ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС

Аналогично резиновым отходам отходы пластических масс обычно разделяют на отходы производства и отходы потребления.

Производство пластмассового сырья сопровождается образованием твердых технологических отходов в виде различных слитков, глыб, бракованных волокон и др. Производственные отходы различных процессов формования изделий из пластмасс образуются в виде литников, бракованных изделий, обрезков и т.п. Использование технологических отходов целесообразно прежде всего на перерабатывающих предприятиях, так как они обычно не требуют облагораживания и специального оборудования для переработки в изделия. Такие отходы перерабатывают преимущественно: 1) с целью производства того же продукта, в процессе изготовления которого образовался данный вид отходов, или продукта аналогичной рецептуры и 2) для изготовления изделий менее ответственного назначения [247, 248].

В первом случае отходы обычно перерабатывают непосредственно после их образования на отдельных установках. В ряде случаев их подают в устройства для измельчения, после чего смешивают с основным сырьем и направляют в приемные устройства экструдеров и различных формовочных установок. Содержание отходов в сырье обычно составляет 5—10%, но может достигать 20% и более. Во втором случае переработка различного вида технологических отходов заключается в их сортировке (отделении посторонних примесей и разбраковке), измельчении и гранулировании с последующим изготовлением на их основе изделий широкого потребления (тары, подстилок, сувениров, игрушек и т.п.). В целом переработка технологических отходов производства пластмассовых изделий облегчена концентрированием их в рамках отдельных производств и возможностью предохранения от загрязнений.

Гораздо большую проблему представляет обезвреживание и использование отходов пластмасс, увеличивающихся из года в год в связи с бурным ростом производства полимерных материалов: начиная с 1960-х гг. производство полимеров, основную часть которых представляют пластмассы, удваивается каждые 5 лет. Особенную остроту этой проблеме придает исключительная стойкость отходов пластмасс в естественных условиях, что приводит к существенному загрязнению окружающей среды.

С отходами пластмасс теряется большое количество ценных органических продуктов, повторное использование которых позволило бы, в частности, сократить потребление естественного сырья (нефти и газа) и загрязнение окружающей среды. Немаловажную роль играет и экономическая сторона вопроса: себестоимость вторичных поливинилхлорида, полиэтилена, полистирола в 2,5—6 раз ниже, чем тех же первичных материалов; себестоимость вторичного капрона в 12 раз меньше, чем первичного.

Переработке отходов пластических масс в изделия предшествуют их сбор и сортировка, очистка от посторонних примесей и уплотнение, а также гранулирование. Методы переработки отходов пластмасс зависят в основном от степени чистоты, геометрических размеров, внешнего вида, характера и содержания в пластмассах посторонних примесей и ряда других факторов [247].

Наиболее важными методами переработки таких отходов являются измельчение, экструзия, наполнение, деполимеризация, растворение, химическое модифицирование.

Отходы бытового потребления пластмасс перед их повторным использованием обычно выделяют из смеси с другими бытовыми отходами. Для этого, как правило, используют совокупность способов, включающую обработку отходов с использованием процессов измельчения, грохочения, рассева и смешения в сочетании с различными видами сепарации (воздушной, вакуумной, магнитной, электростатической, гидравлической), экстракции, флотации и др. Аналогичные способы используют и для разделения сепарированных из массы отбросов смесей полимерных материалов на отдельные компоненты (классы), что увеличивает эффективность дальнейшей переработки пластмасс.

Достаточно полное представление о номенклатуре указанных способов и последовательности их использования дает схема регенерации пластмасс из отходов потребления, функционирующая в Японии (рис. 6.9).

На переработку поступают пластмассовые отходы с примесями каучука (до 10%), металла, стекла и других материалов, затаренные в мешки. Конвейером их направляют в дробилку. Измельченную смесь промывают и пневмотранспортом направляют в воздушный

Схема регенерации пластмассовых отходов

Рис. 6.9. Схема регенерации пластмассовых отходов:

  • 7 — конвейер для подачи мешков; 2 — дробилки; 3 — воздушный классификатор; 4 — магнитный сепаратор; 5 — промыватель; б — конвейер; 7 — центробежная сушилка; 8 — турбинная мельница; 9 — экструдер с набором сменных фильер;
  • 70 — гранулятор (таблетирующее устройство)

классификатор, в котором сепарируют ~ 3% тяжелых отходов. Затем отходы подвергают дополнительному измельчению в дробилке второй ступени и потоком воздуха транспортируют через магнитный сепаратор с целью удаления оставшихся металлов. Прошедшие такую обработку отходы вновь промывают водой с поверхностно-активными веществами и сушат в центробежной сушилке. Высушенные отходы перемешивают в турбинной мельнице для предотвращения комкования и направляют в экструдер, в котором посредством таблетирующего устройства превращают пластмассовые отходы в таблетки.

Схемы переработки производственных отходов пластмасс обычно являются более простыми из-за отсутствия необходимости их сепарации, классификации по видам, отмывки и сушки.

При использовании флотации изменяют поверхностное натяжение на границе «воздух — полимер — вода», подбирая определенные концентрации различных смачивающих веществ; при этом одни виды измельченных пластмасс всплывают под действием прилипающих к ним пузырьков воздуха, а другие вместе с примесями осаждаются на дно. В качестве смачивающих веществ используют лигносульфат натрия, танниновую кислоту, желатин, катионо- и анионоактивные, а также неионогенные вещества. В практике обработки отходов полимерных материалов используют технологии, имеющие целью либо превращение их во вторичные продукты (изделия) без изменения химического состава исходных полимеров или путем химической или термической деструкции, либо их ликвидацию.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >