Здоровье

Вторичные гранулы полиэтилена — что это, как производятся, применение. Для чего используются отходы полиэтилена? Переработка полиэтилена в гранулы оборудование

Для уменьшения себестоимости и снижения затрат на производство продукции из полимеров товаропроизводители все чаще практикуют использование вторичного полиэтилена высокого давления (гранул ПВД ). Из переработанного полиэтиленового вторсырья выходит первосортный и весьма выгодный гранулированный материал, который по качественным характеристикам не уступает сырью из первичного полиэтилена. Каждая гранула вторичного ПВД имеет низкую плотность и обладает такой же разветвленной структурой молекул, что и до обработки.

На сегодняшний момент получение вторичных гранул из отходов ПВД, помогает решать целый комплекс экологических проблем по утилизации полимеров, а также позволяет существенно снизить затраты на производство продукции из полимеров ВД.

Технологические циклы переработки. Применяемое оборудование.

Гранулы ПВД получают путем полимеризации этилена под воздействием высокого давления (150-300 мПА). В основе разнообразных способов переработки отходов ПВД лежат химические механизмы согласования и взаимодействия вторичного полиэтилена с добавляемыми модифицирующими добавками. Технологически методика состоит из таких стадий как:

Сбор сырья и его сортировка. Вторичка распределяется по маркам, отделяется от песка, грязи, металла, скотча, других посторонних включений и мусора.
Мойка и сушка отходов в моечно-сушильных комплексах. При мытье вторичного ПВД в агрегат предварительной отмывки могут добавляться специальные реагенты и химикаты для удаления с сырья сложных загрязнений (нефтепродукты, жир, масло). Могут выполнятся операции мини-флотации и металлосепарации. Перед отправкой в сушильную камеру, для отделения лишней влаги и оставшихся твердых фракций, сырье направляется в центрифугу. Чтобы не было образования разного рода дефектов (вздутий, раковин, пор) на этой стадии обработки, процесс сушки полимера выполнятся при высокой влажности;
Измельчение и дробление. Для пластичных материалов используют методы срезывания и истирания, хрупкий вторичный полиэтилен предварительно дробят срезом либо ударом, раздавливают. Для выполнения этих техпроцессов используют ножевые дробилки (дайсеры), молотковые и роторные типы измельчителей, струйные мельницы;
Непосредственно переработка подготовленного ПВД, получение агломерата. В агломераторе, в результате теплового воздействия (трения о корпус), вторичный полиэтилен нагревается до температуры пластификации и спекается, после чего резко охлаждается и разделяется на отдельные шарики (окатыши). Агломераторы могут выполнять как отдельные этапы переработки вторичного ПВД, так и полный цикл регенерации полимеров, включающий все вышеупомянутые этапы. Полученный агломерат может употребляться для производства готовых изделий;
Гранулирование полимеров и композитов. На этом этапе используют специальные грануляторы, в которых расплавленный термопластичный полимер поступает через экструдер. После того, как полученный материал остывает в воде или на воздухе, продавленный в виде нитей или жгутов полиэтилен высокого давления разрезается на гранулы. Во время процесса, вторичка может быть соединена с красителями, пластификаторами, антиоксидантами, бактерицидными материалами, из нее удаляются летучие примеси и вода. Вторичная гранула ПВД может производиться в окрашенном и неокрашенном видах.

В процессе производства вторичного полиэтилена высокого давления, следует обращать внимание на плотность материала, от нее существенно зависят потребительские характеристики готовых изделий. Увеличение ее показателей приводит не только к повышению твердости и прочности материала, стойкости к агрессивным средам, но и одновременно делает его менее ударопрочным и легко проницаемым для газов.

Особые характеристики гранул и агломерата

Получаемый вторичный ПВД характеризуется:

совершенными диэлектрическими способностями;
отсутствием абсорбции влаги, пара и сохранением постоянной массы гранул;
стойкостью к воздействию самых различных химических веществ, как следствие, хранение и процесс транспортировки не требует создания особенных условий;
отсутствием запаха и полной инертностью. Изготовленная продукция из вторичных гранул ПВД, отличается практически полным отсутствием химического запаха пластмассы;
высокой насыпной плотностью;
устойчивость к сверхнизким температурам.

Применение вторичных гранул

Для литья: тонкостенных и крупногабаритных изделий, фитингов, автодеталей, бутылок, потребительских емкостей для не пищевых продуктов.
Для производства: ирригационных, капельного орошения, напорных и полиэтиленовых труб, гофрированных шлангов, геомембран, вспененных изделий, нетканых материалов и нитей, кабельной изоляции низкокачественных пленок.
Для изготовления: рубероида, полимерпесчанной черепицы, термоусадочной, парниковой, укрывной, изолирующей пленок, предметов хозяйственного назначения, корпусов и комплектующих деталей электроприборов и холодильников, строительных материалов, контейнеров для жидких и сыпучих химикатов, мебельного пластика.

Совершенствование методик переработки отходов ПВД приводят к созданию совершенно новых, универсальных материалов. Сегодня пользуется спросом и весьма востребован сшитый полиэтилен. Он имеет улучшенные физические свойства и обширную сферу применения.

Благодаря современным технологиям, производимый из отходов полиэтилена качественный вторичный ПВД , по своим физико-механическим свойствам и чистоте приближается к первичному продукту. Важным является и то, что с точки зрения экологической безвредности и экономической целесообразности вторичный полиэтилен весьма выгоден, как недорогой и доступный материал для промышленного производства.

tagPlaceholder Tags: статья , ПВД

Уже невозможно представить современный мир без изделий из пластика. Около трети всей пластиковой продукции сегодня делается из полиэтилена. Вместе с очевидными выгодами его использования, актуальной проблемой остается поиск эффективных способов переработки и утилизации данного полимера.

Полиэтилен (принятые сокращения – ПЭТ, ПЭ) – термопластичный полимер, широко использующийся для создания огромного количества товаров. Его применение началось еще в 20 веке: с 30-х годов он стал использоваться в производстве телефонного кабеля, начиная с 50-х – как упаковка в пищевой промышленности.

Сегодня список продукции из ПЭТ огромен:

упаковочная пленка, пакеты, мешки для мусора;
скотч;
всевозможная тара: бутылки, банки, ящики, канистры, контейнеры, горшки для цветов и т.п.;
трубы для канализации и газоснабжения;
электроизоляция, теплоизоляция;
накопители, емкости для жидких и твердых химических веществ;
различные виды ограждения и т.д.

В зависимости от технологий, в современной промышленности получают и используют полиэтилен разных видов и эксплуатационных свойств, например:

высокого давления или низкой плотности (сокр. — , ПЭВД, LDPE – более пластичный вид полиэтилена, используется для производства пленки, кабеля);
низкого давления или высокой плотности (сокр. — , ПЭНД, HDPE – имеет более жесткую и прочную структуру);
полиэтилентерефталат (сокр. – ПЭТ, ПЭТФ, PETE – используется только для производства товаров одноразового применения) и т.п.

Что такое полиэтилен разной плотности, и какие виды упаковки из него изготавливают

Процесс изготовления полиэтиленовых пакетов

Основные виды отходов полиэтилена и откуда они берутся

Популярность и массовое потребление ПЭ приводят к тому, что ежедневно огромное количество использованных предметов из него попадает в категорию отработанных:

Полиэтиленовая продукция бытового назначения. Сюда можно отнести упаковочную пленку, пакеты, бутылки, флаконы и канистры из-под бытовой химии, отходы блистеров из-под лекарственных средств и иные предметы, используемые человеком в повседневной жизни. Все это каждый день выбрасывается в обычные мусорные контейнеры для ТБО (твердых бытовых отходов). По разным оценкам, доля полиэтилена в ТБО составляет около десяти процентов от всего объема.
ПЭ отходы промышленного потребления. Это, опять же, упаковочная пленка, всевозможные пакеты, отходы полиэтиленовой тары из магазинов (например, ящики для продуктов), трубы, изношенные оплетки от кабеля и т.д.
Технологический брак на предприятиях по производству ПЭ изделий. Его объем может достигать до десяти процентов от всего производимого сырья.

Полиэтиленовая продукция дешева и удобна. Самый существенный «недостаток» любых видов пластика – длительный срок естественного разложения отходов.

По предварительным оценкам экологов, срок распада в живой природе полиэтиленовой пленки или бутылки составляет от ста до двухсот лет. Это делает весьма реальной угрозу гибели всего живого под тоннами пластикового мусора уже в ближайшем будущем.

Куда сдать ПЭТ отходы?

Основная масса бытовых отходов полиэтилена попадает в обычный мусор – контейнеры для ТБО, расположенные во дворах жилых домов. Существенным недостатком такого способа утилизации является сильное загрязнение ПЭТ остатками пищи, химикатов, грязью, жидкостями и т.д. В дальнейшем общую массу мусора будет необходимо сортировать, а сам пластик будет требовать дополнительной очистки.

Важно! Отличным решением на сегодняшний день является сортировка бытового мусора уже в момент его выбрасывания, когда предметы из пластика складываются в специально отведенные для этого накопители.

К сожалению, пока этот способ, весьма популярный в европейских странах, в России приживается с трудом:

подобные контейнеры пока есть далеко не в каждом дворе и даже не в каждом населенном пункте;
отсутствует работающая штрафная система за нарушение правил сортировки, и в итоге, даже при наличии таких «распределителей», в баке для пластика часто оказываются и другие виды мусора.

Сдать ПЭТ отходы вы можете:

На предприятия, занимающиеся непосредственно переработкой ПЭТ отходов, если они принимают их самостоятельно.
В пункты приема вторсырья, функционирующие в каждом городе – они осуществляют прием макулатуры, металлолома, пластика и т.д. Оплата за сдачу пластика будет копеечная, зато таким образом вы внесете свой посильный вклад в дело сохранения окружающей среды.

Какую продукцию делают из вторичного полиэтилена?

Полученное в результате вторпереработки пластмасс сырье – дешевый и качественный материал для изготовления огромного количества новых полезных товаров:

отходы с небольшим сроком использования – бутылки, одноразовую тару и упаковку – с успехом перерабатывают в аналогичные изделия;
гранулы вторичного сырья служат добавкой к первичному полиэтилену, например, при производстве напорных труб или емкостей большого объема;
выдувные флаконы, канистры из-под пищевых продуктов и бытовой химии используют для последующего производства дренажных труб, древесно-полимерных композитов (из них изготавливают штакетник, террасную доску, садовый паркет и т.п.);
отходы пленки из бытового мусора, а также отработанную пленку сельскохозяйственного назначения обычно перерабатывают в гранулы для будущей литьевой продукции;
многослойные пленки, а также отходы кабелей могут быть переработаны только как добавки для других гранул и т.д.

В зависимости от вида ПЭ изделия, а также сферы, где оно использовалось, будут существенно различаться методы и оборудование, используемые для его вторичной переработки.

Переработка ПЭТ изделий

Из чего состоит производство переработки полиэтиленовых отходов? Полный цикл будет включать в себя несколько основных этапов:

Переработка полиэтилена в домашних условиях

Сегодня возможность утилизации полиэтилена в домашних условиях занимает многие пытливые умы. Например, уже существуют разработанные методы самостоятельного безопасного сжигания ПЭТ тары, предлагаемые научными сотрудниками, работающими в сфере экологии.

Но есть и альтернативный взгляд: при сжигании или даже плавлении пластика происходит выброс в атмосферу вредных для человека и природы веществ. Поэтому самостоятельное сжигание или переработка отходов полиэтилена запрещена, подобные работы могут проводить только специальные предприятия с соответствующей лицензией.

Утилизация ПЭТ

Говоря об утилизации, сегодня часто подразумевают процессы переработки пластика, когда вторсырье получает «новую жизнь» и используется для повторного изготовления продукции.

Иногда под утилизацией имеют в виду альтернативу вторичной переработки – физическое уничтожение отходов пластмассы или их складирование на свалках и полигонах. Так как сжигание пластика запрещено, для его уничтожения применяются другие, более экологичные, методы.

С точки зрения сохранения окружающей среды высоко эффективен, например, – термическое разложение пластмасс при высоких температурах в бескислородной среде.

Однако огромное количество пластикового мусора по-прежнему оказывается просто на городских свалках.

Переработка отходов ПЭТ – перспективное направление в экономике, которое поддерживают и экологи. С развитием технологий вторпереработка пластикового мусора становится более дешевой для производителя, позволяя в то же время избавить планету от излишков пластика, который с трудом разлагается в естественных условиях. Экологические риски, возникающие в процессе переработки, не идут ни в какое сравнение с теми проблемами, которые возникнут у человечества в ближайшем будущем, поскольку мусорных свалок с каждым годом становится все больше.

Весьма эффективным бизнесом является вторичная переработка полиэтилена в гранулы, поскольку эта задача отвечает интересам общества, связанным с утилизацией колоссального количества полиэтиленовых отходов, и одновременно удовлетворяет потребность производителей в гранулированном полиэтилене.

Данный проект предусматривает работу только с прозрачными пленками полиэтилена высокого давления, поскольку узкая специализация существенно повышает эффективность предприятия.

Поставляться будут прозрачные гранулы первого сорта, рентабельность производства которых значительно выше, а потребность в них больше, нежели в продуктах вторичной переработки цветного полиэтилена.

Используемая технология переработки полиэтилена в гранулы весьма типична для переработки пластмасс и многих других материалов.

Сырье подвергается дроблению, после чего из него с помощью мойки удаляются грязь и чужеродные элементы. После удаления воды в центрифуге и полного высушивания, сырьевая масса проходит через уплотняющий агломератор и поступает на операцию гранулирования, которая завершает технологический процесс вторичной переработки полиэтилена в гранулы.

В предполагаемых проектом масштабах производства не требуются многотонные установки гигантских размеров, для размещения которых необходимы специализированные постройки и мощные фундаменты. Здесь нет необходимости в железнодорожной ветке и подъездных путях, в силовых подстанциях и обеспечении промышленных канализационных стоков.

Для предлагаемого производства вполне подойдет обычный цех с помещениями для хранения сырья и готовой продукции.

Требуемый объем складских помещений может быть оценен исходя из того, что производительность намеченного к приобретению оборудования составляет 250 килограммов гранул в час, а коэффициент переработки сырья близок к 100 процентам.

При двухсменной работе мощность производства составляет около 75 тонн продукции в месяц.

Для запуска проекта необходимы инвестиции в размере 4.5 миллиона рублей.

Срок окупаемости проекта не превышает 6 месяцев. Ожидаемая ежемесячная прибыль составляет 1,4 миллиона рублей.

Инвестору предлагается 50 процентов получаемой прибыли.

В настоящее время имеется договорённость с крупными сортировочными компаниями, которые готовы ежемесячно поставлять до 120 тонн пленочных отходов, которые будут использоваться в качестве сырья. При этом два подмосковных предприятия уже изъявили готовность закупать по согласованной цене весь выпускаемый объем гранул.

Полиэтилен присутствует в нашей жизни повсеместно: полиэтиленовая пленка и пластиковая тара являются основным упаковочным материалом, огромное количество предметов имеют пластиковый корпус, материал используется для производства труб, емкостей, стройматериалов, санитарно-технических изделий, деталей автомобилей и прочей техники и т.д. Спектр применения полиэтилена невероятно широк, к тому же современный рынок постоянно обновляется, а в продаже появляются новые марки этого полимерного материала с улучшенными потребительскими свойствами.

