Переработка ПЭТ отходов

Полиэтилентерефталат представляет собой термический пластик, который получают реакцией поликонденсации этиленгликоля и терефталевой кислоты. Впервые ПЭТ синтезировали в Англии для дальнейшего изготовления текстильной продукции. После материал стали применять как тару для хранения напитков. Материал обладает множеством ценных качеств, а также пригоден к вторичной переработке.

Что относится к ПЭТ отходам, полиэтилентерефталат-отходами считают следующие виды:

• бутылки из-под воды, соков, пива, белые бутылки из-под молочных продуктов, из под масла и другие;
• остатки пленки;
• упаковка прозрачная от косметических, моющих и чистящих средств без дозаторов;
• лом PETF, PET(P) пластика;
• одноразовая посуда, подложки;
• непригодные к использованию изделия, отходы промышленности.

Промышленные отходы легко поддаются переработке, так как просто сортируются и очищаются. Кроме промышленных отходов, выделяют и категорию бытовых. К ней относят одноразовую посуду, пластиковые бутылки, использованные пакеты.

Что представляет собой ПЭТГ?

Полиэтилентерефталат-гликоль является разновидностью ПЭТ-пластика. Указанный материал известен хорошими показателями ударопрочности, которые достигаются за счет такого компонента в составе, как гликоль. Кроме этого, ПЭТГ имеет легкий вес и высокую прочность, применяется в изготовлении рекламных вывесок и стоек, стендов, а также используется в производстве тары для хранения промышленной продукции. Отходы ПЭТ данной категории могут образовываться на любых этапах производства и в быту, тоже поддаются вторичной переработке.

Способы переработки ПЭТ

Сегодня известно несколько способов переработки отходов ПЭТ:

• термические;
• химические;
• механические.

Каждый из указанных методов имеет как свои преимущества, так и недостатки, применяется в конкретных случаях.

Для перевозки не переработанного ПЭТ потребуется приобрести пресс для тюкования. С его помощью можно экономить на перевозках, так как ПЭТ имеет много пустот.

Прессы для пластика

Пресс для ПЭТ

Пресс для канистр

Термические методы утилизации ПЭТ

К самым популярным термическим методам утилизации ПЭТ относят сжигание. Указанные отходы высвобождают тепловую энергию в расчете 22700 кДж/кг. В качестве источника тепловой энергии упаковочный материал используют многие страны. Отходы сжигают в специальных печах, которые оборудованные очищающими фильтрами. В состав пластмасс входят пигменты и стабилизаторы на основе солей тяжелых металлов.

При температуре выше 7000С они переходят в газообразное состояние, что затрудняет улавливание этих веществ очищающими фильтрами. Процесс сжигания требует больших затрат, которые не компенсируются даже количеством выделяемой тепловой энергии. Больше того, процесс сжигания невозможен без кислорода. В настоящее время перспективно использовать отходы указанного типа в доменном производстве, так как в данном случае ПЭТ проявляют себя как восстановители и не высвобождают диоксинов. Перемешанные пластмассовые отходы применяют в процессе выплавки стали за счет вдувания отходов в доменную печь. Описанный способ утилизации ПЭТ широко используется в Германии.

Химические способы переработки ПЭТ

К химическим способам переработки ПЭТ относят метод химического рециклинга. Среди незначительных недостатков технологии выделяют значительную стоимость оборудования и необходимость большого товарооборота. Описанная технология применяется в тех случаях, когда пластиковые отходы потеряли свои первичные свойства и их сложно перерабатывать механическим способом.

Следующий способ химической переработки – деполимеризация. Он более популярен, характеризуется непрерывностью, экономически выгодный и менее вреден для окружающей среды. В процессе деполимеризации получают, как первичный ПЭТ, так и новые вещества, необходимые для использования в других направлениях химической промышленности.

