Переработка пластиковых бутылок в домашних условиях: видео, технология, оборудование для утилизации, применение вторичного ПЭТ сырья

Какой пластик можно перерабатывать своими руками

Не все виды вторсырья пригодны для вторичной переработки. Самый простой способ для работы в домашних условиях – это полиэтилен высокой плотности с аббревиатурой HDPE. Это очень плотный термопласт, изготовленный на основе нефтепродуктов. Он не подвержен сколам и обладает хорошей стойкостью к различным кислотам и щелочам.

Идеальный вариант – бутылки, в которых продаются напитки, молочные продукты, кетчуп, шампунь.

Обратите внимание на следующее! Бутылки с растительным маслом не подойдут. Масло очень сильно пропитывает пластик, проникает в структуру .

Особенности и преимущества рециклинга

Подавляющее большинство контейнеров, которые мы используем для напитков и других жидкостей, изготовлены из полиэтилентерефталата (ПЭТФ).

Этот материал легко узнаваем, он обладает следующими характерными свойствами:

1. Идеальная прозрачность. Упаковка из полиэстера обладает отличной светопроницаемостью.
2. Жесткость. Несмотря на очень маленькую толщину стенки, материал не деформируется.
3. Простота. Изделия имеют малый вес по сравнению с объемом.
4. Цвет. Классические цвета: голубой, коричневый, зеленый, прозрачный.

Обратите внимание, что колпачки и укупорочные средства изготавливаются из другого пластика — полиэтилена или полипропилена.

В промышленности отходы ПЭТ перерабатываются. Технология переработки полиэстера достаточно проста.

Основное преимущество полиэтилентерефталата в том, что он имеет очень короткую зону плавления.

То есть, чтобы его расплавить, необходимо приложить минимальные усилия и короткое время нагрева. Быстро плавится и не выделяет вредных и токсичных веществ.

Кроме того, ПЭТФ быстро затвердевает в простой воде, а значит, не требуется специального охлаждающего оборудования. И самое главное преимущество в том, что он практически не теряет своих полезных свойств.

Использование переработанного ПЭТ:

• кисти и другие ворсистые изделия;
• нити для 3D-принтеров и ручек;
• волокна, канаты и нити;
• связующее для абразивов и так далее

Это очень небольшой список, где можно использовать переработанный ПЭТ из бутылок.

Адаптация переработки к домашним условиям

Сложностей с утилизацией отходов ПЭТ-тары нет.

Но есть очень важные ключевые шаги, которые следует выполнять неукоснительно:

1. Сортировка – это самое главное. Пластик необходимо сортировать по цвету, так качество переработанного материала будет намного выше. Крышки, кольца и этикетки должны быть полностью удалены.
2. Предварительная стирка. Если это подводный контейнер, этот этап можно пропустить. Упаковку из-под молочных продуктов и напитков рекомендуется ополаскивать изнутри. Это можно сделать с помощью проточной воды.
3. Разбивание бутылок. Идеально подходят ударные дробилки с длинными острыми лезвиями. Промышленное оборудование стоит очень дорого, поэтому для дома подойдут самодельные устройства. Варианты дизайна описаны ниже.
4. Мойка. Для мытья бутылок подойдет обычная тара (раковины, ведра, баки). Для слабозагрязненных бутылок достаточно стирки в обычной теплой воде. Для удаления остатков пищи можно использовать трехэтапную стирку: замачивание в растворе соды, мытье моющим средством, полоскание в проточной воде.
5. Сушка. Вы можете использовать духовку. Температура сушки 100-120°С, время 2 часа. Сломанные части следует периодически переворачивать.
6. Экструзия. Поскольку будет использоваться исключительно самодельное устройство (описание ниже), возможны варианты изготовления либо гранулы, либо жгута, либо нити.

Виды отходов пластика

Сегодня все виды пластика обрабатываются специальной этикеткой. Чтобы это узнать, нужно найти на поверхности пластикового изделия отметку в виде треугольника, а в ней – цифру, обозначающую вид материала для переплавки:

• 1 — ПЭТФ — полиэтилентерефталат для изготовления пищевой упаковки;
• 2 — ПНД — плотный полиэтилен для изготовления широкого спектра хозяйственных изделий, в том числе толстостенной тары для хранения пищевых продуктов;
• 3 — ПВХ — поливинилхлорид для производства непищевой тары, труб, деталей мебели;
• 4 — ПВД — полиэтилен низкой плотности для пленочных изделий, в том числе предназначенных для хранения пищевых продуктов, и для гибкой посуды;
• 5 — ПП — полипропилен, материал безопасный для человека, поэтому используется для производства детских вещей и упаковки для пищевых продуктов, а также автомобильных запчастей;
• 6 — ПС — полистирол, материал, вредный только при контакте с огнем, пригодный для изготовления канцелярских товаров, теплоизоляционных покрытий, одноразовой тары;
• 7 — ПРОЧЕЕ — синтетический материал, не входящий ни в одну из вышеперечисленных категорий, сюда обычно входит поликарбонат.

Воздействие на экологию

Пластик представляет собой смесь многих синтетических компонентов. Более того, некоторые вещества не являются неотъемлемой частью химической структуры пластика. Они легко испаряются, попадают в организм, накапливаются в окружающей среде. Как только человек дышит воздухом возле горящей свалки или ест пищу, подогретую в микроволновке, прямо в пластиковой посуде, часть ядовитых веществ попадает в организм.

Наиболее вредны для здоровья фталаты – пластификаторы, а также бисфенол А – отвердитель, убивающий эндокринную систему. При разложении биопластика в окружающей среде испаряется метан — один из газов, усиливающих парниковый эффект. Медленно разлагаясь в почве, пластик выделяет хлор, несколько канцерогенов, токсины, которые просачиваются в водоемы и грунтовые воды. Эта вода затем используется для питьевых, бытовых и производственных нужд.

Риск повреждения пластиком, хранящимся на свалках, минимален. Ведь эти пространства спроектированы так, чтобы пластиковые отходы не соприкасались с почвой, грунтовыми и поверхностными водами. Гораздо опаснее пластиковые предметы, которые люди бросают не туда.

Особенно сильно пострадало море. Есть 5 мусорных островов. Так называют груды пластиковых отходов, которые уходят в море при отливах и течениях рек, занимая гигантские площади. Крупнейший остров, площадь которого превышает 1 000 000 км2, расположен в Тихом океане между западным побережьем США и Гавайскими островами. Его общий вес достигает 90 000 тонн.

Но то, что находится на поверхности, — это лишь малая часть общего загрязнения. До 70% пластиковых отходов погружается на морское дно. По неутешительным научным прогнозам, к середине 21 века пластиковых отходов в океанах будет больше, чем жителей. Рыбы, морские рептилии, млекопитающие и птицы уже страдают от загрязнения. Кусочки пластика попадают в пищеварительный тракт животных, вызывая мучительную смерть.

Читайте также: Дорога из переработанного пластика Дорога из пластика, пластиковые отходы в дорожном строительстве, полимерно-битумные вяжущие, дороги из переработанного пластика в России

Способы переработки и утилизации пластика

Единственный способ снизить негативное воздействие материала на окружающую среду – это его вторичная переработка, т.е переработка. Переработанный пластик становится сырьем для вторичного производства или дополнительным компонентом в производстве первичной продукции. В России переработка как отрасль пока находится в зачаточном состоянии. Только 2-3% пластиковых отходов вывозится на перерабатывающие заводы, остальное выбрасывается на свалки, где сжигается.

Обработка пластика осуществляется двумя методами: термическим и механическим. Изделия из ПЭТ, ПНД, ПВХ подлежат обработке первого типа. Это самая массовая группа отходов по объему, на ее долю приходится 75-80%. После плавления пластик формуют и из него делают новые изделия.

Термопласты, которые нельзя подвергать термическому воздействию, подвергают механической обработке: пенополиуретан, аминопластики. При производстве изделий из этих материалов происходят необратимые изменения в их химическом строении, а значит, изделия не подвергаются плавлению и растворению.

Термические методы

Плавление — это простой и поэтому распространенный метод превращения пластика в целлюлозу для переработки. Воздействие при высокой температуре ускоряет молекулярный распад материала, на который в природе уходят сотни лет. Несмотря на свою распространенность, с экологической точки зрения термический метод считается неприемлемым. Во-первых, вторичный материал подходит не для всех сфер промышленного использования, а во-вторых, горение пластика сопровождается распространением токсичных соединений в воздухе.

Сжигание отходов

Экономичным методом термической обработки пластмасс является сжигание. Обычно так избавляются от пластиковых изделий. Вся масса мусора выгорает, остается только экологически чистая зола, которая составляет 10% от исходного объема пластика.

В процессе переработки пластиковая масса загружается в печь. Тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании, используется для обогрева городских зданий. Для предотвращения попадания летучих токсинов в воздушное пространство печи на перерабатывающих предприятиях оборудуются фильтрами.

Пиролиз для синтеза топлива

Пиролиз — это расщепление пластика на молекулы. Для обработки синтетического материала таким образом компании используют бескислородную печь, где создается оптимальная среда для реакции разложения пластика.

Пиролиз пластмасс может проходить при различных температурных условиях:

1. До 350°С — крекинг — термическое разжижение пластиковых отходов. Процесс позволяет производить топливо и химическое сырье для дальнейшего производства.
2. От 450 до 900°С — горение пластика с выделением энергии. Разложение высокомолекулярных углеводородов сопровождается выделением газа, который используется для получения тепла.
3. Выше 900°С — тот же процесс. Отличие состоит в том, что с повышением температуры изменяется агрегатное состояние продуктов пиролиза. С повышением температуры образуется меньше жидких продуктов и больше твердой осадочной массы.

Механические методы

С экологической точки зрения они не считаются лучшими, но практичны и не требуют больших затрат. Не требуется тщательной сортировки, материал не подвергается воздействию температуры, не меняет своей структуры и физических параметров.

Как лучше перерабатывать пластик, зависит от его физической формы:

1. Грануляция – это подготовительный процесс, который делает материал пригодным для дальнейшей обработки. Пластиковые отходы имеют рыхлую форму, спрессованную в сферические, кубические или цилиндрические гранулы.
2. Агломерация – метод измельчения пленочных отходов – ПНД, ПП, ПВД. Получаются сферические пластиковые частицы разного размера – 2-15 мм.

Частицы, образующиеся при механическом способе обработки, используются как наполнители готовых изделий и как вторичное сырье. Измельчение может быть самостоятельным процессом, а может предшествовать другим методам, например термической обработке пластмасс.

Химические методы

Химическими методами основу, из которой они были изготовлены, извлекают из полимерных отходов. То есть они фактически осуществляют процесс, обратный производству пластика. Полимерную массу загружают в емкость, наполненную жидкой каталитической композицией. Пластик разрушается, образующиеся вещества становятся сырьем для вторичного производства.

Применяются следующие химические методы обработки пластика:

1. Гидролиз – разрушение материала кислым раствором под действием температуры. Получаются чистые от токсинов гранулы.
2. Гликолиз – это распад пластика под действием гликоля при температуре выше 200°С. Процесс сопровождается небольшим количеством отходов, хотя выделенное сырье нельзя назвать чистым, оно не используется для изготовления пищевой упаковки.
3. Метанолиз – это разрушение полимерного материала с помощью метанола под давлением и высокотемпературным воздействием. Процесс длительный, энергоемкий, требует тщательной сортировки поступающего сырья.

Физико-химические методы

Любой материал со временем теряет свои качественные свойства. Пластик становится менее плотным и эластичным. Перерабатывать его бесконечно без улучшения качества не получится. Материал должен быть стабилизирован.

Процедура состоит из двух этапов: механического и химического. Сначала пластик измельчают и расплавляют, затем в массу подмешивают стабилизаторы. Получается пластиковое сырье со структурой, пригодной для производства новых продуктов.

Повторное использование для хозяйственных нужд

Имея навыки работы с инструментами, можно приспособить пластиковые отходы в хозяйстве. Пустая пластиковая бутылка может стать кормушкой для птиц, резервуаром для дождевой воды, воронкой, вкладышем для защиты металлических предметов от коррозии из-за атмосферных осадков. И это только примитивные варианты использования. А если вы решите переплавить пластиковые бутылки в домашних условиях, то могут получиться замечательные предметы быта.

Подготовка пластика к утилизации

На предприятиях пластик перерабатывается в соответствии с установленными стандартами. Поступающая масса сортируется, так как разные виды материала обладают разными физико-химическими свойствами. Их потом чистят, и только потом отправляют на лечение.

Подготовка домашней пластики включает в себя те же элементы. Также обязательным этапом является сортировка. Отходы должны быть отсортированы по цвету и маркировке, с бутылок должны быть удалены пробки вместе с крепежными кольцами, а этикетки сорваны. Сплавлять крышки с бутылками нельзя, так как первые изготавливаются из других видов пластика: полиэтилена и полипропилена.

Кроме того, материал, выбранный для переплавки, должен быть тщательно вымыт и высушен. Лучше всего замочить в раковине или большом ведре теплой мыльной воды. Немытые пластиковые бутылки не рекомендуется переплавлять, иначе в процессе переработки может возникнуть повышенное дымовыделение.

Промытый и высушенный пластик остается измельчить перед плавлением.

Плюсы и минусы переработки пластмассовых отходов

У переработки пластиковых бутылок есть свои преимущества и недостатки, которые вы должны учитывать, когда решите заняться бизнесом по производству переработанного пластикового сырья.

плюсы	минусы
вы можете перерабатывать материал для собственных нужд, снабжая себя разнообразными пластиковыми предметами быта, от игрушек до подставок и полок	плавящийся пластик выделяет резко пахнущие токсины, с которыми может справиться только сильная вентиляция
не нужно приобретать специальные знания и навыки	сложно установить правильную температуру плавления пластмасс
переработанный пластик — выгодный товар на продажу	для самостоятельной работы нужно изготовить специальные приспособления, которые невозможно заменить
компания с низкими издержками
приятно помогать защищать окружающую среду

Оборудование для утилизации своими руками

В домашних условиях можно обойтись без каких-либо деталей оборудования и максимально упростить технологию. Но все равно без дробилки и экструдера (гранулятора) работа будет невозможна.

В Интернете можно найти множество советов по сборке и необходимых материалов. Рассмотрим наиболее подходящие и универсальные схемы.

Дробилка

На сайте есть статья с подробным описанием проекта «Дробилка пластика своими руками«.

Для измельчения ПЭТ лучше выбирать набор ножей с разной формой зубьев. Это улучшит качество измельченного материала.

Экструдер

Поскольку полиэтилентерефталат быстро переходит в расплавленное состояние, стоит рассмотреть простейшие схемы устройства. Вам потребуются следующие расходные материалы:

1. Сверло по металлу для сверла самого большого диаметра. Это будет импровизированная улитка. Он подтолкнет материал к выходу, помогая пластику быстрее плавиться по пути.
2. Кусок металлической водопроводной трубы. По длине он должен соответствовать буровому долоту. Диаметр трубы следует выбирать с небольшим зазором.
3. Снижение двигателя. Это самая дорогая часть. Если вы не можете найти б/у вариант, следует выбрать новый со скоростью вращения от 10 до 100 об/мин.
4. Нагревательный элемент. Для обертывания металлической детали можно использовать стержневой нагреватель.
5. Теплоизоляционный материал — стальной лист для изготовления загрузочной воронки.
6. В качестве формообразующей детали (плашки) выполнена металлическая заглушка с отверстием посередине.

Для подключения нагревателя и управления вращением электродвигателя лучше воспользоваться услугами опытного электронщика.

Управление экструдером достаточно простое. Температуру лучше подобрать опытным путем, ориентируясь на стартовый диапазон от 180°С.

Воздуха обычно достаточно для охлаждения расплавленного материала, но иногда может потребоваться дополнительное охлаждение в воде.

Для этого жгут помещают в прямоугольную ванну с охлаждающей водой, которую можно менять в процессе при ее нагревании.

Готовый пучок можно смотать либо вручную, либо приспособить для этого тянущие ролики (например, от старой стиральной машины).

Применение вторичного ПЭТ

Производство нитей для 3D-печати очень интересно и рентабельно. Особенно это касается тех, кто постоянно использует эти материалы в своей работе.

ПЭТ — это материал, из которого изготовлено большинство нитей для 3D-печати, продаваемых сегодня. Вы можете самостоятельно добавлять красители для придания желаемого оттенка изделию.

Кроме того, вы можете создать:

• волокна и стержни для кустарного изготовления щеток и веников;
• абразивные материалы – для этого абразив замешивается вместе с измельченным материалом и подается в экструдер;
• шпагат или упаковочная лента – меняя отверстие в форме, можно придать готовому изделию любую форму.

Другие вещи из пластиковых отходов

21 век – эпоха пластика. Он везде, в каждом доме, в каждой комнате. Производство пластиковых изделий является высококонкурентной отраслью, поэтому многие производители стараются сохранить маркировку «эко», чтобы соблюдать безопасные технологии производства.

Мебель

Пластиковая мебель давно перестала ассоциироваться с дешевизной и непрактичностью. Современные производители выпускают стильную, качественную мебель, разрабатывают интересные варианты дизайна. Пластиковые столы, стулья, лавки, полки, комоды прочны, долговечны, не подвержены плесени и вредителям. Пластиковая мебель подходит как для дома, так и для сада.

Велосипеды

Уругвай создал первый велосипед с рамой из переработанного пластика в 2011 году. Бренд получил название «Muzzicucles», и его популярность растет. Пластиковый каркас прочный, легкий, устойчивый к коррозии, а для его изготовления нужно всего 200 пластиковых бутылок.

Дороги

Чтобы заменить неустойчивый асфальт, голландские инженеры изобрели пластиковое покрытие модульной конструкции. Пластиковая дорога безупречно гладкая, термостойкая, легко ремонтируется.

Ковры

Изделия из полиэстера и полиэфирных нитей пользуются спросом, так как имеют богатый рисунок, устойчивость к разрывам и просты в уходе.

Дома из переработанного пластика

Колумбийский производитель стройматериалов Conceptos Plasticos производит продукцию из пластиковых и резиновых отходов по собственной уникальной технологии: прочные и долговечные кирпичи со шпильками, колонны, опорные балки. Чтобы построить дом площадью 50 м2 из этих материалов, строители тратят 5-6 дней. Пластиковые дома доступны по цене, их заказывают бедняки.