Меню сайта

Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Вторичная переработка полимеров

Препятствия для использования вторично переработанных пластмасс

Препятствия для использования вторично переработанных пластмасс включают ограничения, накладываемые стандартами и спецификациями, а также реальные или субъективные проблемы, связанные с качеством, снабжением и ценой [5].

Многие стандарты прямо или косвенно ограничивают применение вторично переработанных материалов. В некоторых из них четко указывается на необходимость использования оригинального полимера или имеется запрет на использование восстановленного. В других заданы высокотехнологичные стандарты, которые не могут быть достигнуты при применении вторичных пластмасс. Эта проблема постепенно преодолевается, потому что мы движемся в сторону стандартов, основанных на функциональных характеристиках продукции.

Использование вторично переработанных материалов ограничено в приложениях, допущенных к контакту с пищевыми продуктами, что обусловлено опасностью загрязнений. Американская Администрация по пищевым продуктам и лекарствам (РИА) контролирует использование восстановленных полимеров для упаковки пищевых продуктов, лекарств и косметики. В 1992 г. РЭЛ выпустила директивы по использованию повторно переработанных пластмасс при упаковке пищевых продуктов [6]. FDA дает заключение с резолюцией Нет возражений, где указываются конкретные полимеры для конкретных применений, если заявитель может доказать, что имеется лишь ничтожный риск миграции примесей из материала контейнера в его содержимое. Существуют обязательные тесты, в которых проверяется соответствие материала указанным директивам. Компании вне США также используют процедуру РИА для предъявления резолюции местным органам надзора, чтобы подтвердить качество своих восстановленных пластмасс.

Препятствия также возникают в результате заботы о качестве и пригодности. Существует представление, частично основанное на фактах, что восстановленные полимеры уступают оригинальным и их труднее использовать. Проблемы заключаются в следующем:

неспособность некоторых производителей вторичных продуктов обеспечить соответствие восстановленных пластмасс узкому коридору спецификаций;

неспособность (или нежелание) некоторых производителей вторичных пластмасс обеспечить соответствие восстановленных материалов конкретным требованиям покупателя [5].

мы контроля качества и обслуживания покупателей. Производители теперь представляют более широкий выбор восстановленных пластмасс и компаундов, пригодных для разнообразных применений.

Исследование, предпринятое Ассоциацией производителей пластмасс в Европе {АРМЕ), показало, что потенциал спроса на вторичные пластмассы ограничен двумя ключевыми факторами — рынком и технологичностью. По утверждению авторов, рынок определяет, что желают получить производители или покупатели, основываясь на образе или своем восприятии восстановлеино го материала, или на требованиях по охране здоровья и по технике безопасности. Технологичность определяется способностью восстановленного продукта отвечать определенным стандартам и подходить для определенного производства [7].

Выбор областей применения для вторично переработанных пластмасс

Как показал Герцакис с сотр, вторично переработанные пластмассы можно использовать в большинстве технологических процессов, включая литье под давлением, компрессионное прессование, экструзию, экструзию с раздувом рукава, каландрование, термоформование и ротационное формование. Однако в процессы требуется внести ряд изменений. Восстановленные материалы могут отличаться по своим свойствам от оригинальных пластмасс вследствие деструкции во время их длительного использования и при повторной переработке, а также из-за наличия примесей других полимеров, загрязнений и бумаги. Определяющим фактором является источник восстановленного материала, например, это могут быть промышленные или бытовые отходы.

Инженеру важно сформулировать технические требования и критерии функциональности, предъявляемые к материалу, и установить твердые рамки качества, которым должен следовать поставщик. Необходимо учесть наличие ряда недостатков в материале с помощью:

разработки составов, позволяющих компенсировать недостатки полимера, например, составляя смеси с оригинальным материалом и добавками;

конструирования изделий, которые могут допускать наличие дефектов материала, например, делая утолщенные или упрочненные стенки;

подбора приемлемых технологических процессов и/или варьирования их параметров.

Вторичные материалы в большей степени подходят для приложений, в которых цвет изделия не критичен. Пластмассы из бытовых отходов обычно имеют разнообразные цвета и вторичный полимер получается темно-зеленым или черным. При незначительной окраске можно добавлять красители, чтобы скрыть исходный цвет (например, при переработке молочных бутылок из ПЭВП). Иным решением является применение восстановленных пластмасс для изготовления деталей, скрытых от глаз окружающих.

Наиболее подходящими технологическими процессами являются те, которые имеют широкое окно процесса (диапазон технологических параметров), то есть отсутствует необходимость попадания в узкие рамки спецификаций. По-видимому, наиболее снисходительными к технологу роцессами являются компрессионное литье, литье под давлением и экструзия. Другие способы формования можно применять только в тех случаях, когда вторичный полимер имеет свойства, близкие к оригинальному [8].

Чтобы обеспечить возможность введения большей доли материала, следует применять специальные технологические приемы, среди которых:

соэкструзия — процесс получения многослойного изделия со средним слоем из восстановленного материала, образующего сэндвич с боковыми слоями из оригинального полимера;

многокомпонентное литье под давлением (сэндвич-литье), где восстановленные полимеры образуют сердечник в толстостенном изделии, в котором стенки сделаны из оригинального материала;

экструзия и литье под давлением вспененных полимерных материалов — здесь для образования пор в материале используются газы-порообразова-тели; таким образом снижается вес изделий;

экструзия и литье под давлением смешанных пластмасс — технологии, которые успешно применяются при введении значительной доли ПЭ в качестве связующего. Преимущество этих технологий в том, что часто они не требуют промывки материалов перед переработкой, а недостаток — низкая прочность с высокая ползучесть [8]. Данные проблемы в значительной степени удается преодолеть, усиливая контроль за сырьевыми материалами и применяя наполнители (см. раздел 9.3.2).

Маркировка изделий, которые содержат восстановленный материал, должна соответствовать международному стандарту [9], который рекомендует изобра жать петлю Мебиуса (рис. 9.1) с указанием процента вторичного материала внутри логотипа или рядом с ним.