Меню

Остались вопросы?

Наши менеджеры ответят на любые вопросы:

  • Напишите нам:
    info@vpmat.ru
  • Позвоните нам:
    +7 (812) 200-18-19
  • Или закажите обратный звонок и мы сами вам перезвоним:
Контакты:
Многоканальный телефон: +7 (812) 200-18-19
Email: info@vpmat.ru
Офис: 193318,
Санкт-Петербург, ул.
Ворошилова, д. 2, литер А,
комната 450 А/2.
Производство: 188400,
Ленинградская обл.,
Волосовский р-н, п. Кикерино,
Гатчинское ш., д. 8А

Новости

Переработка полиэтилена в рамках применения технологии вторичного использования полимерных отходов

Технологии вторичного использования отходов полиэтилена становятся все более востребованными на территории России, где ежегодное потребление этого полимера достигает 1,7 миллионов тонн. Большое количество отходов образуется из-за применения полиэтиленовой упаковки для товаров с ограниченным сроком службы, поэтому проблема утилизации данного сырья становится все более актуальной из года в год, и можно сказать что данный вид полимеров, является самым популярным в рамках знаний потребителей о разновидностях полимеров.

Переработка полиэтилена представляет большой интерес для бизнеса по нескольким причинам. Во-первых, это ниша, которая пока еще не слишком переполнена. Во-вторых, большое количество отходов может служить доступным источником сырья, обеспечивая масштабируемость производства и уменьшать себестоимость новых изделий.

В дальнейшем, мы рассмотрим различные способы переработки отходов полиэтилена и возможность использования полученной вторичной продукции для производства новых изделий, тем самым давая каждому отслужившему изделию новый виток переработки и применения.

Что такой полиэтилен?

Полиэтилен является результатом полимеризации этилена (С2Н4) - ненасыщенного углеводорода, первого в олефиновом ряду. Этот полимер практически не встречается в природе, его получают из высокомолекулярных нефтепродуктов методами крекинга, дегидрирования этана и дегидратации этилового спирта.

Процесс полимеризации включает разрыв одной из связей между атомами в молекуле H2C=CH2 и соединение мономера -H2C-CH2- в нециклическую цепочку. В процессе полимеризации температура, давление и тип используемого катализатора играют важную роль.

Существует четыре основных вида полиэтилена, получаемых в промышленных масштабах. Каждый из них обладает своей уникальной структурой и свойствами.

1)  Полиэтилен высокого давления (ПВД) является прозрачным и эластичным материалом с низким пределом прочности. В молекуле этого вещества присутствует большое количество боковых ответвлений, что не позволяет ему образовывать кристаллическую структуру. При температуре от 103 до 110 °C ПВД переходит в жидкое состояние и обладает высокой текучестью. Этот вид полиэтилена широко используется в производстве упаковочных материалов, таких как пленки, контейнеры и пакеты.

2)  Полиэтилен низкого давления (ПНД) более прочный и жесткий, чем ПВД. В молекуле этого вещества меньше боковых ответвлений, что позволяет ему находиться в кристаллическом состоянии около 80% при комнатной температуре. Температура плавления ПНД составляет от 125 до 132 °C, а также он устойчив к воздействию большинства химикатов. Из него делают мусорные пакеты, емкости для масел, кислот, растворителей, безнапорные трубы.

3)  Полиэтилен среднего давления (ПСД) представляет собой смесь ПНД и ПВД, что позволяет сочетать преимущества обоих видов полимеров. Материал используется в производстве пленок, мешков и выдувной толстостенной тары.

4)  Линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД) является эластичным и мягким материалом с высокой сопротивляемостью разрывам, проколам и другим видам разрушения. Благодаря своей способности к окрашиванию, большая часть таких полимеров используется для производства стретч-пленки, многослойных материалов и ламинатов.

5)  В России последние годы стали известны применением нового вида полиэтилена - PEX, который также называют сшитым полиэтиленом. Он изготавливается из полиэтилена низкой плотности (ПНД).

Чтобы получить PEX, происходит отщепление атомов водорода от полимерных цепей под воздействием реагентов или ионизирующего излучения. В результате образуется трехмерная сеть с кристаллической структурой, что придает материалу высокую температуру плавления и "память формы".

Из PEX делают различные продукты, такие как водопроводные трубы, кабельную изоляцию и термоусадочные материалы.

Технологии переработки полиэтилена

В России существуют две основные технологии переработки полиэтилена: производство вторичной гранулы и пиролиз. Первая технология предполагает возврат полимера в производственный цикл, а вторая позволяет получать энергетически ценные газы и жидкости, которые можно использовать в качестве топлива и при производстве органических соединений.

1)  Процесс производства гранул методом термомеханического рециклинга предназначен для переработки отходов полиэтилена. Однако, важно отметить, что технология не позволяет изменять ПНД на ПВД и наоборот, так как структура и молекулярная масса полимера уже заданы на этапе его синтеза.

Чтобы придать вторичному материалу необходимые технологические свойства, такие как жесткость, пластичность или текучесть при нагреве, добавляют ПВД в ПНД и наоборот.

Производство гранул из отходов полиэтилена начинается с сбора и сортировки сырья. Степень готовности к переработке зависит от размеров, состава, степени сохранности и загрязненности отходов. Далее, отходы проходят две стадии дробления при помощи шредеров и дробилок, между которыми устанавливают гидроциклон или флотационную ванну для отделения твердых и тяжелых частиц.

После дробления отходы проходят промывку, однако, промышленные и коммерческие отходы более чистые, чем бытовые, поэтому в некоторых случаях их не промывают. Сырье затем проходит сушку в центрифуге, где из него удаляются лишняя влага, а затем в камеру термической сушки.

После этого следует агломерация, которая происходит под давлением и при повышенной температуре, представляя собой частичное расплавление и спекание полиэтилена в катышки. Затем, полимер проходит гранулирование в грануляторе, где его нагревают до температуры плавления, очищают от твердых и жидких примесей, дегазируют, происходит перемешивание смеси и усреднение ее состава. Масса под давлением проходит через отверстия – формовочные фильеры. Наконец, струйки расплава охлаждаются водой и сжатым воздухом, после чего гранулы режутся на готовую продукцию.

Рады сообщить, что Наша компания специализируется на разработке и внедрении технологий использования вторичных полимерных отходов в повседневных технологических процессах, связанных с переработкой и производством пластиковых изделий уже на протяжении многих лет. Благодаря использованию собственной технологической базы и полному циклу переработки пластиковых отходов, начиная с их покупки и сортировки и заканчивая применением вторичных продуктов в собственных технологических процессах и продажей готовых продуктов (дробленка, гранулят и т.д.) партнерам по профилю, мы обеспечиваем бесперебойный процесс производства.

Вы можете ознакомиться с более подробной информацией по ссылке:  https://vpmat.ru/selloldplastic.html

Одной из основных ценностей Нашей компании является многолетний опыт в использовании вторичного полимера в рамках последующих циклов переработки. Правильно подобранные пропорции, рецептуры и качество добавляемого вторичного сырья имеют важное значение для эксплуатационных свойств конечных изделий и их безопасности для потребителей.

Существует так же, альтернативный вариант вторичной переработки изделий из полиэтилена:

Современные методы переработки ПВД и ПНД обычно включают использование пласткомпакторов вместо старых агломераторов. Пласткомпакторы прессуют сырье роликами через матрицы с отверстиями заданных диаметров и нагревают его путем трения. Одно из преимуществ пласткомпакторов заключается в том, что они могут обрабатывать влажное сырье, что позволяет избежать дополнительной стадии сушки. Если процесс настроен правильно, то сырье не расплавляется полностью, что в свою очередь положительно сказывается на качестве готовой продукции - вторичной гранулы.

Однако, переработка полиэтилена может сопровождаться частичным разрушением полимерных цепочек, которые могут ломаться при сильном перемешивании. Кроме того, при воздействии атмосферного кислорода происходит окисление полимера, что приводит к укорачиванию цепочек и снижению механических свойств гранулята.

Специалисты рекомендуют настроить процесс переработки таким образом, чтобы сырье подвергалось минимальным тепловым и механическим нагрузкам. Также можно замедлить разрушение полимера при помощи специальных добавок-стабилизаторов, которые связывают свободные радикалы и позволяют добавлять вторичный продукт в чистый полимер в процессе производства конечных изделий.

2)  Термохимический процесс пиролиза используется для переработки сложных материалов, таких как многослойные пленки с металлизацией, сшитый полиэтилен и отходы с сильной деградацией, которые не могут быть переработаны во вторичную гранулу на коммерческих установках. В пиролизных установках эти материалы подвергаются термическому разложению. Этот процесс разбивает материалы на более простые компоненты, которые могут быть переработаны в ценные продукты.

Полиэтилен, подвергнутый пиролизу, порождает продукты высокого качества и безопасные для окружающей среды, так как сырье не содержит соединений серы, фосфора или азота. Процесс термического разложения происходит в три этапа, включающих отщепление боковых ответвлений, растрескивание основной углеродной цепи и разложение углеродистых остатков. Большинство исследователей считает, что механизм протекания пиролиза является случайной цепной реакцией.

На первых двух стадиях процесса пиролиза полиэтилена образуются горючие газы, тяжелые воски и смолы. На третьей стадии тяжелые углеводородные фракции разлагаются на более легкие. Большая доля газообразных продуктов относится к олефиновому ряду, таким как этилен и пропилен, а также в составе продуктов встречаются циклические соединения, такие как бензол и толуол. При некоторых процессах образуются водород и метан.

Кроме газообразных продуктов, в результате пиролиза полиэтилена получают жидкие и конденсируемые фракции, которые богаты алифатическими углеводородами. Конечный состав продуктов зависит от степени ветвления полиэтилена, его средней молекулярной массы, температуры и типа реактора, а также от используемого катализатора.

Промышленные установки, используемые для переработки материалов, могут обеспечить от 40 до 70 процентов газа и от 30 до 60 процентов пиролизных масел в процессе работы. Исследования, проведенные в лабораторных условиях с использованием алюмосиликатного катализатора в реакторе непрерывного действия, показали, что возможно получить 80 процентов бензиновой фракции (C5-C12). В целом, доля газов в общем объеме продуктов увеличивается при повышении температуры в реакторе.

3)  Переработка сшитого полиэтилена имеет свои особенности. Наиболее крупными источниками сшитого полиэтилена являются отходы кабельной изоляции и сантехнических напорных труб. Для его переработки используются следующие технологии: размалывание в порошок и использование в качестве наполнителя при производстве гранул из ПВД и ПНД; горячая резка с частичным окислением, при которой повышенная температура приводит к разрыву углеродных связей между цепями и увеличению текучести материала; гидролиз и алкоголиз, где вода и спирт способны разрывать сшивку, и получаемый продукт не отличается от синтезированного полиэтилена; ультразвуковая обработка, при которой энергия высокочастотных импульсов разрушает трехмерную структуру PEX и оставляет без изменений главные полимерные цепочки.

Отходы переработки сшитого полиэтилена могут быть использованы при производстве труб для кабельной канализации, низковольтной изоляции и других бытовых товаров.

Применение вторичной гранулы в производстве конечных изделий

При соблюдении технологии переработки, использовании качественного оборудования и ответственном подходе к процессу сортировки, вторичная гранула практически не уступает по качеству первичной. Она может полностью или частично заменять синтезированный полиэтилен при изготовлении конечной продукции.

В производстве конечных изделий используется вторичная гранула ПНД, ПВД, ЛПВД, а также смесевые составы. Кроме того, в качестве добавок могут быть использованы порошок PEX, полипропилен, каучуки и другие эластомеры.

Производственный процесс включает в себя следующие технологии:

1)  Экструзия. Этот метод заключается в продавливании расплава через формующую головку, задающую сечение готовой продукции. С его помощью производят оконные профили, пленки, трубы и другие изделия мерной и немерной длины.

2)  Литье под давлением. Этот метод заключается в заливке расплава в форму с последующим охлаждением и позволяет получать серийную штучную продукцию. Для этого используется термопластавтомат, который способен лить полые, вспененные и армированные изделия сложной конфигурации.

Подводя итоги статьи, можно выделить следующие заключения:

1)  Полиэтилен является наиболее масштабным игроком в рамках создаваемых на базе его полимерных отходов.

2)  Благодаря правильным технологическим подходам по вторичной переработки, и подготовке дальнейшего использования отходов из ПЭ, можно практически полностью исключить его выброс на свалки, снизить себестоимость новой продукции и сделать Нашу планету чище.

3)  Благодаря работе с населением, внедрением привычек по раздельной сортировки мусора и полимеров, достигается ощутимая польза по сбору вторичных отходов, для дальнейшей сортировки и переработки, без выброса на свалки и засорения окружающей среды.

4)  Производители получают неоспоримые конкурентные преимущества, при правильном использовании вторичных продуктов в рамках производства новых изделий, а так же получают статус участия в экологической гонке за сохранение природы и экосистемы Земли как единого целого.

С уважением, ООО "ВПМ"!

Все публикации

08.02.2024 Новая продукция

Наша компания запустила производство нового товара - КОМПОСТЕР!

04.04.2023 Новая продукция

Наша компания запустила новую линейку продукции - товары для сада и огорода.