Где применяются гранулы пвд из вторсырья. Отходы полимерных пленок

Одним из перспективных направлений предпринимательской деятельности в настоящее время является переработка полиэтилена. Такой вид бизнеса является привлекательным в связи с тем, что продукты его производства весьма востребованы во многих отраслях промышленности, строительства, выращивания сельскохозяйственных культур. Перед тем, как вложить свои средства в бизнес на переработке полиэтилена, стоит внимательно ознакомиться со всеми тонкостями и нюансами процесса, а также требованиями к самому производству.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции - 1 500 000 рублей.

Насыщенность рынка - низкая.

Сложность открытия бизнеса - 7/10.

Для кого производить продукцию?

Начало любого бизнеса, как правило, осуществляется с предварительным изучением спроса, да и вообще востребованности того конечного продукта или услуги, которая будет являться основным направлением деятельности.

Итак, переработка полиэтилена – кто будет являться основным потребителем выпускаемого вашим предприятием товара? Если вы планируете наладить производство гранул полиэтилена, то основными клиентами будут также являться перерабатывающие заводы по выпуску следующих продуктов:

и тары пищевого и хозяйственного назначения;
в качестве тары – потребительских и для упаковки любого вида продукции в промышленных масштабах;
Элементов декора для оснащения интерьера и экстерьера квартиры и дома, сада, огорода, бассейна;
Изолирующих материалов для строительства;
Для выпуска отделочной плитки;
Труб для организации полива, водоснабжения, отопления;
Очищающих систем дренажа;
Материалов для оснащения ливневых систем.

Итак, как видно из этого списка, наладив производство гранул полиэтилена (а он выпускается именно в виде таких мелких единиц), вы будете желанным поставщиком сырья для многих мелких цехов и крупных предприятий.

Конечно, в таком случае, не стоит забывать и о том, что для покупателей важными показателями будут являться качество вашей продукции, ваша возможность осуществлять поставки в необходимом объеме и в четко оговоренные сроки, а также то, чтобы стоимость находилась на уровне имеющихся конкурентов, а на первых порах и даже ниже.

Какие виды продукции будут на выходе из цеха?

Технология переработки полиэтилена, в первую очередь, предусматривает использование в качестве сырья уже отработанного материала – практически вашим основным направлением становится так называемая утилизация отходов полиэтилена. Ее чаще называют, как, вторичная переработка мусора, в результате какой, путем преобразований, очистки и изменения физического состояния, выходит продукт, который может стать основой для производства большого количества полезных вещей.

Технология переработки полиэтилена, которую необходимо будет применять при открытии производства, позволяет выпускать такие виды продукции:

Особенности технологии производства

Рассмотрим, каким образом осуществляется процесс переработки. В первую очередь, хочется сразу же отметить, что переработка отходов полиэтилена в гранулы на выходе имеет продукт, который идентичен по свойству тем материалам, какие производятся из химических компонентов. Кроме того, при организации подобного бизнеса немаловажным также является факт, что при переработке вторичного сырья вы можете рассчитывать на различные дотации от государства, выделение средств на открытие, а также особо выгодные условия при оплате налогов.

Итак, вторичная переработка полиэтилена состоит из таких основных операций:

Сбор отходов для полиэтилена и прием сырья на производство. Наилучшим способом в таком случае будет самостоятельно организовать пункт приема отходов полиэтилена, разумеется, если вы обладаете достаточными на то денежными средствами.
Сортировка полученного сырья. Она направлена на то, чтобы отделить его от мусора и примесей, а также разделить по степени пригодности к переработке.

В процессе сортировки распределяют на виды отходов по таким признакам:

По размерам. Наиболее крупные виды сырья направляют на разрезание при помощи циркуляционных пил или специальных лентопильных станков;
По составу – отдельно распределяют пакеты, отходы полиэтиленовой пленки, бутылки, лотки и прочее;
По возможности осуществление вторичной переработки – на практике, от 2 до 10% собранного сырья подлежит утилизации вследствие невозможности использования для промышленных целей;
По загрязненности. В основном, все собранное сырье подвергается предварительной мойке, но чрезмерно грязное проходит такую операцию дважды.

В основном, процесс сортировки сырья производится вручную – существующее на данный момент оборудование для переработки полиэтилена не позволяет полностью механизировать данный процесс. В связи с таким обстоятельством необходимо будет нанять рабочих для осуществления подобного процесса. Очень важно внимательно производить сортировку сырья, поскольку попадание в общую массу других веществ может значительно изменить исходные качества полиэтилена, выпущенного вашим заводом. Как следствие, при его приобретении и дальнейшем цикле производства готовая продукция может оказаться плохого качества и повторное обращение к вам вряд ли состоится.

