5.2 Экологические аспекты

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений не должны превышать значений, установленных в ГОСТ 12.1.005 – 88 и СанПиН 11-19-94:

• фтористый водород – 0,5 мг/м³;

• перфторизобутилен – 0,1 мг/м³;

• окись углерода – 20 мг/м³;

• аэрозоль фторопласта-4 – 10 мг/м³;

• тетрафторэтилен – 30 мг/м³;

• пыль углеродных волокон – 10 мг/м³;

• пыль графита – 10 мг/м³.

Вредные технологические стоки от работ технологического оборудования не образуются. Участок оборудован приточно-вытяжной вентиляцией.

Сбор и временное хранение отходов производства осуществляется раздельно в специальных металлических контейнерах.

При переработке полиамида и композиционных материалов на их основе скапливается большое количество отходов в виде бракованных заготовок, обрезков от заготовок, отходов механической обработки в виде стружки.

Полиамидные отходы условно делятся на три группы: технологические производственные отходы, возникающие в процессе синтеза и переработки термопластов. Их в свою очередь делят на первичные и вторичные технологические отходы. Первичные (неустранимые) – это различные обрезки, кромки, высечки и прочее (полиамид первичный). Неустранимые отходы, это качественное сырье, свойствами совершенно не отличающееся от исходного полимера. Следует отметить особенность гранулирования вторичных отходов, особенно тех, которые были в эксплуатации (полиамид вторичный). Здесь идет повышенное влагопоглощение, поэтому при гранулировании необходимо проводить дополнительную сушку и вакуумную дегазацию.

Проблема утилизации и возврата отходов в производство имеет два аспекта: экономический и экологический.

Экологический аспект заключается в том, что полиамид – химически стойкий материал – не подвержен старению и разрушению и не может быть сожжен (из-за химической и термической устойчивости полимера и токсичности продуктов сжигания); он требует площадей для его захоронения. Возврат же его в сферу производства решит проблему сохранения земельных площадей для других народнохозяйственных нужд. Кроме того, при сжигании происходит образование сажи от неполного сгорания полимерных продуктов, выделение токсичных газов и, следовательно, повторное загрязнение воздушного и водного бассейнов, быстрый износ печей за счет сильной коррозии.

Экономический аспект заключается в том, что полиамид дорогостоящий материал, обладающий рядом ценных химических и физико-механических свойств рациональное использование его отходов приобретает особую важность.

Ряд отходов содержит неполиамидные составляющие и требует специального подхода при переработке. Изношенные изделия загрязнены, причем количество и состав загрязнений определяется условиями эксплуатации изделий, организацией их сбора, хранения и транспортирования.

Основными направлениями переработки и использования отходов ПА можно назвать измельчение, термоформование из расплава, деполимеризацию, переосаждение из раствора, различные методы модификации и текстильную обработку с получением материалов волокнистой структуры. Возможность, целесообразность и эффективность применения тех или иных отходов обусловлены, в первую очередь, их физико-химическими свойствами.

Существующие способы переработки отходов ПА можно отнести к двум основным группам: механические, не связанные с химическими превращениями, и физико-химические. Механические способы включают измельчение и различные приемы и методы, использующиеся в текстильной промышленности для получения изделий с волокнистой структурой.

Измельчение позволяет получить порошкообразные материалы и крошку для литья под давлением. Характерно, что при измельчении физико-химические свойства исходного сырья практически не изменяются. Для получения порошкообразных продуктов применяют, в частности, процессы криогенного измельчения.

Широкое распространение получил метод повторного плавления отходов полиамида, которое проводят в основном в вертикальных аппаратах в течение 2 – 3 ч и в экструзионных установках. В процессе переработки экструзией полиамид окисляется значительно меньше, чем при длительном плавлении, что способствует сохранению высоких физико-механических показателей материала.

Физико-химические методы переработки отходов ПА могут быть классифицированы следующим образом:

• деполимеризация отходов с целью получения мономеров, пригодных для производства волокна и олигомеров с последующим их использованием в производстве клеев, лаков и других продуктов.

• повторное плавление отходов для получения гранулята, агломерата и изделий экструзией и литьем под давлением;

• переосаждение из растворов с получением порошков для нанесения покрытий;

• химическая модификация для производства материалов с новыми свойствами (получение лаков, клеев и т.д.) [23].