CC BY
23СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
Агеева В.А.
Агеева Виктория Алексеевна - магистр, кафедра химических технологий нефтегазового комплекса, Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону
Аннотация: в настоящее время темпы воздействия отрасли химического производства на окружающую среду достигли значительных показаний. Наибольшее отрицательное влияние оказывают полимеры, применение которых за последние 50 лет достаточно возросло. Количество выпускаемой полимерной продукции составляет около 200 000 т. в год. На основе объёмов производства этих соединений происходит накопление пластика, полиэтилена, и других трудноутилизируемых отходов. Ключевые слова: полимеры, отходы, биополимеры, рециклинг, деструкция.
Полимеры - это гетерогенные природные или синтетические соединения, которые в своём составе имеют большое количество разнообразных по строению компонентов, связанных между собой химической связью. Данные соединения получили применение практически во всех отраслях промышленности. Технология синтеза полимеров находится на таком уровне, что практически нет ограничений по изготовлению полимерного материала определённого качества.
В строительстве полимерный композиционный материал служит для производства бетона, деревянных пластин, железа и т.д., который обладает стойкими противоизносными и антикоррозионными свойствами. Также эти соединения применяют в машино-, судо-, и авиа-строении. Помимо технической области применения, полимеры также нашли своё назначение в медицинской отрасли. Так, биополимеры применяют в восстановительной хирургии, для замены повреждённых органов или тканей организма человека. При этом, данный материал способен сохранять первоначальные свойства в течении длительного времени.
Синтетический полимерный материал обладает такими свойствами, как: прочность (сопротивление механическому воздействию), пластичность (способность деформироваться при воздействии нагрузок) упругость, релаксация (способность перехода системы в равновесное состояние), трещиностойкость, предел выносливости (поддержание первоначальных свойств материала под воздействием напряжения), термостойкость (противостояние действию высоких температур), теплостойкость, морозостойкость.
Обладая большим количеством положительных свойств, полимерный материал является трудноутилизируемым отходом. Существует два способа борьбы с отходами данных соединений: первый заключается в возможности вторичного использования, второй - уничтожение (локализация) твёрдых отходов.
Вторичная переработка композиционного материала (рециклинг) состоит в получении новых продуктов из отходов, при котором не происходит загрязнения окружающей среды. Различают две разновидности этого метода: первая состоит в переработке композиционного материала, который ранее уже был использован после предварительной очистки - недеструктивная утилизация, вторая разновидность -дробление полимерного материала с меньшей массой частиц - деструктивная утилизация.
Недеструктивная утилизация состоит в механической обработке полимера, при котором не происходит существенного изменения его химического состава. Конечный продукта данного метода состоит в получении гранул определённого размера. Весь процесс протекает с участием различных добавок-модификаторов.
Деструктивная утилизация происходит в следствии химической и термической переработки отходов. Термический рециклинг перерабатывает практически все виды пластмассы, не зависимо от их состава и прочности. В основном данный процесс переработки протекает в диапазоне температур 130-190 °С.
К методам уничтожения полимерных материалов относят сжигание и биоразложение под воздействием ультрафиолетового излучения, воды или микроорганизмов. Процесс сжигания несмотря на свою простоту, является экологически невыгодным способом, так как образует большое количество токсичных газов. Для повышения экологической безопасности данного метода разрабатывают специальные усовершенствованные печи, установки для сжигания, где образовавшиеся газы улавливают специальными устройствами, после чего они проходят систему очистки. Однако, в Росси эти установки практически отсутствуют.
Биоразрушение является намного перспективнее предыдущего метода, поскольку эксплуатационные характеристики полимера ослабевают и под воздействием окружающей среды происходит его разрушение. Одним из представителей биоразлагаемых полимеров, является полилактид.
Проанализировав изученную литературу можно сказать о том, что в настоящее время наиболее безопасным и экономически выгодным является метод вторичной переработки с механическим воздействием.
Список литературы
1. Базунова М.В. Способы утилизации отходов полимеров // Вестник Башкирского университета, 2008. № 4.
С. 875-885.
2. ПетровА.В. Технологии утилизации полимерных копмозиционных материалов (обзор), 2015. № 8. С. 6273.
