Утилизация полимерной тары и упаковки. Клинков А.С - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 1.1. Схема вторичной переработки полиолефинов в гранулы:
1 – узел сортировки отходов; 2 – дробилка; 3 – моечная машина; 4 – центрифуга;
5 – сушильная установка; 6 – гранулятор
Грануляция является заключительной стадией подготовки вторичного сырья для последующей переработки в изде-
лия. Эта стадия особенно важна для ВПЭНП в связи с его низкой насыпной плотностью и трудностью транспортирова-
ния. В процессе гранулирования происходит уплотнение материала, облегчается его дальнейшая переработка, усредня-
ются характеристики вторичного сырья, в результате чего получают материал, который можно перерабатывать на стан-
дартном оборудовании.
Для пластикации измельченных и очищенных отходов ПО наиболее широкое применение нашли одночервячные экстру-
деры с длиной (25…30) D, оснащенные фильтром непрерывного действия и имеющие зону дегазации. На таких экструде-
рах довольно эффективно перерабатываются практически все виды вторичных термопластов при насыпной плотности
измельченного материала в пределах 50…300 кг/м
3
. Однако для переработки загрязненных и смешанных отходов необ-
ходимы червячные прессы специальных конструкций, с короткими многозаходными червяками (длиной (3,5…5) D),
имеющими цилиндрическую насадку в зоне выдавливания.
Основным блоком этой системы является экструдер с мощностью привода 90 кВт, диаметром шнека 253 мм и отно-
шением L/D = 3,75. На выходе экструдера сконструирована гофрированная насадка диаметром 420 мм. Благодаря выде-
лению тепла при трении и сдвиговым воздействиям на полимерный материал он плавится за короткий промежуток вре-
мени, причем обеспечивается быстрая гомогенизация расплава. Изменяя зазор между конусной насадкой и кожухом,
можно регулировать усилие сдвига и силу трения, изменяя при этом режим переработки. Поскольку плавление происхо-
дит очень быстро, термодеструкции полимера не наблюдается. Система снабжена узлом дегазации, что является необхо-
димым условием при переработке вторичного полимерного сырья.
Вторичные гранулированные материалы получают в зависимости от последовательности процессов резки и охлаж-
дения двумя способами: грануляцией на головке и подводным гранулированием. Выбор способа гранулирования зависит
от свойств перерабатываемого термопласта и особенно от вязкости его расплава и адгезии к металлу.
При грануляции на головке расплав полимера выдавливается через отверстие в виде цилиндрических жгутов, кото-
рые отрезаются скользящими по фильерной плите ножами. Полученные гранулы ножом отбрасываются от головки и ох-
лаждаются. Резание и охлаждение можно производить в воздушной среде, в воде, либо резанием в воздушной среде, а
охлаждение – в воде. Для ПО, которые имеют высокую адгезию к металлу и повышенную склонность к слипанию, в ка-
честве охлаждающей среды применяют воду.
При использовании оборудования с большой единичной мощностью применяют так называемое подводное грану-
лирование. При этом способе расплав полимера выдавливается в виде стренг через отверстия фильерной плиты на голов-
ке сразу в воду и разрезается на гранулы вращающимися ножами. Температура охлаждающей воды поддерживается в
пределах 50…70 °С, что способствует более интенсивному испарению остатков влаги с поверхности гранул; количество
воды составляет 20…40 м
3
на одну тонну гранулята.
Чаще всего в головке грануляторов формуются стренги или ленты, которые гранулируются после охлаждения в во-
дяной ванне. Диаметр получаемых гранул составляет 2…5 мм.
Охлаждение должно проводиться при оптимальном режиме, чтобы гранулы не деформировались, не слипались, и
чтобы обеспечивалось удаление остатков влаги.
Существенное влияние на распределение гранул по размерам оказывает температура головки. Для обеспечения рав-
номерной температуры расплава между экструдером и выходными отверстиями головки располагают решетки. Число
выходных отверстий в головке – 20 – 300.
Производительность процесса гранулирования зависит от вида вторичного термопласта и его реологических харак-
теристик [5].
Исследования гранулята ВПЭ свидетельствуют о том, что его вязкотекучие свойства практически не отличаются от
свойств первичного ПЭ, то есть его можно перерабатывать при тех же режимах экструзии и литья под давлением, что и
первичный ПЭ. Однако получаемые изделия характеризуются низкими качеством и долговечностью.
Из гранулята получают упаковки для товаров бытовой химии, вешалки, детали строительного назначения, сельско-
хозяйственные орудия, поддоны для транспортировки грузов, вытяжные трубы, облицовку дренажных каналов, безна-
порные трубы для мелиорации и другие изделия. Эти изделия получают из «чистого» вторичного сырья. Однако более
перспективным является добавление вторичного сырья к первичному в количестве 20…30 %. Введение в полимерную
композицию пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей позволяет увеличить эту цифру до 40…50 %. Это повыша-

Страницы