Использование отходов полиэтилена в производстве. Переработка полиэтилена - приоритетная задача промышленности и экологии

Все мы понимаем, что отходы каким-то образом перерабатываются, а каким способом это делается? Мало кто знает. Существуют определенные отличия переработки промышленных и бытовых пластиков, так как полимеры имеют различные свойства.

Так и вторичное сырье, то есть полиэтилен обладает своими свойствами, которые зачастую не удовлетворяют предъявляемым требованиям. Это сравнимо с тем, что переработка полиэтилена включает материалы, отличающиеся по молекулярной структуре. Кроме того, процесс пластификации способствует росту качества перерабатываемого материала.

Процессы переработки

Обычный полиэтилен, в том числе материал, применяемый для упаковки, имеет длительный срок применения. Необходимо помнить, что при применении промышленной пленки, она подвергается атмосферным факторам:

  • перепад температуры
  • солнечные лучи
  • пленка может покрываться слоем пыли, который трудно удалить при тщательной очистке пленки

Что касается условий, то переработка полиэтилена в принципе не отличается от переработки первичного материала. Но переработка отходов полиэтилена, в отдельных случаях, претерпевает незначительные изменения, поэтому существуют ограничения на количество циклов обработки полиэтилена.


Наши дни

В современное время наиболее усовершенствованным способом переработки полиэтилена является использование промежуточного материала для замены деревянных материалов. Сам процесс переработки требует особой очистки вторичного продукта (к примеру, емкости для горюче-смазочных материалов).

Наиболее широкое применения вторичного ПЭ нашло производство канистр способом выдувной формовки. Эти канистры изготавливаются полностью на основе отходов или с экструзией, первичным гранулятом (в этом случае слой вторичного полимера создает сердцевину между 2-мя слоями 1-го полимера). Получаемую продукцию используют на разлив разнообразных моющих средств не малое количество компаний.

Вторым способ считается – ирригационные трубы. Диаметр этих труб достигает до 630 мм. При выполнении литья под давлением, вторичный полиэтилен имеет процентное содержание ниже. Такая технология применяется для обшивочных панелей, мусорных контейнеров и др.

Что касается оборудования, то переработка полиэтилена насчитывает различные виды и марки. Многие производители занимаются выпуском оборудования, успешно выходя на российский рынок.



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.

Почему-то у многих сложилось мнение, что полиэтилен пригоден лишь для изготовления упаковочной продукции. На самом деле это не так. Полиэтилен применяется в разных сферах жизнедеятельности человека и является универсальным материалом. Переработка полиэтилена может проводиться несколько раз. Выгодным занятием является закупка полиэтиленовых отходов. Компании по покупке вторсырья тесно сотрудничают с предприятиями. В пополнении сырьевой базы активно участвует и население.

Основой для всех видов полиэтилена служит один химический мономер. Тем не менее, готовая продукция по своим качествам и свойствам сильно отличается друг от друга. Причина кроется в том, что макромолекулы имеют различные геометрические формы и способность к образованию кристаллов.

Есть три вида полиэтилена, которые отличаются способом полимеризации.

Полиэтилен высокого давления производится при температуре 180° С и давлении 1500-3000 атмосфер. Такой способ производства позволяет получить продукт низкой плотности, достаточно мягкий и эластичный. В полиэтиленах высокого давления содержатся разветвленные макромолекулы.

Полиэтилен среднего давления получают при температуре 120-150 °С и давлении 30-40 атмосфер. Для процесса требуется разбавитель и металлооксидные катализаторы.

Полиэтилен низкого давления получают при полимеризации с помощью органического растворителя. Температура должна быть меньше 80° С, а давление – низким, около 5 атмосфер. В качестве катализатора используется металлорганический комплекс. В процессах задействован ионный механизм.

Полиэтилен, полученный при помощи низкого либо среднего давления, имеет линейное строение молекул, высокую степень кристаллизации, является жестким материалом. Полиэтилен – морозоустойчивый материал, может использоваться и при температуре до -60° С. Есть марки, сохраняющие полезные свойства при еще более низкой температуре. Предельный углеводород, он не поддается влиянию агрессивной среды и органических жидкостей.

В промышленности полиэтилены выпускаются в виде гранул, листов и блоков. Далее методом литья под очень высоким давлением, так называемой экструзии – размягченные полимеры выдавливаются через сопла машины шпица, и дальнейшего выдувания из материала изготавливаются разные изделия.

