Что представляют из себя отходы полиэтилена, их переработка и утилизация. Переработка полиэтилена: оборудование, технология Технология переработки пвд

Переработка полиэтилена различного типа имеет значение для экологии и промышленности, однако не нужно забывать, что процесс переработки бытовых и промышленных поэлитиленовых компонентов во многом различен (это обусловлено различиями в технических характеристиках). Иногда и вторсырьё, а именно полиэтилен, может иметь некоторые характеристики, которые не соответствуют нужным параметрам. Довольно значимо и то, что пластификация крайне положительно влияет на рост качества материала.

Особенности вторичной переработки полиэтилена

Полиэтилен имеет обширную область применения, к которой, несомненно относится и использование его в качестве упаковки. Важно учитывать то, что срок службы подобной упаковки весьма велик, а также воздействие на неё самых разных погодных факторов:

Действие различных температур, а также резкая их смена;
- воздействие прямых солнечных лучей;
- подвергается загрязнению.

Такой процесс, как переработка полиэтилена,мало чем отличается от получения первичных материалов. Но изменение процесса всё же имеет место, а следовательно, отлично и количество циклов переработки.

Технологии переработки полиэтиленовых отходов

На сегодня самым совершенным методом переработки полиэтилена считается подмена деревянных материалов на промежуточные. В ходе процесса обязательна особая степень очистки вторичных материалов (как пример, можно привести ёмкости из под ГСМ).

При этом весьма популярно использовать вторичные материалы для изготовления разнообразных ёмкостей. Они изготавливаются либо полностью из вторсырья, либо в процессе изготовления добавляется исходный материал. Подобные емкости весьма активно используются самыми разными компаниями.

Также весьма активно пользуются и альтернативным методом переработки полиэтиленовых компонентов, который основан на использовании ирригационных труб. Диаметр таких труб может превышать 600 мм. Переработка полиэтилена может производиться методом применения . Важным фактором является то, что качество получаемого материала становится ниже. Но и такие материалы востребованы, например, из них производят панели для мусорных баков.

Оборудование для переработки полиэтилена

Вторсырьё необходимо переработать в гранулы, оптимально использовать для этого агломератов. Это специальный , который состоит из нескольких модулей. Стоит отметить, что для работы с пластиковыми бутылками можно подключить соответствующий модуль, который промоет и раздробит их.

Переработка полиэтилена осуществляется на оборудовании, которое обладает целым рядом преимуществ, упрощающих текучий рабочий процесс:

Очень высокая производительность и экономичность, весьма удачно сочетаются с небольшими габаритами;
- отверстие для загрузки расположено на достаточно низком уровне, что позволяет обходиться без вспомогательных приспособлений (лестниц, помостов и т.д.);
- оснащен легко снимаемым корпусом, что повышает удобство в ремонте и обслуживании;

Аэродинамические завихрители позволяют перерабатывать даже самые маленькие и тонкие вторичные материалы;
- все жизненно важные узлы и механизмы прекрасно защищены от попадания рабочей массы, а также пыли и грязи;
- надёжная изоляция от попадания влаги.

Использовать переработанные полиэтиленовые материалы для производства новых бытовых и промышленных изделий, более целесообразно, чем применять лишь первичное сырье. Изделия из вторичного полиэтиленового продукта, являющиеся результатом переработки полиэтилена,стоят значительно дешевле, чем товары из первичных материалов.

Почему-то у многих сложилось мнение, что полиэтилен пригоден лишь для изготовления упаковочной продукции. На самом деле это не так. Полиэтилен применяется в разных сферах жизнедеятельности человека и является универсальным материалом. Переработка полиэтилена может проводиться несколько раз. Выгодным занятием является закупка полиэтиленовых отходов. Компании по покупке вторсырья тесно сотрудничают с предприятиями. В пополнении сырьевой базы активно участвует и население.

Основой для всех видов полиэтилена служит один химический мономер. Тем не менее, готовая продукция по своим качествам и свойствам сильно отличается друг от друга. Причина кроется в том, что макромолекулы имеют различные геометрические формы и способность к образованию кристаллов.

Есть три вида полиэтилена, которые отличаются способом полимеризации.

Полиэтилен высокого давления производится при температуре 180° С и давлении 1500-3000 атмосфер. Такой способ производства позволяет получить продукт низкой плотности, достаточно мягкий и эластичный. В полиэтиленах высокого давления содержатся разветвленные макромолекулы.

Полиэтилен среднего давления получают при температуре 120-150 °С и давлении 30-40 атмосфер. Для процесса требуется разбавитель и металлооксидные катализаторы.

Полиэтилен низкого давления получают при полимеризации с помощью органического растворителя. Температура должна быть меньше 80° С, а давление – низким, около 5 атмосфер. В качестве катализатора используется металлорганический комплекс. В процессах задействован ионный механизм.

Полиэтилен, полученный при помощи низкого либо среднего давления, имеет линейное строение молекул, высокую степень кристаллизации, является жестким материалом. Полиэтилен – морозоустойчивый материал, может использоваться и при температуре до -60° С. Есть марки, сохраняющие полезные свойства при еще более низкой температуре. Предельный углеводород, он не поддается влиянию агрессивной среды и органических жидкостей.

В промышленности полиэтилены выпускаются в виде гранул, листов и блоков. Далее методом литья под очень высоким давлением, так называемой экструзии – размягченные полимеры выдавливаются через сопла машины шпица, и дальнейшего выдувания из материала изготавливаются разные изделия.

Полиэтилен предназначен для производства бесшовных труб, изоляции электропроводов и пленки, которая широко применяется для упаковки продукции. Из этого материала изготавливаются также перегородки, парники для сельского хозяйства, ведра, тазы, бутылки.

Полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, что обуславливает его применение в качестве изоляционного материала для кабелей в телевидении, радиолокации, телефонных линиях связи. Именно по этим причинам так важно повторно перерабатывать полиэтилен.

Для уменьшения себестоимости и снижения затрат на производство продукции из полимеров товаропроизводители все чаще практикуют использование вторичного полиэтилена высокого давления (гранул ПВД ). Из переработанного полиэтиленового вторсырья выходит первосортный и весьма выгодный гранулированный материал, который по качественным характеристикам не уступает сырью из первичного полиэтилена. Каждая гранула вторичного ПВД имеет низкую плотность и обладает такой же разветвленной структурой молекул, что и до обработки.

На сегодняшний момент получение вторичных гранул из отходов ПВД, помогает решать целый комплекс экологических проблем по утилизации полимеров, а также позволяет существенно снизить затраты на производство продукции из полимеров ВД.

Технологические циклы переработки. Применяемое оборудование.

Гранулы ПВД получают путем полимеризации этилена под воздействием высокого давления (150-300 мПА). В основе разнообразных способов переработки отходов ПВД лежат химические механизмы согласования и взаимодействия вторичного полиэтилена с добавляемыми модифицирующими добавками. Технологически методика состоит из таких стадий как:

• Сбор сырья и его сортировка. Вторичка распределяется по маркам, отделяется от песка, грязи, металла, скотча, других посторонних включений и мусора.
• Мойка и сушка отходов в моечно-сушильных комплексах. При мытье вторичного ПВД в агрегат предварительной отмывки могут добавляться специальные реагенты и химикаты для удаления с сырья сложных загрязнений (нефтепродукты, жир, масло). Могут выполнятся операции мини-флотации и металлосепарации. Перед отправкой в сушильную камеру, для отделения лишней влаги и оставшихся твердых фракций, сырье направляется в центрифугу. Чтобы не было образования разного рода дефектов (вздутий, раковин, пор) на этой стадии обработки, процесс сушки полимера выполнятся при высокой влажности;
• Измельчение и дробление. Для пластичных материалов используют методы срезывания и истирания, хрупкий вторичный полиэтилен предварительно дробят срезом либо ударом, раздавливают. Для выполнения этих техпроцессов используют ножевые дробилки (дайсеры), молотковые и роторные типы измельчителей, струйные мельницы;
• Непосредственно переработка подготовленного ПВД, получение агломерата. В агломераторе, в результате теплового воздействия (трения о корпус), вторичный полиэтилен нагревается до температуры пластификации и спекается, после чего резко охлаждается и разделяется на отдельные шарики (окатыши). Агломераторы могут выполнять как отдельные этапы переработки вторичного ПВД, так и полный цикл регенерации полимеров, включающий все вышеупомянутые этапы. Полученный агломерат может употребляться для производства готовых изделий;
• Гранулирование полимеров и композитов. На этом этапе используют специальные грануляторы, в которых расплавленный термопластичный полимер поступает через экструдер. После того, как полученный материал остывает в воде или на воздухе, продавленный в виде нитей или жгутов полиэтилен высокого давления разрезается на гранулы. Во время процесса, вторичка может быть соединена с красителями, пластификаторами, антиоксидантами, бактерицидными материалами, из нее удаляются летучие примеси и вода. Вторичная гранула ПВД может производиться в окрашенном и неокрашенном видах.