Измельчение до необходимого размера частиц. В качестве оборудования при такой обработке применяются дробилки или шредеры;
Промывка измельченного сырья на моечных аппаратах. При большом объеме выпуска готовой продукции применяют установленные моечные линии, в которых автоматически происходит загрузка в аппараты, сама промывка, частичная сушка и транспортировка для дальнейшего этапа. Промывка сырья также является важным этапом всего процесса переработки, поскольку оставшиеся примеси могут ухудшить полученные первичные гранулы полиэтилена – они будут низкого качества, мутные и вспененные.
Обработка в центрифуге. Под действием центробежной силы в таком оборудовании происходит отделение непосредственно частиц для производства от оставшихся элементов грязи и примесей, а также излишней влаги, которая является лишней при прохождении следующих операций технологической обработки.
Помещение промытого и высушенного сырья в агломераторы для переработки полиэтилена. В этих аппаратах благодаря воздействию высоких температур сырье расплавляется и спекается. Полученный полуфабрикат значительно повышает производительность последующих по технологической цепочке машин и облегчает прохождение основной операции грануляции сырья. В том случае, если в вашем цеху будет установлена линия переработки полиэтилена, то наилучшим вариантом будет выбрать ту, в которой установлен пласткомпактор, выполняющий аналогичную с агломератором операцию, но обеспечивающий более высокое качество обработанного продукта.
Непосредственно процесс грануляции. На выходе после такой операции получается вторичная гранула полиэтилена. Сам процесс ее образования выглядит следующим образом: материал транспортируется при помощи шнека к гранулятору, там осуществляется цикл нагревания, очистки от посторонних примесей механическим способом. Полученная масса, которая в результате воздействия температур нагревается до 200 градусов, попадает на формовочное отверстие. Отверстие имеет тонкие щели – фильеры, через которые формируются тонкие струйки раскаленного полимера. На выходе эти струйки быстро охлаждаются, твердеют и нарезаются механическим устройством при помощи острых ножей. Далее происходит охлаждение водой или струей воздуха.
Вторичные гранулы полиэтилена фасуются в пакеты по заранее установленной массе. Такой процесс может осуществляться ручным способом, но гораздо производительнее будет приобрести специальный аппарат, который, к тому же, обеспечивает точность измерений и параллельно осуществляет операцию запечатывания.

Особенные требования к помещению

Завод по переработке полиэтилена по причине того, что он связан с некоторыми особо вредными условиями и повышенной опасностью производства, стоит располагать исключительно в промышленных зонах. Кроме такого требования, к производственному помещению предъявляются следующие:

Наличие подъезда к зоне выгрузки сырья и отгрузке готовой продукции;
Площадь производственных помещений должна начинаться с размера в 100 квадратных метров;
Обязательно наличие канализации, подведенной системы горячей и холодной воды;
В помещении должна быть оборудована хорошая система вентиляции;
Желательно, чтобы все здание имело разделение на такие четыре основные зоны: приемки и хранения сырья, первичной переработки (сортировки), основной обработки – цеха, в котором на полуфабрикат воздействуют давлением и высокой температурой, зона хранения сырья и отгрузки готовой продукции.

Необходимый персонал для организации производства

Основными рабочими, которые понадобятся для начала полноценной работы цеха и сбыта готовой продукции, следующие:

Руководитель предприятия;
Бухгалтер. В том случае, если объемы производства будут не слишком большими, тогда имеется возможность совмещения функций бухгалтера и руководителя в одном лице;
Технолог производства;
Рабочие по обслуживанию технологических линий – от 3 человек;
Подсобные рабочие, выполняющие операции по выгрузке сырья, его сортировке, складированию готовой продукции и погрузке в транспорт для дальнейшей отправки поставщикам.

Приблизительные затраты и ожидаемая прибыль

Какую же сумму необходимо будет вложить в организацию завода по переработке полиэтилена, чтобы открыть конкурентоспособное производство, которое обеспечит вас доходом на продолжительный период времени?

Основными затратами, в таком случае, будут являться закупка оборудования, какая обойдется в сумму от 800 тыс. рублей и первоначальную поставку сырья, в сумме, не меньшей чем 100 тыс. рублей. В общем же, общая величина средств, которые понадобятся на открытие, составит от 1,2 млн. рублей.

Уровень рентабельности таких предприятий в среднем составляет 15% и позволяет окупить вложения за период от одного года до двух лет. При достаточно приложенных усилиях и высоком профессионализме сотрудников вы вполне сможете в дальнейшем расширить производство, организовав цех по производству любого вида изделий из полученного вторичного гранулята, увеличив, таким образом размер потенциальной прибыли.

Производство гранул из отходов полиэтилена — это один из самых выгодных с точки рентабельности и экологии бизнес. Вторичные гранулы ПВД или ПНД позволяют удешевить производство новых товаров, не ухудшая их качество. Многие изделия, изготовленные из вторичного сырья, ничем не уступают по качеству товарам, изготовленным из сырья первичного.

Вторичная гранула ПВД

Что из себя представляет вторичная гранула полиэтилена

Гранулы ПВД — это мелкозернистый сыпучий материал, состоящий из сферических либо цилиндрических зерен диаметром от 0,2 до 0,5 мм. Его производят из полиэтилена высокого давления (ПВД). Встречаются также гранулы полиэтилена низкого давления - ПНД, и некоторых других реже используемых видов этого полимерного материала.

Первичный полиэтилен производят из нефти, запасы которой не бесконечны. Поэтому производство вторичной гранулы ПВД и ПНД с каждым годом приобретает все большее экономическое значение.

Цвет гранул зависит от цвета исходного сырья. В основном они беловато-полупрозрачные. На перерабатывающем заводе сортируют вторсырье по цвету, поэтому зеленые бутылки и пакеты, к примеру, перерабатываются отдельно от прозрачных.

Откуда берется вторичный полиэтилен

Производители гранул ПНД и ПВД пополняют запасы сырья, скупая использованную пластиковую тару - бутыли любых цветов и объемов, стрейч-пленку и т. д. На предприятии производится сортировка сырья по цвету.

Вторичный полиэтилен низкого давления получают в первую очередь благодаря переработке пластиковых бутылек. Объемы их ежедневного выброса на свалку в крупных городах огромны, они исчисляются десятками тонн, несмотря на легкость сырья. Также используется переработка пластиковых ящиков, труб и других подобных отходов. Перерабатываются отходы нетканого укрывного материала, термоусадочная пленка, некоторые виды строительных отходов, и т.п.

Для «вторичного» производства гранул ПВД используют также отходы первичного, синтезированного полиэтилена высокого давления. При этом необходимо только следить за тем, чтобы не допустить третьего цикла ресайклинга. Перерабатывать полимеры в третий раз нельзя - качество товара резко ухудшается.

Технология переработки

Полиэтиленовые гранулы получают из агломерата ПВД - полиэтиленовой крошки. Процесс переработки состоит из следующих этапов:

Сортировка. Производится на мусорной свалке либо напрямую на перерабатывающем предприятии. Сырье сортируют по виду - бутылки, пакеты, изоляция проводов, и т.п, по размерам, по степени загрязненности. Слишком грязное сырье не используется, либо подвергается тщательной промывке.
Измельчение сырья до таких размеров, которые способны перерабатывать станки предприятия - в среднем от 0,5 до 15 мм.
Промывка в специальных моечных камерах. Необходима, т. к. грязное сырье даст мутный, низкокачественный гранулированный полиэтилен. Качество получаемого продукта напрямую зависит от качества и чистоты сырья.
Продувка в центрифугах, чтобы удалить излишки влаги.
Предварительная сушка.
Агломерация - частичный расплав промытой и высушенной крошки с последующим спеканием. Производится под давлением. Предварительная стадия перед получением полиэтиленового гранулята.
Гранулирование — переработка полиэтилена в гранулы. На современных предприятиях производится одновременно с агломерацией в установках-пласткомпакторах. На оборудовании предыдущего поколения представляло из себя отдельную стадию процесса.

Гранулятор ПВД представляет из себя аппарат, нагревающий полиэтиленовую массу одновременно с ее последней, финальной фильтрацией от возможных вкраплений металлов и других посторонних примесей. После расплавления (полиэтиленовая масса нагревая до температуры в 200 градусов Цельсия) она подается под давлением на фильеру - мелкоячеистую рамку. Проходя через нее, полужидкий расплав приобретает вид тонких колбасок, которые в доли секунды нарезаются шнековыми ножами. Далее получившиеся гранулы полиэтилена отправляются на охлаждение и фасовку.

На этом этапе производство гранул полиэтилена заканчивается.

Что делают из вторичной гранулы?

Вторичную полиэтиленовую гранула нашла применение в изготовлении:

упаковки (вторичной стрейч-пленки, технической пленки, полиэтиленовых пакетов);
бутылей для безалкогольных или слабоалкогольных жидкостей;
одноразовой посуды;
предметов декора;
материалов для гидро- и теплоизоляции;
водопроводных труб (применяемых в системах низкого давления);
полимерной плитки;
пластиковой садовой мебели;
любых других изделий, которые в процессе работы не должны выдерживать значительные физические и электрические нагрузки. Этоозначает, что изоляцию для электрических кабелей, к примеру, из чистой «вторички» ПНД уже не делают. Но она в некоторых случаях применяется в виде добавок - до 50% от массы, в целях удешевления производства.

Из вторичного ПВД изготавливают фитинги и трубы, детали автомобилей, шланги, нетканый материал, кабельную изоляцию, рубероид и полимерную черепицу, корпуса для различных машин и механизмов,

Почему выгодна вторичная переработка ПНД и ПВД

Вторичная переработка полиэтилена- один из самых выгодных видов современного экологического бизнеса:

Скупка ПНД в гранулах значительно выгоднее, чем использование первичного полиэтилена. Для его синтеза необходима нефть, процесс синтеза технологически сложен. Вторичный полиэтилен произвести легче, поэтому он стоит в несколько раз дешевле первичного.
Вторичный полиэтилен в гранулах, расфасованный в любую тару (обычно используют мешки — «биг-беги»), может храниться на складе несколько лет. Ему не страшна ни повышенная влажность, ни другие неблагоприятные условия.
Предприятия, занимающиеся переработкой вторичного полиэтилена, имеют высокий процент рентабельности, т. к. их затраты на сырье минимальны, технологический процесс не отличается сложностью и не требует дорогостоящего оборудования, а спрос на конечную продукцию высок и постоянен.
При активно используемой вторичной переработке пластиковых бутылок, пакетов и других упаковочных материалов можно значительно сократить площади, выделяемые под полигоны для захоронения использованной упаковки, и улучшить экологическую обстановку в городе, стране и мире. Разлагаясь (срок разложения составляет около 300 лет), полиэтилен выделяет в атмосферу вредные вещества. Учитывая объемы его производства, в будущем это может стать серьезной проблемой.

