Вторичное использование полиэтилентерефталата

тации (отделение тяжелых пластиков
от полиолефинов), вторичного дробления во влажной среде и очистки от загрязнений, отмывки и полоскания в
центрифуге, сушки, чистового измельчения, агломерации хлопьев, получения гранул.
Вторичное сырье находит свое применение практически во всех сферах
экономики: автомобилестроение, бытовая техника, напольные покрытия,
предметы интерьера, посуда, мебель, — лишь небольшая часть применения полимеров. В некоторых секто-
рах ограничено применение вторичных
материалов (пищевая промышленность, медицинское оборудовании и
пр.), но в большинстве производств
технического назначения можно и нужно работать на вторичном материале.
Так, например, вторичный ПЭ и ПП
гранулят применяется для производства пленок для упаковки товара, технических пленок, производства канализационных труб, производства полимерной черепицы, применяется для
улучшения свойств битумных соединений в производстве асфальта и др.
Вторичный ПЭТ применяется в качестве добавки к первичному сырью до 50
%, в производстве стройматериалов,
контейнеров для мусора, канализационных труб и т.д.
Таким образом, при переработке
полимерных отходов решаются проблемы, связанные с их утилизацией, экономится первичное сырье, и в результате
переработки получаются продукты,
необходимые для жизни человека.
О.А. Королева,
ООО «Монтажстройпрофиль»
Вторичное использование
полиэтилентерефталата
Впервые полученный в 1940–е годы,
полиэтилентерефталат (ПЭТФ) первоначально предназначался для производства волокон, но уже в 1960–е годы
начал использоваться для производства пленки. Торговые названия полиэтилентерефталата — «полиэстер»,
«лавсан», «дакрон» и др. Первые литьевые материалы на основе ПЭТФ появились на мировом рынке в конце 60–х
годов, и пионером в этом деле является фирма «Du-Pont», США. В 1977 году
компания Pepsi начала выпуск своих
напитков в бутылках из ПЭТФ.
Комплекс ценных свойств полиэтилентерефталата обусловил его широкое применение во многих областях
промышленности. ПЭТФ используется
в производстве мебели, автомобилей
и машин, в производстве тканей и волокнистых материалов, одежды и обуви. Пленка из полиэтилентерефталата
служит основой для производства магнитных носителей (аудио, видео кассет,
компьютерных дискет) и фотопленок.
Значительное место полиэтилентерефталат занимает в производстве различной тары и упаковки.
Большую часть отходов из полиэтилентерефталата составляют изделия,
выбывшие из употребления. К ним относят товары ширпотреба, упаковку,
емкости для жидкостей, композиционные материалы и т.п. Отходы полиэтилентерефталата имеют код ФККО
5710390001005 и относятся к V классу
опасности для окружающей среды
(практически неопасные). Ежегодно в
России образуется порядка 300–
400 тыс. т отходов полиэтилентерефталата, из них около 180 тыс. т составляют бутылки из-под напитков.
Сбором и заготовкой отходов полиэтилентерефталата занимаются в основном предприятия отрасли вторичных ресурсов, а также коммунального
хозяйства. Основной объем вторичного ПЭТФ заготавливается в компактных
источниках образования, т.е. на про-
10 практика
мышленных предприятиях,
где образуются производственные отходы в
процессе литья изделий (в
основном преформ) и при
изготовлении емкостей
путем раздува.
Сбор выбывших из употребления изделий и упаковки производится через
приемные пункты вторичного сырья, а также и путем раздельного сбора в местах образования. Выделение отходов ПЭТФ из
бытового мусора производится на мусоросортировочных предприятиях. Как
показывает опыт работы мусоросортировочных заводов, оператор из общего
потока поступающего мусора может
только отсортировать ПЭТФ-бутылки.
Снимать крышки, кольца и этикетки
оператор на сортировочном конвейере
не в состоянии.
Заготовка вторичного полиэтилентерефталата (в основном бутылок изпод напитков) через сети приемных
пунктов экономически малоэффективна, низкая заготовительная стоимость
бутылки не стимулирует население к
сдаче вторичного сырья.
Наиболее эффективен раздельный
сбор отходов ПЭТФ. Этот метод получил широкое распространение за рубежом и начинает развиваться в России.
