Разновидности ПВХ, их производство и применение. Экологичность материала

Цель этих мер состояла в том, чтобы в 2010-х годах переработать ещё около 200 тысяч тонн вторичного ПВХ. В настоящее время некоторые страны перерабатывают практически 100% пластиковых отходов (Германия, Австрия, Швейцария), а в ряде стран (Норвегия, Швеция, Дания) эти показатели близки к максимальным. Одним из подходов к безопасности, в значительной степени сфокусированным на экологическом аспекте, было использование структуры The Natural Step (TNS), которая применяет системную модель, основанную на научных принципах, с управлением экосистемой Земли. ПВХ был оценен с помощью этого процесса, и были поставлены пять долгосрочных задач, включающих нейтральность углерода, обращение с отходами в замкнутом цикле, отсутствие накопления стойких органических соединений, устойчивость всех добавок с поэтапным отказом от стойких соединений и тех, которые оказывают токсическое воздействие, и повышение осведомлённости об устойчивом развитии в отрасли.

Крупные европейские производители компаундов приняли эту концепцию и интегрировали структуру TNS в свои бизнес-стратегии, а ряд компаний объявили о запуске новых технологий по переработке PVC-U соединений, в том числе с выделением полезной энергии при сжигании пластиковых отходов, чтобы сделать переработку экономически эффективной. Крупнейшие европейские поставщики компаундов также принимают во внимание вопросы устойчивости, уделяя особое внимание экологическим, экономическим и социальным аспектам. Члены организации Vinyl 2010 (ECVM, ECPI, ESPA и European Plastics Converters, EuPC), созданной для того, чтобы добиться полной и безопасной переработки пластиковых отходов, ежегодно вкладывают многомиллионные суммы в проекты по управлению отходами. На данный момент лидирует механическая переработка отходов, которая является одной из старейших технологий. Ещё в конце 1990-х годов были проведены исследования, охватывающие постиндустриальную и вторичную переработку ПВХ в Северной Америке, и результаты сравнивались с другими пластиками.

Современная практика утилизации ПВХ в Бразилии осуществляется с учётом необходимости избегать девальвации переработанного конечного продукта. Испанские инициативы были изучены с подробным описанием источников отходов, выходов для переработанных материалов и переработчиков ПВХ. Был опубликован обзор методов утилизации, используемых в Европе, и примеры использования утилизации. Конфликтными вопросами были низкие цены на первичный материал и непостоянная поставка вторичного сырья. Было проведено исследование влияния рестабилизации на реологические и механические свойства. В Великобритании реализуется финансируемая правительством инициатива, направленная на то, как можно создать системы сбора отходов ПВХ строительной и автомобильной промышленности. Было оценено качество восстановленных материалов и их использование в продуктах с высокой стоимостью, а также связанные с этим экономические и экологические последствия.

Выводы оказались достаточно оптимистичными: большинство переработанных вторичных материалов можно применять во многих сферах, за исключением тех, где правила безопасности требуют использования только первичного сырья. Наиболее популярными технологиями механической переработки являются измельчение, распыление и разделение вторичных пластиков. Важной особенностью переработки пластиковых отходов является измельчение до соответствующего размера частиц, чтобы отходы соответствовали следующей стадии обработки. Было оценено распределение размера частиц измельченного ПВХ на молотковой мельнице и разработана модель для описания распределения, относящегося к разделению. Было предложено сделать так, чтобы селективное измельчение вызывало различия в размере и форме между полимерами с различным составом для разделения с помощью просеивания или гидроциклонов. Технология измельчения State Shear Pulverisation разрабатывалась на основе процесса без использования плавления, включающего двухшнековый экструдер с одновременным вращением, и сегодня эта технология достаточно популярна.

Смешанные полимеры подвергаются сдвигу и сжатию, что приводит к изменениям их структуры в результате механохимических процессов. Гомогенный материал перерабатывается в расплаве. Метод дисперсии упругой деформации был разработан для получения материала из вторичного сырья, основанного на комбинированном воздействии высокого давления и деформации сдвига при повышенных температурах. Методы разделения, предназначенные для удаления ПВХ из других отходов пластмасс, первоначально были ориентированы на область упаковки, включающую отделение от ПЭТ. Изучено влияние небольших количеств разложения ПВХ в ломе ПЭТ в процессе переработки. Предложена технология флотации на водной колонне с использованием уровня pH и поверхностно-активных веществ. Также была описана система непрерывного термического разделения для удаления следов ПВХ. Трибоэлектростатическое разделение, основанное на псевдоожиженном слое или вращающихся трубах, также позволяет разделять пять обычно используемых пластиков, включая ПВХ (полиэтилен, полипропилен, ПВХ, акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) и ПЭТФ).

Целью для труб и фитингов на данный момент является переработка более 90% собранного доступного количества к концу срока службы. Еще в 90-х годах прошлого века переработка труб уже находилась в стадии изучения, постепенно осуществлялся сбор, очистка и разделение, а измельчение и повторное использование вторичных материалов также было рассмотрено. Например, в Италии было проведено исследование рынка с целью разработки реальной системы восстановления и переработки. Консорциум под названием Recovinyl SA создан в целях содействия отправке сбора и утилизации отходов ПВХ после потребления (в том числе труб и профилей) по всей Европе. В настоящее время перерабатываемые вторичные пластики из труб идут на производство новых труб, причём, как правило, безнапорных — для дренажа, канализации и других приложений, где не требуется законодательно использовать первичное сырьё и нет серьёзных нагрузок на трубопровод. Тем не менее, если учитывать, что пластиковое вторсырьё перерабатывается плавлением, вполне возможно, что в ближайшем будущем из него будет возможно изготовление и некоторых категорий напорных труб, что обеспечит значительную экономию и улучшит экологическую ситуацию в мире.