Основные свойства отходов полистирола
Как и многие другие виды термопластичных полимеров, отходы полистирола используются для промышленной переработки. Их можно перерабатывать несколько раз. В процессе экструзии измельченные отходы полистирола размягчаются и могут быть изменены или добавлены в другие смеси.
Вторичный ПС несколько уступает первичному по физико-химическим свойствам. На Западе на переработку отправляются различные отходы полистирола, в России они также присутствуют в ФККО. Но мы еще не занимаемся массовой переработкой пластика.
Уровень переработки полистирола
Переработка полистирола не так развита по сравнению с другими видами полимеров, уровень переработки в мире довольно слабый.
Основным видом вторсырья является пенополистирол (в тех случаях, когда есть возможность организовать сбор и разделение скопления незагрязненных фракций), в то время как полистирол общего назначения (твердый тарный полистирол — стаканчики, банки и другая тара) практически не используется переработанный.
Особенности материала
Полимер характеризуется структурированной и упорядоченной структурой, что, с одной стороны, придает ему твердость и прочность, а с другой — химическую и биологическую инертность. Некоторые пластыри модифицированы каучуком для достижения гибкости и упругости. Твердые модели прозрачны и прочны. Вспененный, как пенопласт и пенопласт, мягкий и ломкий.
При эксплуатации в разных условиях образуются следующие виды отходов полистирола:
- использованные упаковочные формы, пленки, тара, посуда, игрушки;
- осколки и осколки после разборки или разрушения оборудования и приспособлений;
- мука и мелкие крошки, образующиеся в процессе производства;
- неликвидная продукция (брак, излишки продукции, пресс-формы;
- электрические и телекоммуникационные кабели;
- контейнеры и резервуары;
- водопроводные и дренажные трубы;
- листовая и рулонная теплоизоляция.
Теоретически пластиковые изделия не представляют опасности для людей и окружающей среды. Особых условий для хранения и переработки не требуется. Но в больших количествах и при длительном пребывании на открытом пространстве отработанные полимеры становятся токсичными. От воздействия ультрафиолета, высоких температур и щелочной среды почвы полистирол разрушается и выделяет в воздух канцерогенный мономер – стирол. Еще интенсивнее выделение вредных веществ происходит при сжигании пластика, что не редкость на стихийных свалках и полигонах ТБО.
Сложность организации обращения с отходами и их переработки заключается в дороговизне этого процесса по сравнению с себестоимостью производства нового материала из сырья. Оборудование для переработки полистирола есть не во всех городах, а транспортировка отходов связана с большими затратами. Технологии рециклинга полимеров сейчас внедряются во многих регионах страны и у них большое будущее. Прием, переработка отходов на месте с последующим производством регранулята, промышленных и бытовых товаров методом экструзии – прибыльный бизнес для малых и средних предприятий.
Классификация отходов
Компании готовы принять пластиковые отходы от организаций и частных лиц в определенном количестве, составе, виде и степени загрязнения.
Как правило, перечень материалов состоит из следующих позиций:
- Чистый. Фрагменты отливок, приливы, излишки продукции, несобранные изделия, осколки и осколки. Предметы измельчаются прямо на заводе, пересыпаются в гранулы или крошку в качестве наполнителя для упаковки тары, игрушек и мягкой мебели.
- Загрязненный. Бывшие в употреблении товары или их части. Встречаются включения других видов полимеров, краски, копоти, металла. Отходы проходят многоступенчатую очистку чистящими средствами, магнитами и механическим воздействием.
- Полигон. Предметы, поступающие со свалок и центров переработки. Упаковка от продуктов питания, одежды, мебели, бытовой техники, выброшенных за ненадобностью или поврежденных.
- Пенопласт. Это отдельное направление, так как материал легкий, объемный, сложный и дорогой в утилизации. Основной метод лечения – сжигание.
Узнать, куда можно сдать пластик, можно в Интернете или в разделах объявлений местных газет (СМИ).
Изменения ПС при переработке
Учитывая мировой опыт переработки ПС, уровень развития технологий переработки, направления использования вторичных материалов, можно сделать вывод, что факторами, изменяющими цвет и свойства гранул ПС, являются ПВХ, полилактид и металлизированные этикетки и пленок, а также остатки клея на поверхности чешуек ПС.
Необходимость удаления пенополистирола при переработке твердого тарного полистирола в первую очередь связана с возможным присутствием в потоке не только пенополистирола для пищевой упаковки, но и пенополистирола строительного (утеплителя), который может содержать добавки бромированных антипиренов.
Во многих странах ожидается или уже введен запрет на использование пенополистирола в качестве упаковки, тары и тары для пищевых продуктов и напитков в ближайшее время — при взаимодействии со спиртом, горячими напитками и пищевыми продуктами, а также кислыми продуктами ПС становится токсичное вещество на из-за выброса доски. При этом выделение стирола начинается уже при температуре 70-90°С.
Сколько раз можно перерабатывать полистирол
Технологическая возможность позволяет использовать до 100% вторичного сырья ПС при производстве изделий из этого материала. Однако следует учитывать, что при переработке ПС увеличиваются скорость течения расплава и ударная вязкость, но при этом уменьшается относительное удлинение при разрыве и изменяется цвет (темнеет, желтеет) материала.
Проведенные исследования показали, что из-за деградации материала в процессе рециклинга, характеризующейся значительным ухудшением таких свойств, как индекс текучести расплава, ударная вязкость и цвет, рециклинг ПС ограничивается двумя технологическими циклами.
Читайте также: Как легко выбрать шредер и дробилку для пластика?
Как обеспечить многократный рециклинг ПС
Для эффективной переработки полистирола должны быть соблюдены определенные условия переработки, чтобы получить высококачественный материал для использования в качестве нового продукта со свойствами, аналогичными первичному материалу.
обеспечение оптимальных условий производства, потребления, сбора, сортировки и переработки позволит сохранить максимальное качество ПС при многократной переработке, расширить области использования и тем самым продлить жизненный цикл материала за счет многократных процессов.
Производство материалов и изделий с учетом перспективы дальнейшей переработки, отказ от добавок и примесей, препятствующих дальнейшей переработке:
- отказ от стойких видов клея, этикеток из материалов одинаковой плотности;
- отказ от минеральных добавок;
- отказаться от использования ПС для упаковки и розлива горячих напитков и продуктов, алкогольной, кислой продукции;
- отказ от емкостей с необычными, яркими цветами.
Предотвращение загрязнения материалов на этапах сбора и утилизации за счет сведения к минимуму контакта с другими видами материалов и отходов за счет внедрения различных систем раздельного накопления отходов, а также минимизации степени уплотнения при транспортировке твердых бытовых отходов.
Максимальное разделение потоков и обработка максимально однородных потоков:
- сортировка контейнеров PS по типам и цветам;
- выбраковка сильно загрязненных контейнеров ПС;
- отказ от непищевой тары и пенополистирола.
Этапы переработки полистирола
Для получения вторичного сырья высококачественного ПС применяют многостадийные технологии переработки, включающие ряд последовательных операций с определенными особенностями, трудностями и ограничениями:
Необходимо обеспечить:
- ручная или автоматическая сортировка, либо их комбинация, в зависимости от морфологического состава и объема перерабатываемых отходов;
- контроль уровня загрязнения с отбраковкой сильнозагрязненных фракций ПС;
- отказ от мешающей фракции (металлов, других видов пластмасс и инородных тел);
- отказ от вспененного ПС, в том числе строительного.
Стадия промывки
- Выбор дозировки моющих средств и условий стирки.
- Отделение тары от скоропортящихся продуктов в отдельном потоке ПС и подбор режима промывки с учетом такого загрязнения.
- Выбор количества ступеней промывки сильнозагрязненной ПС-тары.
- Использование фрикционного диска.
Необходимо обеспечить:
- оптическая сортировка;
- отделение других материалов (пленки и этикетки из ПВХ, полилактида, металла и др.);
- различать сильно окрашенные и загрязненные ПС чешуйки;
- секция из пенополистирола.
Результат рециклинга полистирола
Тщательная подготовка ПС к переработке позволяет получать качественные гранулы ПС. Однако с каждым технологическим циклом становится все труднее добиться высокого качества получаемых гранул ПС, что приводит к невозможности вторичной переработки материала. Поэтому в данном случае необходимо учитывать приоритет методов обработки, когда речь идет о сохранении качества и функциональности материала.