ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА

Строительные и конструкционные изделия

Трубы и трубные соединения являются обширным рынком для отходов ПВХ во многих индустриально развитых странах. В Австралии бутылки из ПВХ и обо­лочки кабелей мелко измельчаются в криогенном процессе и восстановленный полимер используется в производстве трубных соединений. Программа повтор­ной переработки бутылок имеет финансовую поддержку со стороны производи­теля полимеров Australian Vinyls. Бутылки из ПВХ перерабатываются в трубы и трубные соединения бельгийской компанией Draka Polva. Производитель вклю­чает некоторую долю восстановленного ПВХ в свои трубы в процессе соэкстру- зии.

В 1990 г. в Германии был построен завод по повторной переработке наполь­ных покрытий из ПВХ. Завод являлся совместным предприятием европейских производителей ПВХ {BASF, Elf Atochem, EVC, Hoechst, Huts, Norsk Flydro, Solvay и Wacker) и производителей напольных покрытий [36].

Программа повторной переработки облицовки из ПВХ внедрена в США в 1992 г. под руководством компании Polymer Reclaim and Exchange (PRE) Инсти­тутом виниловой облицовки и Американским Советом по пластмассам. Отходы измельчаются и используются для производства такой продукции, как водосточ­ные желоба и трубы. Компания Vinyl Regrind Crane Plastics Inc. использует 89 % ПВХ, перемолотого из оконных рам и облицовки для производства подпорных стенок и шпунтов [37]. Компания C-Loc Retention Systems с 1985 г. производит из вторичного ПВХ барьеры для береговых ограждений, волнорезы, водоводы, за­щиту для свай под пешеходными мостиками, приспособления для защиты почв от эрозии и инструменты для садоводства. Компания перерабатывает материал из облицовки стен и оконных рам. Производитель утверждает, что ее продукция не выгорает и легко стабилизируется против УФ, что делает ее идеально подходя­щей для изделий, постоянно находящихся на солнце; изделия очень прочны [38].

Полимерная промышленность в Австрии финансировала замкнутый цикл производства труб. Работает программа по демонтажу труб и сбору остатков труб на 180 приемных пунктах, где принимаются трубы всех типов (из ПЭ, ПВХ, АБС - пластика и ПП). Пробное производство новых труб оказалось наиболее успеш­ным для ПЭ и ПВХ, а общее заключение на основе этого испытания гласило, что при правильном выборе технологии вторичной переработки пластик может от­вечать всем необходимым стандартам [39].

Упаковка

Реже применяется замкнутый цикл по переработке бутылок из ПВХ в упако­вочную пленку. Программа «бутылки-в бутылки» начала действовать в начале 1990-х гг. в Австралии. Программа под название «The Vinyl Smile» («Виниловая улыбка») разработана ICI Australia. Бутылки перерабатывались в компаунд, на­званный REVINYL, который использовался для изготовления бутылок для солн­цезащитного крема, детергентов и бытовых чистящих средств. Программа оказа­лась коммерчески нерентабельной ввиду больших затрат и ограниченного рын­ка. После нескольких лет работы она была остановлена.

Одежда

Бутылки из ПВХ «превращаются» в одежду по инновационной программе, разработанной фирмой Rhovyl, французским производителем одежды, и Elf Ato - chem — компанией, производящей добавки. Они производят джемперы, шарфы и носки, состоящие из 30 % шерсти и 70 % ПВХ, полученного из бутылок из-под минеральной воды, которые измельчались, переплавлялись и перерабатывались в пряжу [37].

Другие изделия

ПВХ в смеси с другими пластмассами используется бельгийской компанией NV Ekol для производства ряда изделий, среди которых шумопоглощающие па­нели, защитные решетки и стойки, переносные дорожные барьеры, цветочные горшки и садовые принадлежности. Во многих из этих приложений восстанов­ленный полимер заменяет дерево [36].

Необычным инновационным приложением в США стали искусственные рифы, производимые компанией ARCOA. Вторичный ПВХ формуется в блоки, напоминающие пчелиные соты, привлекающие органические молекулы, кото­рые, в свою очередь, привлекают рыбу различных пород. Изделия, получившие название BlOreef®, можно устанавливать в прибрежные воды для создания сре­ды обитания для рыбы, водорослей и другой морской флоры и фауны в тех мес­тах, где естественные рифы были повреждены или разрушены [38].

Полипропилен

Хороший рынок существует для изделий из вторичного ПП, получаемых литьем под давлением или экструзией. Источником вторичных материалов яв­ляются промышленные отходы, сломанная или изношенная тара, сердцевина прядильных нитей, корпуса автомобильных аккумуляторов и бамперы.

С восстановлением использованной упаковки дело обстоит неважно. Иссле­дование Черчвуда с сотр. [40] показало, что во всем мире делалось несколько попыток восстановления бывшего в употреблении ПП, но все они оказались не­удачными. Препятствия состоят в следующем

• низкая доля ПП в уличном мусоре (в основном это упаковка от морожено­го и бутылки из-под сока);

• большое разнообразие сортов ПП в потоке отходов;

• отсутствие промышленных установок по автоматической сортировке ПП;

• высокая степень загрязнения остатками пищевых продуктов;

• деструкция ПП во время переработки;

• трудность смешения полимеров с предельной вязкостью (индексом рас­плава), включая различные сорта ПП и примеси ПЭ;

• разброс состава в различных партиях сырья.

Тем не менее испытания, проведенные различными исследователями, обна­ружили, что вторичный ПП подходит для широкого ряда применений, среди ко­торых:

• изделия, которые в настоящее время производятся из оригинального ПП, например, толстостенные цветочные горшки, тара для сбора винограда и т. д.;

• изделия, которые в настоящее время производятся из вторичного ПП, на­пример, пластмассовые брусья, ящики, паллеты, баки для мусора и т. п.

Результаты исследований показали, что основные препятствия для повтор­ной переработки имеют в настоящее время скорее экономический, чем техниче­ский характер [40].

Применение в автомобильной промышленности

Повторно переработанный ПП находит применение прежде всего в автомо­бильной промышленности — для изготовления бамперов, обтекателей, элемен­тов системы кондиционирования воздуха, воздуховодов и клапанов, щитков и приборных панелей.

В начале 1990-х гг. компания Volkswagen в Германии начала работу над проек­том по разборке и вторичной переработке совместно с компанией REKO, специали­зирующейся на этой проблеме. Вторичный ПП из бамперов восстанавливался и использовался для изготовления новых [36]. Бамперы из ПП от автомобилей FIAT повторно перерабатываются для изготовления воздуховодов приборного щитка и корпусов для воздушных фильтров. Бамперы гранулируются и рекомпаундируют - ся для производства вторичного ПП под маркой ReFax™. Восстановленный поли­мер используется также для защиты колесных арок некоторый моделей FIAT. Фран­цузский производитель автомашин Renault использует для своей модели Megan полипропиленовые бамперы из материала, состоящего на 100 % из переработан­ных бамперов [16]. Австралийская компания Omni Plastics перерабатывает бампе­ры в полимер для напольных ковриков, используемых в автомобилях компании Toyota.

Другие изделия

Вторичный ПП используется также для производства таких изделий, как ящи­ки, тара, пластмассовые брусья (с ПЭ) и офисные принадлежности, например, ско­росшиватели. В опытном производстве, в рамках совместного проекта нефтяной и полимерной отраслей промышленности Австралии, делалась попытка осуществить «почти замкнутый» цикл переработки загрязненных емкостей из-под нефти. Экс­периментальные контейнеры, заменяющие сталь, были успешно получены литьем под давлением при содержании 25 % загрязненного нефтью материала [22].

Полиэтилен низкой плотности

Восстановление изделий из ПЭНП и ЛПЭНП ограничено главным образом транспортировкой упаковочных (усадочных) и тепличных пленок. Они перера­батываются в такие изделия, как строительная пленка (гидроизоляция), мешки для мусора и тепличная пленка.

Пленочная продукция

Усадочная пленка — самая распространенная продукция из ПЭНП, собирае­мого для повторной переработки. Она легко восстанавливается, поскольку ее можно собрать в больших объемах (например, в супермаркетах) и чаще всего она вполне чистая. Многие компании рассматривают усадочную пленку и другие чистые источники промышленной и транспортировочной пленки как сырьевые материалы для производства новой пленки. Восстановленный материал исполь­зуется для изготовления упаковочных мешков, сельскохозяйственных и про­мышленных пленок, состоящих на 100 % из вторичного полимера.

Рынки стрейч-пленки имеют ограничения по наличию примесей, таких как грязь, бумажные этикетки и другие пластмассы. Кроме того, переработка стрейч - пленки встречает трудности из-за присутствия веществ, повышающих клей­кость; обычно это 5 % полиизобутилена, который добавляется, чтобы пленка луч­ше цеплялась за обертываемые товары. Клейкая поверхность собирает грязь, а усилитель клейкости делает развернутую пленку неудобной в обращении, в ча­стности, для резки.

Стрейч-пленка успешно перерабатывается несколькими компаниями в США, среди которых Dow и Mobil, которые делают из нее пленку для ручной обертки, мешки для мусора, а также контейнеры литьем под давлением и раздувным фор­мованием. Однако обычной практикой является использования смеси из неболь­шого количества стрейч-пленки (10-20 %) с другими пленками для минимиза­ции трудностей переработки.

Сельскохозяйственные пленки загрязнены почвой и химическими удобрения­ми, но все же в Европе было принято несколько программ по их повторной перера­ботке. British Polythene Industries построила перерабатывающий завод в Шотландии для измельчения, промывки и переработки до 8000 т в год силосной пленки и меш­ков, вкладышей, мешков для удобрений и покрытий паллет. Они превращаются в сельскохозяйственную и строительную пленку, мешки для мусора, силосных по­крытий и «Geoblock», используемый для защиты травы и укрепления временных дорог. Датская компания Replast перерабатывает сельскохозяйственные пленки либо в мешки для мусора, либо в новые пленки для сельскохозяйственных целей.

Другие изделия

Пластмассовые брусья — важное применение для восстановленных ПЭНП и ЛПЭНП. Одним из крупнейших производителей является компания TREX. Их пластмассовые профили изготавливаются либо из ПЭВП и ПЭНП, либо из

ЛПЭНП, полученных переработкой стрейч-пленки, мешков для бакалеи, меш­ков для сыпучих товаров, мешков для сухой чистки; древесное волокно исполь­зуется в качестве армирующего наполнителя. Древесное волокно увеличивает жесткость, обеспечивает защиту от УФ-света и усиливает сопротивление сколь­жению. Компания утверждает, что ее продукция практически не требует ухода и очень прочна в агрессивных средах [41-43].

Advanced Environmental Recycling Technologies, имеющая заводы в Арканзасе и Техасе, также использует смесь ПЭВП и ПЭНП для производства пластмассово­го профиля.

Полистирол

Вторичная переработка ПС встречает больше ограничений, чем другие рас­пространенные полимеры, из-за трудностей как со сбором, так и с собственно переработкой. Бывшие в употреблении емкости имеются в небольших количе­ствах, загрязнения значительны (маргарином, сыром и т. д.), и эту тару труднее идентифицировать, чем бутылки из ПЭТ или ПЭВП.

Производители полимеров в США предприняли существенные усилия и сделали крупные финансовые вложения в повторную переработку ПС, но ре­зультаты были неоднозначны. Попытки переработки упаковок из ПС со сторо­ны профильных компаний, таких как McDonalds, коммерческого успеха не при­несли.

Когда National Polystyrene Recycling Company (NPRC) только начинала свою деятельность, она планировала иметь, по крайней мере, шесть перерабатываю­щих заводов. Четыре предприятия работают до сих пор, а два закрылись. Как считает Апотекер [34], среди причин были следующие:

• желание NPRC снизить оперативное финансирование программы (начи­ная с 1991 г. компания сделала более 60 млн долл капитальных вложений);

• падение цен на оригинальный ПС, что оказало давление на цены, как вто­ричного продукта, так и собранные отходы;

• некоторые покупатели вторичного ПС на востоке США прекратили закуп­ку вследствие того, что правительственные организации и бизнес переста­ли приобретать продукцию и упаковку, содержащие вторичные материа­лы, а также из-за уменьшения правительственных заказов на вторичные компоненты [34].

♦ * и

Вторичный пенополистирол (ВПС) восстанавливается в кристаллический

ПС, хотя небольшая часть вновь переходит в ВПС. Английская компания Custo - трас построила перерабатывающий завод для переработки отходов ВПС в гра­нулы кристаллического ПС, предназначенные для экструзии и литья под давле­нием. Компания Erema Recycling of Austria разработала пробную систему для переработки вторичного ВПС в чистые наполненные газом микротаблетки для нового применения ВПС [44].

Строительные материалы

Швейцарская компания Rastra AG разработала технологию использования вторичного ВПС в сочетании с бетоном в производимые «на месте» изоляцион­ные бетонные строительные панели. ВПС измельчается в мелкие частички и сме­шиваются с портланд-цементом вместе с добавками, улучшающими смесимость. Панели стали популярным строительным материалом в США, где они произво­дятся по лицензии фирмы Rastra of the Americas. Подобно другим пеностеновым системам, панели обеспечивают хорошую теплоизоляцию. Недавнее исследова­ние показало, что величина «R» (мера качества теплоизоляции) панелей Rastra выше, чем у деревянных рамочных панелей с «битуминозной» (приготовленной из мягкого волокна) изоляцией [45].

Компания Amoco Foam Products освоила промышленное использование вто­ричного ПС (включая грейферы) для изготовления экструдированных изоляци­онных панелей. К сожалению, стоимость панелей, изготовленных из вторичного материала, превышает стоимость изделий из оригинального материала, и потре­бители не желают платить лишние деньги. Промышленная линия прекратила работу в 1997 г., поскольку по выражению одного из представителей компании, на рынке теплоизоляционных материалов «цена важнее материала» [46].

Г1С также используется для производства пластмассовых профилей для при­менения в строительстве и для изготовления мебели. Производитель — Extru - dawood Ltd. Здесь в ПС примешиваются добавки, в том числе красители и анти­пирены [47].

Кондиционеры грунта

Гранулированный ПС также применяется для кондиционирования почвы в посадочных компостах, хотя этот рынок невелик. В Австралии производители по­лимеров, изделий и дистрибьюторы пластмассовых кофейных чашек образовали промышленную группу под названием CupLink©. Программа CupLink включает сбор чашек в офисных зданиях, на спортплощадках и при проведении различных мероприятий (например, марафоны или концерты), превращение их в хлопья и добавление в посадочный компост. Хлопья заменяют речной песок или шарики из ПС, которые применяются в качестве наполнителей, улучшающих дренаж.

Упаковка

Вторичный ВПС используется для производства пенной упаковки. ACRO Chemical Со. поставляет на рынок продукт, называемый Dylite R2595B, в котором содержание вторичного полимера составляет 25 % [16].