Недеструктивная утилизация полимерных отходов

Отходы полимерных материа­лов, разделенные на отдельные классы, перерабатывают раз­личными способами (экструзией, литьем под давлением, каландрованием и др.) с получением готовых пластмассовых из­делий. Так, отходы жесткого поливинилхлорида, измельченные примерно до 4 мм, перемешивают в смесителе с добавками: пластификатора, красителя и стабилизатора при 150 °С в тече­ние 10-15 мин. Полученную массу подают затем на перера­ботку в изделия.

Неразделенные на классы отходы пластмасс также можно перерабатывать в готовые изделия, в основном строительные (армирующие профили, кровельные конструкции и т. п.). В этом случае отходы подвергают промывке, измельчению и гранули­рованию или прессованию (для увеличения прочности изделий). При производстве различных строительных блоков и брусков из неклассифицированных отходов методами плавления, сме­шения и экструзии перечисленные подготовительные операции не являются обязательными. Такие отходы пластмасс можно использовать при производстве строительных плит, блоков, че­репицы и т. п., а также в качестве добавки к другим сырьевым материалам или промышленным отходам. Для этого обычно ис­пользуют процессы прессования или плавления.

Отходы производственного потребления пластмасс, несмотря на достаточный уровень технологии переработки основных ви­дов полимерных материалов, в связи с недостаточной органи­зацией их централизованного сбора не используют в значитель­ных масштабах. Наиболее распространенная переработка этих отходов заключается в их превращении во вторичный гранули­рованный продукт с последующим или непосредственным ис­пользованием его для производства тех или иных изделий. Так, одной из острых проблем в нашей стране является пробле­ма вторичного использования бывшей в употреблении полиэти­леновой пленки. Ресур­сы вышедшей из употребления полиэтиленовой пленки ежегод­но оцениваются десятками тысяч тонн.

Разработаны технологические приемы пере­работки таких отходов в трубы для сельского хозяйства и из­делия менее ответственного назначения, а также во вторичную полиэтиленовую пленку (рис. 111-34). Вышедшая из употребления полиэтиленовая пленка с содержанием по­сторонних примесей не более 5% со склада сырья поступает на сортировку, в процессе которой из нее удаляют случайные инородные включения и вы­браковывают сильно загрязненные куски. Полотнища и куски пленки, про­шедшие сортировку, измельчают в ножевых дробилках мокрого или сухого измельчения до получения рыхлой массы с размерами частиц 2-9 мм, по­даваемой затем на отмывку в шнековый промыватель или стиральную ма­шину (в случае сухого измельчения). Промывку ведут в несколько приемов специальными моющими смесями. Отжатую массу влажностью 10-15% по­дают на окончательное обезвоживание в сушильную установку, где обрабатывают на движущихся перфорированных ковшах горячим (65-75 ^оС) воз­духом в течение 30-60 мин. Высушенную до остаточного содержания влаги <0,2% измельченную массу передают в питатели экструзионных прессов, снабженных фильерными головками, ваннами охлаждения, грануляторами и устройствами для сушки гранул.

Отходы

Рис. 111-34. Схема производства вторичной полиэтиленовой пленки:

1 —узел сортировки отходов; 2 — дробилка; 3 — моечная машина; 4 — центрифуга; 5 — сушилка; 6 — питатель; 7 — экструзионные прессы; 8 — гранулятор; 9 — смеситель; 10 — гшеночный агрегат

В экструдерах полиэтилен уплотняется, пластифицируется и плавится. Расплавленный материал, продавливаясь через фильтровальные сетки и от­верстия фильер, превращается в жгуты, которые тянущими вальцами подают в водяные ванны охлаждения (где их температура снижается до 35-40 °С) и далее в грануляторы. Здесь жгуты разрезают на гранулы длиной 3-6 мм, поступающие затем на вибросита, где их влажность снижается до 0,2% под действием подаваемого сюда горячего (80 °С) воздуха. Далее гранулы передают в смеситель, где происходит их смешение в соотношении 6:4 с первичным гранулированным полиэтиленом. Такое соотношение является оп­тимальным для обеспечения стабильности процесса производства вторичной: пленки. В процессе смешения могут быть введены красители и агенты обла­гораживания пленки.

Полученную смесь перерабатывают методом экструзии в пленочных аг­регатах с получением готовой продукции — вторичной полиэтиленовой плен­ки толщиной 80-200 мкм. Готовую пленку в виде рулонов отправляют на склад. Стоимость получаемой таким способом вторичной пленки ниже стои­мости пленки, производимой из сырья.