Утилизации отходов ротационного формования

В общем количестве отходов ротационного формования наибольшая доля принадлежит отходам термопластов. Отличаясь хорошей регенерируемостью, отходы термопластов в возрастающем количестве используются всеми промышленно развитыми странами в качестве вторичного сырья. Не являются исключением отходы пластиков полученные методом ротационного формования. Постоянно расширяющееся производство термопластов неизбежно ведет к увеличению количества их отходов. Сжигание этих отходов могут быть допущены только в отдельных случаях. Использование отходов термопластов в качестве полуфабрикатов или сырья позволяет экономить исходные сырьевые материалы и обеспечить решение вопросов по охране окружающей среды. Однако в этой области существует еще целый ряд нерешенных проблем.

Необходимо проведение фундаментальных исследований в области естествознания и техники, направленных на расширение сырьевой базы с особым учетом использования в качестве вторичного сырья отходов пластических масс и эластомеров, а так же увеличение сбора и утилизации отходов пластических масс.

Источники поступления отходов термопластов.

Отходами термопластов являются отходы и побочные продукты, которые получаются при изготовлении, переработке и применении термопластов. В народном хозяйстве имеются четыре возможные области поступления отходов термопластов. К ним относятся:

- производство пластмассового сырья (осадки на стенках реакторов, расплавленные крупные куски, побочные сорта, бракованные плавки),

- переработка пластмассового сырья ( л и т н и к е  перемычки, отходы во время пуска, отходы нитей и пленок, обрезки краев),

- переработка пластмассовых полуфабрикатов (отходы при глубокой вытяжке, отходы при штамповке, обрезки фольги, плиток, труб и профилей),

- применение пластических масс (подержанные и изношенные упаковочные средства, пластмассовые изделия в промышленности, торговле, сельском хозяйстве и в сфере бытового обслуживания и т. д.).

Качество отходов производства и переработки пластических масс в значительной мере обусловлено технологией, в том числе технологией ротационного формования. Отходы этих двух категорий легко заготовлять, их удобно хранить в чистом и рассортированном виде. Это облегчает их повторную переработку. Успешно осуществляется переработка отходов термопластов путем их добавления к первичным материалам; на отдельных перерабатывающих предприятиях использование отходов предусмотрено соответствующими нормами расхода материалов.

Отходы термопластов при переработке пластмассовых полуфабрикатов образуются на многих предприятиях с различным промышленным профилем (экструзия, литье под давлением, вакуумное формование, ротационное формование, прессование, соэкструзия). Их сбор труднее и требует больших затрат. Не всегда удается избежать их загрязнения и смешивания с посторонними материалами. Образуются также отходы комбинированных материалов (термопласт + бумага, картон, целлофан, металл) и смеси отходов термопластов между собой, с резиной и металлическими остатками (например, отходы кабелей). Для большой части предприятий по переработке пластических масс характерным является то, что они по технологическими экономическим причинам не в состоянии сами использовать свои отходы термопластов и находятся в зависимости от специализированных перерабатывающих предприятий.

Отходы термопластов в процессе применения пластических масс могут быть сильно загрязнены, изношены и смешаны с другими органическими и неорганическими веществами (отходы термопластов образующиеся в домашнем хозяйстве). Они имеются по всей территории страны в очень неконцентрированном виде и могут быть собраны и утилизированы в настоящее время только частично.

На сегодняшний день значительные количества отходов термопластов для повторной переработки могут быть получены только в области переработки пластмассовых полуфабрикатов и применения пластических масс.

К настоящему времени в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства завершен ряд исследовательских работ, касающихся

вопросов освоения и использования резервов вторичного сырья. Так, проведены исследования ряда термопластов (полистирола, линейного полиэтилена, полипропилена, полиамида) с целью выяснения влияния многократного нагрева при переработке на свойства этих материалов. Полученные результаты показали, что после 5-кратного нагрева этих полимеров (литье под давлением, ротационное формование, экструзия) их механические характеристики существенно не ухудшаются. Изготовителями поликарбоната, полиоксиметилена и полифениленоксида также подтверждается возможность многократного использования этих пластических масс при условии соблюдения технологического режима переработки. При изготовлении фасонных деталей и полуфабрикатов доля регенерата или регранулята может достигать 100%. Исключительное значение при этом имеет сбор, хранение и переработка термопластов в сухом, чистом состоянии и отдельно по сортам. В противном случае могут иметь место изменение окраски и загрязнения, которые ухудшают наружный вид фасонной детали или экструдата. Переработка чистых и отсортированных регенератов и регранулятов термопластов в фасонные детали и полуфабрикаты в большинстве случаев возможна без ухудшения качества изделий. При изготовлении фасонных деталей, к которым предъявляются высокие требования по качеству поверхности, цветовому оформлению, прозрачности и точности размеров или по электрическим свойствам, вторичные материалы применяются в смеси с первичными, причем их соотношение устанавливается путем сравнения качества получаемого изделия с эталонным.

Для незначительно загрязненных отходов термопластов полученных методом ротационного формования (например, запыленных) и для совместимых смесей из отходов термопласта возможны различные области применения. В качестве примера можно назвать экструзию труб для прокладки кабелей из смеси полиэтилена высокого и низкого давления.

Несовместимые отходы термопластов, например образующиеся в домашнем хозяйстве, можно превратить в совместимые путем введения соответствующих добавок, после чего переработать в фасонные детали и полуфабрикаты. Таким образом могут быть изготовлены части труб, профилей и небольших баков, требования к наружному виду и прочности которых невысоки.

Исследования в области переработки регенератов полиолефинов и смесей отходов термопластов показали, что при соответствующем составе (высокая доля полиэтилена высокого давления, уменьшенная доля полиэтилена низкого давления, наличие полипропилена, полистирола или АБС-пластиков) из этих материалов путем вспенивания можно изготавливать фасонные детали с хорошими механическими свойствами.

В настоящее время закончены или проводятся научно-исследовательские работы по следующим, темам:

- методика испытания регенерата на перерабатывающих заводах;

- облагораживание битума отходами полиолефинов;

- утилизация отходов плиток из поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена и ацетилцеллюлозы, линолеума, фольги и искусственной кожи, нитей и волокон из полимерных материалов;

- модифицирование машин для подготовки и переработки отходов термопластов.

Исходной базой для будущих исследовательских работ и испытаний являются

не утилизируемые в настоящее время отходы термопластов, в основном получающиеся при переработке пластмассовых полуфабрикатов и применении пластических масс:

- комбинированные материалы в виде термопластов + бумага, картон, целлофан

и металлы при изготовлении изделий методом ротационного формования;

- сильно загрязненные и содержащие посторонние включения отходы термопластов;

Утилизация этой группы отходов термопластов очень сложна. Проблемами являются как первичный сбор отходов, так и последующие этапы — сортировка, получение полуфабрикатов и изготовление товарной продукции.