Полиэтилен предназначен для производства бесшовных труб, изоляции электропроводов и пленки, которая широко применяется для упаковки продукции. Из этого материала изготавливаются также перегородки, парники для сельского хозяйства, ведра, тазы, бутылки.

Полиэтилен обладает диэлектрическими свойствами, что обуславливает его применение в качестве изоляционного материала для кабелей в телевидении, радиолокации, телефонных линиях связи. Именно по этим причинам так важно повторно перерабатывать полиэтилен.

Наша жизнь немыслима без пластика. Количество упакованных товаров увеличивается не в геометрической прогрессии, а на порядки. То есть в десятки раз. Полиэтилен – самый применяемый из всех видов пластмасс. Только Россия использует 1,65 – 1,75 миллионов тонн ежегодно. Из них более половины (почти 56%) – упаковка и пленка, то есть продукция со сроком службы, исчисляемым несколькими днями. После этого она отправляется на свалку.

Разрастающиеся полигоны ТБО актуализируют проблему переработки отходов. Ее пытаются решить во всем мире, включая Россию.

Насколько отходы полимерных пленок опасны

Пластиковые отходы живучи: они разлагаются столетиями.

В естественных условиях пленки разрушаются за 80-100, отходы пенополиэтилена – 200, ПЭТ-бутылки – 400-500 лет.

Их скопление не дает дышать почве, опасно для животных. «Острова» из пластика, дрейфующие по Мировому океану, удручают. Полимеры поедают морские обитатели – и он возвращается людям.

Традиционные способы утилизации – сжигание или захоронение. Они считаются самыми быстрыми, экономными, но с точки зрения экологии катастрофичны. Образующиеся при этом токсически опасные диоксины попадают в атмосферу, воду, почву. Это отражается на качестве воздуха, воды, продуктов питания.

Основные виды отходов полимерных пленок и откуда они берутся

Вторичное полимерное сырье-пленка – это изделия и промышленные отходы из полиэтилена низкой плотности (ПВД), полипропилена, других материалов, утратившие потребительские свойства, но сохранившие физические качества.

Источники пополнения пленочных отходов:

  1. Упаковка пищевых продуктов (отходы ПНД, вкладыши).
  2. Упаковка промышленных товаров (пенополиэтилен, отходы ПВД и ПНД, вкладыши для биг бегов).
  3. Сельскохозяйственная пленка (непригодный к употреблению материал типа покрытия теплиц, мешки для удобрений и подобной продукции).
  4. Техническая упаковочная пленка (отходы пленки ПВД, стрейч).
  5. Технологические отходы (обрезки, некондиция).

Группы 1-4 – это отходы потребления, самая многочисленная из которых первая. Пятая группа – производственные отходы. Самая незначительная категория, ведь инженеры и технологи стараются минимизировать отходы. А если они появляются, то перерабатываются на том же предприятии.

Способы переработки полиэтиленовых отходов в России

Пленочные отходы сохраняют начальные технологические кондиции, поэтому ценны как сырье для повторного использования.

Что берут в переработку

На российском рынке вторичного сырья годными к переработке считаются производственные и потребительские отходы ПВД и ПНД.
Большинство производственных отходов – чистые, однородные, с ними хлопот меньше всего.

Важно! Отходы потребления, то есть использованную упаковку, перерабатывать сложнее и дороже, но затраты окупаются большими объемами.

Сырье поступает на переработку двумя путями:

  • из магазинов, предприятий, других коммерческих источников;
  • из потребительского мусора.

Отдельно собираются отходы пленки стрейч.

Проблемы переработки

Головная боль переработчиков – потребительские отходы. Они всегда грязнятся, соприкасаясь с «начинкой» (чаще это продукты питания). Кроме того, у таких отходов чаще встречаются ПВД пленки с печатью или цветные.

Бытовые отходы пленок

Загрязнения подразделяются на внутренние и поверхностные. Например, отходы ПНД в виде упаковки халвы, масла, мяса, других продуктов. На поверхности остаются крошки, крупинки, следы жира. Часть впитывается упаковкой. Даже если материал прошел все стадии мойки, после переработки может остаться запах. А въевшиеся остатки способны изменить свойства новой пленки.
Поверхностные загрязнения удаляют на мойке. Здесь материал скрупулезно обрабатывается водой под давлением (фрикционные мойки). Применяется метод сухой очистки, но даже передовое оборудование малоэффективно в отношении липких загрязнений.

Технология переработки отходов пленки

Самый распространенный в России и мире способ переработки отходов полиэтилена – механический рециклинг.

