Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Февраль » 13 » Вторичное использование полимеров ч.1
20:16
Вторичное использование полимеров ч.1

    Ранее мы неоднократно упоминали о целесообразности вторичного применение полимерных материалов для производства новой продукции. Это является следствием, как значительных затрат на синтез новых полимеров, так и стремлением к экономии энергоносителей, кроме того, большая часть запасов органического сырья ограничены, а отходы наносят заметный вред экологии планеты.
      В основе вторичного использования полимеров лежит решение нескольких проблем. Первая проблема связана с сортировкой полимеров, так как, переработка полимеров различных типов в одной технологической линии часто не представляется возможной. Вторая проблема связана с нивелированием вклада деструкционных процессов, происходящих в процессе старения полимера под действием внешних факторов. Третья проблема связанна со сбором отходов и их доставкой на пункт переработки. Стоит отметить, что вторичная переработка полимерных материалов имеет широкие экономические и экологические перспективы лишь в случае достаточного соответствия новой продукции, показателям качества исходной продукции.
      Решение проблем со сбором и сортировкой отходов лежит в области организационно-экономических и социальных проблем. Нас больше интересуют проблемы старения полимеров и совместимости различных полимерных материалов. В промышленности и быту нашли широкое применение многие полимеры, но (главным образом, в связи с экономическими причинами), основная масса полимерных композиций построены на основе полиэтилена, полипропилена, полиакрилатов, полистирола, полибутадиенстирольного сополимера (ударопрочный полистирол и бутадиен-стирольный каучук), каучуки различной природы и др. полимеры. Часто невозможно полностью отделить полимеры различной природы. Например, пакеты для упаковки продуктов чаще всего изготавливают из дублированных материалов (основная масса полимера — дешевая композиция на основе полиэтилена, покрытие из химически стойкого фторированного каучука). При начальной сортировке бытовых отходов так же, возникает проблема отличий, обычные граждане не в состоянии визуально отличить полистирольный композит от полиакрилатного, или полипропиленовый от полиэтиленового. Ниже представлены диаграммы, показывающие вклад каждого полимера в общий поток отходов (слева), а так же, отрасли промышленности и народного хозяйства, создающие основную массу отходов (справа).
  
      Намного проще дело обстоит в промышленность, например, на стройках и предприятиях часто скапливаются однотипные отходы стрейч-пленки или полиэтиленовой упаковочной пленки. В общепитах скапливается значительное количество однотипных отходов в виде одноразовой посуды. Аналогичная ситуация с сельских хозяйством, которое использует огромные объемы тепличных пленок, время эксплуатации которых ограничивается несколькими месяцами. Сбор и переработка таких отходов не составляет больших проблем.
      Следовательно, всегда при переработке вторичных полимеров необходимо учитывать значительные примеси несовместимых с ними полимеров. Ниже представлена таблица совместимости наиболее распространенных полимеров (в - высоко совместим, н - несовместим).
       
      ПЭВД – полиэтилен высокого давления (низкой плотности),
      ПЭНД – полиэтилен низкого давления,
      ПП – полипропилен,
      ПС – полистирол,
      УПС – ударопрочный полистирол (блоксополимер стирола и бутадиена),
      АБС – сополимер актиловой кислоты, стирола и бутадиена, ударопрочный пластик,
      ПВХж – поливинилхлорид жесткий (высокомолекулярный),
      ПВХп – поливинилхлорид пластичный,
      ПВДХ – полиэтилен высокого давления хлорированный,
      ПК – поликарбонат,
      ПУ – полиуретан,
      ПА – полиакрилат,
      ЭАА – сополимер этилена с акриловой кислотой,
      ЭВА – сополимер этилена и винилацетата,
      СБС – сополимер бутадиен-стирольный,
      ХПЭ – хлорированный полиэтилен.

      Среди методов сплошной переработки всех полимеров без из разделения можно отметить лишь пиролиз, создание наполненных композиций низкого качества и модификацию битумов. Модификация битумов производится узкими фракциями полимеров (отработаны технологии использования полиэтиленов, полипропиленов, и ряда каучуков) с содержанием основного вещества не менее 70%. Модификация заключается в растворении и мицеллообразовании полимера в асфальтитах битума, с увеличением доли высокомолекулярной фракции с большой протяженностью макромолекул. Длинные полимерные молекулы образуют армирующую сетку между золями битума, повышая его прочность и стойкость к износу.
      Метод создания наполненных композиций заключается в механическом смешении расплава с внесением в него большого количества пластичного или пористого наполнителя (чаще всего древесная мука, опилки или пористая керамика типа кизельгура или монтмориллонита). Полимер в этих случаях образует тонкую пленку между наполнителем, его реологические свойства не столь сказываются на физико-механике материала в целом, что обуславливает приемлемую прочность. Такие материалы находят ограниченное применение в качестве строительных материалов средней прочности.
      Пиролиз является практически единственным методом сплошной переработки полимеров, при котором можно воспроизвести исходный материал. Суть процесса заключается в термической деструкции смеси полимеров под вакуумом, с последующей ректификацией мономеров. Данный метод мы подробно разберем далее.

Категория: Полимерные материалы | Просмотров: 659 | Добавил: Chemadm | Теги: полимерное сырье, ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ, вторичные полимеры | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]