Утилизация полимерной тары и упаковки. Клинков А.С - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Полимеры, полученные взаимодействием целлюлозы с эпоксидным соединением и ангидридами дикарбоновых ки-
слот, полностью разлагаются в компосте за четыре недели. На их основе формованием получают бутыли, разовую посу-
ду, пленки для мульчирования.
Стойкие к высоким и низким температурам многослойные материалы для упаковки получают из пленки целлюлозы,
склеенной крахмалом, со стойкой к жирам бумагой, разрешенной к контакту с пищевыми продуктами. Такая упаковка
может использоваться при запекании продуктов в электрических или микроволновых печах.
Из тройной композиции (хитозан, микроцеллюлозное волокно и желатин) получают пленки с повышенной прочно-
стью, способные разлагаться микроорганизмами при захоронении в землю. Они применяются для упаковки, изготовления
подносов и т.д.
Природные белки или протеины также привлекают разработчиков биоразлагаемых пластмасс. Для завертывания
влажной пищи и изготовления коробок для пищевых продуктов создана пленка на основе цеина – гидрофобного протеи-
на. Направление по использованию природных полимеров (полисахарид, белков для изготовления биоразлагаемых пла-
стиков) прежде всего интересно тем, что ресурсы исходного сырья постоянно возобновляемы и, можно сказать, неогра-
ниченны. Основная задача – это разработка композиционных биодеградируемых материалов, обеспечивающих необхо-
димые свойства, приближающиеся к синтетическим многотоннажным полимерам.
Важное место занимает проблема придания свойств биоразложения хорошо освоенным промышленным полимерам:
ПЭ, ПП, ПВХ, полистиролу (ПС) и полиэтилентерефталату (ПЭТФ). Так как перечисленные полимеры и изделия из них
при захоронении могут храниться «вечно», то вопрос придания им способности биоразлагаться стоит особенно остро.
В настоящее время активно разрабатываются три направления:
– введение в структуру биоразлагаемых полимеров молекул, содержащих в своем составе функциональные группы,
способствующие ускоренному фоторазложению полимера;
– получение композиций многотоннажных полимеров с биоразлагаемыми природными добавками, способными в
определенной степени инициировать распад основного полимера;
– направленный синтез биодеградирующих пластических масс на основе промышленно освоенных синтетических
продуктов.
К фоторазлагаемым полимерам относятся сополимеры этилена с оксидом углерода. Фотоинициаторами разложения
базового полимера ПЭ или ПС являются винилкетоновые мономеры. Введение их в количестве 2…5 % в качестве сопо-
лимера к этилену и стиролу позволяет получать пластики со свойствами, близкими к ПЭ или ПС, но способными к фотоде-
градации при действии ультрафиолетового излучения в пределах 290…320 нм.
Еще одним подходом к решению проблемы уничтожения пластмассовых отходов является выведение особых мута-
ций микроорганизмов, способных разрушать синтетические полимеры.
Рассмотрим влияние строения и свойств полимеров на биоразложение.
Установлено, что с уменьшением молекулярной массы макромолекул способность к биоразложению возрастает.
Другой характеристикой полимеров, влияющей на способность к биоразложению, является их кристалличность. Уста-
новлено, что аморфные полимеры биоразлагаются лучше, чем кристаллические: с увеличением степени кристалличности
способность к биоразложению уменьшается. Кристаллическая структура более высокомолекулярных полимеров по срав-
нению с низкомолекулярными биоразрушается хуже. Появление разветвлений в макромолекулах повышает их биоразла-
гаемость.
Введение различных модифицирующих добавок в полимеры может заметно увеличить или уменьшить их способ-
ность к биоразложению. Так, сложноэфирные пластификаторы, как правило, повышают биоразлагаемость ПВХ. Однако
плохая диффузия хорошо биоразлагаемого пластификатора (дибутилфталата) к поверхности полимера приводит в конеч-
ном 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 сократились в основном по-
тому, что издержки производства при получении таких полимеров, как правило, значительно выше, чем при получении
обычных пластических масс, и этот способ уничтожения является экономически невыгодным.
Основной путь использования отходов пластмасс – это их утилизация, то есть повторное использование. Показано,
что капитальные и эксплуатационные затраты по основным способам утилизации отходов не превышают, а в ряде случа-
ев даже ниже затрат на их уничтожение. Положительной стороной утилизации является также и то, что получается до-
полнительное 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 еже-
годно образующихся полимерных отходов в виде амортизованных изделий утилизации подвергается только незначи-
тельная часть (всего несколько процентов). Причиной этого являются трудности, связанные с предварительной подготов-
кой (сбор, сортировка, разделение, очистка и т.д.) отходов, отсутствием специального оборудования для переработки и
т.д.
К основным способам утилизации отходов пластических масс относятся:

Страницы