Он состоит из следующих этапов:

  1. Грубая сортировка отходов . Идет разделение (обычно вручную) по типу, цвету, форме, размерам пластика.
  2. Предварительная мойка . Сырье отмывается от внешней грязи, удаляются инородные компоненты.
  3. Измельчение . Его степень зависит от характеристик будущей продукции. Дробилки-ножи превращают сырье в аморфную массу с частицами 0,25-0,95 см. Инновационным считается криогенный метод. В результате вымораживания получается крошка 0,06 – 0,19 см.
  4. Разделение смеси . Используют вибросита, другие способы, самый популярный – флотация. Полимерную смесь заливают водой с добавлением каустической соды, благодаря чему отделяются тяжелые примеси.
  5. Финальная мойка . Размолотая пленка подается в аппарат непрерывной отмывки, где окончательно освобождается от пыли, грязи.
  6. Сушка . Первичное высушивание сырья происходит в центрифуге, финальное (до 0,25%) – в сушильной установке.
  7. Агломерация (грануляция) . Подготовленное сырье направляется в гранулятор. Здесь оно расплавляется, уплотняется, перемешивается с добавками или примесями. Происходит гомогенизация, создающая условия для получения регранулята заданной рецептуры.
  8. Конечный продукт . Гранулы, пригодные для производства новых изделий или материалов по заданным параметрам. Их получают, подавая расплавленную гомогенизированную смесь на шнековый экструдер.

Комбинация процессов зависит от кондиций исходного сырья и вида оборудования. Так, измельчение может включать одну или две стадии, относительно чистое сырье (не из мусора) проходит одну мойку.

Отходы пленки ПЭТ сортируют, дробят на хлопья (флекс), моют. В центрифуге удаляют бумажные наклейки. Снова моют, сушат, фасуют. Иногда используют гранулирование.

Куда сдать отходы пленки на переработку

Избавиться от упаковки, прочих пленочных отходов можно разными способами:

  1. Самый простой – выбросить в мусор. Хорошо, если возле дома или поблизости есть специальные контейнеры для раздельного сбора мусора. Но похвастаться этим могут не все даже крупные города, в России это направление только развивается.
  2. Если специального контейнера нет, пакет с пластиковыми отходами оставляют возле обычного. Люди, желающие сдать сырье куда следует, найдутся.
  3. Отнести в пункт приема вторсырья.
  4. Связаться непосредственно со специализированной компанией.
  5. Просмотреть объявления в Сети.

От чего зависит цена приема

Цена приема отходов зависит от следующих параметров:

  • стоимость за кг;
  • количество сырья;
  • степень загрязненности;
  • необходимость проведения производственных процедур.

То есть за одни и те же отходы можно получить разные деньги. Поэтому собираясь в пункт приема, следует подготовиться: очистить отходы от посторонних примесей (стружки, грязи, в том числе пищевой), рассортировать по цвету, виду, сложить в отдельные пакеты. Если в части отходов ПВД пленка окрашенная, их отделяют от одноцветных, простую пленку – от вспененного полиэтилена и т.п.

Особое внимание ПЭТ-бутылкам:

  1. Согласно российским стандартам, отходы ПЭТ должны сортироваться по цвету: темные (коричневые, черные), зеленые и синие, прозрачные и неокрашенные.
  2. Емкости принимаются чистые, высушенные, без краски на поверхности.
  3. Не везде принимают тару из-под растительного масла.

Важно! Емкости, рассортированные по цвету, спрессованные, без этикеток, крышечки и колечка от нее принимают дороже.

Средняя стоимость отходов ПВД

В зависимости от количества, вида, кондиций сырья (в том числе ПЭТ), его подготовленности к сдаче за полиэтиленовые отходы

можно получить 11,9 – 25,9 руб./кг.

Оптовые партии вкладыша для биг-бегов готовы купить по 15-35 руб. за кг.

Какую продукцию делают из отходов пленок

Переработанные отходы пленки по характеристикам не отличаются от первичного материала. Из них получают тот же ассортимент изделий:

  • пакеты, мешки для мусора, пищевую пленку;
  • термоусадочные пленки;
  • внутренний слой пакетов для соков;
  • упаковку пастеризуемых продуктов;

Назначение изделия зависит от источника получения вторичного сырья:

  • Незагрязненные отходы пленки и полиэтилена и изделий из нее, полученные из коммерческих источников, становятся новой пленкой для всех видов упаковки, включая пищевую;
  • Отходы полиэтилена в виде пленки, поступившие с мусоросортировочных комплексов, служат сырьем для литьевых изделий. Из них могут делать разве что мешки для мусора;
  • Отходы пленки ПП (полипропилена) используются при производстве пищевых упаковок;
  • Отходы ПВД стрейч востребованы как добавка к строительным материалам.