Вторичная переработка полиэтилена- это выгодный и полезный для экологии бизнес. Он позволяет использовать для производства имеющиеся ресурсы, что значительно экономит запасы полезных ископаемых на планете и удешевляет стоимость получаемой полимерной продукции.

Проблема загрязнения окружающей среды отходами с каждым годом становится все острее. Полиэтилен используют везде. Его применяют для упаковки продукции, производства труб, деталей для машин и стройматериалов. Длительный процесс разложения материала ставит под угрозу гармонию на планете. Поэтому так важно понимать, какие существуют технологии вторичной переработки полиэтилена.

Важность ликвидации

Современному материалу не страшны вода, кислоты различного происхождения, щёлочь и растворы химических солей. Для производства продукции такая устойчивость к внешним воздействиям только на руку, но она может грозить катастрофой в экологии .

Отходы из полиэтилена очень опасны. Вещество подвержено термостарению и медленному разложению под действием тепла, солнца и воздуха. В этот период материал начинает выделять едкие вещества, которые загрязняют сточные воды и почву.

Разложение длится не менее века. Глядя на это, экологи бьют тревогу и пытаются предотвратить катастрофу.

Значительно сократить выпуск продукции из полиэтилена невозможно, а вот правильно организовать производственный процесс - вполне реально. Для этого нужно создать и улучшить методы утилизации полиэтилена. Процесс модернизации подарит отходам ещё одну жизнь: их можно будет использовать как вторичное сырье.

С каждым годом число организаций, деятельность которых связана с переработкой вредных отходов, растёт. Связано это не только с ухудшением состояния атмосферы. Переработка вредных веществ во считается прибыльной отраслью бизнеса.

Из использованной плёнки и полиэтилена можно создавать сырье для:

Баков для мусора.
Панелей.
Бытовых и промышленных ёмкостей.

Несмотря на появление новых технологий утилизации, производство товаров из такого сырья имеет ограничения.

Сама переработка полиэтиленовых отходов не является сложной. Материалы, используемые в повседневной жизни, остаются неизменными, так как их применение длится недолго, а срок службы для промышленной эксплуатации значительно выше.

Воздействие на полиэтилен в таких условиях имеет большие масштабы. Лучи солнца и постоянные перепады температуры оказывают сильное влияние на материал. Пыль, появляющаяся в процессе эксплуатации, невозможно удалить. Переработанное сырье не славится высоким качеством, поэтому подходит для производства не в любой сфере.

Тонкости переработки отходов

Разновидности изделий, которые можно изготовить из переработанной продукции, имеют некоторые ограничения. Первая фаза оказывает минимальные воздействия на важные свойства новых изделий, но каждый новый цикл снижает их. Сырье становится пригодным только для изготовления продуктов, механические характеристики которых не так важны для комфортного использования.

Этапы классической переработки отходов полиэтилена:

Выбор оборудования для процесса

Создание сырья для повторного применения из полиэтилена невозможно без профессионального оборудования. Оно похоже на машины для утилизации пластмассы.

Полностью укомплектованная линия содержит в себе:

Машину для промывки.
Агрегат для дробления материала.
Центрифугу.
Сушильный агрегат.
Экструдер.
Агломератор.
Гранулятор.

Также рекомендуется использовать конвейер или пневмотранспортер. Они автоматизируют производство, упрощая процесс подачи отходов. Агломератор - главное устройство. Именно в нём происходит основной процесс переработки плёнки. Под действием высоких температур отходы превращаются во вторичное сырье, которое называется агломератом. На станке он становится готовой продукцией. Для высокой продуктивности утилизации нужно использовать агломераторы с высокой мощностью. Цена у таких машин значительно выше обычных, но качество сравнительно лучше.

Гранулирование полиэтилена является следующим этапом после измельчения и агломерирования. Машина для создания гранул чаще всего входит в производственную линию, но её использование не является обязательным требованием.

Но стоит помнить, что сбыт гранул из полиэтилена имеет спрос. Их производство может значительно увеличить прибыль и расширить клиентскую базу.

Технология переработки полиэтиленовой плёнки с каждым годом улучшается. Особенно пользуется популярностью сшитый полиэтилен. Это такой материал, который имеет улучшенные свойства. Он имеет широкую область применения. Из него производят перчатки, упаковочную плёнку для продуктов, термоусаживаемые трубки и полимерные трубы. Сшитый материал получается очень жёстким. Его рабочая температура после обработки может доходить до 120 градусов.

Почему важно перерабатывать полиэтилен и чем полиэтилен интересен для бизнеса по переработке?

Полиэтилен - это самый широко применяемый из всех видов пластмасс. Его можно собрать в больших количествах при относительно небольших затратах и поэтому бизнес по его переработке может использовать эффект масштаба для сокращения затрат и роста прибыли.

В каких количествах потребляется полиэтилен и какие изделия из него производятся?

В России ежегодное потребление полиэтилена составляет 1.6-1.7 миллионов тонн, значительная часть из которых расходуется на изделия с коротким сроком службы, питая поток отходов.

Что такое полиэтилен?

Полиэтилен - это полимер, то есть материал, состоящий из очень длинных молекул, в которых однородные группы атомов углерода и водорода соединены в цепочки. У полиэтилена самая простая структура из всех полимеров. В ней в центре цепи атомы углерода, к которым присоединены атомы водорода.
Структура выглядит вот так

Кое где вместо атома водорода сбоку к цепи присоединен атом углерода, который образует тоже цепь или ветку. Молекулы могут быть в разной степени ветвистыми и от этого сильно зависят свойства материала.

Из какого сырья получают полиэтилен?

Само название полиэтилена говорит о том, что это полимер этилена, то есть полимерные цепи состоят из одинаковых кусочков, химическая формула которых С₂H₂ (этилен). Эти составляющие называются мономер. В этилене каждый атом четырехвалентного углерода соединен с двумя атомами водорода и с соседним атомом углерода, причем с последним ковалентная связь двойная. Поэтому этилен еще называют непредельным соединением. Соединения с двойной связью в химии называют олефинами, отсюда и общее название полиэтилена и некоторых других полимеров - полиолефины.
Итак, полиэтилен получают путем соединения в цепочки (полимеризации) молекул этилена.
При этом этилен может быть из разных источников, в зависимости какое сырье доступнее для нефтехимиков в каждом конкретном регионе и в каждом конкретном случае. Основные группы сырья это нафта (производная при переработке нефти), Этан, выделенный из природного газа или сопутствующего газа, а также все больше сейчас этилен начинают получать из этилового спирта, который может быть получен из множества видов растительного сырья, в том числе в коммерческом масштабе сейчас уже используется этанол из сахарного тростника.

От чего зависят свойства полиэтилена?

Промышленность выпускает множество марок полиэтилена, но все они отличаются в основном только двумя параметрами. Это размер молекул и степень их ветвистости. Параметры эти не зависят от исходного сырья, из которого получен этилен, но зависят от условий процесса полимеризации, давления в реакторе, температуры, наличия и вида катализатора.
Первый полиэтилен в промышленности научились делать при высоком давлении, в котором полимеризация инициировалась свободными радикалами. Такой материал сейчас называется ПВД, он отличается большой ветвистостью. То есть на каждой полимерной цепи есть множество боковых веток, которые в свою очередь тоже имеют ветки, состоящие из таких же цепочек.
Позднее при помощи катализаторов научились выпускать полиэтилен при более низком давлении, он называется ПНД. Молекулы у него значительно менее ветвистые.
Для того, чтобы понять, как ветвистость молекул влияет на свойства полимера, представьте себе две метелки. Одна из них состоит из гладких прутьев, без боковых веток. Они уложены плотно и метелка такая жесткая и прочная. Другая состоит из прутьев с боковыми веточками. Плотность уже значительно меньше, и она более податливая, гибкая.
Таким же образом отличаются ПНД, который еще называют полиэтиленом высокой плотности и ПВД, называемый полиэтиленом низкой плотности. Первый материал жестче, прочность его высока. Второй пластичен, изделия из него гнутся при меньших нагрузках.

Можно ли при вторичной переработке ПВД преобразовать в ПНД и наоборот?

Нет нельзя, структура и размеры молекул задаются при синтезе, то есть на том заводе, где производили первичный полимер, при вторичной переработке она мало подвержена изменениям. Однако можно материалу из ПВД прибавить жесткости, добавив к нему более жесткий ПНД или другой материал, а также можно материалу из ПНД прибавить пластичности, добавив соответственно ПВД. Часто в изготовлении изделий из вторичных полимеров так и делают. Смешивают разные виды.

От чего зависят реологические свойства полиэтилена, предел текучести расплава?

От размера молекул. Чем более крупные и длинные молекулы в полимере, тем менее он текуч. Текучесть полимера измеряется под нагрузкой и при повышенной температуре.

Какие виды полиэтиленового сырья доступны для вторичной переработки?

Доступны производственные отходы и отходы потребления.
Производственные отходы отличаются, в большинстве случаев, чистотой и бывают однородны, однако же в каждом источнике их находится относительно небольшое количество. Оно и понятно, ведь производства спроектированы не для того, чтобы производить отходы. Часто переработка производственных отходов - это относительно несложный процесс и их те, у кого они образуются все чаще сами используют после минимальной обработки, например, дробления или гранулирования на небольшом упрощенном грануляторе.
Большие по объему, но сложные по составу потребительские отходы, то есть отходы изделий или упаковки, бывшие в употреблении. Переработка таких отходов обычно сопряжена с трудностями их переработчики должны обладать большим количеством оборудования, поэтому эффект масштаба делает предприятия по их переработке относительно крупными. Они собирают отходы из множества источников (мусоросортировок и коммерческих источников).