В процессе производства вторичного полиэтилена высокого давления, следует обращать внимание на плотность материала, от нее существенно зависят потребительские характеристики готовых изделий. Увеличение ее показателей приводит не только к повышению твердости и прочности материала, стойкости к агрессивным средам, но и одновременно делает его менее ударопрочным и легко проницаемым для газов.

Особые характеристики гранул и агломерата

Получаемый вторичный ПВД характеризуется:

• совершенными диэлектрическими способностями;
• отсутствием абсорбции влаги, пара и сохранением постоянной массы гранул;
• стойкостью к воздействию самых различных химических веществ, как следствие, хранение и процесс транспортировки не требует создания особенных условий;
• отсутствием запаха и полной инертностью. Изготовленная продукция из вторичных гранул ПВД, отличается практически полным отсутствием химического запаха пластмассы;
• высокой насыпной плотностью;
• устойчивость к сверхнизким температурам.

Применение вторичных гранул

• Для литья: тонкостенных и крупногабаритных изделий, фитингов, автодеталей, бутылок, потребительских емкостей для не пищевых продуктов.
• Для производства: ирригационных, капельного орошения, напорных и полиэтиленовых труб, гофрированных шлангов, геомембран, вспененных изделий, нетканых материалов и нитей, кабельной изоляции низкокачественных пленок.
• Для изготовления: рубероида, полимерпесчанной черепицы, термоусадочной, парниковой, укрывной, изолирующей пленок, предметов хозяйственного назначения, корпусов и комплектующих деталей электроприборов и холодильников, строительных материалов, контейнеров для жидких и сыпучих химикатов, мебельного пластика.

Совершенствование методик переработки отходов ПВД приводят к созданию совершенно новых, универсальных материалов. Сегодня пользуется спросом и весьма востребован сшитый полиэтилен. Он имеет улучшенные физические свойства и обширную сферу применения.

Благодаря современным технологиям, производимый из отходов полиэтилена качественный вторичный ПВД , по своим физико-механическим свойствам и чистоте приближается к первичному продукту. Важным является и то, что с точки зрения экологической безвредности и экономической целесообразности вторичный полиэтилен весьма выгоден, как недорогой и доступный материал для промышленного производства.

tagPlaceholder Tags: статья , ПВД

Наша жизнь немыслима без пластика. Количество упакованных товаров увеличивается не в геометрической прогрессии, а на порядки. То есть в десятки раз. Полиэтилен – самый применяемый из всех видов пластмасс. Только Россия использует 1,65 – 1,75 миллионов тонн ежегодно. Из них более половины (почти 56%) – упаковка и пленка, то есть продукция со сроком службы, исчисляемым несколькими днями. После этого она отправляется на свалку.

Разрастающиеся полигоны ТБО актуализируют проблему переработки отходов. Ее пытаются решить во всем мире, включая Россию.

Насколько отходы полимерных пленок опасны

Пластиковые отходы живучи: они разлагаются столетиями.

В естественных условиях пленки разрушаются за 80-100, отходы пенополиэтилена – 200, ПЭТ-бутылки – 400-500 лет.

Их скопление не дает дышать почве, опасно для животных. «Острова» из пластика, дрейфующие по Мировому океану, удручают. Полимеры поедают морские обитатели – и он возвращается людям.

Традиционные способы утилизации – сжигание или захоронение. Они считаются самыми быстрыми, экономными, но с точки зрения экологии катастрофичны. Образующиеся при этом токсически опасные диоксины попадают в атмосферу, воду, почву. Это отражается на качестве воздуха, воды, продуктов питания.

Основные виды отходов полимерных пленок и откуда они берутся

Вторичное полимерное сырье-пленка – это изделия и промышленные отходы из полиэтилена низкой плотности (ПВД), полипропилена, других материалов, утратившие потребительские свойства, но сохранившие физические качества.

Источники пополнения пленочных отходов:

1. Упаковка пищевых продуктов (отходы ПНД, вкладыши).
2. Упаковка промышленных товаров (пенополиэтилен, отходы ПВД и ПНД, вкладыши для биг бегов).
3. Сельскохозяйственная пленка (непригодный к употреблению материал типа покрытия теплиц, мешки для удобрений и подобной продукции).
4. Техническая упаковочная пленка (отходы пленки ПВД, стрейч).
5. Технологические отходы (обрезки, некондиция).

Группы 1-4 – это отходы потребления, самая многочисленная из которых первая. Пятая группа – производственные отходы. Самая незначительная категория, ведь инженеры и технологи стараются минимизировать отходы. А если они появляются, то перерабатываются на том же предприятии.

Способы переработки полиэтиленовых отходов в России

Пленочные отходы сохраняют начальные технологические кондиции, поэтому ценны как сырье для повторного использования.

Что берут в переработку

На российском рынке вторичного сырья годными к переработке считаются производственные и потребительские отходы ПВД и ПНД.
Большинство производственных отходов – чистые, однородные, с ними хлопот меньше всего.

Важно! Отходы потребления, то есть использованную упаковку, перерабатывать сложнее и дороже, но затраты окупаются большими объемами.

Сырье поступает на переработку двумя путями:

• из магазинов, предприятий, других коммерческих источников;
• из потребительского мусора.

Отдельно собираются отходы пленки стрейч.

Проблемы переработки

Головная боль переработчиков – потребительские отходы. Они всегда грязнятся, соприкасаясь с «начинкой» (чаще это продукты питания). Кроме того, у таких отходов чаще встречаются ПВД пленки с печатью или цветные.

Бытовые отходы пленок

Загрязнения подразделяются на внутренние и поверхностные. Например, отходы ПНД в виде упаковки халвы, масла, мяса, других продуктов. На поверхности остаются крошки, крупинки, следы жира. Часть впитывается упаковкой. Даже если материал прошел все стадии мойки, после переработки может остаться запах. А въевшиеся остатки способны изменить свойства новой пленки.
Поверхностные загрязнения удаляют на мойке. Здесь материал скрупулезно обрабатывается водой под давлением (фрикционные мойки). Применяется метод сухой очистки, но даже передовое оборудование малоэффективно в отношении липких загрязнений.

Технология переработки отходов пленки

Самый распространенный в России и мире способ переработки отходов полиэтилена – механический рециклинг.

Он состоит из следующих этапов:

1. Грубая сортировка отходов . Идет разделение (обычно вручную) по типу, цвету, форме, размерам пластика.
2. Предварительная мойка . Сырье отмывается от внешней грязи, удаляются инородные компоненты.
3. Измельчение . Его степень зависит от характеристик будущей продукции. Дробилки-ножи превращают сырье в аморфную массу с частицами 0,25-0,95 см. Инновационным считается криогенный метод. В результате вымораживания получается крошка 0,06 – 0,19 см.
4. Разделение смеси . Используют вибросита, другие способы, самый популярный – флотация. Полимерную смесь заливают водой с добавлением каустической соды, благодаря чему отделяются тяжелые примеси.
5. Финальная мойка . Размолотая пленка подается в аппарат непрерывной отмывки, где окончательно освобождается от пыли, грязи.
6. Сушка . Первичное высушивание сырья происходит в центрифуге, финальное (до 0,25%) – в сушильной установке.
7. Агломерация (грануляция) . Подготовленное сырье направляется в гранулятор. Здесь оно расплавляется, уплотняется, перемешивается с добавками или примесями. Происходит гомогенизация, создающая условия для получения регранулята заданной рецептуры.
8. Конечный продукт . Гранулы, пригодные для производства новых изделий или материалов по заданным параметрам. Их получают, подавая расплавленную гомогенизированную смесь на шнековый экструдер.

