Полиэтилен встречается буквально на каждом шагу. Из него делают пакеты, упаковочную плёнку, бутылки, канистры, трубы и множество других изделий. Материал лёгкий, прочный, не боится влаги и стоит сравнительно недорого. Но есть у него один серьёзный недостаток – после использования пластиковые отходы могут десятилетиями и даже столетиями сохраняться в окружающей среде. Именно поэтому вторичная переработка полиэтилена становится всё более востребованной.
Современные технологии позволяют не просто уменьшать количество мусора, а возвращать отслуживший пластик в производство. Причём полученное сырьё можно использовать для изготовления самых разных товаров.
Зачем перерабатывать полиэтилен?
Ежедневно предприятия, магазины и обычные покупатели выбрасывают огромное количество полиэтиленовой упаковки. Если весь этот пластик отправлять на свалки, площади полигонов будут только увеличиваться. При этом значительная часть отходов вполне пригодна для повторного использования.
Переработка помогает решить сразу несколько задач:
- Уменьшить количество пластиковых отходов, попадающих на полигоны и в природу.
- Сократить потребность в первичном потребность в первичном полимерном сырье.
- Снизить расход ресурсов, необходимых для производства новых материалов.
- Получить более доступное сырьё для изготовления пластиковой продукции.
- Организовать повторное использование производственных отходов.
Особенно выгодна переработка для предприятий, на которых регулярно образуются обрезки плёнки, остатки упаковки и бракованные изделия. Вместо того чтобы платить за вывоз отходов, часть материалов можно вернуть в производственный цикл.
Какие виды полиэтилена подходят для переработки?
Не весь полиэтилен одинаковый. Существует несколько разновидностей материала, отличающихся плотностью, прочностью, гибкостью и другими характеристиками.
Полиэтилен высокого давления (ПВД) широко используется для производства пакетов, мягкой упаковки, термоусадочной и другой плёнки. Благодаря своей эластичности он хорошо подходит для изготовления гибких изделий. Чистые отходы ПВД относительно легко перерабатываются механическим способом.
Полиэтилен низкого давления (ПНД) отличается большей жёсткостью. Из него производят канистры, флаконы, контейнеры, трубы и технические ёмкости. После переработки такой материал может использоваться для изготовления новых изделий, если его характеристики соответствуют требованиям производства.
Отдельного внимания заслуживает стрейч-плёнка. Её часто изготавливают из линейного полиэтилена низкой плотности. В больших количествах она образуется на складах, в логистических центрах и торговых организациях. Чистую и правильно отсортированную плёнку также можно отправлять на вторичную переработку.
Главное условие – отсутствие серьёзных загрязнений и правильная сортировка. Чем однороднее собранные отходы, тем проще получить качественное вторичное сырьё.
Как проходит вторичная переработка полиэтилена?
На первый взгляд кажется, что достаточно измельчить старый пластик, расплавить его и изготовить что-нибудь новое. На практике процесс немного сложнее и включает несколько последовательных этапов.
Сбор и сортировка
Сначала отходы собирают и распределяют по видам материала. Плёнку отделяют от жёстких изделий, удаляют посторонние включения, бумагу, металл и другие загрязнения.
На этом этапе большое значение имеет качество поступающего сырья. Например, чистая производственная плёнка перерабатывается значительно проще, чем упаковка, смешанная с бытовым мусором.
Измельчение и очистка
Отсортированный полиэтилен поступает в дробилки или шредеры, где превращается в небольшие фрагменты. Это облегчает дальнейшую обработку и позволяет равномернее подавать материал в оборудование.
При необходимости измельчённый пластик промывают, удаляя грязь, остатки клея, этикеток и другие примеси. После мойки сырьё тщательно высушивают. Избыточная влага может ухудшить качество последующей переработки.
Агломерация и грануляция
Тонкую плёнку нередко предварительно уплотняют с помощью агломераторов или специальных компакторов. Это необходимо, чтобы рыхлый и лёгкий материал было удобнее подавать в экструдер.
Затем подготовленный полиэтилен нагревают до расплавленного состояния. В экструдере масса перемешивается, проходит через систему фильтрации и направляется на гранулирование.
В результате получаются небольшие полимерные гранулы. По внешнему виду они напоминают первичное сырьё, хотя могут отличаться цветом, чистотой и физико-механическими характеристиками.
Что производят из переработанного полиэтилена?
Вторичный полиэтилен активно используют в промышленности. Его главное преимущество заключается в том, что материал можно повторно перерабатывать стандартными методами производства пластмассовых изделий.
Из вторичного сырья изготавливают:
- Мусорные мешки и техническую упаковочную плёнку.
- Пластиковые контейнеры, ящики и хозяйственные изделия.
- Технические трубы и отдельные элементы инженерных систем.
- Поддоны, защитные покрытия и строительные комплектующие.
- Различные изделия для складского и промышленного использования.
Область применения зависит от качества гранул. Например, для технической упаковки могут подходить материалы с небольшими отклонениями по цвету. А вот производство изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, требует соблюдения специальных требований к безопасности и происхождению сырья.
Есть ли недостатки у вторичного полиэтилена?
Несмотря на очевидные преимущества, переработанный пластик не всегда способен полностью заменить первичный материал.
При многократном нагревании полимер постепенно изменяет свои свойства. Возможно снижение прочности, эластичности и устойчивости к нагрузкам. Кроме того, на характеристики вторичного сырья влияют загрязнения, смешение разных марок полиэтилена и условия переработки.
Чтобы получить продукцию нужного качества, производители контролируют свойства гранул, используют добавки и при необходимости смешивают вторичный полиэтилен с первичным.
Важно понимать, что количество циклов переработки не бесконечно. Однако при грамотной организации процесса материал может использоваться повторно, заметно сокращая объём отходов.
Перспективы переработки полиэтилена
Интерес к вторичному полиэтилену продолжает расти. Предприятия стремятся уменьшить расходы на сырьё, эффективнее использовать ресурсы и сократить количество отходов. Одновременно совершенствуются технологии сортировки, очистки и гранулирования пластика.
Особенно перспективным направлением считается переработка отходов непосредственно на производстве. Такой подход позволяет возвращать подходящие материалы в работу без сложной логистики и длительного хранения.
Вторичная переработка полиэтилена – это не просто способ избавиться от ненужной упаковки. Это возможность превратить отходы в полезный ресурс, снизить нагрузку на окружающую среду и сделать производство более рациональным. И чем лучше организованы сбор и сортировка пластика, тем больше шансов, что использованный пакет или плёнка получат вторую жизнь, а не окажутся на свалке.
Основные способы вторичной переработки полиэтилена
Существует несколько способов переработки полиэтилена. Выбор технологии зависит от вида отходов, степени их загрязнения, состава материала и требований к конечному продукту. Одни методы позволяют практически сразу получить сырьё для производства новых изделий, другие предполагают более сложную химическую обработку.
Механическая переработка
Это самый распространённый и доступный способ повторного использования полиэтилена. Его главное преимущество заключается в том, что химическая структура полимера в основном сохраняется.
Сначала пластиковые отходы сортируют, очищают от загрязнений и измельчают. Затем подготовленный материал плавят в экструдере, фильтруют и превращают в гранулы. Полученное сырьё используют для изготовления пакетов, технической плёнки, контейнеров, труб и других изделий.
Механическая переработка особенно хорошо подходит для чистых производственных отходов и отсортированной полиэтиленовой упаковки. Однако при многократном нагревании свойства пластика могут ухудшаться, поэтому иногда требуется добавление первичного сырья или специальных стабилизаторов.
Химическая переработка
Этот метод предполагает изменение молекулярной структуры полиэтилена. Под воздействием температуры, химических реагентов или катализаторов длинные полимерные цепочки расщепляются на более короткие соединения.
В зависимости от применяемой технологии можно получить углеводородные смеси, воски и другие вещества, пригодные для дальнейшей промышленной переработки.
Химические способы представляют интерес для работы с некоторыми видами смешанных и трудно перерабатываемых пластиковых отходов. Правда, такое производство требует сложного оборудования, значительных энергетических затрат и тщательного контроля технологического процесса.
Пиролиз
Пиролиз считается одним из направлений химической переработки. Полиэтилен нагревают при высокой температуре в условиях отсутствия кислорода или его крайне ограниченного содержания. Под воздействием тепла материал разлагается на более простые углеводородные соединения.
В результате образуются газообразные продукты, жидкая углеводородная смесь и небольшое количество твёрдых остатков. Полученные вещества могут использоваться в качестве сырья для химической промышленности после необходимой очистки и подготовки.
Основное преимущество пиролиза – возможность перерабатывать некоторые отходы, которые сложно использовать для обычной грануляции. Однако технология требует серьёзных вложений, а её экономическая эффективность зависит от состава сырья, стоимости энергии и качества получаемых продуктов.
Растворная переработка
При таком способе полиэтилен растворяют в специально подобранном растворителе. Затем раствор очищают от примесей, а полимер выделяют и восстанавливают в твёрдом виде.
В отличие от пиролиза, здесь не требуется разрушать полимерные цепочки. Это позволяет сохранить значительную часть исходных свойств материала.
Растворная переработка может применяться для отделения полиэтилена от некоторых загрязнений и компонентов сложной упаковки. Главные сложности связаны с подбором растворителей, их последующим извлечением, повторным использованием и обеспечением безопасности производства.
Термическая переработка с получением энергии
Отдельно стоит упомянуть сжигание полиэтиленовых отходов на специализированных предприятиях с использованием выделяемого тепла для получения энергии.
Этот способ иногда применяют для сильно загрязнённых или непригодных к материальной переработке отходов. Однако важно понимать, что при сжигании полиэтилен не возвращается в производственный цикл в качестве пластика. Поэтому такой метод правильнее называть энергетической утилизацией, а не полноценной вторичной переработкой.
Кроме того, сжигание требует эффективной очистки дымовых газов и сопровождается выбросами углекислого газа.
Какой способ переработки лучше?
Универсального решения для всех видов полиэтиленовых отходов не существует. Для чистой плёнки, канистр и производственного брака обычно наиболее рациональна механическая переработка. Она позволяет получать вторичные гранулы с относительно небольшими затратами.
Для сложных загрязнённых материалов могут рассматриваться химические технологии, включая пиролиз и растворную переработку. При этом их целесообразность оценивают с учётом энергетических затрат, экологического воздействия и возможности дальнейшего использования продуктов переработки.
В большинстве случаев приоритет отдаётся сохранению полиэтилена в материальном обороте, поскольку это позволяет повторно использовать полимерное сырьё и уменьшать потребность в производстве нового пластика.