Научная статья на тему 'Технологічні показники відходів поліетилену низької густини Грибовицького сміттєзвалища та можливість їх повторного перероблення'

Технологічні показники відходів поліетилену низької густини Грибовицького сміттєзвалища та можливість їх повторного перероблення Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
144
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
мвідходи / поліетиленові відходи / товарний поліетилен низької густини / реологічні показники / фізико-механічні властивості / сорбція / перероблення / waste / polyethylene waste / low density commercial polyethylene / rheological indexes / physical and mechanical properties / sorption / processing

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — A. Б. Тaрнaвський, У. В. Хром'Як

Одним із основних методів зменшення обсягу полімерних відходів і охорони навколишнього природного середовища є вторинне перероблення пластмас. Наведено результати досліджень основних експлуатаційних та технологічних показників товарного поліетилену низької густини та його відходів з території Грибовицького сміттєзвалища. Встановлено, що поліетиленові відходи мають більшу текучість, проте нижчі фізико-механічні та теплотехнічні показники, ніж товарний поліетилен. Це можна пояснити зменшенням молекулярної маси полімерного ланцюга внаслідок перебігу окислювальної деструкції. Зазначені явища також підтверджуються даними ІЧ-спектроскопії досліджуваних зразків. У ІЧ-спектрах поліетиленових відходів виявлено додаткові смуги з частотою поглинання в межах 1900 та 1740 см-1, що свідчить про наявність аморфних зон. Поряд з цим, зменшення кристалічності відходів, порівняно з товарним поліетиленом, призводить до зростання усіх сорбційних показників досліджуваних матеріалів, які містять домішки відходів. Можна рекомендувати переробляти відходи поліетилену низької густини Грибовицького сміттєзвалища з товарним поліетиленом у частці до 20 % мас. Проте під час перероблення поліетилену з домішками його відходів бажано температуру перероблення матеріалу по зонах матеріального циліндра литтєвої машини зменшувати на 15-25 °С порівняно з рекомендованими значеннями для переробляння товарного поліетилену.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF LOW-DENSITY POLYETHYLENE WASTE FROM THE GRIBOVYTSKY DUMP AND THE POSSIBILITY OF ITS RECYCLING

One of the main methods of reducing the amount of polymer waste and protecting the environment is the secondary processing of plastics. The article presents the results of studies of the main operational and technological indicators of low-density commercial polyethylene and its waste from the territory of the Gribovitsky dump. It was found that polyethylene waste is more fluid, but lower physical, mechanical and thermal characteristics than commercial polyethylene. This is explained by a decrease in the molecular weight of the polymer chain as a result of oxidative degradation. These phenomena are also confirmed by the data of the IR spectroscopy of the studied samples. In IR spectra of polyethylene waste, additional strips with absorption rates in the vicinity of 1900 and 1740 cm-1 were found, indicating the presence of amorphous regions. In addition, the reduction of the crystallinity of waste, compared to the commodity polyethylene, leads to an increase in all sorption rates of investigated materials that contain impurities of waste. It can be recommended to recycle low-density polyethylene waste from the Gribovitsky dump with commercial polyethylene in an amount of up to 20 % by weight. However, in the processing of polyethylene with impurities of its waste, it is desirable to reduce the temperature of material processing in the zones of the material cylinder of the casting machine by 15-25 °С in comparison with the recommended values for the processing of commodity polyethylene.

Текст научной работы на тему «Технологічні показники відходів поліетилену низької густини Грибовицького сміттєзвалища та можливість їх повторного перероблення»

нлты

УКРЛ1НИ

wi/ган

Науковий BicHMK НЛТУУкраТни Scientific Bulletin of UNFU

http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40270624 Article received 24.08.2017 р. Article accepted 28.09.2017 р.

УДК 678.55(075.8)

ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)

1 ЁЕЗ Correspondence author A. B. Tarnavskyi andry090880@ukr.net

А. Б. Тарнавський, У. В. Хром'як

Львiвський державний утверситет безпеки життeдiяльностi, м. Львiв, Украта

ТЕХНОЛОГ1ЧН1 ПОКАЗНИКИ В1ДХОД1В ПОЛ1ЕТИЛЕНУ НИЗЬКО1 ГУСТИНИ ГРИБОВИЦЬКОГО СМ1ТТЕЗВАЛИЩА ТА МОЖЛИВ1СТЬ IX ПОВТОРНОГО ПЕРЕРОБЛЕННЯ

Одним iз основних методiв зменшення обсягу полiмерних вiдходiв i охорони навколишнього природного середовища е вторинне перероблення пластмас. Наведено результати дослщжень основних експлуатацiйних та технолопчних показникiв товарного полiетилену низько! густини та його вiдходiв з територй Грибовицького смптезвалища. Встановлено, що полГети-леновi вiдходи мають бiльшу текучють, проте нижчi фГзико-мехашчш та теплотехшчш показники, нiж товарний полiетилен. Це можна пояснити зменшенням молекулярно! маси полiмерного ланцюга внаслiдок перебiгу окислювально! деструкцп. Зазначенi явища також тдтверджуються даними ГЧ-спектроскопп дослiджуваних зразкiв. У 1Ч-спектрах полiетиленових вiдходiв виявлено додатковГ смуги з частотою поглинання в межах 1900 та 1740 см-1, що свГдчить про наявшсть аморфних зон. Поряд з цим, зменшення кристалiчностi вГдходГв, порiвняно з товарним полГетиленом, призводить до зростання уах сорбцiйних показнишв дослiджуваних матерГалГв, як мiстять домiшки вiдходiв. Можна рекомендувати переробляти вГдходи полiетилену низько! густини Грибовицького смптезвалища з товарним полГетиленом у частцi до 20 % мас. Проте пГд час перероблення полГетилену з домiшками його вiдходiв бажано температуру перероблення матерiалу по зонах матерiального ци-лшдра литтево! машини зменшувати на 15-25 °С порiвняно з рекомендованими значеннями для переробляння товарного по-лiетилену.

Ключовi слова: вГдходи; полiетиленовi вГдходи; товарний полiетилен низько! густини; реолопчш показники; фГзико-ме-ханiчнi властивостi; сорбщя; перероблення.

Вступ. Смiттезвалище у селi Велик! Грибовищi поб-лизу Львова (ЛьвГвський полiгон твердих побутових вiдходiв) е одним з найбiльших забруднювачiв навколишнього природного середовища (НПС) у Львiвськiй обл. Його загальна площа становить близько 33 га. На цей час смгттезвалище е закритим. Причиною закриття стала пожежа, яка виникла на його територп 29 травня 2016 р., i наступний зсув значного обсягу смгття (ТгаИе-diia Hrybovytskoho smittiezvalyshcha, 2016).

ОкрГм вiдходiв зi Львова, на територш полiгону зво-зили твердi побутовi вiдходи (ТПВ) з населених пункпв Жовк1вського, Кам'янко-Бузького, а також частин Пус-томитiвського, Яворiвського i Микола!вського р-нiв. За рiзними даними, товщина ТПВ на полiгонi змшюеться в межах 3-10 м, а в окремих мГсцях досягае навгть 50 м i бiльше.

На сьогодш морфологiя складу ТПВ полйону Гстот-но вiдрiзняеться вiд тих значень, як було визначено ще 5-6 рок1в тому. Основною причиною змши складу ТПВ е зростання обсягу рiзноманiтних пластмас, пакуваль-них матерiалiв на основi полiмерiв, яш широко вико-ристовують у повсякденному життi значно! кiлькостi мешканцiв Львова. Загальна частка полiмерiв у ТПВ змшюеться в межах 12-14 % залежно вгд пори року (Khromiak, & Tamavskyi, 2016).

Серед усього рiзноманiття полiмерних вiдходiв чи не найбшьша частка припадае на вщходи полiетилену низько! густини (ПЕНГ). Основними виробами на осно-вi ПЕНГ, яш потрапляють на Грибовицьке смггтезвалище, е тара шсля багаторазового використання (ящики для транспортування харчових продукпв), рiзноманiтнi пакувальнi матерiали (упаковка, ввдпрацьоваш кульки, клейонка Г т. ш.). Внаслгдок зростання обсягу полГмер-них вщходГв зростае ризик Гстотного забруднення земель, водних ресурав, НПС (Pavliuk, 2010). Усе це разом з Гншими джерелами забруднень призводить до глобального еколопчного колапсу. Якщо не вживати термшових Г дГевих заходГв, то на меж1 загибелГ Г вими-рання може опинитися значна к1льк1сть птахГв, тварин, риб, ушкальних рослин тощо.

На сьогодш багато шдприемств здшснюе вторинне перероблення пластмасових пляшок, ящишв, плГвок та шших матерГалГв, яш втратили сво!' споживчГ характеристики. З одного боку, такий процес дае змогу заоща-дити цшну полГмерну сировину, а з шшого - зменшити забруднешсть НПС. Зазвичай вторинну полГмерну сировину використовують для виготовлення "не технолопчних" виробГв Г вмГст И у первиннш (товарнш) поль мернш сировиш не перевищуе 20 % мас. (Suberliak, & Bashtannyk, 2007). Для сумшей на основГ ПЕНГ вмГст

1нформащя про aBTopiB:

Тарнавський Андрш Богданович, канд. техн. наук, доцент. Email: andry090880@ukr.net Хром'як Уляна Володимиршна, канд. техн. наук, доцент. Email: ulanajukovska@gmail.com

Цитування за ДСТУ: Тaрнaвський A. Б., Хром'як У. В. Технолопчы показники вiдходiв полiетилену низько!' густини Грибовицького смптезвалища та можливкть !'х повторного перероблення. Науковий вкник НЛТУ Укра!'ни. 2017. Вип. 27(6). С. 121-124. Citation APA: Tarnavskyi, A. B., & Khromyak, U. V. (2017). Technological Characteristics of Low-Density Polyethylene Waste from the Gribovytsky Dump and the Possibility of its Recycling. Scientific Bulletin of UNFU, 27(6), 121-124. https://doi.org/10.15421/40270624

вiдходiв у товарному ПЕНГ може досягати i до 30 % мас. (Klinkov, Beljaev, & Sokolov, 2005).

Мета дослвдження. Визначення технологiчних та експлуатацшних властивостей матерiалiв на основi су-мiшей вiдходiв ПЕНГ з товарним ПЕНГ для встанов-лення можливостi вторинного перероблення полiетиле-нових вiдходiв Грибовицького смiттeзвалища.

Матерiали та методи дослвдження. Матерiалами для дослвджень були сумiшi на основi вiдходiв ПЕНГ i товарного ПЕНГ (марки 10203-003, 10702-020 i 10603007, що мають дуже схож1 фiзико-механiчнi властивос-тi). Вiдходи ПЕНГ збирали на поверхнi територп Грибовицького смитезвалища i пiддавали очищенню вщ стороннiх домiшок, бруду перед !х гранулящею та ви-готовленням стандартних зразк1в для дослiджень ISO R527 (тип 2) (GOST 11262-80, 1980). Експериментальш даш отримували з використанням стандартних методик i сучасних методiв дослвджень структури i властивостей полiмерних матерiалiв. Для цього провели реолопч-нi та фiзичнi дослщження властивостей полiмерних су-мiшей, застосували метод шфрачервоно! спектроскопп (1Ч-спектри) та термомехашчний аналiз. Експерименти проводили iз використанням стандартизованих лабора-торних приладiв та промислового термопластавтомата i обробляли на ПК за допомогою спецiалiзованих комп'ютерних програм.

Результата дослiдження. Текучють полiмерiв е од-нieю iз основних показник1в, яка характеризуе здатшсть матерiалу до перероблення. Тому реолопчш характеристики полiмерiв е теоретичною основою !х перероблення. Знаючи !х, можна розрахувати швидк1сть руху розтопу полiмеру по каналах шструмента, що створюе форми, та визначити умови, що потрiбнi для заповнен-ня розтопом прес-форми, тобто забезпечити отримання виробiв добро! якостi.

Для сумшей на основi ПЕНГ та його вiдходiв ре-ологiчнi властивостi визначали за стандартною методикою (GOST 11645-73, 1973) за температур 190, 210 та 230 °С (463, 483 та 503 К) i мас вантажу ввд 5 до 20 кг. Вибiр цих значень температури пов'язаний з тим, що вони вщповвдають штервалу перероблення ПЕНГ у промислових умовах. За результатами проведених дос-лвджень розраховано залежносп ефективно! в'язкостi розтопiв дослiджуваних матерiалiв на основi ПЕНГ вiд напруження зсуву за рпних температур (рис. 1 i 2).

лi швидкостеи зсуву уах розтопiв матерiалiв значения !х ефективно! в'язкосп не е постiИним. Це сввдчить про те, що з тдвищенням напруження зсуву аномалi! в'яз-костi розтопiв проявляються бiльшою мiрою. Для роз-топiв вiдходiв ПЕНГ, на ввдмшу вiд товарного ПЕНГ, щ аномалi! е бiльш вираженими, що свiдчить, очевидно, про змши мiжмолекулярних взаемодiИ у мiжфазних шарах, переб^ деструктивних явищ i зменшення молеку-лярно! маси макромолекул полiмера.

10

-L-

2

4

1 10 у, с 100

Рис. 2. Залежтсть ефективно! в'язкосп вiд швидкостi зсуву ввд-ходiв ПЕНГ: 1-190 °С; 2-210 °С; 3-230 °С

Одним iз важливих методiв, за допомогою якого можна визначити будову макромолекул полiмера, е ш-фрачервона спектроскопiя (1Ч-спектри). В шфрачерво-ному спектрi макромолекул полiетилеиу наИсильнiше розгалужуються двi смуги за 725 та 1460 см-1. Смуга 725 см-1 показуе маятниковi коливання уг груп -СН2- i розкладаеться на два складники - 720 та 731 см-1. Смуга 1460 см-1 показуе деформацшне коливання с груп -СН2-i розкладаеться на складники 1463 та 1473 см-1 (Taгase-vich, 2012). Смуги у дiапазонi 720-731 см-1 IЧ-спектрiв полiетилеиу вказують на наявнiсть кристалiчних зон. Окрiм цього, до коливань кристалiчних зон полiетилеиу вiдносять смуги 1080, 1176 та 2016 см-1. Смуги полiети-лену 1303, 1352 та 1368 см-1 вказують на наявшсть аморфних зон. На рис. 3 наведено 1Ч-спектри товарного ПЕНГ.

1900 1700 1500 ' 1300 Рис. 3. ГЧ-спекгри товарного ПЕНГ

10 у, с 100

Рис. 1. Залежтсть ефективно! в'язкосгi вiд швидкосп зсуву товарного ПЕНГ: 1-190 °С; 2-210 °С; 3-230 °С

Дослвдження реологiчних властивостей сумiшей на основi ПЕНГ показали, що iз пiдвищенням температури в'язк1сть товарного ПЕНГ та його вiдходiв змен-шуеться. Для вiдходiв ПЕНГ зменшення в'язкосп роз-топiв за однаково! температури, порiвняно з товарним ПЕНГ, е значшшою. У всьому дослiджуваному штерва-

1900 1700 1500 1300 Рис. 4. 1Ч-спектри вiдходiв ПЕНГ

На 1Ч-спектрах вiдходiв ПЕНГ (рис. 4), на ввдмшу вiд I4-cneKTpiB товарного ПЕНГ, з'являються додатковi смуги, яш можуть свiдчити про наявнiсть у полiмеpно-му матеpiалi процесу природного стаpiння. Цей процес супроводжуеться окислювальною дестpукцieю (Nychy-porenko et al., 2015). Пiдгвеpдженням окислювально! деструкцп матеpiалу е наявнiсть у вiдходах ПЕНГ смуги в межах 1900 см-1 та смуги з частотою поглинання 1740 см-1, яка ввдповвдае за валентш коливання карбок-сильних груп.

1нтенсившсть смуги 1378 см-1 вказуе на наявшсть значно! кiлькостi метильних груп в основному ланцюгу полiетилену, що може бути спричинено дестpукцiею полiмеpного ланцюга. Окpiм цього, розрив ланцюга може призводити до утворення ненасичених функцюналь-них груп i макромолекула вторинного полiетилену буде метити ненасиченi зв'язки вiнiлiденового типу (утворення смуги 989 см-1). Тому можна вважати, що процес окислення полiетилену, його природне стаpiння змен-шують молекулярну масу та стутнь кpисталiчностi i тим самим попршують технологiчнi властивостi мате-piалу тд час його перероблення у вироби.

Термомехашчт характеристики полiмеpних матерь алiв, що пов'язанi з гнучк1стю макромолекул та !х внут-piшньою структурою, доцшьно дослвджувати за допо-могою термомехашчних кривих. Окpiм цього, термомехашчш крит дають змогу визначити штервали фазових станiв полiмеpу та !х темпеpатуpнi переходи.

Теpмомеханiчнi крит сумiшей на основi полiетиле-ну (рис. 5) знiмали за однакових умов i швидкостей наг-р!вання 1 °С/хв (GOST 21553-76Л976).

дieнтiв в об'eмi матерiалу, термiчним обробленням або технологiчними умовами перероблення, що впливають на процес кристалiзацi! розтопу i утворення рiзноманiт-них надмолекулярних структур. З огляду на це, значний штерес становить дослвдження основних фiзико-меха-нiчних та сорбцiйних показнишв сумiшей на основi по-лiетилену. З цieю метою для дослвджень готували стан-дартнi зразки у виглядi "лопаток" (тип 2) (GOST 1126280, 1980). Мiцнiснi характеристики за розриву, водопог-линання, масло- i бензостiйкiсть визначали згiдно iз стандартними методиками. Отриманi результати зведе-но у табл. 1 i 2.

Табл. 1. Фiзико-механiчнi властивосп матерiалiв

Природа матерiалу 8р, % 8 % Срм, МПа 0р, МПа Стр, МПа

Товарний ПЕНГ 538,9 514,7 17,1 21,7 12,1

Товарний ПЕНГ + 20 % вiдходiв ПЕНГ 325,3 317,9 10,7 21,3 11,8

Товарний ПЕНГ + 50 % вiдходiв ПЕНГ 153,8 144,7 6,0 17,5 11,6

Вдаоди ПЕНГ 85,3 72,5 5,5 16,6 11,5

Умовш позначення: 8р - вдаосне видовження, за якого зразок зруйнувався; 8рм - вiдносне видовження, яке витримуе зразок при розтязц арм - максимальне напруження при розтя-зц ар - руйшвне напруження при розтязц атр - напруження при досягненш границi текучост

Табл. 2. Сорбцiйнi показники матерiалiв

Природа матерiалу Водопогли-нання W, % Маслос-тiйкiсть М, % Бензос-тшюсть Б, %

Товарний ПЕНГ 0,04 0,36 0,27

Товарний ПЕНГ + 20 % вiдходiв ПЕНГ 0,14 0,27 0,22

Товарний ПЕНГ + 50 % вiдходiв ПЕНГ 0,28 0,19 0,17

Вдаоди ПЕНГ 0,38 0,11 0,12

100 120 140 Teivmepaiypa, °С Рис. 5. TepMOMexaHÍ4HÍ кривi матерiалiв на ochobí полiетилену: 1 - товарний ПЕНГ; 2 - вдаоди ПЕНГ; 3 - товарний ПЕНГ + 20 % вiдходiв

З отриманих термомеханiчних кривих видно, що температура плавления Тпл товарного ПЕНГ становить ~ 128 °С (крива 1) i е вищою вщ його вiдходiв (Тпл ~ 117 °С) (крива 2). Очевидно, це пов'язано i3 зменшен-ням молекулярно! маси вiдходiв ПЕНГ, на вщмшу вiд товарного ПЕНГ, i, вщповвдно, з деякими змiнами у кристалiчнiй структурi дослвджуваних матерiалiв. При цьому у вщходах ПЕНГ зростае вмют аморфно! фази i зменшуеться стутнь кристалiчностi матерiалу загалом.

Для сумiшi на основi товарного ПЕНГ, який мiстить 20 % вiдходiв ПЕНГ, Тпл ~ 123 °С i термомехашчна крива (див. рис. 3) розмщеш мiж двома iншими кривими.

Експлуатацiйнi показники матерiалiв на основi сумь шей термопластiв ютотно вiдрiзияються вiд товарних однорiдних термопласпв. 1х можна в широких межах регулювати фiзичним станом матерiалу, природою ви-хiдних компонентiв, характером розподшення шгре-

З отриманих результатiв бачимо, що збшьшення об-сягу вiдходiв ПЕНГ у дослвджуваних матерiалах приз-водить до погiршення усiх фiзико-механiчних показни-к1в (див. табл. 1).

Сорбцшш показники дослвджуваних матерiалiв зi збiльшенням в них обсягу вiдходiв ПЕНГ зростають, проте бензо- i маслостiйкiсть зменшуються (GOST 21553-76, 1976). Це, очевидно, зумовлене зростанням вмету аморфно! фази у дослщжуваних зразках i змен-шенням загального ступеня кристалiчностi матерiалу.

Висновки. П1д час дослвдження реологiчних показ-ник1в дослвджуваних матерiалiв встановлено, що теку-чкть вiдходiв ПЕНГ, порiвняно з товарним ПЕВТ, е вищою. Це, очевидно, зумовлено бшьшою к1льк1стю аморфно! фази у вщходах, порiвняно з бшьш кристалiч-ним товарним ПЕНГ, та перебтем деструктивних явищ полiмерного ланцюга. Перебiг окислювально! деструкцп у вiдходах ПЕНГ пiдтверджують дат 1Ч-спектрос-копi!. Тому пiд час переробляння товарного ПЕНГ з його выходами температуру перероблення матерiалу по зонах матерiального цилiндра термопластавтомата пот-рiбно знижувати на 15-25 °С (порiвняно iз рекомендо-ваними значеннями для перероблення товарного ПЕНГ (Kataeva, Popova, & Sazhina, 1975). Поряд з цим, змен-шення молекулярно! маси вiдходiв ПЕНГ та переб^ окислювально! деструкцi! призводить до попршення фiзико-механiчних властивостей матерiалу.

Для покращення еколопчно! ситуацй' на територп nia novoho polihonu. Scientific Bulletin of UNFU: collection of sci-Грибовицького смiттeзвалища можна вiдходи ПЕНГ пе- entific and technical labours, 26(5), 227- 232. [in Ukrainian]. реробляти i3 товарним ПЕНГ для отримання виробiв A. S., ^ает, p. S., & Sokolov, M. V. (2005). ШИгжщ i

"не технолопчного" призначення. Щоб не вносити ic-тотнi змiни у технолопчний процес виготовлення виро-бiв на оcновi товарного ПЕНГ можна додавати вiдходи

vtorichnaja pererabotka polimernyh materialov. Tambow: TGTU. 80 p. [in Russian]. Pavliuk, U. V. (2010). Lvivske smittiezvalyshche yak ekoloho-ekono-michna zahroza naselenniu mista i prylehlykh terytorii. Visnyk

ПЕНГ у чаСТЩ не бiльше 20 % мас. Шявтсгъ. незначно- Chernivetskoho torhovelno-ekonomichnoho instytutu. Ekonomichni го обсягу вiдходiв нештатно вплине не експлуaтaцiйнi nauky, IV(40), 367-371. [in Ukrainian].

показники B^o6iB та здaтнiсть до перероблення матерь Suberliak, O. V., & Bashtannyk, P. I. (2007). Tekhnolohiia pererob-

алу, порiвняно 3 товарним ПЕНГ. lenniapolimernykh ta kompozytsiinykh materialiv: pidruchnyk [dlia

stud. VNZ]. Lviv: Rastr-7. 375 p. [in Ukrainian].

Пер&лш використаних джер&л Tarasevich, B. N. (2012). IK spektry osnovnyh klassov organicheskih

mcT on /1Пот n, ^ ... ..I soedinenij: spravochnye materialy. Retrieved from:

GOSi 11262-80 (1980). Plastmassy. Metod ispytaniia na rastiazhe- ,, , , , гт,

nie 32 p [in Russian] http://www.chem.msu.su/rus/teacning/tarasevicn/iarase-

GOST 11645-73 (1973)'. Plastmassy. Metod opredelenijapokazatelja «AJR^^29-^-2012^ [тК™].

tekuchesti rasplava termoplastov, 24 p. [in Russian]. Trahediia Hybovytskoho ] Л^Шш. Ktorntohirn

GOST 21553-76 (1976). Plastmassy. Metody opredelenija tempera- podii. Retrieved fom: http://portal'lviv'ua/news/2016/05/31/trage-

tury plavlenija, 28 p. [in Russian]. dlka-grlbo]^itskogo-smIttyezvalishha-hronologiya-podiy'-[m

Kataeva, V. M., Popova, V. A., & Sazhina, B. I. (1975). Spravochnik ^raman]. , , ,

po plasticheskim massam. Izd. 2-e, dopoln. i pererab. Moscow: ^p^, O. S;, Dmytrenko, O. P, » M. p. et al, CM5).

Khimija, T. 1, 448 p. [inRussian]. Radiatsii30-stymul0vam ^cramrn talo^ ta

Khromiak, U. V., & Tarnavskyi, A. B. (2016). Vplyv LKP "Zbyan- ^Ц™ ^n^^ Yaderna fizyka ta enerhetyka, (16)4, 367-373-ka" na navkolyshnie seredovyshche ta osnovni pryntsypy stvoren- [m я131^.

А. Б. Тарнавский, У. В. Хромяк

Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельности, г. Львов, Украина

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОТХОДОВ ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ ГРИБОВИЧСКОЙ СВАЛКИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ВТОРИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

Одним из основных методов уменьшения количества полимерных отходов и охраны окружающей среды является вторичная переработка пластмасс. Приведены результаты исследований основных эксплуатационных и технологических показателей товарного полиэтилена низкой плотности и его отходов с территории Грибовичской свалки. При этом установлено, что полиэтиленовые отходы имеют большую текучесть, однако ниже физико-механические и теплотехнические показатели, чем товарный полиэтилен. Это объясняется уменьшением молекулярной массы полимерной цепи в результате протекания окислительной деструкции. Указанные явления также подтверждаются данными ИК-спектроскопии исследуемых образцов. В ИК-спектрах полиэтиленовых отходов обнаружены дополнительные полосы с частотой поглощения в районе 1900 и 1740 см-1, что свидетельствует о наличии аморфных зон. Вместе с этим, уменьшение кристалличности отходов по сравнению с товарным полиэтиленом, приводит к росту всех сорбционных показателей исследуемых материалов, содержащих примеси отходов. Можно рекомендовать перерабатывать отходы полиэтилена низкой плотности Грибовичской свалки с товарным полиэтиленом в количестве до 20 % масс. Однако при переработке полиэтилена с примесями его отходов желательно температуру переработки материала по зонам материального цилиндра литьевой машины уменьшать на 15-25 °С по сравнению с рекомендованными значениями при переработке товарного полиэтилена.

Ключевые слова: отходы; полиэтиленовые отходы; товарный полиэтилен низкой плотности; реологические показатели; физико-механические свойства; сорбция; переработка.

A. B. Tarnavskyi, U. V. Khromyak

Lviv State University of Life Safety, Lviv, Ukraine

TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF LOW-DENSITY POLYETHYLENE WASTE FROM THE GRIBOVYTSKY DUMP AND THE POSSIBILITY OF ITS RECYCLING

One of the main methods of reducing the amount of polymer waste and protecting the environment is the secondary processing of plastics. The article presents the results of studies of the main operational and technological indicators of low-density commercial polyethylene and its waste from the territory of the Gribovitsky dump. It was found that polyethylene waste is more fluid, but lower physical, mechanical and thermal characteristics than commercial polyethylene. This is explained by a decrease in the molecular weight of the polymer chain as a result of oxidative degradation. These phenomena are also confirmed by the data of the IR spectroscopy of the studied samples. In IR spectra of polyethylene waste, additional strips with absorption rates in the vicinity of 1900 and 1740 cm-1 were found, indicating the presence of amorphous regions. In addition, the reduction of the crystallinity of waste, compared to the commodity polyethylene, leads to an increase in all sorption rates of investigated materials that contain impurities of waste. It can be recommended to recycle low-density polyethylene waste from the Gribovitsky dump with commercial polyethylene in an amount of up to 20 % by weight. However, in the processing of polyethylene with impurities of its waste, it is desirable to reduce the temperature of material processing in the zones of the material cylinder of the casting machine by 15-25 °С in comparison with the recommended values for the processing of commodity polyethylene.

Keywords: waste; polyethylene waste; low density commercial polyethylene; rheological indexes; physical and mechanical properties; sorption, processing.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.