Жизненный цикл пенопласта заканчивается полной ликвидацией его отходов.

Так считают эксперты Ассоциации европейских производителей пенополистирола (ППС).

Сам материал экологически безопасен, но его сжигание сопровождается выделением токсичных веществ, сажи и угарного газа.

Сложности в утилизации пенопласта возникают также из-за низкой плотности, которая дает большие объемы при малой массе. С точки зрения влияния на экологию отходы пенопласта необходимо перерабатывать и использовать повторно.

Направления рециклинга

Переработка пенопласта может осуществляться несколькими способами, для каждого из которых необходимо свое оборудование и соблюдение определенных условий, о которых мы и поговорим в данном разделе.

Дробление

Наиболее освоенным способом переработки ППС считается дробление. Существующее оборудование позволяет организовать переработку в коммерческих и промышленных масштабах.

Фото 2Используемые для получения пенопластовой крошки дробилки отличаются от тех, которые применяются в переработке полиэтилена, полипропилена, АБС и других видов полимеров.

Чтобы сохранить ячеистую структуру и теплоизолирующие свойства ППС, ножи дробилки не разрезают, а разбивают его на куски.

Фракция дробленого пенопласта регулируется калибрующей сеткой, через которую проходит измельченный продукт.

Еще одна отличительная особенность дробилки для вспененного ППС – вентилятор пневмотранспорта. Вакуумирующая машина удаляет гранулы из барабана и отправляет их в приемный бункер или тару (мешки).

Растворение

В качестве растворителей для полистирола могут использоваться органические соединения, содержащие бензольное кольцо. Наиболее хорошо с этой задачей справляются:

  • толуол;
  • бензол;
  • ксилол;
  • сольвент;
  • состав № 646.

Однако необходимо отметить, что применение перечисленных растворителей ограничено их токсичностью.

Перспективным для задач переработки считается использование живичного скипидара. Его ПДК находится на уровне таких растворителей, как уайт-спирит или бензин и составляет 300 мг/м3, что позволяет организовать безопасные условия на рабочих местах.

Компактирование

Для снижения затрат на транспортировку больших объемов отходов и получения вторичных материалов с более высокой плотностью пенопласт подвергают компактированию – прессованию при температуре в районе 160 °C.

Благодаря термопластичности полистирола удается в 10 – 12 раз увеличить его плотность, не применяя для этого значительных деформирующих нагрузок. Для сжатия гранул пенопласта используется шнек, а для размягчения – тепловая энергия перегретого пара.

Фото 3

На мелких и средних перерабатывающих предприятиях применяются компакторы, выполненные в моноблоке с дробилками. Готовые брикеты имеют квадратное сечение и плотность 300 – 350 кг/м3.

Для площадок, перерабатывающих более 100 м3 в сутки, разработаны линии, состоящие из мощного шредера, накопительного бункера и нескольких питающихся от него пласт-компакторов.

Вторичное использование переработанных отходов

Пенопласт может получить вторую жизнь несколькими основными способами.

Производство полистиролбетона

Крошка пенопласта – наиболее дешевый заменитель первичной гранулы, используемой в производстве штучных строительных материалов и монолитных конструкций из полистиролбетона.

Благодаря тепло- и звукоизолирующим свойствам газонаполненного полимера, а также технологичности блоков из данного материала готовые постройки получают множество преимуществ.

Среди них:

  • энергоэффективность;
  • акустический комфорт;
  • высокую скорость возведения;
  • снижение нагрузки на несущие конструкции и показателей усадки.

Добавление в первичный полистирол

Производители пенопласта чаще всего перерабатывают собственные отходы и технологический брак путем измельчения и добавления крошки к первичным гранулам.

Соотношение компонентов подбирается таким образом, чтобы снизить влияние термодеструкции полимера на технологические свойства готовой продукции. Главные преимущества такого метода переработки – снижение себестоимости и энергозатрат.

Изготовление клея в домашних условиях

Растворенный пенопласт может использоваться в качестве клея, и им пользуются многие «самодельщики».

Проблема его приготовления в домашних условиях состоит в невозможности точного соблюдения пропорций. В результате клей имеет непрогнозируемые свойства.

Производство лакокрасочных материалов

Фото 4

В условиях производства возможно использование растворителя одной и той же марки, контроль массы ППС.

Одно из ценных свойств полимера – гидрофобность. Он не смачивается водой и не реагирует с ней. Раствор пенопласта может быть использован в качестве гидроизолирующего покрытия в строительстве.

После испарения растворителя на обработанной поверхности остается прозрачная глянцевая пленка. Полимер используют в качестве декоративно-защитного покрытия для древесины. Добавляя в раствор пигменты, можно получать составы со свойствами лака или эмали.

Мебельное производство

Многие производители мягкой мебели охотно приобретают крошку пенопласта и используют ее для наполнения подушек, матов и т. д.

Существуют технологии изготовления жестких каркасных элементов из крошки ППС. Для этого используются формовочные прессы с паровым подогревом.

Для увеличения прочности изделий в пресс-форму также предварительно закладывают специальные армирующие элементы.

Рекуперация энергии

Высокотемпературное сжигание ППС сопровождается выделением большого количества энергии, которая может быть использована в технологических целях, для отопления и генерации электроэнергии. Современные пиролизные котлы способны разрушать не только полимерные цепи, но и ароматическое кольцо.

В результате достигается полное окисление органики, в дымовые газы попадает только вода и диоксид углерода. Зольный остаток, образующийся в незначительных количествах, безопасен для окружающей среды и подлежит захоронению на полигоне.

Литье по выплавляемым моделям

Фото 5Этот способ позволяет получать высокоточные отливки сложной формы.

Изготовление выплавляемых моделей из отходов пенопласта отличается низкой трудоемкостью – материал режется термолобзиком.

Шероховатость поверхности отливки после очистки от песка составляет около 20 мкм.

Кроме того, полистирол выступает в качестве связующего вещества для минеральных заполнителей: кварцевого песка, керамической глины, гидрата алюминия. Для получения композиционных материалов можно использовать растворенный и термокомпактированный пенопласт.

Применение отходов пенопласта в домашних условиях

Пенопласт – один из лучших поделочных материалов. Цельные куски можно использовать для изготовления елочных украшений, поделок и в моделировании. Хорошая обрабатываемость материала позволяет реализовать проекты высокой сложности.

Высокие теплоизоляционные свойства пенопласта были оценены любителями активного отдыха на природе.

Из отходов листа можно склеить термос или походный холодильник для переноски скоропортящихся продуктов.

Рыбаки используют его для изготовления поплавков различного назначения. Пенополистирольная крошка также может быть использована для набивки антистресс-игрушек, кресел-мешков и других изделий, поддающихся трансформации.

Дачники используют крошку для модификации свойств почвы. Кусочки ППС, уложенные на дно цветочного горшка, выполняют функции дренажа. Для упаковки хрупкой посылки можно подобрать или вырезать подходящий по форме ложемент из цельного куска или засыпать ее крошкой.

Видео по теме

На видео представлены результаты испытания лакокрасочных материалов, сделанных путем растворения пенопласта:

Итоги

Большая часть перерабатываемых отходов ППС в настоящее время идет на производство полистиролбетона. Остальные сферы применения вторичного продукта освоены недостаточно. Из-за этого большая часть упаковочного пенопласта отправляется на свалки.

В сознании многих людей ППС – это химия, значит, он вреден, токсичен и т. п. На самом деле полистирол безопасен, и даже продукты его горения менее ядовиты, чем дым от большинства пород древесины и пробки.