Какие полиэтиленовые отходы потребления можно перерабатывать?

На существующем рынке вторичного сырья в России доступны следующие виды отходов полиэтилена:

Отходы пленок из полиэтилена низкой плотности, в том числе стрейч пленок, собранные сортировками из коммерческих источников – магазинов, относительно чистые, для их очистки от загрязнений не требуется мойка, достаточно фильтрации расплава в экструдере и дегазации.
Отходы пленок, собранные из потребительского мусора – требуют мойки, так как загрязнены в том числе пищевыми отходами.
Стрейч – собирается отдельно, представляет собой чаще всего линейный полиэтилен низкой плотности с добавками.
Выдувные флаконы из-под жидких продуктов и товаров – состоят из ПНД, требуют мойки и тщательную дегазацию расплава для удаления остатков продукции, которая впитывается в стенки флаконов. За рубежом флаконы молочные обычно собирают отдельно, но это относится к тем странам, где значительный процент молока упаковывается в бутылки из полиэтилена высокой плотности.
Канистры, могут быть разного качества в зависимости от того, что в них было налито до того. Как было написано выше, переработка канистр из-под масел представляет сложности в связи с остатками масла.
Многослойные пленки, большую часть которых составляет полиэтилен – переработка подобных пленок представляет технологические сложности, описание которых лежит за рамками данной статьи.
Отходы кабелей – в них часто применяется сшитый полиэтилен, то есть такой, в котором сознательно были созданы мостики между отдельными молекулами. Переработка его сложна тем, что материал не течет при температурах плавления, а только размягчается. Процент геля там очень высок.
Сельхоз пленка – пленка, которая использовалась в сельском хозяйстве. Она обычно может быть в значительной степени повреждена фотоокислительной деструкцией

Какие изделия производятся из каких видов вторичного сырья?

Вид отходов для вторичной переработки	Плотность	Предел текучести расплава	Изделия
Отходы пленок ПВД, собранные из коммерческих источников	0,915 – 0,925	0,8 -4	Новая пленка, в том числе для упаковки
Отходы, пленок собранные с мусоросортировок	0,915-0,945	0,6- 4	Гранулы для литьевых изделий
Стрейч			Гранулы для подмешивания в другие виды сырья как модификатор
Выдувные флаконы для бытовой химии и пищевых продуктов	0,945 – 0,955	0,1- 0,8	Ненагруженные трубы, дренажные трубы
Канистры	0,945-0,955	0,1-0,8	Ненагруженные трубы, дренажные трубы, Древесно-полимерные композиты, геомембраны, листы для других целей.
Многослойные пленки			Неответственные изделия, добавки для других гранул
Отходы кабелей и проводов		0,1	Добавка для других гранул
Сельхозпленка	0,915-0,925	0,8-6	Гранулы для добавления в новую пленку и для литьевых изделий.

Какие методы переработки полиэтилена применяются?

Основные методы переработки два, это механический рециклинг, когда материал используется в качестве полимера для изготовления изделий или других целей, а также термо-химический рециклинг, пиролиз в результате которого получаются жидкие и газообразные продукты термической деструкции полимера. Далее речь пойдет о механическом рециклинге.
Какие процессы включает в себя переработка полиэтилена?
Основные процессы - это сортировка, измельчение, отмывка, сушка и агломерирование или гранулирование. В зависимости от исходного сырья и производительности комбинация этих процессов может быть разная, например, измельчение может производиться как в одну стадию, так и в две стадии. Также если сырье собрано из относительно чистых источников, то стадию мойки и сушки иногда можно опустить.

Какое оборудование применяется для переработки?

Отходы полиэтилена, которые были в контакте с продуктами, загрязненные отмывают на линиях мойки. Как правило, линия мойки включает в себя следующие элементы:

- Оборудование для измельчения и придания регулярной формы частицам. Шреддеры или дробилки. Первые в большинстве случаев предпочтительны, так как они более выносливы в при попадании твердых предметов, таких как камни или металлы, но шреддеры стоят дороже, чем дробилки. В дробилках скорость вращения ротора выше, попадание твердого предмета может вывести из строя сразу дробилку, потребуется в особо тяжелых случаях замена всех ножей. Но дробилки часто делают с функцией предварительной отмывки, для этого в них подают воду. На линиях большой производительности применяют и шреддер и дробилку, то есть измельчение организуют в два этапа, между которыми обязательно ставят оборудование для отделения тяжелых частиц, чтобы защитить дробилку.

- Оборудование для отделения тяжелых частиц, таких как песок, камни, металлы и пластики несовместимые с полиэтиленом, такие как полиэтилентерефталат, который тонет в обычной воде.
Для отделения тяжелых частиц применяют два вида оборудования: флотационные ванны и гидроциклоны. Вторые почти исключительно только в линиях высокой производительности, например 2 тонны в час.

- Оборудование для интенсивной отмывки пластика. Для этой цели применяют фрикционные мойки и (или) центифуги

Оборудование для отжима - как правило центрифуги и шнековые прессы. После механического отжима влажность пленок может быть от 6 до 12 процентов. Этого может быть слишком много для эффективной дальнейшей агломерации, поэтому механической сушкой часто не ограничиваются.

- Оборудование для термической сушки - в них, как правило, организуется движение частиц пластика вместе с потоком нагретого воздуха в лабиринтах (длинных трубах или каналах) разных конструкций. Иногда в линиях окончательную досушку не делают и оставляют ее на этап агломерации или грануляции.

Работа агломераторов и пласткомпакоторов основана на нагреве материала механическим способом и далее его комкование, уплотнение при помощи разных технологических приемов.

Работа гранулятора основана на нагреве материала при помощи электрических нагревателей до температур плавления, перемешивании полученного расплава и его очистке путем фильтрования, откачивания образующихся при нагреве газов и далее формировании гранул путем выдавливания расплава через фильеры (матрицы с отверстиями) и резки полученных стренг тем или иным способом. (водокольцевые и стренговые грануляторы). Преимущество грануляторов перед агломераторами и пласткомпакторами в том, что они позволяют получить более надежный продукт, так как механические примеси, которые могли остаться после моечной линии, на грануляторах отфильтровываются и примеси жиров или других разлагающихся при нагреве веществ, могут быть удалены путем дегазации расплава.

Подробнее про оборудование с примерами линий на сайте http://moykaplastica.ru

Что такое деструкция полимера?

При вторичной переработке молекулы полимера неизбежно повреждаются по трем причинам. Это, во-первых, механическая нагрузка, например, в экструдере, когда при повышенном давлении материал перемешивается. Во-вторых, это тепло, которое способствует более активному движению молекул и связи между атомами становятся не такими прочными, как при обычных температурах. В-третьих, это действие кислорода воздуха, который, будучи активным окислителем, стремится окислить элементы полимерной цепи, водород и углерод. Таким образом, при вторичной переработке полимерные молекулы изменяются, некоторые из них становятся короче, порвавшись на части. Каждый раз, когда происходит разрыв полимерной цепи по той или иной причине, образуется радикал, то есть атом или группа атомов, у которых валентности не закрыты, имеется вакантное место на внешнем электронном облаке. Такие радикалы чрезвычайно активны, они образуют соединения с соседними молекулами, при этом повреждение соседней молекулы образует новый радикал, который в свою очередь повреждает другую цепь. Когда молекулы сшиты отдельными спайками, то получившуюся структуру называют гель. Содержание гелей во вторичных гранулах изменяет механические свойства, обычно не в лучшую
сторону.

Почему свойства вторичного полиэтилена хуже, чем у первичного?

Основным виновником снижения свойств, по-видимому является кислород. При деструкции он не только создает радикалы, как описано выше, но он еще может встраиваться в материал, заменяя собой атомы водорода и углерода, окислять полиэтилен. Присутствие атомов кислорода в материале меняет его свойства. Изначально полиэтилен неполярный. Это значит что в нем только содержатся атомы водорода и углерода, у которых между собой неполярная связь, потому что их электроотрицательность довольно близкая. То есть они связаны посредством общего облака электронов, которое более или менее находится посредине (простыми словами, на самом деле сложнее). Но как только рядом появляется атом кислорода, второго по электроотрицательности элемента после фтора, то так сразу кислород оказывает воздействие на все связи, которые находятся рядом. Он поляризует их в некоторой степени. Притягивает электроны к себе. Это снижает их прочность при механическом воздействии снижает стойкость соседних связей к другим атомам кислорода, которые тоже стремятся что нибудь выхватить и окислить из полимерной молекулы.
Отсюда важное практическое знание в том, что чем больше окислен (деструктирован) полиэтилен, тем он быстрее дальше окисляется и свойства его падают еще быстрее. Этим объясняются скорее неудачные, чем удачные опыты по улучшению свойств вторичного пластика путем добавления неиспорченной первички. Вторичка, если она уже деструктировала, то быстро отравляет и первичку своим влиянием и это именно по причине кислорода и его магнетической по отношению к электронам активности в молекулах.

Например, по ссылке статья шведского исследователя Майкла Хамскога (с которым мне доводилось работать раньше), в статье сделан вывод о неэффективности смешивания первичного полиолефина с вторичным и о большей эффективности добавления добавок. о которых пойдет речь ниже.
https://www.sciencedirect.com/scienc...41391005003629

Как изменяется ПТР полиэтилена при вторичной переработке?

Так что ПТР может меняться и в большую и в меньшую сторону, в зависимости от того, какой процесс сильнее развивается, укорачивание или сшивание, а это в свою очередь зависит от условий переработки. Чаще всего наблюдается укорачивание молекул, то есть увеличение текучести.

