Полиэтилен низкого давления (ПНД) – полимерное органическое соединение, получаемое из газообразного этилена.
Название материала связано с особенностями технологии его синтеза.
ПНД получают под давлением 3 – 4 атмосферы в присутствии металл-органическогокатализатора.
Для синтеза ПВД требуется создать давление порядка 2000 – 3000 атмосфер. Оба полимера состоят из одинаковых мономеров -H2C-CH2-, но различаются структурой и механическими свойствами.
Молекулы ПНД практически не имеют боковых ответвлений, т. е. линейны. Изделия из него плотнее, прочнее и тверже, чем из ПВД.
Содержание
Технология переработки полиэтилена низкого давления в гранулы
Обратная сторона распространенности ПНД – большое количество отходов, не подверженных биологическому разложению.
Использованные пленка и тара могут пролежать на полигоне сотни лет.
Накопление таких отходов и стоимость изготовления первичного полимера дали толчок к разработке технологий их переработки во вторичную гранулу, используемую впоследствии в производстве пластиковых изделий.
Появилось оборудование различной производительности – коммерческого и промышленного классов.
Технология переработки отходов ПНД выглядит следующим образом:
- Сбор и сортировка. Производственные отходы – литники и брак – отличаются чистотой и однородностью. Полиэтилен, полученный из ТБО необходимо отделить от крупного мусора и рассортировать по цвету, крупности, качеству и загрязненности.
- Дробление. В большинстве случаев измельчение выполняется в две стадии. Отходы проходят через шредер, а затем – через дробилку (Дробилки для пластика). Способ измельчения выбирают в зависимости от вида исходного сырья. Шредеры и дробилки могут разрезать, разрывать, разбивать или раздавливать сырье.
- Мойка. Дробленка из производственных и коммерческих источников чаще всего не промывается. Сырье, полученное с полигонов, загрязнено. Оно подвергается промывке с сепарацией во флотационных ваннах или гидроциклонах для отделения твердых примесей.
- Сушка. Для первичного отделения воды используются центрифуги или шнековые прессы. Остаточная влажность после этого составляет 6 – 12 %. Далее сырье досушивают термическим способом или сразу отправляют на агломерацию.
- Уплотнение. Отмытую и высушенную дробленку отправляют в агломератор или пласткомпактор. Их работа основана на нагреве до температуры размягчения и комковании материала за счет прикладываемого давления и сил трения.
- Переработка в товарную форму. Катышки ПНД загружают в гранулятор, где они плавятся и перемешиваются. На этом этапе происходит фильтрация оставшихся твердых примесей и термическое разложение жиров, продукты которого удаляются дегазацией. Расплав продавливается через формовочные отверстия – фильеры. Полученные нити (стренги) охлаждаются до температуры кристаллизации и режутся на гранулы.
Комплектация линии по переработке ПНД определяется исходным состоянием отходов.
Например, канистры, толстостенные флаконы и трубы необязательно подвергать грануляции. Чаще всего их сразу возвращают в производство после дробления и промывки.
ПНД, содержащий металлические включения, песок, опилки, другие полимеры нередко подвергают многократной промывке, а затем – каскадной фильтрации в гануляторах. Также загрязненный материал могут перерабатывать пиролизом.
Характеристики вторички низкого давления
Вторичный полиэтилен низкого давления представляет собой гранулы с линейными размерами во всех направлениях 3 – 6 мм. Они должны быть однородного цвета, не иметь посторонних включений и запахов.
Не допускается попадание не порубленных стренг в упаковку. ПТР вторичного материала должен соответствовать требованиям технологии производства готовых изделий из ПНД.
Качество гранулированной вторички в первую очередь определяется грамотной организацией технологического процесса и возможностями оборудования. Если сырье не будет качественно промыто, твердые включения в итоге попадут в конечное изделие.
Недостаточное вакуумирование приводит к пористости. Для пленки и тонкостенных изделий из вторичных гранул ПНД такие дефекты особенно критичны.
Один из важных факторов снижения качества – термомеханическая и окислительная деструкция полимерных цепей. ПНД разрушается в процессах дробления, плавления, от воздействия атмосферного кислорода и солнечной радиации.
В местах разрыва полимерных цепей образуются радикалы (незакрытые валентности), которые вызывают процессы сшивки и дальнейшего дробления в расплаве. Такие изменения ухудшают технологические свойства гранул ПНД.
Для снижения деструкции применяют комплексные концентраты-рециклизаторы.
Они состоят из:
- антиоксидантов;
- пластификаторов;
- термо-и светостабилизирующих добавок.
Если построить технологию изготовления регранулята так, чтобы количество циклов расплавления и перемешивания сводилось к минимуму, то его свойства будут не хуже, чем у первичного полиэтилена.
Какую продукцию производят из регранулята?
Вторичная гранула ПНД без ограничений и на постоянной основе используется в качестве сырья для производства следующих видов изделий:
- трубы для безнапорной канализации;
- одноразовые пакеты;
- литье;
- геомембраны;
- древесно-полимерные композиты.
Допускается подмешивание вторичного полимера в пропорции, не снижающей свойства готовой продукции:
- прочность;
- предел текучести;
- цвет;
- прозрачность.
Цены на регранулят в России
Диапазон цен на вторичную гранулу ПНД на российском рынке составляет 15 – 80 рублей за килограмм.
Она зависит от следующих параметров, которые принято указывать при продаже:
- источник, например, труба, канистра, пленка;
- марка исходного сырья;
- цвет;
- предел текучести;
- для чего подходит (для выдува, экструзии или литья).
Наиболее дорогими считаются гранулы ПНД 273, 276, 293, далее идут их смеси. Самые дешевый регранулят – из бытовых отходов с высоким ПТР (6 – 8).
Преимущества использования вторичного ПНД
Главное преимущество полимера, полученного из вторсырья, – низкая себестоимость в сравнении с первичным.
Термомеханический рециклинг требует меньших затрат энергии, чем синтез. Кроме того, линия переработки стоит дешевле, чем оборудование для синтеза.
Применение регранулята в производстве пластиковых изделий – это один из наиболее простых способов снижения себестоимости продукции. Он не требует переоснащения, а только корректировки технологического процесса.
В России перерабатывается около 10 % пластиковых отходов, при этом доля промышленной вторички составляет около 80 %.
Остальное – бытовые отходы.
Многие, но далеко не все производители изделий из ПНД имеют собственные линии рециклинга.
В таких условиях открытие собственного бизнеса в этом секторе выглядит достаточно перспективным.
Начинать проект по переработке ПНД стоит с налаживания контактов с источниками отходов – мусоросортировочными станциями, предприятиями, использующими невозвратную пластиковую тару.
Затем необходимо изучить спрос на вторичку в своем регионе – найти производителей, готовых ее приобретать. Когда будет понимание доступности сырья и объемов рынка сбыта, можно будет просчитать рентабельность проекта и приступить к выбору оборудования.
Видео по теме
На видео представлен процесс переработки изделий из ПНД:
Вывод
Полиэтилен низкого давления — один из распространенных в использовании материалов, стоимость производства которого из вторичного сырья в разы дешевле и технологически проще, чем путем его синтеза. Из данного материала ежедневно производят множество видов продукции, которой все мы постоянно пользуемся — от одноразовых пакетов и пластиковых труб до средств гидроизоляции.
Тем не менее, в нашей стране переработка отходов ПНД, особенно бытовых, к сожалению, еще не набрала желаемых оборотов. Поэтому открытие собственного бизнеса в этом направлении выглядит достаточно перспективным.
