відходів піддаються вторинній переробці. До невживаних технологічним відходам поліетилену відносяться: великі злитки, шматки частково оплавленого зазнала деструкції сировини, затверділі шматки маси, яка витікає з циліндра і ущільнень, що втратили фізико-механічні властивості, колір, зовнішній вигляд, нагар і забруднена, замаслені від чищення обладнання маса, злитки з присутністю клейового зв'язуючого і злитки змішаних матеріалів з окисленими і сторонніми включеннями.

Поліпропілен, полістирол і ПВХ

Основним джерелом вторинного поліпропілену є пластикові короби, корпусу акумуляторних батарей, бампери, інші пластикові деталі автомобілів.

Пакувальні вироби з поліпропілену в меншій мірі піддаються переробці. Таким чином, найбільш поширеною продукцією з переробленого поліпропілену є автомобільні деталі: килимки, ущільнювачі, вентиляційні патрубки і ін.

Якість вторинного поліпропілену багато в чому залежить від тих умов, в яких експлуатувався первинний матеріал. Чим менше він постраждав від зовнішніх впливів, тим ближче властивості вторинного і первинного поліпропілену. Але вторсировину практично не використовується для виробництва таких же виробів. Найчастіше вторинний поліпропілен змішують з первинним і виробляють короба, корпусу, профілі та інші види продукції.

Можливостей переробки полістиролу набагато менше, ніж інших матеріалів. Це пов'язано з тим, що дифузія полістиролу набагато менше, ніж у інших полімерів, процеси утилізації досить складні, а різниця в ціні первинного і вторинного матеріалів невелика. В основному полістирол, що був у вжитку, переробляється в вихідні види продукції. З вторинного полістиролу виготовляються ізоляційні панелі, пакувальні матеріали, утеплююча обшивка труб та інші вироби.

До технологічних відходів полістиролу, які піддаються переробці відносять: регенерується відходи, що утворюються на стадії запуску екструдерів, при чищенні машин і втратили свої первинні властивості і зовнішній вигляд, застигла забруднена маса і термодеструктірованние замаслені злитки, витік і перегоріли матеріал.

Найбільш поширеною продукцією, що виготовляється з відходів полівінілхлориду, є підлогові матеріали. зокрема лінолеум.

Серед технологічних відходів полівінілхлориду, які не піддаються переробці можна відзначити наступні: порошкоподібні кмітливості, забруднена замаслені маса, злитки перегорів матеріалу, відходи з клейовими сполучними, сторонніми включеннями і суміші з різнорідними матеріалами.