С ростом производства полимеров возросла и потребность в устойчивом снабжении сырьем. В основном, полимеры или пластмассы получают из нефтяных ресурсов, которые считаются невозобновляемыми. Переработка полимеров имеет ключевое значение для современного и будущего производства пластмасс. На сегодняшний день покупка и продажа вторичного полимерного сырья набирает популярность. Это обусловлено ростом интереса к теме влияния пластика на окружающую среду.
Наиболее эффективным способом сокращения производства полимеров является их вторичная переработка, при которой полимеры подвергаются повторному нагреванию и повторному формованию после сортировки и очистки смешанных пластиковых отходов. В настоящее время этот процесс стал более совершенным и быстрым. Переработка пластмасс позволила решить проблемы утилизации отходов и энергии, а также использования других энергетических ресурсов.
Процесс переработки включает в себя критические и дискретные этапы. Этапы могут быть удалены или добавлены в зависимости от потребностей или условий. Общими этапами являются сбор, сортировка, промывка, изменение размеров, идентификация и компаундирование.
Сбор
Первым этапом переработки полимеров является сбор отходов, которые должны быть переработаны для вторичного использования. Сборщики должны быть уверены, что они утилизируются отдельно от обычных отходов. Зачастую используют однопоточную переработку, когда пластик, металлы и бумага собираются вместе, но отдельно от мусора.
Сортировка
После сбора, пластиковые отходы поступают в зону переработки, где установлены машины для сортировки материала в соответствии с заданными параметрами. Основная цель этого этапа обеспечить удаление мусора и других перерабатываемых материалов из пластика.
Пластмасса сортируется в соответствии со свойствами полимеров, включая тип, цвет, вес и форму. Этот этап является важным, поскольку различные типы требуют различных условий для переработки, таких как температура и тип перерабатывающей машины. Некоторые машины не подходят или не совместимы с определенным типом отработанного пластика. Таким образом, если сортировка выполнена неправильно, в конечном итоге снова образуются отходы, которые необходимо перерабатывать или утилизировать заново.
Промывка
Перед этапом сортировки или измельчения отсортированные отходы полимеров подвергаются промывке. Как и все материалы перед использованием, отходы пластмасс также промываются дезинфицирующими средствами, особенно в случае упаковок от продуктов питания и медицинских полимерных вторичных продуктов. Основная цель этого шага очистить пластик от всех загрязнений или микробов с его поверхности.
В большинстве случаев на пластике или упаковочном материале имеются печатные или этикеточные знаки, загрязнения от клея или клеящих веществ, которые необходимо удалить. Эти загрязнения не подлежат переработке и создают трудности в процессе, в конечном итоге влияя на качество перерабатываемой продукции за счет снижения прочности, ухудшения эстетики и изменения формы.
Измельчение
После промывки материала пластик подвергается измельчению через грануляционную машину, в которой размер пластика уменьшается и оптимизируется в соответствии с входом в экструдер компаундирования. Другим основным преимуществом уменьшения размера пластика является увеличение площади поверхности пластика. Увеличение площади поверхности снижает количество энергии, необходимой для нагрева, расплавления, прохождения через экструдер и, в конечном итоге, для придания пластику формы нового продукта. Уменьшение размеров также решает проблему, связанную с транспортировкой и хранением материала.
После измельчения пластика, фрагменты снова сортируются по весу и перемещаются для дальнейших процессов, где они снова измельчаются. Кроме того, этот процесс дает последнюю возможность удалить из партии непластиковый материал, чтобы свести на нет влияние примесей. Измельченный пластиковый материал пропускается через металлодетектор для удаления металлического содержимого из партии.
Идентификация
Этот этап переработки полимеров включает в себя надлежащее тестирование и определение характеристик пластикового материала для оценки качества, свойств, типа и класса материала, присутствующего в партии. Существуют различные методы, с помощью которых полимер характеризуется, но общая характеристика осуществляется через плотность пластика, воздушную классификацию, цвет и температуру расплава полимера.
Наиболее используемой характеристикой качества является плотность. Частицы полимера разделяют по плотности, погружая их в большой резервуар, наполненный водой. Частицы, имеющие плотность меньше плотности воды, не тонут и остаются на поверхности воды, в то время как частицы с более высокой плотностью тонут и отделяются.
После определения плотности, наиболее практикуемой или рекомендуемой характеристикой является классификация по воздуху. При такой классификации частицы помещают в специальный канал, где в определенных условиях они должны будут пролететь некоторое расстояние. Ее основная цель классифицировать полимерные частицы по их толщине. Более толстый материал будет лететь ниже и наоборот. Помимо этих характеристик, двумя другими характеристиками являются температура плавления и цвет. Они определяются путем отбора проб из каждой партии частиц.
Компаундирование
Основным этапом переработки, для получения конечного продукта, является компаундирование или экструзия. Он считается наиболее гибким, настраиваемым и универсальным этапом в производстве полимеров. На этом этапе предварительно обработанные частицы отработанного полимера поступают в экструдер.
Экструдер содержит три секции. В первой секции частицы полимерного сырья попадают в материал. Во второй секции, которая также называется переходной или компрессионной, сырье нагревается и сжимается, чтобы оно перетечь в следующую секцию. В третьей или последней секции полимерные частицы или сырье в расплавленном виде подаются под давлением через фильеру. Последняя секция экструдера также называется дозирующей секцией. Длинные волокна в форме цилиндра выдавливаются из фильеры. Затем эти волокна укладываются в поддоны, чтобы использовать их в дальнейшей переработке для получения нового вторичного продукта.
Заключение
Переработка полимеров это процесс восстановления материалов, в ходе которого полимерный или пластиковый материал перерабатывается для получения множества вторичных продуктов. Переработка материала, полученного из отходов, осуществляется в ходе ряда определенных подпроцессов. В ходе этих процессов также удаляются примеси, такие как краски для этикеток, металлическая фольга и пищевые продукты, поскольку эти материалы не подлежат переработке. Переработка полимеров доказала, что полимерные или пластиковые материалы являются потенциальным возобновляемым источником энергии, который также снижает спрос на другие энергетические ресурсы, тем самым помогая создать устойчивую окружающую среду.