В некоторых городах есть удачный опыт
раздельного сбора бытовых отходов,
где сортировкой ПЭТФ-бутылок занимаются дворники по договору с заготовителями. Такой способ заготовки,
видимо, наиболее перспективен в российских условиях, т.к. обеспечивает
достаточную чистоту собранного материала (с бутылок снимаются крышки,
кольца и этикетка).
Идентификация бутылок, как правило, не вызывает затруднений. Все бутылки из-под напитков изготовлены из
ПЭТФ, а на бутылках из-под других
жидкостей, изготовленных из ПЭТФ,
стоит знак «трех стрелок» с цифрой «1».
Основное внимание уделяется сортировке по цвету. Согласно ТУ 2298–014–
01877509–00 «Сырье полимерное
вторичное необработанное» сырье
вторичное полиэтилентерефталатное
относиться к 6 группе. Согласно этим
техническим условиям полимерные
отходы должны быть рассортированы
на 4 цветовые группы: темные цвета
(черный, коричневый, темно-коричневый); сине-зеленые цвета (синий, зеленый, голубой, серый, фиолетовый);
белый (неокрашенный); другие цвета
(красный, оранжевый, желтый, кремовый). Полимерное сырье не должно
содержать посторонних примесей в
виде макулатуры, тряпья, металла,
дерева, резины, стекла. Данные ТУ
также регламентируют требования
безопасности и охраны окружающей
природной среды, правила приемки,
методы контроля, транспортирование
и хранение вторичного полимерного
сырья.
Собранные бутылки обычно прессуются в кипы для удобства транспортировки, сокращая объемы до 10 раз,
и далее отправляются для вторичной
переработки. Пакетирование чистых
бутылок (без крышек) не вызывает
особых вопросов, однако наиболее
подходят для этой операции горизонтальные и автоматические пакетировочные прессы. У распространенных
вертикальных прессов недостаточно
большой ход плиты (разрабатывались
они для макулатуры), поэтому на формирование пакета из ПЭТФ-бутылок
затрачивается больше времени, чем
это происходит с макулатурой. Среди
характерных свойств ПЭТФ — «память»,
или тенденция материала возвращать
первоначальную форму после снятия
давления. Для ограничения возврата
бутылок к первоначальной форме в
прессах используют «ограничительные
собачки», которые препятствуют сжатой пластмассе двигаться вдоль стен
камеры пресса.
Бутылки с крышками создают дополнительные проблемы, т.к. плохо
сжимаются. Крышки приходится снимать или протыкать бутылки острым
прутом, что снижает производительность и требует дополнительные рабочие места. Для обеспечения сминаемости бутылок предлагается оснащать
автоматические пакетировочные прессы специальными перфораторами.
Такие перфораторы автоматически
прокалывают поступающие ПЭТФ бутылки перед их пакетированием.
Расширение масштабов переработки пластмассового вторичного сырья
сдерживается рядом факторов. Основные процессы переработки требуют
отделения пластмасс от других отходов, а также сортировки их по видам и
очисткой. Это ведет к росту издержек
производства, которые могут достигать
40–50 % общих затрат на получение
вторичной продукции. Легче перерабатываются промышленные отходы пластмасс. Сложнее перерабатывать пластмассы, которые попадают в мусор.
Так как использованные ПЭТФ бутылки составляют значительную проблему, существует множество различных предложений на поставку комплектных технологических линий для их
переработки. В основном оборудование рассчитано на переработку использованных ПЭТФ бутылок. Все линии
включают мойку и отделение посторонних включений, а также измельчение.
Конечным продуктом переработки таких линий являются чистые ПЭТФ хлопья до 10 мм.
Основные принципиальные различия технологического процесса состоят в последовательности операций,
способе измельчения и процессах отделения примесей. Это, в свою очередь,
продиктовано видом перерабатываемого сырья. Многие линии включают в
состав участки сортировки и контроля
поступающего сырья, позволяющие
принимать загрязненную и смешанную
бутылку. Производительность установок
в основном зависит от загрязненности
исходного сырья и способности оборудования эффективно отделять примеси.
Переработка полиэтилентерефталата
требует строгого соблюдения технологических режимов, в значительной
степени влияющих на качество получаемого продукта.
Около трети вторичного ПЭТФ используется
для изготовления волокна. Остальные направления применения вторичного ПЭТФ включают
производство листа и
пленки, бандажной ленты и процесс «бутылка в
бутылку».