ПЭТ также позволяет получать относительно недорогую ненасыщенную полиэфирную смолу. В данном случае отходы с содержанием влаги не более 10% подвергают гликолизу и поликонденсации, прибавляя α-; β- ненасыщенные многоосновные кислоты или их ангидриды.

Пиролиз

Отходы полиэтилентерефталата поддаются термическому разложению без доступа кислорода. При относительно низких температурных режимах получают жидкие вещества (до 600°С), а при высоких температурных режимах (больше 600°С) газообразные. При помощи пиролиза перерабатывают неоднородные отходы с незначительным содержанием загрязнений. Этот метод позволяет получить продукты, которые в дальнейшем можно будет применить в промышленности.

Схема пиролиза

Метанолиз

Указанный способ переработки отходов предусматривает активацию реакции деполимеризации в присутствии катализатора и метанола. На выходе получают диметилтерефталат и этиленгликоль. Первое вещество очищают при помощи дистилляции. Этиленгликоль дальше может быть использован для изготовления антифриза и в производстве ПЭТ.

Гидролиз

Суть реакции гидролиза заключается в следующем: отходы ПЭТ обрабатывают кислотой или щелочью для получения терефталевой кислоты и этиленгликоля. После этого полученные вещества поддаются очистке и повторному использованию.

Механическая переработка ПЭТ

Уровень чистоты ПЭТ первостепенно важен в процессе механической переработки. Даже небольшие примеси могут навредить качеству конечной продукции. В настоящее время за счет наличия на промышленных объектах специального сортирующего оборудования оптического типа, отделить отходы ПЭТ бутылки от других пластмасс несложно:

• В процессе переработки, за счет механического и теплового воздействия, отходы становятся вязкими.
• Далее при помощи специальной установки расплав продавливают через калибровочные проемы.
• Нарезают гранулы, которые охлаждаются и становятся максимально прочными.
• Полученные гранулы используются при повторном производстве, к ним прибавляют различные добавки в виде стабилизаторов, красителей, модификаторов.

Рассмотрим каждый способ механической переработки ПЭТ более детально.

Удаление загрязнений

Этот метод предполагает избавление от физических (макро- и микро-) и химических загрязнений. Макроскопические загрязнения представляют собой легко удаляемые загрязнения, стеклянные элементы, камни, песок, бумагу и пластмассу других сортов. Такие примеси удаляются несложно. Микроскопические загрязнения удалить непросто, так как они могут быть втертые в поверхность, характеризуются липкостью. Химические загрязнения подразумевают наличие остатков пестицидов, моторным маслом, средствами бытовой химии. Очищение материалов от загрязнений указанных типов может происходить несколькими способами:

• обработкой отходов моющими средствами в воде или водном растворе;
• обработкой отходов моющими средствами в неводных растворах;
• гравитационным разделением.

Измельчение

Отходы полиэтилентерефталата поддают измельчению при помощи ножевых роторных дробилок всевозможных конфигураций. На данном этапе нельзя допустить нагрев материала свыше 70°С, поэтому используют воздушное охлаждение.

Дробилки для ПЭТ

Дробилки для полимеров

Дробилки для пластика

Агломерация

Переработку ПЭТ осуществляют при помощи дисковых агломераторов непрерывного действия. Установка измельчает материал до хлопьев 5-10 мм непрерывно, способствует формированию зерен, которые скатываются вниз. Излишнее тепло выводится охлаждением и пневмотранспортом.

Регрануляция

Один из наиболее популярных и экономически выгодных способов переработки измельченных отходов ПЭТ считается экструзия. Для этих целей подходят одно- и двухшнековые экструдеры.

Материал перемещается из сборника по транспортерной ленте в агрегат, где его поддаю измельчению, перемешивают и нагревают, после этого высушивают и направляют в экструдер с дегазатором. В экструдере расплав фильтруют, используя сита, после этого гранулируют, охлаждают, сушат и расфасовывают. На конечном этапе в материал вводят наполнители и специальные добавки.