2.2 Вторичное полимерное сырьё или полимерные отходы

Вторичное полимерное сырьё или полимерные отходы – полимеры в виде производственных отходов, которые могут быть использованы в последующем технологическом процессе.

Полимеры при незначительной обработке материала обеспечивают высокую эффективность упаковочного производства, однако использование бывшей в употреблении упаковки представляет определённые трудности. В основе этих трудностей лежит сложный состав упаковочных материалов (смеси пластиков различных сортов), включая легко загрязняемую упаковку типа стаканчиков или тюбиков, использование комбинированных материалов, особенно при незначительном количестве отдельной упаковки (как в случае соединительной пленки). Растущая потребность в сырье, а также необходимость снижения количества отходов привели в последнее время к развитию новых технологий повышения эффективности производства за счёт вторичной переработки полимеров.

Важной предпосылкой для переработки полимерных отходов является чистота их сортов. На сортировочных установках (линиях) с применением ленточной проводки производится ручное разделение подаваемой упаковки на определённые фракции. Механическому разделению, в основном, предшествует измельчение использованной упаковки. В качестве способов сортировки известны следующие:

гидроциклонный способ, при котором очищенные и измельчённые упаковочные вещества из пластмассы различных сортов подаются в наполненный водой цилиндр, где за счёт центробежных сил происходит разделение материалов на лёгкую и тяжёлую фракции в зависимости от их массы;

способ погружения в воду, при котором очищенные и измельчённые упаковочные вещества из пластмассы различных сортов разделяются при опускании их в воду на лёгкую и тяжёлую фракцию по весу;

инфракрасный способ, при котором сортировочная лента освещается инфракрасным светом, различное отражение которого от пластмасс различных типов регистрируется сенсорами, за счёт чего и производится их сортировка.

Перед переработкой пластики сложной структуры могут быть преобразованы в крупнозернистый агломерат, при этом измельчённая упаковка подвергается воздействию высокой температуры, и когда достигается температура плавления, вещество размягчается. Затем агломерат может быть подготовлен различными сухими и мокрыми способами, освобождён от частиц металла и бумаги.

Полученный гранулированный материал может быть использован в качестве вторичного сырья посредством плавления, формования и других способов, обеспечивающих получение новых упаковочных материалов. Вещества, полученные этим способом, часто классифицируются как низкокачественные материалы. Пластмассовые бутылки могут быть отсортированы по объёму и использованы в дальнейшем для различных целей, соответствующих применению полиэтилена высокой плотности, полипропилена и полиэтилентерефталата.

Использование пластмассовых отходов в качестве сырья базируется на разделении полимеров на первоначальные мономеры. Этот способ применяется, например, для производства метанола. В данном случае следует обратить внимание на соблюдение энергетического баланса, так как данный способ является энергетически затратным. Преимущество в этом плане имеет редукционный способ – использование пластмасс в качестве топлива.

Пластмасса, которая не может быть утилизирована и использована в качестве упаковочного материала, может применяться в качестве тяжёлого топлива и угля в доменных печах для получения чугуна, поскольку энергоёмкости использованной пластмассы достаточно для замены первичного сырья типа кокса или природного газа. Преимущество этого способа заключается в отсутствии необходимости сортировки и очистки использованных полимеров.