Волокна из вторичНаправления использования вторичного ПЭТФ
ного ПЭТФ находят самое различное применение. Геотекс- от использованных бутылок для напиттильное полотно, возможно, станет ков может стать потенциально дешеизготавливаться полностью из вторич- вым сырьем, а его вторичная перераного ПЭТФ при условии обеспечения ботка в полимербетон позволит также
стабильного качества и гарантирован- решить проблемы утилизации. Главное
ных объемов поставок. Другие приме- преимущество применения вторичного
нения волокна включают изготовление ПЭТФ для полимербетона заключается
автомобильных аксессуаров (ковры, в том, что его не нужно очищать от друобивка), а также ковровых покрытий для гих материалов и красителей. Оптижилых и офисных помещений. Прибли- мальное соотношение наполнителя и
зительно 70 % всего вторичного евро- смолы составляет 9:1. Весьма эффекпейского ПЭТФ используются для тивно применение полимербетона для
производства волокон полиэстера. дренажа кислотных стоков, подземных
Волокна большого диаметра использу- сводов, соединительных боксов канаются в качестве утеплителя спортивной лизационных труб.
одежды, спальных мешков и наполниСтоимость полимербетона из втотеля для мягких игрушек.
ричного ПЭТФ сопоставима со стоиВторичный ПЭТФ также использует- мостью бетона из портландцемента, в
ся для изготовления волокон меньшего то время как обычный полимербетон из
диаметра. Из них получают искусствен- реактопластов дороже его в 10–20
ную шерсть, используемую для трико- раз.
тажных рубашек, свитеров и шарфов.
Отчасти вторичный полиэтилентеТакие ткани могут содержать до 100 % рефталат (достаточно чистый) испольвторичного материала (теплый свитер зуется для производства преформ,
из искусственной шерсти использует однако такие преформы обладают не25 переработанных ПЭТФ бутылок!).
высоким качеством и не позволяют
Лист и лента — «классические» про- выдувать большие емкости. Кроме тодукты из вторичного полиэтилентере- го, при использовании таких заготовок
фталата. Лист производится для изго- высок процент брака раздува. Тем не
товления пластмассовых коробок (для менее ряд предприятий успешно профруктов и яиц). Контейнеры для яиц и изводит емкости для технических жиддругие пластмассовые коробки (типа костей из вторичного ПЭТФ. Таким
коробок для ягод) занимают приблизи- образом, рынок технических преформ
тельно 9 % общего объема использова- может быть полностью обеспечен втония вторичного ПЭТФ. Другие области ричным полиэтилентерефталатом.
применения вторичного ПЭТФ включают
Различные сферы применения проупаковку для туалетных принадлежнос- дукции, произведенной из вторичного
тей и товаров народного потребления. полиэтилентерефталата, предоставляСчитается, что это «закрывает петлю ют широкие возможности для перерарециркуляции», поскольку позволяет ботчиков вторичного ПЭТФ. Основные
упаковке быть переработанной в новую проблемы рынка состоят в слабой оргаупаковку. Все переработанные упаковки низации заготовки отходов потребления
остаются доступными для вторичной полиэтилентерефталата и практически
переработки.
отсутствующего рынка продукции, изБандажная лента из вторичного готовленной из вторичного ПЭТФ. В
ПЭТФ главным образом предназначена связи с этим рекомендуется организодля промышленных целей. Она может вывать на местах раздельный сбор
с успехом конкурировать с лентами из ПЭТФ бутылок от населения, предприполипропилена или стали.
ятий торговли и в местах массового
Волокнистый материал, полученный скопления мусора (стадионы, пляжи,
из вторичного полиэтилентерефталата, городские рынки и улицы). Особое вниможно использовать в качестве сорбен- мание следует уделить развитию прота на очистных сооружениях АЗС, в ка- изводств по производству готовой
честве утеплителя или наполнителя.
продукции с использованием вторичноПолимербетон образуется из отхо- го ПЭТ (волокна, пленка/листы, комподов ПЭТФ и минеральных наполните- зиты, литье), а также мероприятиям по
лей, таких как зола, песок. Этот очень их продвижению на рынок.
прочный и долговечный материал имеет разнообразное применение. ПЭТФ
Алексей Масленников
практика 11