Изделия из переработанной ПЭТ-пленки:

  • синтетические волокна (ткани, подушки);
  • бандажи;
  • ПЭТ-емкости.

Крышечки становятся одноразовой посудой, офисными аксессуарами (папки-файлы, скрепки, ручки) и т.д.

Важно! Утилизировать пластиковые бутылки самостоятельно не рекомендуется: это опасно для здоровья. Бизнес лучше построить на их сдаче как вторсырья.

От пластикового мусора в России избавляются по старинке: захоронением и расширением полигонов ТБО. Но подвижки есть: меняется и законодательство, и психология людей. Налажено производство линий и отдельных агрегатов для переработки таких отходов.Покупка отходов ПВД и их переработка – дело прибыльное и благородное. Проекты привлекательны для бизнеса. А люди, сдающие упаковку, бутылки на переработку, получают не только материальную выгоду. Едва ли не важнее чувство морального удовлетворения от того, что благодаря тебе планета стала немного чище.

Производство гранул на сегодняшний день стало одним из популярных и прибыльных предприятий. И данное дело касается как производства гранулята из биологического материала, так и из искусственного.

Вторичная гранула или флекса – это результат переработки полиэтилена. Также под флексой понимают вторичное сырье, используемое для производства химического волокна.

В чистом виде – это хлопья различного цвета, из которых производят пластиковую тару. Это значит, что пластик можно бесконечное количество раз использовать повторно. Также химическое волокно, получаемое из переработанного пластика, идет на производство многих других товаров и изделий – черепица, пленка, упаковочная лента и так далее.


Получаемый из вторичного пластика продукт также классифицируется в зависимости от того, какой материал изначально использовался. Это могут быть гранулы пропилена PP, стрейча LLDPE, ПВД LDPE, ПНД HDPE, полистирола PS.

Гранулы LDPE, LLDPE используются для снижения стоимости производства упаковочных материалов для всех сфер. Они отличаются отсутствием токсинов, запаха, стойкостью к воздействию химических препаратов.

Полипропилен устойчив к влиянию высоких температур, механическим воздействиям. Также они устойчивы к влиянию химических средств, однако обладают низким уровнем морозоустойчивости. Данный вопрос решается путем добавки специальных компонентов, которые поднимают уровень устойчивости и устраняют данный недостаток. Широко применяется при производстве и изготовлении мебели, посуды, упаковки.

Гранулы ПВХ применяются практически во всех сферах благодаря своим свойствам. При их производстве отсутствует практически загрязнение пылью, они легко поддаются окрашиванию и дальнейшим технологическим операциям.

ПНД гранулы производится из полиэтилена различного уровня давления. Продукция из полиэтилена низкого давления обладает высоким показателем плотности, что повышает затраты на производство, и дает возможность получать продукцию с высокими эксплуатационными характеристиками. Чаще всего из данного материала производят упаковочный материал и полимерные трубы, бытовые емкости.

Сырьем для производства топливных гранул выступают отходы деревоперерабатывающей и торфоперерабатывающей промышленностей. Достаточно часто используются отходы из сельско-хозяйственного сектора – от отходов кукурузы и соломы до помета птицы.

Технология производства гранул + видео как делают

По сути, технология производства гранул из полимеров очень простая – в дробилке рассортированное сырье измельчается, после чего масса нагревается и выдавливается из отверстия, благодаря чему получаются «нити», которые затем сразу же погружаются в воду, где они охлаждаются. И на последней стадии уже остывшие нити разрезаются скоростными ножами на гранулы.


Видео как делают:

Кроме стационарных линий, существуют также мобильные или мини-установки по переработке пластика. Все агрегаты находятся в специальном контейнере, соединены между собой всеми необходимыми контактами еще на заводе-изготовителе. Для того чтобы установка работала, к месту ее расположения необходимо только подвести электричество, воду и канализацию для слива жидких отходов.

Переработка ПВХ-продукции проводится также на отдельном специальном оборудовании. Линия состоит из следующих агрегатов – дробилка, смеситель с двумя стадиями – холодный-горячий, с помощью которого перемешиваются пвх-композиции, и гранулятор, в состав которого входят экструдер, гранулятор и вибросито.