Как снизить деструкцию полимера при вторичной переработке?

Для того чтобы деструкцию замедлить, в полимер добавляют специальные вещества, способные забрать на себя образующиеся радикалы и не позволяют процессу развиваться по цепному сценарию, когда повреждение одной полимерной цепи ведет к повреждению соседних.
К сожалению, эти вещества являются расходуемыми. То есть со временем действие их ослабевает и они уже отрабатывают. Иногда для того, чтобы восстановить дозу стабилизаторов, в полимер при вторичной переработке добавляют их. Например, такой состав как Рисайклстаб.
Для того, чтобы минимизировать деструкцию, в общем случае надо минимизировать механические и тепловые нагрузки на полимер в процессе вторичной переработки, то есть не перегревать его выше нужного, не использовать чрезмерное перемешивание под давлением в экструдере.

Как влияют загрязнения полимера на свойства вторичного материала?

При переработке отходов, прошедших цикл потребления, загрязнения всегда являются основной проблемой. Они приобретаются от контакта с другими веществами и в том числе с тем веществом, которое было упаковано в упаковку из полиэтилена. Загрязнения бывают поверхностные и внутренние.
Так канистры из-под масел содержат некоторое остаточное количество этих масел в виде поверхностных загрязнений, но часть масла растворена в стенках канистры и при вторичной переработке, даже если материал хорошо отмыт, может появляться запах, могут изменяться свойства вторичного полимера вследствие пластификации полиэтилена маслом (частичного растворения масла в полиэтилене).
Это характерно не только для таких выраженных веществ как масло и моющие средства, но и для обычного молока. Бутылки, изготовленные из ПНД, в которых ранее было молоко, даже после отмывки содержат в своих стенках некоторое количество молочной кислоты, которая растворилась в полиэтилене. При переработке может возникать запах.
Другие загрязнения, такие как песок или земля, кусочки бумаги также снижают механические свойства полимера и должны быть удалены.
Для удаления поверхностных загрязнений используются мойки, в которых материал тщательно обмывается водой в сочетании с некоторыми усилиями механическими (фрикционные мойки) а также могут использоваться установки сухой очистки, например, выпускаемые компанией MAS, но последние плохо справляются с липкими загрязнениями и в тех случаях, когда липкие составляющие есть.

Как перерабатывать сшитый полиэтилен?

Сшитый полиэтилен - это такой, в котором между отдельными макромолекулами дополнительно сделаны связки (мостики). Обычно это делается для тех изделий, которые используются при повышенных температурах, например для электрической изоляции. Такой полиэтилен может выдерживать несколько большие по сравнению с температурой плавления. Так что, например, изоляция кабеля не стечет, а только размягчится. По сути, сшитый полиэтилен уже не является термопластичным пластиком. Он не плавится, как это должно быть, а размягчается, поэтому перерабатывать его обычными способами невозможно.
Возможны два подхода к переработке сшитого полиэтилена. Во-первых, его можно перерабатывать термическими методами, например пиролизом с получением жидких и газообразных продуктов.
Во-вторых. Теоретически сшитый полиэтилен можно размолоть до крупности меньше чем 0.5 мм и использовать в качестве добавки в обычные полиэтиленовые изделия. Автор долго прорабатывал эту идею и уже было планировал ее проверить на практике, но как-то не дошли руки. Сложности в том, что сшитый полиэтилен очень плохо размалывается, так что получить из него порошок по совсем низкой цене не представлялось возможности. Ориентировочно цена составляла до 10 рублей за килограмм. Во-вторых, неясно, как сшитый полиэтилен будет влиять на Предел текучести расплава. По-видимому, он будет сокращать ПТР, но это требуется проверить.

Наверное, большой потенциал переработки сшитого полиэтилена заключается в освоении новых методов его размола. Например, если использовать естественные холода в сибирской части страны, то наверное можно получить более производительный процесс размола на обычных мельницах, чем было до сих пор. При достаточно низкой себестоимости этот материал мог бы конкурировать на рынке наполнителей, потому что он обладает такой же плотностью, как и полиэтилен, то есть не будет отмечен рост плотности гранул или изделий и вероятно он в меньшей степени повлияет на свойства полимера, чем если его сравнить с минеральными наполнителями. Если вас интересует оборудование для размола сшитого полиэтилена, пишите по контактам ниже.

С чего начать проект по переработке полиэтилена?

С установления контактов. Прежде всего нужны контакты с мусоросортировочными станциями и другими источниками вторичного полиэтилена, затем контакты с производителями пластиковых изделий, которые готовы рассмотреть предложения по использованию вторичного полиэтилена.
Когда возникнет понимание доступного объема сырья и возможных продаж, можно приступить к выбору оборудования и совместно с поставщиками проектированию производственной линии для переработки.

Информация об оборудовании для переработки продвинутого уровня:

По вопросам продажи отходов полиэтилена, пленки, мешков, некондиционных изделий звоните
+7 916 103 1486
или пишите mail.ru

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.

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.