Использование отходов пластмасс путем повторной переработки
При всем многообразии способов утилизации промышленных отходов пластмасс и применяемого при этом оборудования общая схема процесса может быть представлена следующим образом:
Предварительная сортировка и очистка ® измельчение ® отмывка и сепарация ® классификация по видам ® сушка ® конфекцирование и грануляция ® переработка в изделия
Первая стадия обычно включает сортировку отходов по внешнему виду, отделение непластмассовых компонентов. Вторая стадия — одна из наиболее ответственных в процессе. В результате одно- или двухстадийного измельчения материал достигает размеров, достаточных для того, чтобы можно было осуществлять его дальнейшую переработку.
На следующем этапе дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений различными растворителями, моющими средствами и водой, а также отделяют от неметаллических примесей.
Четвертая стадия зависит от выбранного способа разделения отходов по видам пластмасс. В том случае, если отдается предпочтение мокрому способу, сначала производят разделение, а затем сушку. При использовании сухих способов вначале дробленные отходы сушат, а затем уже классифицируют. Высушенные дробленые отходы смешивают при необходимости со стабилизаторами, красителями, наполнителями и другими ингредиентами и гранулируют.
Заключительной стадией процесса использования отходов является переработка гранулята в изделия.
На установке (рис. 2.1) пластмассовые отходы конвейером 1 подают на дробилку 2. Измельченные отходы промывают и пневматическим транспортом направляют в воздушный классификатор 3, где отделяется около 3 % тяжелых отходов. Далее отходы дополнительно измельчают в дробилке второй ступени и продувают через магнитный сепаратор 4 для удаления оставшихся металлов. Затем измельченные отходы промывают водой и детергентами и сушат в центробежной сушилке 7. Высушенные отходы перемешивают в турбинной мельнице 8 для предотвращения комкования и подают в экструдер 9, где с помощью таблетирующего устройства 10 материал превращается в таблетки.
На установках такого типа перерабатывают в основном отходы потребления. Что же касается производственных отходов, то схема процесса их переработки нередко упрощается за счет исключения ряда стадий (особенно 3, 4 и 5) и часто сводится к следующей: 1 ® 2 ® 6 ® 7
Рис. 2.1. Схема регенерации пластмассовых отходов: 1 — конвейер для подачи мешков; 2 — дробилки; 3 — воздушный классификатор; 4 — магнитный сепаратор; 5 — промыватель; 6 — конвейер; 7 — центробежные сушилки; 8 — мельница; 9 — экструдер; 10 — таблетирующее устройство; 11 — бункер для таблеток.
В нашей стране разработаны технологические приемы переработки отдельных полимеров в отдельные изделия различного назначения. Например, отходов полиэтиленовой (ПЭ) пленки в трубы для сельского хозяйства или во вторичную ПЭ пленку (рис. 2.2). Вышедшая из употребления ПЭ пленка с содержанием посторонних примесей не более 5 % со склада сырья поступает на сортировку 1, в процессе которой из нее удаляют случайные инородные включения и выбраковывают сильно загрязненные куски. Полотнища и куски пленки, прошедшие сортировку, измельчают в ножевых
дробилках 2 мокрого или сухого измельчения до получения рыхлой массы с размерами частиц 2…9 мм, подаваемыми затем на отмывку в моечную машину 3. Отмывку ведут в несколько приемов специальными моющими смесями. Отжатую в центрифуге 4 массу с влажностью 10…15 % подают на окончательное обезвоживание в сушильную установку 5, до остаточного содержания влаги 0,2 %.
В экструдерах 6 ПЭ уплотняется, плавится, и формируется в виде жгутов, подаваемых после охлаждения в ваннах в гранулятор 7. Гранулы вторичного ПЭ в смесителе 8 смешиваются с первичным сырьем в соотношении 6 : 4. При этом в смесь могут быть внесены красители, стабилизаторы. Полученную смесь перерабатывают методом экструзии 9 в пленочном агрегате 10 с получением готовой продукции – вторичной ПЭ пленки.
Рис. 2.2. Схема производства вторичной ПЭ тары: 1 – узел сортировки отходов; 2 – дробилка; 3 – моечная машина; 4 – центрифуга; 5 – сушилка; 6,9 – экструзионные прессы; 7 – гранулятор; 8 – смеситель; 10 – пленочный агрегат.