XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к. ф.-м. н. Караван Ю.В., Ташак М.С. ХІМІЧНИЙ ТА МЕХАНІЧНИЙ РЕЦИКЛІНГ СИНТЕТИЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

екологічні та метеорологічні проблеми великих міст і промислових зон

к. ф.-м. н.  Караван Ю. В., Ташак М.С.

Львівський інститут економіки і туризму

ХІМІЧНИЙ ТА МЕХАНІЧНИЙ РЕЦИКЛІНГ СИНТЕТИЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

Проблема відходів полімерів перетворилася сьогодні з екологічної на політичну та соціально-економічну.

Протягом ХХ століття відходи були кінцевою ланкою процесу промислового виробництва. За останні двадцять років ця ситуація зазнала значних змін. Проблема відходів знайшла дійсно кардинальне розв'язання, яке має назву «нульові відходи». Впровадження принципу «нульові відходи» дасть можливість розпочати розв'язання головних проблем людства ─ вичерпність мінеральних природних ресурсів та негативного впливу зростання населення на навколишнє середовище.

Основне питання, що виникає при створенні будь-якої системи раціонального поводження з відходами, ─ як навчитися повертати їх у цикл виробництва, щоб зменшити використання природних ресурсів. Збір та повторне використання відходів як вторинної сировини вже у процесі виготовлення продукції або її використання ─ рециклінг (від лат. re - повторно + від грец. kyklos ─ круг, коло, круговерть) ─ це процес переробки матеріалів та використаних виробів до стану сировини, з якої ці матеріали створені.

Саме поняття відноситься скоріше до самої ідеї, реалізованої у формі програми господарського використання матеріалів та сировини, які можна отримати з промислових, комунальних та інших відходів. Суть процесу рециклінгу зводиться до таких видів: хімічний, механічний та енергетичний рециклінг.

Рециклінг ─ це найбільш далекоглядний спосіб утилізації, що викликає зменшення загрози навколишньому середовищу, зменшує певною мірою залежність країни від імпорту нафти, надає можливість розвитку нового сектору економіки, що пов'язане з додатковими надходженнями до бюджету і створює додаткові робочі місця, також приносить додатковий економічний ефект від впровадження податків на збирання відходів.

Полівінілметакрилат та полістирен мають схильність до деполімеризації, яка може завершитись частковим отриманням мономеру. Вироби з полістирену, як спіненого так і литого, містять значну кількість матеріалу, що придатний для відтворення. Різноманітні покриття, деякі кухлі містять еластомери, які покращують фізико-хімічні властивості рециклату. Модифікований вогнетривкими добавками полістирен, який використовують як пакувальний матеріал, утруднює процес відновлення і його не можна змішувати з іншими сортами. Полістиренові упакування продуктів не повинні містити чужорідні матеріали. Зібрані відходи сортують вручну, подрібнюють, а потім миють водою з добавкою детергентів. Отриманий таким чином полістирен у вигляді кашиці чи грудок відділяють від інших твердих частинок та паперової пульпи, центрифугують з метою позбавлення від зайвої води і сушать теплим повітрям. Суттєвим та небажаним явищем в цьому процесі є альдегіди, які утворюються при перетворенні полістирену, залишки харчових продуктів та інших забруднень.

Отриманий рециклат можна використати для створення інших продуктів. Як правило використовують суміш зі свіжим матеріалом в пропорції 50/50. Не можна використовувати рециклати до продукції виробів, що мають безпосередній контакт з харчовими продуктами.

Хімічний рециклінг включає високотемпературний розклад органічної сировини з відходів на прості хімічні сполуки. Прикладом такого рециклінгу може бути процес розпаду полімерів до стану газу, який складається з карбон монооксиду та водню, які в свою чергу є сировиною для отримання первинних полімерів. У світі товари зі знаком рециклінгу рекламують як сприятливі для середовища.

З метою проведення хімічного рециклінгу матеріал необхідно відділити від усяких сторонніх субстанцій, усунути різноманітні забруднення, які можуть негативно вплинути не перебіг хімічних реакцій. Такий вид рециклінгу використовують, з огляду на високу ціну мономеру, перш за все для конденсаційних полімерів, наприклад, поліетилентерефталату.

Незначна кількість забруднень, що  походить з пластикових етикеток, усувається в мокрому або сухому процесі. Кращим є мокрий процес, який полягає у використанні гарячої води для зм'якшення та диспергування клею з етикеток.

Найчастіше використовуваними хімічними реакціями є: гідроліз, метаноліз, алкоголіз та гліколіз.

Механічний рециклінг ─ процес, при якому використані матеріали механічно переробляють на вторинну сировину, з якої виготовляють аналогічні вироби. Цей процес вимагає значних фінансових та енергетичних затрат.

Щоб полегшити процес сортування полімерів, апелюють до виробників про невикористання різних добавок, таких як елементи прикрас, кольорові отвори, ущільнення, полімерні етикетки. Також матеріали, які використовують до продукування одного роду виробів, завжди повинні бути однакові, незалежно від виробника. Наслідками цього звернення є полегшення сортування і кращі властивості рециклату.

Рециклінг необхідно розвивати в різних його формах. Однак це повинен бути рециклінг обґрунтований техніко-технологічно, який не загрожує середовищу, здоров'ю людини та економічно рентабельний.

Згідно з найновішими прогнозами до 2030 року в обігу надалі будуть домінувати ті ж синтетичні матеріали, що й сьогодні. Будуть це, однак, змодифіковані та у значній мірі покращені матеріали. Звичайно в ХХІ ст. з'являться нові синтетичні матеріали, але вони не будуть продукуватися в таких кількостях, як сьогодні.

Оскільки неможливо повністю відмовитись від виробів з синтетичних матеріалів, необхідно прагнути до обмеження їхнього використання, зокрема використання для упаковки виробів багаторазового вжитку.

 


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>