33 Билет

ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПЭТ

Сущ на 2 осн гр способы перераб отх ПЭТ : мех и физико-хим.

Осн мех способом перераб отхо ПЭТ явл измельчение. Такая перераб позволяет получить порошкообразные мат и крошку для послед литья под давлением. Характерно, что при измельчении физ-хим св-ва полимера практически не изм.

Физ-хим мет перераб отх ПЭТ м б классифицир след обра: деструкция отходов с целью получения мономеров или олигомеров; повторное плавление отходов для получения гранулята, агломерата; переосаждение из растворов с получ порошков для нанесения покрытий; получение композиц мат; хим модификация для пр-ва мат с новыми св-ми.

Сущ неск мет перераб исп-х бут. Напр, хим перераб втор ПЭТФ с получением диметилтерефталата в проц метанолиза или терефталевой кис-ты и этиленгликоля в ряде гидролитич проц. Однако такие способы переработки дорогие. Поэтому в настоящее время чаще применяются довольно известные и распространенные механохимические способы переработки, в процессе которых конечные изделия формируются из расплава полимера. Разработан значительный ассортиментный ряд изделий, получаемых из вторичного бутылочного ПЭТФ. Основным крупнотоннажным производством является получение лавсановых волокон , производство синтепонов и нетканых материалов.

Исх сырьем для деполимеризации или перераб в изд явл чистые хлопья ПЭТФ. Суть проц:

бутылки должны уже собираться в отсортированном виде, не смешиваясь с другими пластиками и загрязняющими объектами, а также спрессованы в кипу из безцв ПЭТФ бутылок (окрашенные бут д б отсортированы и перераб отдельно). Бут необх хранить в сухом месте. В однороторной дробилк, ПЭТФ бут измельчаются до 40 мм.

С пом вибросепаратора отд легкие частицы (этикетки,пленка, пыль) уносятся вверх потоком воздуха и собир в спец пылесборнике. Тяжелые частицы (ПЭТФ) падают против воздушного потока на экран вибросепаратора, где разд на 2 фракции: крупные и мелкие частицы. Раздробленный мат эффективно отмывается в наклонном вращающ барабане с перфорированными стенками.Флотационный танк служит для отделения воды, нагнетаемой вместе с ПЭТФ из флотатора, и для отделения тонких фракций загрязнений.

Сушка хлопьев происходит во вращ барабане, изготовленном из перфорированного листа.

Мат перевертывается в потоках горячего воздуха. Воздух нагревается элнагревателями.

Далее вторая дробилка. Частицы ПЭТФ измельчаются до размеров 10 мм.

Конечный процесс аналогичен процессу первичной воздушной классификации. Остатки этикеток и пыль ПЭТФ уд-ся с воздушным потоком. Конечный продукт – чистые ПЭТФ хлопья.

хлопья можно исп-ть для изгот текстильного волокна; набивочных волокон – синтепона; кровельных мат; пленок и листов; уп-ки (коробки для яиц и фруктов, упаковка для игрушек, спортивных товаров и т.д.); для автомобильной промышленности и др.

33.2 Схема движения биоразлагающихся полимеров

Биоразлаг полимеры сохраняют эксплутационные хар-ки только в течение периода потребления, а затем претерпевают физ-хим и биологич превращ под действием факторов окр ср и легко включ в проц метаболизма природных биосистем. Способность полимеров разлагаться зависит от: хим прир полимера, молек масса, разветвл макроцепи (наличие и природа боковых групп), надмолекул структура.

Важным фактором, кот определяет стойкость полим к биоразлож, является величина его молекул. Полимеры с большой молекул массой явл стойкими к действию микроорганизмов. Биодеструкцию большинства технич полим инициируют процессами небиологического х-ра (термическое и фотоокисление, термолиз, мех деградация). Эти процессы приводят к снижению молекул массы полим. При этом возник низкомолекул фрагменты, имеющие на концах цепи гидроксильн, карбонильн или карбоксильные гр.

На биодеградацию оказыв влияение и надмолекулярная стр-ра синтетич полимеров. Компактное расположение структурных фрагментов полукристаллических и кристаллических полим огранич их набухание в воде и препятствует проникновению ферментов в полимерную матрицу. Это затрудняет воздействие ферментов не только на главную углеродную цепь полимера, но и на биоразрушаемые части цепи. Аморфная часть полимера всегда менее стойка к биодеструкции, чем кристаллическая.

Известны разл технологич подходы к созданию биоразлагаемых полимеров:

1)Селекция спец-х штаммов микроорганизмов, способных осущ-ть деструкцию полим. Пока это направление увенчалось успехом только в отношении поливинилового спирта.

2)Синтез биоразлагаемых полим мат, имеющих хим структуру, сходную со структурой прир полим. Примером явл сложный полиэфир алифатического ряда.

3)Получение сополимеров, в молекулярные цепи которых входят легко разруш под действием микроорганизмов хим связи. Это достигается методами сополимеризации природных, легко деструктируемых и синтетических соединений.

4)Создание композиций, содержащих кроме высокомолекулярной основы орг наполнители (крахмал, целлюлозу, амилозу, амилопектин, декстрин и др.), являющиеся питательной средой для микроорганизмов.

В уп отрасли широко распростр пленки на основе целлюлозы, хитина и хитозана, желатина, полипептидов и др. Наиб дешевым явл крахмал – полисахарид, накапливаемый в процессе жизнедеят-и растений в их клубнях, семенах, стеблях и листьях. Осн источниками явл картофель, пшеница, кукуруза, рис. В раст крахмал присутствует в виде гранул, структура которых сложна и оказывает существенное влияние на физ и технологич св-ва крахмала. В чистом виде крахмал не является пленкообразующим веществом, поэтому его переработка на стандартном технологическом оборудовании (экструдерах, литьевых машинах) возможна только совместно с пластификаторами. Крахмал явл гидрофильным полимером, пэтому может содержать до 30…40 % влаги. Воду исп как один из пластификаторов крахмала. При возд тесперат и мех происходят значит изменения физ и мех св-в крахмала. Из крахмала, пластифицировводой или другими гидроксилсодержащими в-ми, методами прессования и экструзии формуют термопластич мат одноразового или недолговрем прим.

Недостаток биополим нестойкость к действию воды.

Экструзией смесей кукурузного крахмала и микрокристаллической целлюлозы и метилцеллюлозы получены съедобные пленки, предназнач для защ пищ прод от потери массы (засчет снижения скорости испарения влаги) и порчи. Пленки обладают выс сорбционной способностью, что предопределяет их положит физиологич воздействие на организм.