Утилизация полимеров

Полиуретан 

   Направления опытных работ по переработке  полиуретана, проводимых заводами для  решения поставленного вопроса, хорошо согласуются с направлениями, существующими в мировой практике: 
1) термическое разложение путем сжигания; 
2) механическое измельчение с последующим применением полученной крошки в качестве наполнителя в составе различных композиционных материалов; 
3) деполимеризация с образованием продуктов невысокой молекулярной массы.

   При сжигании образуются высокотоксичные  газы: цианистые соединения, окись  углерода и другие, что требует  их улавливания и специальной  очистки воздуха.

   Для измельчения отходов полиуретановой продукции требуется специальное оборудование, предусматривающее возможность регулирования размеров получаемой крошки в достаточно широком диапазоне. Проведенные опытные работы по переработке отходов мягких пенополиуретанов включали в себя: измельчение до частиц размером не более 10 мм, работы по вторичному вспениванию измельченного ППУ в закрытом объеме. При этом были получены образцы достаточно однородной структуры с содержанием крошки до 10%.

   Измельчение крошки жестких ППУ проводятся на другом специфическом оборудовании или в ручную. Опыты по вторичному вспениванию крошки жесткого ППУ, нарезанной вручную, позволяют сделать вывод о возможности вторичной переработки ее путем введения в полиольный компонент до 4% по массе и дальнейшего вспенивания в закрытой форме.

   Так же содержание измельченных отходов в составе изделия не должно превышать 15%. При этом реализуется следующая технологическая схема. В случае загрязнения крошка обезжиривается ацетоном, затем заливается форполимером до полного смачивания частиц. После выдержки при температуре 100-110 ⁰С смесь охлаждают до 25-30 ⁰С, определяют массовую долю NCO-групп в форполимере. Смесь тщательно перемешивают, и добавляют отвердитель в количестве, рассчитанном по фактическому содержанию NCO-групп в модифицированной форполимерной смеси.

   Способ  деполимеризации отходов производства полиуретанов предусматривает два  основных варианта: обработка активным органическим растворителем с последующим  использованием полученных растворов  или дисперсий и гликолиз. Получаемые в результате гликолиза продукты предназначены для дальнейшего использования в качестве реологической добавки, например, в асфальтобетонных смесях, универсальных и строительных мастиках, клеевых композициях, лакокрасочных материалах. Введение такой добавки подразумевает улучшение комплекса таких показателей как теплостойкость, водостойкость, морозостойкость.

   Гликолиз  полиуретановых отходов под действием  гликолей и полиолов представляет собой  процесс расщепления макромолекул по эфирным и уретановым связям в  сшитом полиуретане с последующей деструкцией линейных макромолекул до получения смеси полиолов с концевыми гидроксильными группами. На основании рекомендаций разработчика директивного технологического процесса, получение продукта высокотемпературного гликолиза (ВТГ) полиуретана должно осуществляться при температуре 200-210 ⁰С в присутствии гликолей и полиолов в условиях, обеспечивающих удаление газообразных продуктов (при вакуумировании), без доступа кислорода. В лабораторных условиях технологический процесс воспроизводился без каких-либо осложнений. Однако основная трудность заключалась в его адаптации к условиям, которые можно реализовать в серийно работающем производстве. Основное требование - температура, при которой будет происходить ВТГ, не должна превышать 150 ⁰С. [6]

Заключение 

   Вторичная переработка пластмасс обязательно  начинается с сортировки отходов  и их очистке от посторонних примесей – например, промывки. Далее, отходы измельчаются и проходят основную переработку  одним из альтернативных методов.

   Основными альтернативными методами переработки полимеров сегодня являются:

   - экструзия - непрерывный технологический процесс, который заключается в продавливании обладающего высокой вязкостью материала через специальную форму; используется при изготовлении из отходов полиэтиленовой пленки, оболочек кабелей, полиэтиленовых труб

   - литье под давлением - технологический процесс переработки пластмасс путем впрыска их расплава под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением; применяется при массовом производстве различных изделий из пластмасс

   - производство промежуточных материалов - применяется при изготовлении оросительных труб, пластиковой тары и др.

Список  литературы 

1. Будникова, О.А., Будников, Б.О. Утилизация полимерных материалов. немецкий опыт и российская реальность // О.А.Будникова, Б.О.Будников – Packaging International/Пакет октябрь 2005, 2005.

2. http://www.ksk-snab.ru

3. Шифрина, В.С., Самосатский, Н.Н. Полиэтилен. Переработка и применение. // В.С.Шифрина, Н.Н.Самосатский – Санкт-Петербург: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1961. – 264 с.

4. Володин, В.П.  Экструзия профильных изделий  из термопластов // В.П. Володин  – Санкт-Пнетербург: Профессия, 2005. – 480 с.

5. Смирнова, О.В., Ерофеева, С.Б. Поликарбонаты // О.В.Смирнова, С.Б.Ерофеева – Москва: Химия, 1975. – 289 с.

6. Переработка отходов полиуретанов способом высокотемпературного гликолиза. // Отчет ЦЗЛ  - Пермь: ФГУП «Пермский завод имени С.М. Кирова», 1997. – 9 с.