Комбинация процессов зависит от кондиций исходного сырья и вида оборудования. Так, измельчение может включать одну или две стадии, относительно чистое сырье (не из мусора) проходит одну мойку.

Отходы пленки ПЭТ сортируют, дробят на хлопья (флекс), моют. В центрифуге удаляют бумажные наклейки. Снова моют, сушат, фасуют. Иногда используют гранулирование.

Куда сдать отходы пленки на переработку

Избавиться от упаковки, прочих пленочных отходов можно разными способами:

1. Самый простой – выбросить в мусор. Хорошо, если возле дома или поблизости есть специальные контейнеры для раздельного сбора мусора. Но похвастаться этим могут не все даже крупные города, в России это направление только развивается.
2. Если специального контейнера нет, пакет с пластиковыми отходами оставляют возле обычного. Люди, желающие сдать сырье куда следует, найдутся.
3. Отнести в пункт приема вторсырья.
4. Связаться непосредственно со специализированной компанией.
5. Просмотреть объявления в Сети.

От чего зависит цена приема

Цена приема отходов зависит от следующих параметров:

• стоимость за кг;
• количество сырья;
• степень загрязненности;
• необходимость проведения производственных процедур.

То есть за одни и те же отходы можно получить разные деньги. Поэтому собираясь в пункт приема, следует подготовиться: очистить отходы от посторонних примесей (стружки, грязи, в том числе пищевой), рассортировать по цвету, виду, сложить в отдельные пакеты. Если в части отходов ПВД пленка окрашенная, их отделяют от одноцветных, простую пленку – от вспененного полиэтилена и т.п.

Особое внимание ПЭТ-бутылкам:

1. Согласно российским стандартам, отходы ПЭТ должны сортироваться по цвету: темные (коричневые, черные), зеленые и синие, прозрачные и неокрашенные.
2. Емкости принимаются чистые, высушенные, без краски на поверхности.
3. Не везде принимают тару из-под растительного масла.

Важно! Емкости, рассортированные по цвету, спрессованные, без этикеток, крышечки и колечка от нее принимают дороже.

Средняя стоимость отходов ПВД

В зависимости от количества, вида, кондиций сырья (в том числе ПЭТ), его подготовленности к сдаче за полиэтиленовые отходы

можно получить 11,9 – 25,9 руб./кг.

Оптовые партии вкладыша для биг-бегов готовы купить по 15-35 руб. за кг.

Какую продукцию делают из отходов пленок

Переработанные отходы пленки по характеристикам не отличаются от первичного материала. Из них получают тот же ассортимент изделий:

• пакеты, мешки для мусора, пищевую пленку;
• термоусадочные пленки;
• внутренний слой пакетов для соков;
• упаковку пастеризуемых продуктов;

Назначение изделия зависит от источника получения вторичного сырья:

• Незагрязненные отходы пленки и полиэтилена и изделий из нее, полученные из коммерческих источников, становятся новой пленкой для всех видов упаковки, включая пищевую;
• Отходы полиэтилена в виде пленки, поступившие с мусоросортировочных комплексов, служат сырьем для литьевых изделий. Из них могут делать разве что мешки для мусора;
• Отходы пленки ПП (полипропилена) используются при производстве пищевых упаковок;
• Отходы ПВД стрейч востребованы как добавка к строительным материалам.

Изделия из переработанной ПЭТ-пленки:

• синтетические волокна (ткани, подушки);
• бандажи;
• ПЭТ-емкости.

