Вторичный полиэтилентерефталат (ПЭТФ или PET)

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) - твёрдое вещество белого цвета без запаха, плотность 1,38-1,40 г/см3 (20 °С), t пл. 255-265 °С, t paзмягч. 245-248 °C. Температура стеклования 70-80 ° С. Полиэтилентерефталат не растворяется в воде и органических растворителях; сравнительно устойчив к действию разбавленных растворов кислот (например, 70%-ной H2SO4, 5%-ной HCl, 30%-ной CH3COOH), холодных растворов щелочей и отбеливающих агентов (например, гипохлорита натрия, перекиси водорода). При температурах выше 100 °C полиэтилентерефталат гидролизуется растворами щелочей, а при 200 °C - даже водой.

Полиэтилентерефталат характеризуется высокой прочностью и ударной вязкостью (90 кДж/м 2), устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и изгибе, низкой гигроскопичностью (влагосодержание 0,4-0,5 при 20 °C и 60% -ной относительной влажности); диапазон рабочих температур от -60 до 170 °C. Полиэтилентерефталат - хороший диэлектрик, сравнительно устойчив к действию световых, рентгеновских,?-лучей.

ПЭТФ перерабатывается экструзией, вакуум-формованием, литьём под давлением, вытяжкой из расплава и т.д. Для защиты от деструкции ПЭТФ перерабатывается в композиции с термостабилизаторами и другими компонентами. Материал подвержен гидролизу даже при атмосферной влаге при температуре выше точки плавления, поэтому перед пластикацией ПЭТФ необходимо сушить до уменьшения содержания влаги, по крайней мере, до 0,01 %.

Комплекс ценных свойств полиэтилентерефталата обусловил его широкое применение во многих областях промышленности. ПЭТФ используется в производстве мебели, автомобилей и машин, в производстве тканей и волокнистых материалов, одежды и обуви. Пленка из полиэтилентерефталата служит основой для производства магнитных носителей (аудио, видео кассет, компьютерных дискет) и фотопленок. Значительное место полиэтилентерефталат занимает в производстве различной тары и упаковки.

Отходы полиэтилентерефталата имеют код ФККО 5710390001005 и относятся к V классу опасности для окружающей среды (практически неопасные).

В настоящее время разработано большое количество технологий переработки ПЭТ:

Фирма «ИТОС-ПЭТ» (г. Курск) разработала технологию производства композиционных материалов (КМ).

Полимерные КМ и изделия из них активно применяются во всем мире в таких важнейших отраслях промышленности, как строительство зданий, сооружений и транспортной инфраструктуры, добыча и переработка нефти и газа, авиа-, судо- и автомобилестроение и др.

Использование вторичных полимеров в производстве КМ способствует значительному улучшению их свойств и расширению областей их применения.

Следует отметить, что ПЭТ, усиленный стекловолокном имеет:

высокую твердость и жесткость;

высокое сопротивление ползучести;

высокую теплостойкость под нагрузкой;

хорошие свойства трения и износостойкости;

очень хорошие электрические и диэлектрические свойства;

высокую химическую стойкость и стойкость к действиям окружающей среды;

отличную окрашиваемость поверхности.

В качестве наполнителей используется рубленное стекловолокно, обработанное специальными аппретами, а также минеральные и комбинированные наполнители.

Разработанный стеклонаполненный трудногорючий ПЭТ успешно прошел апробацию на одном из заводов электротехники. По свойствам такой материал лишь немногим уступает некоторым известным композиционным материалам при более низкой его стоимости.

Другие КМ со стекловолокнистым и комплексным наполнителями испытывались в деталях нефтяного машиностроения взамен латунных в промышленных условиях. Полученные положительные результаты позволили продолжить работы по замене латунных деталей на КМ на нескольких предприятиях этой отрасли.

КМ со стекловолокном и специальным модификатором разрабатывался для ортопедических изделий. Были изготовлены опытные партии ортопедических стелек, которые прошли лабораторные испытания.

КМ с двуокисью титана также модифицированный испытывался при литье изделий сигнальной аппаратуры, где может успешно заменять АБС-пластик.

Технологический процесс производства композиционных материалов аналогичен технологическому процессу получения гранулированного ПЭТ, однако для введения наполнителей и аддитивов предусматриваются боковые вводы и иключается фильтрация расплава.

В зависимости от режимов переработки КМ на основе вторичного ПЭТ изделия из него можно получать в двух различных состояниях — кристаллическом и аморфном.

Скорость кристаллизации изделий, полученных из композиционных материалов, на основе «бутылочного» ПЭТФ, ниже, чем у КМ, полученных на основе КМ из первичного высококристаллического ПЭТФ. Это объясняется природой пищевого ПЭТ, который синтезируется из терефталевой и изофталевой кислот и этиленгликоля и имеет более высокую вязкость, чем ПЭТ не пищевого назначения, при получении которого применяется только терефталевая кислота. Из-за более высокой вязкости пищевой ПЭТ обладает более медленной скоростью кристаллизации.

Поэтому для получения изделия в кристаллическом состоянии из разработанных КМ, необходимая температура литьевой формы должна быть в пределах 130 −140°С. Температура же в цилиндре литьевой машины составляет при этом 240 — 255°С.

Однако в тех случаях, когда требуются высокие показатели по ударной прочности и не требуются высокие показатели температуры изгиба под нагрузкой, следует отливать изделия в холодную литьевую форму, при которой изделие получается в аморфном состоянии.

Таким образом, изменяя режимы литья, можно получать изделия как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии и, в результате, обеспечить различные свойства КМ в изделии, что значительно расширяет области применения этих материалов.

Следует отметить, что КМ на основе вторичного ПЭТФ хорошо окрашиваются, имеют блестящую поверхность и благодаря высокой текучести могут использоваться для литья тонкостенных изделий.

Линия по переработке отходов ПЭТ в хлопья

Для измельчения бутылок используется изготавливаемый ИП "Сифания-Брест" измельчитель роторного типа или И902. Измельчитель оснащен высоконапорным вентилятором для удаления измельченного продукта из зоны резания и транспортировки его в приемное устройство, или в моечную машину. Производительность измельчителя - до 100 кг/ч (по ПЭТ-хлопьям). Размер полученных на измельчителе хлопьев определяется классификационной решеткой (от 3 до 25 мм). Физико-химические свойства исходного ПЭТФ при таком измельчения практически не изменяются.

Следующей операцией переработки отходов ПЭТФ является мойка. Моются измельченные отходы на моечном оборудовании при производительности не менее 500 кг/ч. При меньшей производительности оборудования значительная масса бумаги и клея (этикетки) остается на вымытом сырье. Частицы пробок, колечек о пробок на моечном оборудовании отделяются практически на 100 %.

В качестве моющей жидкости для мойки ПЭТФ-крошки используются 0,02 % раствор каустической соды.

Затем вымытая ПЭТФ-крошка подвергается сушке. Для этого используются установки сушильные, где удаляется до 95 % влаги. При необходимости полученная ПЭТФ-хлопья могут быть досушены в сушилках, в потоке горячего воздуха.

Состав линии:

1. Измельчитель

2. Машина моечная из нержавеющего металла

3. Машина разделительная

4. Ополаскиватель

5. Сушка

Технология производства: Собранная тара из ПЭТФ прежде всего, должна подвергаться сортировке по цвету, при этом с бутылей по возможности снимаются этикетки, пробки, а также максимально удаляются остатки содержимого.

Продукт переработки ПЭТФ тары - чистые ПЭТФ хлопья

Поставщик оборудования ООО "ЭкоПромИнвест" 224005, Республика Беларусь, г. Брест, ул. Комсомольская 40, тел/факс: +375 162 21-53-62

Redoma - линия по переработке ПЭТ бутылок.

Линия предназначена для переработки использованных ПЭТФ бутылок из-под напитков в чистые хлопья ПЭТФ производительностью 450 — 650 кг/ч. Может быть использована для переработки отходов ПЭТ тары на предприятиях пищевой промышленности, а также для переработки ПЭТ отходов собранных в системе раздельного сбора ТБО или на полигонах ТБО.

Технические характеристики:

Производительность 450 — 650 кг/ч (в зависимости от степени загрязнения).

Температура воды для отмывки приблизительно 70 ° С.

Содержание влаги в конечном продукте менее 2%.

Замкнутый водный цикл. Полное удаление этикеток и крышек. Возможна установка на выходе линии дополнительного оборудования по переработке хлопьев в ПЭТФ гранулят (методом “дроп-технологии” на специально спроектированном роторно-конвейерном пеллетайзере).

Представительство Retech Recycling Technology AB для России и стран СНГ e-mail: info@redoma.ru, тел.: +7 (926) 336-51-55, (499) 161-88-65

Аналогичное Redoma решение, основанное на технологии Ecostrom Recycling предлагает фирма Вторресурс (f355@rinet.ru).

Бизнес решение состоит в следующем. Небольшая компания, управляющая средним полигоном ТБО, может собрать до 100 тонн ПЭТ бутылок в месяц. Этого количества сырья в целом хватает для загрузки мини-завода, но явно недостаточно для мощной промышленной линии большой производительности. А, следовательно, либо бутылки надо перерабатывать на месте сбора, либо вывозить с полигона на перерабатывающее предприятие, зачастую удалённое на значительное расстояние (иногда сотни километров). Это приводит к серьёзному увеличению накладных расходов, связанных с прессованием бутылок в кипы, возрастающими издержками на транспорт, складское хранение, а также дополнительные погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, речь идёт о перевозке «полигонных» бутылок, т.е. фактически о сильно загрязнённом, часто плохо отсортированном сырье (были случаи обнаружения в кипах кирпичей, чугунных утюгов, газовых баллонов и прочих посторонних предметов), и, следовательно, при конверсии его в хлопья, теряется до 30 % массы в виде невозвратных отходов.

Учитывая отмеченные выше аспекты, Ecostrom Recycling была разработана концепция компактного мобильного мини-завода, работающего по принципу “plug & play”. Такой мини-завод специально сконструирован для гибкой эксплуатации широким кругом переработчиков ПЭТ бутылок во всём мире: владельцы полигонов ТБО, муниципальные или частные сборщики и сортировщики ТБО, предприятия по переработке пластмасс, комбинаты по разливу пива и безалкогольных напитков и т.д.

Мини-завод целиком смонтирован в 20-тифутовом контейнере. Все агрегаты внутри контейнера установлены и отрегулированы, соединены трубами или специальным транспортным оборудованием, а также подсоединены силовыми и контрольными проводами к блоку управления установки на предприятии-изготовителе. Мини-завод тестируется в различных режимах и проходит полный цикл испытаний в рабочих условиях (в процессе переработки бутылок) в цехе производителя в Швеции и, только после подтверждения факта соответствия реальных показателей установки паспортным характеристикам, допускается к отгрузке потребителю.

ПЭТ хлопья, получаемые в результате переработки бутылок на мини-заводе, имеют достаточную степень чистоты для переработки в гранулы, пригодные для получения широкого ассортимента конечных изделий получаемых в результате процессов экструзии, литья под давлением и в волоконных производствах.

Обычно рекомендуется перерабатывать хлопья в гранулят, так как чистые на вид (на макро уровне) хлопья, имеют недостаточную степень чистоты на микро уровне. В процессе грануляции происходит очищение собственно полимера путём выброса легколетучих компонентов (преимущественно ацетальдегида) и фильтрации тонкодисперсных частиц микроскопических загрязнений из расплава, что способствует достижению высоких степеней чистоты. Дополнительно в процессе грануляции несколько повышается характеристическая вязкость полимера, и усредняются характеристики материала из разных партий. Кроме того, гранулы имеют регулярное распределение насыпной плотности и размера, что идеально для технологических процессов в индустрии переработки пластмасс.

Хотя мини-завод может быть использован для переработки различных отходов пластмасс, его основное применение – переработка использованных ПЭТ бутылок. Необходимо отметить, что установка не способна перерабатывать абсолютно любые отходы. Поэтому бутылки необходимо сортировать перед загрузкой в оборудование. Ниже приводятся некоторые естественные ограничения по эксплуатации мини-завода:

Цвет. Если зелёные, голубые, коричневые и бесцветные ПЭТ бутылки перерабатывать совместно, конечный продукт будет представлять собой смесь хлопьев различных цветов. Материал суть остаётся ПЭТ, но становится непригодным для получения прозрачных/ бесцветных продуктов.

ПВХ. Иногда бутылки изготавливаются из ПВХ (в основном для растительного масла), и они схожи по внешнему виду с ПЭТ. Кроме того, в крышках изредка используются ПВХ вкладыши. ПВХ чрезвычайно вреден, так как разлагает ПЭТ в процессе дальнейшей термической переработки хлопьев. Хотя доля ПВХ в общем потоке сырья ничтожно мала, для сепарации этого типа пластиков необходимо использовать специальный детектор. Примером такого детектора может служить комплекс SORTPLAST, предназначенный для полностью автоматического распределения потока различных полимеров по типам материала и по его цвету: пэтф, пвх, полистирол, полипропилен, полиэтилен низкого или высокого давления, АБС, полиамид и т.п. Оборудование поставляется российским производителем: заводом полимерного машиностроения «Тригла» (https://www.trigla.ru/russian/sortplast.htm)

Технико-экономическое обоснование приведено в приложении 2.

Группа компаний Пласт-сервис (Новосибирск, Тел.: (383) 341-73-92, 341-73-91) осуществляет переработку ПЭТ в следующие виды продукции: ПЭТ бутылки, плечики и вешалки, ПЭТ шпагат, стреп-лента