Актуальность переработки полиэтилена очевидна

Самый популярный в мире пластик обладает невероятной устойчивостью - ему не страшны воздействие воды, щелочей, органических и неорганических кислот, химических растворов солей и пр. С одной стороны, это хорошо, а с другой это вызывает ряд проблем, главная их которых - проблема экологии. Полиэтиленовые отходы наносят огромнейший вред окружающей среде, ведь со временем материал подвергается термостарению, медленно разлагаясь под действием солнечных лучей, тепла и кислорода, а в процессе его разрушения происходит выделение вредных химических веществ, загрязняющих, в первую очередь, почву и воду. Время полного разложения полиэтилена составляет сотни лет... Даже страшно представить, что за это время может произойти с нашей планетой. Не зря экологи бьют тревогу и пытаются предотвратить катастрофу.

Конечно, ограничить производство различных видов пластмасс не представляется возможным, однако рационально организовать рабочий процесс можно и даже нужно. Речь идет о создании и совершенствовании способов переработки полиэтилена, благодаря которым вторичное сырье получает новую жизнь. Благодаря рециклингу пластиковые отходы на заводах по переработке полиэтилена превращаются в изделия и предметы, без которых сложно представить нашу повседневную жизнь.

В последнее время количество предприятий, которые занимаются вторичной переработкой полиэтилена резко увеличилось. И дело не только в заботе об экологии. Переработка пластиковых отходов - весьма прибыльное и перспективное направление бизнеса. Отходы полиэтилена и стрейч-пленки служат сырьем для производства пластиковых панелей, мусорных баков, различных бытовых и промышленных емкостей для хранения и транспортировки химических материалов и пр. Хотя несмотря на появление новых технологий переработки, использование вторичного полимерного сырья имеет ряд ограничений.

Как правило, переработка бытовых отходов полиэтилена не вызывает трудностей. Структура материалов, которые мы используем в повседневной жизни, практически не меняется, т.к. их эксплуатация обычно непродолжительна по времени. Срок же службы промышленного полиэтилена гораздо выше, а воздействие на него различных факторов более масштабное. Солнечные лучи и колебания температуры оказывают свое губительное действие на материал, к тому же появляющаяся в процессе эксплуатации пыль не поддается очищению. В результате полученное на линиях по переработке полиэтилена сырье не отличается высоким качеством, а значит сфера его дальнейшего применения сужается.

Особенности переработки

Количество циклов переработки и виды изделий, которые могут произведены из полиэтиленовых отходов имеют ряд ограничений. Первый цикл переработки практически никак не влияет на снижение потребительских свойств новых изделий. Однако с каждым последующим циклом переработки свойства полиэтиленов снижаются, а сырье становится пригодным лишь для производства таких материалов, механические свойства которых не критичны для эксплуатации.

Согласно технологии, переработка полиэтилена состоит из нескольких этапов:

Сначала сырье необходимо собрать, т.е. полиэтилен отделяется от прочего бытового различного мусора;

Собранные полиэтиленовые отходы попадают в промывочные машины;

Затем материал направляется в дробилки, где происходит их измельчение;

Процесс обработки сырья в центрифуге позволяет избавиться от лишней влаги и случайно оставшихся твердых примесей;

После очередной промывки, материал поступает в сушильную камеру, где полиэтилен сушится, а затем проходит термическую обработку.

Вторсырье для дальнейшего использования готово и может отправляться на производство.

Оборудование для переработки

Конечно, процесс переработки полиэтилена предполагает использование специализированного оборудования, которое, впрочем, не сильно отличается от оборудования, необходимого для переработки пластмасс. Полностью оснащенная линия включает в себя: промывочную машину, дробилку, центрифугу, сушильную установку, агломератор, гранулятор и экструдер. Кроме того, нелишним будет использование конвейера или пневмотранспортера, которые позволяют автоматизировать процесс подачи сырья на линию.

Именно агломератор является тем устройством, в котором и происходит переработка полиэтилена. В результате температурного воздействия образуется вторичное сырье - агломерат, который на специальных станках превращается в готовые изделия. Для производства промышленного полиэтилена рекомендуется применение высокопроизводительных агломераторов, цена которых выше, чем обычных, но и качество лучше.

Процесс переработки полиэтилена в гранулы - следующий этап после предварительного измельчения или агломерирования отходов ПВД,ПНД, полистирола и пр. Грануляторы могут входить в линию переработки, однако не являются её обязательной составляющей. Хотя реализация вторичных гранул полиэтилена может существенно увеличить доходы предприятия и расширить рынок сбыта.

Технологии переработки полиэтиленовых отходов совершенствуются с каждым годом. В последнее время большим спросом пользуется сшитый полиэтилен - материал, который обладает улучшенными физическими свойствами и более широкой сферой применения. Из него производят термоусаживаемые трубки, перчатки, пленки для упаковки пищевых продуктов, полимерные водонапорные трубы и т.д. Благодаря сшивке материал полиэтилен получается более жестким, а рабочая температура после переработки может достигать 100 - 120°С.

Полиэтилен - самый широко применяемый полимерный материал в мире с долей около 39% в мировом объеме производства термопластов. Ближайший конкурент, полипропилен, занимает всего 24%. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные способы переработки полиэтилена и их технологические особенности.

Переработка первичного полиэтилена

Первичным называют полиэтилен, синтезированный на производстве путем полимеризации этилена. Чаще всего это гранулированное сырье молочно-белого цвета (если марка не окрашивалась). Вот наиболее распространенные способы переработки полиэитлена:

Экструзия. Более 70% полиэтилена в России перерабатывается экструзивным методом, так как он является весьма универсальным. Суть способа заключается в подаче расплава полимера на головку экструдера под давлением. При этом головка может иметь различную форму, и, проходя через нее, полимер приобретает необходимую форму. Прежде всего таким образом перерабатывается ПЭ «трубных» и «пленочных» марок для производства соответствующей продукции. Кроме того, методом экструзии изготавливают кабельную изоляцию и листовой ПЭ различной толщины.
Ротационное формирование. Метод применяется для изготовления различных полых емкостей из ПЭ: от небольших пищевых контейнеров до крупной тары объемом до 10 тыс. литров. Суть метода заключается в загрузке необходимого количества гранул полиэтилена марки, применимой для ротационного формования, в специальную форму, которая одновременно разогревается и вращается в нескольких осях. В результате внутри образуется расплав, который равномерно покрывает стенки формы и позволяет получить изделие с различной толщиной стенок.
Литье под давлением. Технология подходит для изготовления изделий различного назначения, чаще всего из марок ПНД. Суть метода заключается в подаче расплава полиэтилена в форму нужной геометрии под давлением. Литьевые марки отличаются повышенной текучестью расплава, что позволяет полимеру точно повторить очертания формы и добиться правильности геометрии готового изделия.

Переработка вторичного полиэтилена

Учитывая негативное влияние отходов ПЭ на экологию, весьма актуальным является вопрос переработки отработанного сырья и повторного его применения. Практически любые отходы из ПЭ проходят следующий алгоритм:

Сортировка. Полимер отделяется от других отходов на полуавтоматических линиях: часть работы делают люди вручную, частично механическую смесь отходов сортируют машины.
Промывка и очистка. Чтобы полиэтилен мог быть переработан, его нужно максимально очистить от примесей, для чего он промывается под потоками воды и водяного пара.
Измельчение в дробилках и фильтрация с помощью центрифуги. Материал окончательно очищается от посторонних примесей.
Еще одна промывка и сушка. После того, как измельченная смесь снова просушивается, вторичное сырье можно считать готовым для дальнейшей переработки.

Для вторичного сырья чаще всего применяется метод экструзии и литья под давлением. При этом далеко не все виды изделий могут быть изготовлены из вторичного ПЭ, так как технологические свойства материала после такой переработки все-таки существенно ухудшаются.