Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов. Клинков А.С - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

−..введение в структуру биоразлагаемых полимеров молекул, содержащих в своем составе функ-
циональные группы, способствующие ускоренному фоторазложению полимера;
− получение композиций многотоннажных полимеров с биоразлагаемыми природными добавка-
ми, способными в определенной степени инициировать распад основного полимера;
− направленный синтез биодеградирующих пластических масс на основе промышленно освоен-
ных синтетических продуктов.
К фоторазлагаемым полимерам относятся сополимеры этилена с оксидом углерода. Фотоинициато-
рами разложения базового полимера ПЭ или ПС являются винилкетоновые мономеры. Введение их в
количестве 2…5 % в качестве сополимера к этилену и стиролу позволяет получать пластики со свойст-
вами, близкими к ПЭ или ПС, но способными к фотодеградации при действии ультрафиолетового излу-
чения в пределах 290…320 нм.
Еще одним подходом к решению проблемы уничтожения пластмассовых отходов является выведе-
ние особых мутаций микроорганизмов, способных разрушать синтетические полимеры.
Рассмотрим влияние строения и свойств полимеров на биоразложение.
Установлено, что с уменьшением молекулярной массы макромолекул способность к биоразложе-
нию возрастает. Другой характеристикой полимеров, влияющей на способность к биоразложению, яв-
ляется их кристалличность. Установлено, что аморфные полимеры биоразлагаются лучше, чем кристал-
лические: с увеличением степени кристалличности способность к биоразложению уменьшается. Кри-
сталлическая структура более высокомолекулярных полимеров по сравнению с низкомолекулярными
биоразрушается хуже. Появление разветвлений в макромолекулах повышает их биоразлагаемость.
Введение различных модифицирующих добавок в полимеры может заметно увеличить или умень-
шить их способность к биоразложению. Так, сложноэфирные пластификаторы, как правило, повышают
биоразлагаемость ПВХ. Однако плохая диффузия хорошо биоразлагаемого пластификатора (дибутил-
фталата) к поверхности полимера приводит в конечном счете к плохой биоразрушимости ПВХ.
Биоразложение полимера является сложным процессом, на скорость и завершенность которого
влияют не только строение и свойства полимера, но и окружающие условия. Из окружающих условий
первостепенное влияние оказывают влажность, температура, pH среды, свет, а также такой комплексный
фактор, как контакт с почвой и тип почвы [6].
В последние годы исследования в области саморазрушающихся полимеров значительно сократи-
лись в основном потому, что издержки производства при получении таких полимеров, как правило, зна-
чительно выше, чем при получении обычных пластических масс, и этот способ уничтожения является
экономически невыгодным.
Основной путь использования отходов пластмасс – это их утилизация, т.е. повторное использова-
ние. Показано, что капитальные и эксплуатационные затраты по основным способам утилизации отхо-
дов не превышают, а в ряде случаев даже ниже затрат на их уничтожение. Положительной стороной
утилизации является также и то, что получается дополнительное количество полезных продуктов для
различных отраслей народного хозяйства и не происходит повторного загрязнения окружающей среды.
По этим причинам утилизация является не только экономически целесообразным, но и экологически
предпочтительным решением проблемы использования пластмассовых отходов. Подсчитано, что из
ежегодно образующихся полимерных отходов в виде амортизованных изделий утилизации подвергает-
ся только незначительная часть (всего несколько процентов). Причиной этого являются трудности, свя-
занные с предварительной подготовкой (сбор, сортировка, разделение, очистка и т.д.) отходов, отсутст-
вием специального оборудования для переработки и т.д.
К основным способам утилизации отходов пластических масс относятся:
− термическое разложение путем пиролиза;
− разложение с получением исходных низкомолекулярных продуктов (мономеров, олигомеров);
− вторичная переработка.
Пиролиз – это термическое разложение органических продуктов в присутствии кислорода или без
него. Пиролиз полимерных отходов позволяет получить высококалорийное топливо, сырье и полуфаб-
рикаты, используемые в различных технологических процессах, а также мономеры, применяемые для
синтеза полимеров.
Газообразные продукты термического разложения пластмасс могут использоваться в качестве топли-
ва для получения рабочего водяного пара. Жидкие продукты используются для получения теплоносите-
лей. Спектр применения твердых (воскообразных) продуктов пиролиза отходов пластмасс достаточно
широк (компоненты различного рода защитных составов, смазок, эмульсий, пропиточных материалов и
др.) [7].

Страницы