Крышечки становятся одноразовой посудой, офисными аксессуарами (папки-файлы, скрепки, ручки) и т.д.

Важно! Утилизировать пластиковые бутылки самостоятельно не рекомендуется: это опасно для здоровья. Бизнес лучше построить на их сдаче как вторсырья.

От пластикового мусора в России избавляются по старинке: захоронением и расширением полигонов ТБО. Но подвижки есть: меняется и законодательство, и психология людей. Налажено производство линий и отдельных агрегатов для переработки таких отходов.Покупка отходов ПВД и их переработка – дело прибыльное и благородное. Проекты привлекательны для бизнеса. А люди, сдающие упаковку, бутылки на переработку, получают не только материальную выгоду. Едва ли не важнее чувство морального удовлетворения от того, что благодаря тебе планета стала немного чище.

Ежегодное потребление полиэтилена в России составляет около 1,7 млн. тонн.

Значительная доля полимера идет на изготовление товаров с ограниченным сроком службы , то есть являющихся источниками отходов.

Следовательно, из года в год вопрос утилизации данного сырья становится все острее.

Полиэтилен представляет большой интерес для бизнеса по переработке по нескольким причинам:

• эта ниша относительно свободна;
• большое количество отходов – это доступное сырье и масштабируемость производства;
• низкая себестоимость обеспечит спрос на вторичные продукты.

Полиэтилен представляет собой продукт полимеризации этилена (C 2 H 4) – непредельного газообразного углеводорода, первого в олефиновом ряду.

В природе соединение практически не встречается , а в промышленности его получают методами крекинга высокомолекулярных составляющих нефти, дегидрирования этана, а также дегидратации этилового спирта.

Процесс полимеризации представляет собой разрушение одной из связей в молекуле H 2 C=CH 2 и соединение мономера -H 2 C-CH 2 — в нециклическую цепочку. На протекание процесса оказывают влияние температура, давление и вид используемого катализатора.

В промышленных масштабах синтезируют четыре вида полиэтилена, различающихся структурой и свойствами:

1. ПВД (полиэтилен высокого давления) – прозрачный и эластичный материал с низким пределом прочности. Молекула вещества имеет большое количество боковых ответвлений, не позволяющих создавать кристаллическую структуру. При температуре 103 – 110 °C полимер переходит в жидкое состояние и имеет высокую текучесть. ПВД применяется для производства упаковочных материалов: пленки, контейнеров и пакетов.
2. ПНД (полиэтилен низкого давления) – более прочный и жесткий в сравнении с ПВД. Полимерные нити имеют линейную структуру с небольшим количеством ответвлений, благодаря чему при комнатной температуре около 80 % вещества находится в кристаллическом состоянии. Температура плавления составляет 125 – 132 °C. ПНД устойчив к воздействию большинства химикатов. Из него делают мусорные пакеты, емкости для масел, кислот, растворителей, безнапорные трубы.
3. ПСД (полиэтилен среднего давления) – смесь ПНД и ПСД. Материал сочетает преимущества обоих видов полимеров и используется в производстве пленок, мешков, выдувной толстостенной тары.
4. ЛПВД (линейный полиэтилен высокого давления) – эластичный и мягкий материал с высокой сопротивляемостью разрывам, проколам и другим видам разрушения. Благодаря способности к окрашиванию, большая часть таких полимеров используется для производства стретч-пленки, многослойных материалов и ламинатов.

В последние годы в России широко применяется еще один вид полиэтилена – PEX , или сшитый полиэтилен. Его получают из ПНД.

Под воздействием реагентов или ионизирующего излучения происходит отщепление атомов водорода от полимерных цепей , а свободные связи в углероде тут же взаимодействуют между собой.

В результате получается трехмерная сеть с ярко выраженной кристаллической структурой.

Материал отличается высокой температурой плавления и имеет «память формы».

Из него делают:

• водопроводные трубы;
• кабельную изоляцию;
• термоусадочные материалы.

Технологии рециклинга

В России наиболее широкое распространение получили две технологии переработки полиэтилена: производство вторичной гранулы и пиролиз.

Первая предполагает возврат полимера в производство, а вторая – получение энергетически ценных газов и жидкостей, которые могут быть использованы в качестве печного топлива, а также в производстве других видов органических соединений.

Термомеханическая — производство гранул

Термомеханический рециклинг — производство гранул из отходов полиэтилена. Технология не позволяет преобразовывать ПНД в ПВД и наоборот .

Структура и молекулярная масса полимера задаются при его синтезе и остаются неизменными.

Однако для придания вторичному материалу требуемых технологических свойств – жесткости, пластичности или текучести при нагреве – в ПНД добавляют ПВД и наоборот.

Производство гранул из отходов полиэтилена производится по следующему алгоритму:

1. Сбор и сортировка . Степень готовности к переработке зависит от размеров, состава, степени сохранности и загрязненности сырья. Отходы сортируют механическим способом и вручную.
2. Измельчение . На высокопроизводительных линиях дробление до нужной фракции выполняется в две стадии: при помощи шредеров и дробилок. Между ними устанавливают гидроциклон или флотационную ванну для отделения твердых и тяжелых частиц.
3. Промывка . Как правило, промышленное и коммерческие отходы более чистые, чем бытовые, и в некоторых случаях их не промывают. Тара из-под молока, наоборот, может потребовать двойной промывки.
4. Сушка . Измельченное и промытое сырье поступает в центрифугу, где из него удаляются лишняя влага, а затем в камеру термической сушки.
5. Агломерация . Процесс протекает под давлением и при повышенной температуре, представляет собой частичное расплавление и спекание полиэтилена в катышки.
6. Гранулирование . В грануляторе полимер подвергается нагреву до температуры плавления, очистке от твердых и жидких примесей, дегазации. Также происходит перемешивание смеси и усреднение ее состава. Масса под давлением проходит через отверстия – формовочные фильеры. Струйки расплава охлаждаются водой и сжатым воздухом, после чего режутся на готовую гранулу.

В современных линиях по переработке ПВД и ПНД вместо агломераторов используют пласткомпакторы.

В устройствах сырье продавливается роликами через матрицы с отверстиями заданных диаметров, а разогрев происходит за счет действия сил трения.

Пласткомпакторы работают с влажным сырьем. Это позволяет отказаться от второй стадии осушки. При правильно настроенном технологическом процессе сырье не подвергается полному расплавлению , что положительно сказывается на качестве вторичной гранулы.

Переработка полиэтилена сопровождается частичным разрушением полимерных цепочек.

Под действием температуры связи в них ослабевают и могут разрываться при активном перемешивании.

Кроме того, происходит окисление полимера атмосферным кислородом.

В результате цепочки укорачиваются и снижаются механические свойства гранулята.

Для снижения деструкции специалисты рекомендуют настраивать процесс переработки так, чтобы сырье подвергалось минимальным тепловым и механическим нагрузкам . Замедлить разрушение полимера можно также при помощи специальных добавок-стабилизаторов, связывающих свободные радикалы.

Термохимическая — пиролиз

Многослойные пленки, в том числе с металлизацией, сшитый полиэтилен и отходы с сильной степенью деградации переработать во вторичную гранулу на коммерческих установках оказывается затруднительно. Их подвергают термическому разложению в пиролизных установках.

Продукты пиролиза полиэтилена отличаются высоким качеством и экологической безопасностью, поскольку сырье не содержит соединений серы, фосфора, азота.

Термическое разложение происходит в три этапа :

1. Отщепление боковых ответвлений.
2. Растрескивание основной углеродной цепи.
3. Разложение углеродистых остатков.

Большинство исследователей считает, что механизм протекания пиролиза – это случайная цепная реакция.

Продукты первых двух стадий – это:

• горючие газы;
• тяжелые воски;
• смолы.

На третьей стадии тяжелые углеводородные фракции разлагаются на более легкие .

Большая доля газообразных продуктов относится к олефиновому ряду (этилен, пропилен и т. д.). Также в составе продуктов встречаются циклические соединения – бензол, толуол.

При некоторых процессах образуются водород и метан. Помимо газообразных продуктов в результате пиролиза полиэтилена получают жидкие и конденсируемые фракции , богатые алифатическими углеводородами.

Процесс разложения и состав его продуктов зависят от степени ветвления полиэтилена, его средней молекулярной массы, температуры и типа реактора, используемого катализатора.

Используемые в промышленной переработке установки дают 40 – 70 % газа и 30 – 60% пиролизных масел.

В лабораторных условиях на реакторе непрерывного действия с алюмосиликатным катализатором было получено 80 % бензиновой фракции (C 5 –C 12). Доля газов в общем случае увеличивается с ростом температуры в реакторе.

Особенности переработки сшитого полиэтилена

Наиболее крупные источники сшитого полиэтилена – отходы кабельной изоляции и сантехнических напорных труб.

Помимо пиролизного разложения, его перерабатывают по следующим технологиям:

1. Размалывание в порошок и использование в качестве наполнителя при производстве гранул из ПВД и ПНД.
2. Горячая резка с частичным окислением. Дробление при повышенных температурах приводит к разрыву углеродных связей между цепями и увеличению текучести материала.
3. Гидролиз и алкоголиз . Вода и спирт способны разрывать сшивку. Получаемый на выходе продукт не отличается от синтезированного полиэтилена.
4. Ультразвуковая обработка . Энергия высокочастотных импульсов позволяет разрушить трехмерную структуру PEX и оставить без изменений главные полимерные цепочки.

Использование отходов переработки сшитого полиэтилена можно встретить в производстве труб для кабельной канализации, низковольтной изоляции и многих бытовых товаров.

Использование вторичной гранулы в производстве готовых изделий

Если соблюдать технологию переработки, использовать качественное оборудование и ответственно подходить к процессу сортировки , вторичная гранула практически не уступает по качеству первичной.

При изготовлении конечной продукции она может частично или полностью заменять синтезированный полиэтилен.

Компоненты

В производстве используется вторичная гранула ПНД, ПВД, ЛПВД, а также смесевые составы.

В качестве добавок могут использоваться:

• порошок PEX;
• полипропилен;
• каучуки и другие эластомеры.

Технологические процессы

Производство включает в себя такие процессы:

1. Экструзия . Технология заключается в продавливании расплава через формующую головку, задающую сечение готовой продукции. Этим методом получают оконные профили, пленки, трубу, другие изделия мерной и немерной длины.
2. Литье под давлением. Технология заключается в заливке расплава в форму с последующим охлаждением и позволяет получать серийную штучную продукцию. Оборудование – термопластавтомат — способно лить полые, вспененные и армированные изделия сложной конфигурации.

Какие изделия можно получить из вторсырья?

В таблице показано, какие изделия и добавки создаются из разных видов вторичного полиэтилена:

Как можно перерабатывать материал в домашних условиях?

К сожалению, переработка полиэтилена в домашних условиях с нулевыми вложениями невозможна.

Однако на рынке есть предложения российских и зарубежных производителей мини-оборудования , которое можно установить в гараже или на даче.

Для начала необязательно организовывать сразу полный цикл переработки. Многие предприятия закупают дробленый полиэтилен различных марок.

Существуют ресурсы, популяризирующие самодельное оборудование для переработки полимеров. Дейв Хаккенс – автор проекта PreciousPlastic – на своем сайте предоставляет чертежи таких устройств и дает видеоуроки. Его технологии и оборудование для рециклинга позволяют создавать готовые изделия в домашних условиях.

Видео по теме

Больше о рециклинге пакетов смотрите в этом видео:

Заключение

Переработка полиэтилена – заманчивая ниша для открытия своего дела. Но стоит учесть, что окупаемость промышленного оборудования, заявленная производителями, составляет 1,5 – 2 года. На практике это возможно только в условиях «идеального» сырья и налаженного сбыта .

Прежде чем решиться на открытие , стоит рассчитать все затраты, исходя из реальных условий.

Вконтакте