Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Переработка пластиков. Часть 5

24 октября 2020
	 Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Переработка пластиков. Часть 5

При идентификации пластмасс спектроскопическими методами все больше внимания уделяется использованию методов ближней инфракрасной (NIR) и рамановской спектроскопии. Специалисты разработали сверхбыструю систему датчиков NIR, которая использовалась для разделения смешанных пластмасс по типам от измельченных автомобильных деталей. В ближней ИК-спектроскопии используется ближняя ИК-область электромагнитного спектра (примерно от 800 до 2500 нм). В их двухфазном процессе первоначально из смеси отделяются яркие и цветные полимеры и черный полипропилен. Второй длинноволновый NIR-датчик используется для разделения черного пластика, такого как ПК, ПММА, АБС, смеси ПК / АБС и другие. Рамановская спектроскопия основана на неупругом (комбинационном) рассеянии монохроматического света от лазера в видимом, ближнем ИК или ближнем ультрафиолетовом диапазоне.

Спектроскопические методы комбинационного рассеяния исторически не позволяли разделить различные черные смолы. Однако уже пару десятков лет производятся приборы на основе комбинационного рассеяния света, используемые для идентификации материалов. Портативный блок RP-1 хорошо известен в сообществе переработчиков и в некоторой степени преодолевает ограничение, с которым сталкиваются другие рамановские спектрометры при разделении черного пластика. Хотя этот метод не является быстрым и занимает около 30 секунд, чтобы определить тип смолы черного пластика, он всё же может быть полезен для определения материала крупных деталей. Следует отметить, что способность правильно определить тип смолы, используемой для изготовления черных деталей, имеет большое значение, поскольку большинство смешанных рециркулируемых потоков в конечном итоге имеют черный цвет. Существуют и другие спектроскопические методы, которые могут найти применение в индустрии вторичной переработки. Сообщалось о лазерной акустике, спектральном анализе лазерного излучения, плазменной эмиссионной спектроскопии, поляризованном свете, фазово-контрастном освещении, УФ-подсветке и флуоресцентной маркировке.

	 Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Переработка пластиков. Часть 5

Электростатические сепараторы изначально были разработаны для металлургической промышленности, но уже много десятилетий используются для разделения пластмасс. Этот метод обычно используется для разделения двух разных пластмасс, а не для отделения одного пластика от смешанного источника отходов, но он также нашел применение в последней сфере. Пластмассы заряжаются ионной бомбардировкой: легкий положительный или отрицательный статический заряд сообщается хлопьям различных смол, когда они сталкиваются друг с другом и со стенками загрузочной камеры. Электростатическое поле применяется к падающему потоку измельченного материала для разделения пластмассы по типу смолы. Этот метод использовался для отделения HDPE от LDPE до чистоты более 90%. Из других техник отметим, например, «пенную» флотацию – это относительно дорогостоящий процесс, который получил существенное финансирование со стороны правительств нескольких стран, чтобы определить его эффективность для отрасли переработки. Этот процесс используется для селективного отделения гидрофобных материалов от гидрофильных. Переработанный пластик измельчается и обрабатывается реагентом, который придает определенные заряды поверхности различных смол в смеси.

	 Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Переработка пластиков. Часть 5

Затем в сепаратор барботируют поток воздуха или азота, и на поверхности образуется пена, где различные пластмассы затем разделяются. Внедрение этой технологии в перерабатывающей отрасли незначительно и вряд ли изменится без какого-либо внешнего вмешательства, учитывая высокие первоначальные инвестиции, необходимые для оборудования, несмотря на возможность производить регенерированные потоки чистотой 95% из остатков автомобильного измельчителя (ASR). Но здесь дело в том, что в этом случае стоимость вторичного сырья, полученного с использованием этого механизма разделения, может стать выше, чем при производстве первичного, а следовательно будет экономически невыгодно производителем полимерных компаундов (смол). Теперь затронем такую важную проблему, как совместимость пластиковых смол. Про полипропилен подробно коллеги рассказывают в параллельном цикле, здесь же возьмём шире. Пластиковые изделия часто производятся с использованием множества пластиков (например, корпус из полипропилена и нейлоновые шестерни) или из смесей пластмасс (например, из смесей поликарбонат / АБС). Переработка деталей из смешанных пластиков остается сложной с химической точки зрения из-за общей несовместимости. Стоимость отделения частей, сделанных из многих пластмасс, часто является основным ограничением коммерчески успешной технологии восстановления.

Проблема чаще всего заключается в том, что первичный пластик может стоить дешевле, чем его вторично переработанные аналоги. Кроме того, потребители отказываются платить надбавку за переработанные детали или не соглашаются на переработанные детали со свойствами или качеством ниже тех, которые сделаны из первичных смол. Один из способов улучшить экономические показатели переработки пластмасс — снизить необходимость в разделении пластмасс и непосредственно производить смеси пластмасс. Эти смеси должны быть достаточно качественными, чтобы их можно было использовать в качестве прямой замены первичных пластмасс. Кроме того, можно создавать смеси с улучшенными свойствами, комбинируя более одного пластика. Текущая деятельность, используемая в индустрии вторичной переработки для обращения со смешанными пластиками или смесями, эффективно ограничивается следующим. Во-первых, это использование сложных и дорогостоящих технологий обработки, таких как совместное литье под давлением или соэкструзия и ламинирование. Также проблему составляет определение совместимых пластиков по таблицам совместимости. Немногочисленные существующие пластиковые смеси перерабатываются, за заметным исключением в виде TPO, SMA и некоторых потоков ABS. Более сложные смеси вторичной переработки пока не оказали существенного влияния на рынок. Использование вторичных материалов из сложных смесей в настоящее время ограничивается недорогими приложениями, такими как напольная плитка и пластмассовые пиломатериалы.

	 Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Переработка пластиков. Часть 5

Поиск в патентной литературе показывает, что существует множество предлагаемых решений проблемы переработки смесей. Они терпят неудачу в коммерциализации в том, что они: слишком дороги и в результате могут получаться материалы с несовместимыми свойствами. Также приходится использовать потоки пластикового лома, которые слишком малы по количеству или слишком непоследовательны по своему составу, в результате чего они проявляют плохие механические свойства и / или используются только в недорогих приложениях и поэтому могут требовать только низкой цены на смешанные переработанные пластмассы. Знание совместимости материалов полезно при осознанном выборе материалов, связанных с возможностью вторичной переработки. Другие важные факторы, такие как пакеты присадок, история смолы, загрязнение, диапазон изменчивости в пределах семейства, термическая и экологическая история, а также любые химические изменения в переработанных материалах, также будут влиять на способность расплавлять материалы смеси. Совместимость пар первичных материалов может на самом деле сильно отличаться от совместимости одной и той же пары материалов после того, как каждый из них был изготовлен, модифицирован, подвергнут использованию, переработан и переплавлен. Поэтому даже в пределах одного семейства смол (полиэтилен, полипропилен, ПВХ, АБС и т. д.) должны быть идентифицированы разные марки, чтобы правильно определить совместимость.

	 Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Переработка пластиков. Часть 5

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад