Переработка полистирола
В современном мире для производства различной продукции используются полимеры. Популярным материалом среди них является полистирол. Полистирол – это синтетический материал, который получают путем переработки нефти. Он имеет жесткую и плотную структуру. Изделия из полистирола нельзя выбрасывать, так как они не разлагается в природной среде. Поэтому данный материал необходимо собирать и утилизировать самостоятельно или отправлять на специальное производство по переработке полимерных отходов.
Если посмотреть, что изготавливают из полистирола, то можно увидеть что его широко используются для выпуска:
- детских игрушек;
- одноразовой посуды;
- утеплительного материала;
- оборудования для сферы медицины;
- электроизоляции.
Данный материал получил широкое распространение в сельском хозяйстве в качестве материала для изготовления упаковки. Он имеет несколько маркировок: ПС – для России, PS – английский вариант.
Отходы полистирола после переработки могут использоваться в качестве вторичного сырья. В данном случае по качеству и характеристикам может уступать первичной продукции. Данный материал может подлежать переработки несколько раз. В результате операций по переработки отходов полистирола приобретают мягкую структуру, которую можно добавлять в различные смеси.
Виды отходов полистирола которые принимают на переработку
Отходы полистирола – какие бывают виды
Перед переработкой полистирола поступающий на производство материал обязательно сортируют на следующие виды:
- обычный – изделия общего назначения литой структуры, которые подлежат повторной переработке;
- вспененный – применяется в строительстве как материал для утепления стен и пола, а также как материал для упаковки;
- вспененный химическим путем - используется в качестве теплоизоляционного материала для изготовления сэндвич-панелей и теплоизоляции труб;
- модифицированный – при изготовлении в него добавляют каучук и всевозможные пластификаторы для улучшения ударопрочности и других параметров.
Российским законодательством предусмотрены штрафы по неправильной утилизации полистирола. Его бесконтрольный выброс будет вредить экосистеме. В современных условиях использование полистирола для переработки является экономически выгодной, так как сырье для утилизации будет поступать регулярно. В промышленных масштабах переработкой можно заниматься в непрерывном режиме.
Какой лучший способ утилизации полистирола
Наибольшую эффективность по утилизации данного материала получил рециклинг. Данная технология включает в себя такие операции как:
- агломерация – преобразование измельченного полистирола в мелкие шарики;
- экструзия – придание материалу мягкой структуры для подготовки его к формованию гранул.
Обе эти операции являются затратными с точки зрения расхода энергоресурсов.
Процесс рециклинга происходит по следующей схеме:
- Первый этап представляет собой сортировку материала по внешним признакам и типу.
- Процесс измельчение на мелкую фракцию осуществляется с помощью дробилок. Это специальное оборудование, которое изготавливается нескольких типов: роторная, барабанная или шредерная.
- В специальных устройствах осуществляется удаление грязи. Происходит это с использованием простой воды и моющих средств. Удаление из оборудования очищенного полистирола выполняется в интенсивной и флотационной ванне. Тщательной очистке подвергается одноразовая посуда, так как она содержит пищевые остатки.
- Процесс сушки происходит в сушильных барабанах. Эффективность их работы позволяет практически на 99,5% избавиться от влаги. Чтобы достигнуть этого результата процесс сушки сначала происходит в центрифуге, а потом в бункерных сушилках.
- Под высокой температурой идет расплавления полистирола. Происходит это в экструдерах, конструкция которых включает шнек. В них осуществляется процесс формирования материала в шнур нужного диаметра.
- На выходе происходит нарезание гранул на изделия определенной длины.
Если перерабатывать из полистирола отходы данным методом, то можно получить высокое качество исходного сырья и экономическую выгоду. Данный метод переработки не предполагает сортировку полученных гранул.
Дробилки от производителя
Термический рециклинг отходов полистирола
Для переработки полистирола используются различные температурные режимы. При повышении температуры с материалом происходит разная трансформация. На начальной стадии поднятия температуры происходит процесс окисления. Последующий нагрев приводит к разложению отходов. Продолжая нагрев, полистирол начинает разлагаться. Дальше происходит процесс восстановления молекулярных связей с формированием нового материала.
Тепловое и химическое воздействие сопровождается следующими процессами:
- из исходного сырья начинают улетучиваться вредные компоненты;
- происходит уменьшение объема в большое количество раз;
- формируются новые вещества, которые могут применяться в качестве пластификаторов.
Переработка полистирола тепловым способом осуществляется с выполнением следующих этапов:
- жидкофазное окисление – полимерные отходы претерпевают фазный переход;
- гетерогенный катализ – происходит синтез и получения новых веществ;
- газификация – отделение летучих и горючих компонентов, которые в дальнейшем используются в качестве обогревающего материала при прохождении через специальное оборудование;
- пиролиз – нагрев материала в безвоздушном пространстве, с целью разорвать имеющиеся молекулярные связи и получить в результате маслянистые углеводороды;
- использование плазмы – воздействие плазмы приводит к сжиганию материала, в результате чего выделяется много тепла.
Какие условия необходимо создать для эффективной переработки отходов полистирола
Чтобы повысить качество переработки отходов необходимо ограничить доступ воздуха во время процесса плавления. Производственным путем было выявлено, что чем выше уровень кислорода, тем это пагубней сказывается на молекулярных связях.
Также при переработке необходимо создать следующие условия:
- гранулы полистирола необходимо хорошо подсушивать;
- температуру необходимо поднимать постепенно до 180 градусов;
- вращение шнека с высокой интенсивностью поспособствует дополнительному разрушению полимерной структуры;
- во время экструзии необходимо создать глубокий вакуум, что позволит эффективней удалять низкомолекулярные элементы.
Важно также взять во внимание, что при многочисленном нагреве происходит уменьшение молекулярной массы материала. При этом прочностные показатели остаются прежними и повышается текучесть. Эту особенность нужно брать во внимание при настраивании экструдеров на процесс литья.
Что получают из переработанных отходов полистирола
Отходы полистирола в результате переработки превращаются во вторичное сырье в виде готовых гранул. Это может быть материал общего назначения. Его часто применяют в литьевых установках и экструдерах. Он обладает прозрачной или цветной структурой. Из него изготавливают полимерную продукцию, которая имеет высокую жесткость и при этом отличается повышенной хрупкостью. Второй вид гранул представляют собой ударопрочный материал белого цвета. Он способен сохранить показатели прочности в широком температурном диапазоне.
Среди различных свойств гранул переработанных отходов полистирола необходимо выделить:
- высокая устойчивость к УФ-излучению;
- пластичность;
- низкий уровень теплопроводности;
- высокий уровень поглощения звуков.
Устойчивость к влиянию ультрафиолетовых лучей позволяет применять переработанный материал для изготовления изделий, которые будут использоваться на открытом воздухе. Благодаря этим свойствам полученное вторичное сырье отлично подходит в качестве звуко- и теплоизоляционного материала.
Переработанные отходы хорошо подходят для изготовления ограждений, столбиков или скамеек небольших размеров. Для изготовления сэндвич-панелей полученный полистирол смешивают со специальным химическим агентом. Это позволяет повысить технологию изготовления энергоэффективных панелей. В строительстве его также используют при формировании фундаментов при сооружении небольших зданий. Регранулят также часто применяют для изготовления садовых фигур или кашпо под рассаду. Он хорошо подходит для производства подпорок для огородных культур.
Коментарий
Задавайте свои вопросы и добавляйте коментарии к статье, если заметили неточность или вам есть что добавить.
Рейтинг популярности
1 оценка
Мы online, спрашивайте: