Эластичность, низкая химическая активность и сопротивляемость биоразложению сделали полиэтилен высокого давления (ПВД) одним из наиболее востребованных полимеров.

Свое название материал получил из-за особенностей технологии производства.

Для его синтеза используются автоклавные и трубчатые реакторы, а процесс полимеризации происходит под давлением 150 – 300 атмосфер.

Потребление ПВД растет, а вместе с этим накапливаются его отходы.

Последние могут быть утилизированы в пиролизных котлах или возвращены в производство после минимальной переработки.

Технология получения вторички

Отходы ПВД перерабатываются во вторичную гранулу. Общее название технологии – термомеханический рециклинг.

Фото 2Он подходит для переработки бытовых, коммерческих и промышленных отходов и включает в себя следующие этапы:

  1. Сбор и сортировка.
  2. Измельчение.
  3. Промывка.
  4. Агломерация.
  5. Гранулирование.

В зависимости от состояния и происхождения отходов некоторые стадии могут быть исключены из технологического цикла. Например, при переработке труб или толстостенных канистр нередко ограничиваются измельчением. По качеству такая дробленка не уступает вторичной грануле.

Аналогичным способом перерабатывают в гранулы не только полиэтилен высокого давления, но и другие виды полимерного сырья. Детально ознакомиться с процессами можно здесь.

Характеристики и свойства регранулята ПВД

При соблюдении технологии производства механические свойства гранул вторичного и первичного ПВД практически не отличаются.

При правильной сортировке, минимизации количества циклов расплавления-кристаллизации остаются неизменными или незначительно снижаются следующие показатели:

  • плотность;
  • ПТР;
  • прочность и относительное удлинение при разрыве;
  • средняя молекулярная масса.

В зависимости от состояния и свойств исходного сырья могут меняться:

  • количество твердых включений;
  • массовая доля экстрагируемых веществ;
  • однородность состава расплава;
  • запах и привкус вытяжек.

Фото 3

Первичная гранула полупрозрачна, имеет белый цвет. Вторичка, как правило, имеет желтоватый оттенок.

Если в исходном сырье содержатся пигментные вещества, они переходят и в регранулят.
Производство регранулята не регламентируется ГОСТ, однако большинство продавцов указывает характеристики продукции.

Некоторые предприятия-переработчики предоставляют бесплатные контрольные партии, чтобы потребитель мог сделать пробное изделие или отдать гранулу на анализ.

Какую продукцию можно изготовить?

Вторичная гранула имеет незначительные ограничения по применению: его нельзя использовать в изготовлении упаковочных материалов для пищевых продуктов и лекарственных препаратов.

При производстве вторичной парниковой пленки в состав вводят светостабилизирующие добавки, чтобы предотвратить или замедлить ее старение под действием ультрафиолета.

Для достижения оптимальных потребительских свойств регранулят вводят в качестве добавки, при этом его доля (в зависимости от качества) может достигать 80%.

Фото 4Вторичный ПВД без ограничений используется для изготовления следующей продукции:

  • мешков и пакетов для мусора;
  • гидро- и пароизоляционных пленок;
  • безнапорных труб;
  • предметов декора;
  • садовой мебели;
  • кровельной черепицы, тротуарной плитки;
  • листовых композиционных материалов.

Для изготовления конечной продукции применяются технологии:

  • литья под давлением;
  • выдувки;
  • объемной и плоскощелевой экструзии.

Подробно о производстве пакетов

Пакеты и мешки – наиболее востребованная продукция из вторички ПВД. Производственный цикл состоит из следующих стадий:

  1. Изготовление пленочного рукава. Регранулят загружается в приемный бункер экструдера, разогревается до температуры плавления и продавливается через отверстие кольцевой формы. Полученная трубка раздувается до получения рукава необходимой толщины и размеров. После охлаждения он складывается и протягивается через валки для удаления воздуха.
  2. Нанесение рисунка. ПВД имеет хорошую адгезию к различным красителям. Для нанесения логотипов и рекламы чаше всего используется прямая флексопечать. Однако при необходимости на пакете можно сделать полноцветное растровое изображение. Сквозное окрашивание (введение пигмента) выполняется на стадии экструзии.
  3. Порезка. Рукав разрезается на мерные длины, одновременно спаивается «дно» пакета.
  4. Вырубка или установка ручек.

В процессах участвуют разные станки, объединенные в непрерывную линию.

Основное преимущество производства пакетов из вторички – низкая себестоимость.

Однако пакеты из вторичного ПВД имеют ряд условных недостатков, вызванных содержанием неплавящихся включений, например, разнотолщинность стенок.

Некоторые производители сталкиваются с проблемами засорения механических фильтров экструдера и разрывов рукава.

В качестве решения эксперты рекомендуют уделять внимание качеству регранулята и настройке режимов работы оборудования.

Фото 5

Цены на первичный и вторичный полимер в России

Стоимость первичного ПВД в России колеблется в пределах 90-100 рублей за 1 кг и зависит от:

  • марки;
  • содержания сополимеров;
  • технологии производства.

Диапазон цен на вторичку составляет 35 – 65 рублей за 1 кг.

На цену влияет:

  • качество очистки от загрязнений;
  • однородность по цвету;
  • состав исходного сырья (отходы одной марки ПВД или композиция);
  • механические свойства и их разброс в пределах партии.

Самую низкую цену на гранулу предлагают переработчики бытовых отходов. Предприятия, реализующие вторичку из производственного брака и литников, устанавливают более высокие цены.

Преимущества вторичных гранул

Если сравнивать производство первичного и вторичного ПВД, последнее имеет два глобальных преимущества:

  1. Низкие капитальные затраты на освоение производства. Установки для синтеза ПВД эксплуатируются только в составе крупных нефтеперерабатывающих предприятий. Для реализации такого проекта требуются инвестиции порядка 1$ млрд. Линия по переработке отходов во вторичную гранулу обойдется на 4 — 5 порядков дешевле. Затраты на покупку оборудования для получения дробленки окажутся еще меньше.
  2. Низкая себестоимость гранулы. Чтобы начать синтез полиэтилена, молекулы сырья нужно активировать – изменить их электронно-ядерную структуру до состояния наивысшей реакционной способности. Для создания условий, в которых разрывается двойная связь между атомами углерода, в автоклаве или трубчатом реакторе необходимо набрать давление от 150 до 300 бар. Сжатие газа – наиболее энергоемкий процесс в производстве первичного ПВД, и проблема состоит не только в затратах на оплату энергоносителя, но и в доступности мощностей. Переработка вторичного сырья обходится значительно дешевле, поскольку при дроблении, агломерации и экструзии не нужно инициировать химическую реакцию.

Фото 6

Отсюда вытекает и главное преимущество применения регранулята: снижение себестоимости готовой продукции.

Для ознакомления предлагаем вам информацию также о вторичном ПНД — полиэтилене низкого давления. Обо всех применяемых технологиях переработки полиэтилена читайте здесь.

Заключение

По оценкам экспертов ресурса Plastics News, соотношение цен вторичного и первичного ПВД составляет 60/100.

Это дает возможность расценивать производство вторичной гранулы полиэтилена высокого давления в качестве перспективного направления ведения бизнеса.