Проблемы, с которыми сталкивается переработка пластика

По оценкам, во всем мире ежегодно производится около 318 миллионов тонн пластика, из которых 218 миллионов тонн составляют твердые или жесткие пластиковые отходы. Средний мировой уровень переработки пластмасс составляет 21% по сравнению с 15% в 2016 году. Согласно отчету ISWA (Международной ассоциации по твердым отходам), опубликованному 7 мая 2021 года, около 50 миллионов тонн пластиковых отходов в год сжигается, а 10 миллионов тонн попадают в океаны и океаны. водные пути. Это стало широко известно в обществе, что привело к еще большему давлению в поиске способов решения этой проблемы, но несправедливо было обращено на саму индустрию пластмасс.

Для переработчика остаются серьезные проблемы: хотя цены на полимеры падают, они все еще вдвое превышают стоимость за тонну по сравнению с сентябрем 2020 года. Такие проблемы, как различное качество материалов, непостоянное наличие запасов и налог на пластмассы (если переработанный пластик составляет менее 30%). используется) уделили больше внимания переработке отходов. Это привело к большему износу винтов и стволов. Переработанные пластмассы могут значительно различаться по текучести расплава из-за оставшихся загрязнений и влаги. Различные пластики часто комбинируются, что затрудняет или делает невозможным разделение содержимого на тип, цвет и структуру полимера. Например, ПЭТ и ПВХ должны быть полностью разделены. Контроль влажности остается большой проблемой, особенно для ПЭТ.

Наблюдается тенденция к более широкому использованию биоразлагаемых полимеров, таких как ПВС, в упаковке и био-ПП в трубах для сельскохозяйственного и лесного хозяйства. Наполнители из натуральных волокон, такие как крахмал, целлюлоза, соя и желатин, все чаще используются из-за их возобновляемых свойств и меньшего воздействия на окружающую среду. Например, некоторые исследования показали, что наполнитель из древесного волокна в сочетании с переработанным ПВХ стабилизирует переработанный материал до 5-7 циклов и повышает прочность материала до 10-15 циклов.

Но наполнители из частиц, такие как стекловолокно, тальк и карбонат кальция, остаются популярными, поскольку из них получаются дешевые композиты с большей прочностью, жесткостью, теплоотдачей и сопротивлением ползучести. В промышленности пластмасс содержание добавки стекловолокна может варьироваться от 15% до 50%, что значительно усложняет обработку: не только увеличивается износ шнеков, цилиндров и компонентов машин, контактирующих с материалом, но и сам материал имеет тенденцию быстро разрушаться из-за его более высокая вязкость и абразивное содержание.

Для оператора работа с переработанным материалом и контроль над ним создают дополнительные проблемы, такие как использование различных температур, скорости шнека и регулировки давления. Повышенный износ деталей машины приводит к дополнительным эксплуатационным расходам.

По данным PMM (Plastics Machinery & Manufacturing), производители экструдеров, такие как Battenfeld-Cincinnati и Coperion, отмечают растущий спрос на машины, перерабатывающие биопластики и переработанные материалы. ), влага и коррозия.

Например, специализированные устройства смены сит с большой площадью поверхности и двухшнековые экструдеры с сонаправленным вращением обеспечивают большую гибкость, особенно там, где используются секционные барабаны, поскольку вентилируемые секции можно перемещать или добавлять. Это особенно актуально для ПЭТ, влажность которого необходимо контролировать. Упомянутые ранее наполнители из натуральных волокон могут содержать значительный уровень влаги: биополимеры на основе крахмала могут содержать до 12 процентов, а целлюлоза и древесное волокно - до 8 процентов.

Биопластики более чувствительны к температуре, поэтому компания Magog Industries изменила конструкцию экструзионных шнеков, чтобы минимизировать сдвиг. Количество таких проектов растет, поскольку переработчики все чаще используют биополимеры (с природными клетками или клетками, полученными из организмов) и полимеры на биологической основе (частично или полностью синтезированные химическим путем). Изменения в характеристиках обработки материала (реологии) могут означать изменение конструкции шнека, например, изменение степени сжатия и конструкции смесителя.

Несмотря на передовую практику и контроль качества, переработанный материал потенциально может вызвать такие проблемы, как неполное плавление смолы или твердые фрагменты, вызывающие износ или повреждение шнеков и канала ствола. Рекомендуется регулярный мониторинг, чтобы проблемы можно было решать раньше, если это возможно, до того, как это станет дорогостоящим.