СБОРНИК СТАТЕЙ И ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ПЕРЕРАБОТКИ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Вторичное использование полиэтилентерефталата

Впервые полученный в 1940-е годы, полиэтилентерефталат (ПЭТФ) первоначально предназначался для производства волокон, но уже в 1960-е годы начал использоваться для производства пленки. Торговые названия полиэтилентерефталата — «полиэстер», «лавсан», «дакрон» и др. Первые литьевые материалы на основе ПЭТФ появились на мировом рынке в конце 60-х годов, и пионером в этом деле является фирма «Du-Pont», США. В 1977 году компания Pepsi начала выпуск своих напитков в бутылках из ПЭТФ.

Комплекс ценных свойств полиэтилентерефталата обусловил его широкое применение во многих областях промышленности. ПЭТФ используется в производстве мебели, автомобилей и машин, в производстве тканей и волокнистых материалов, одежды и обуви. Пленка из полиэтилентерефталата служит основой для производства магнитных носителей (аудио, видео кассет, компьютерных дискет) и фотопленок. Значительное место полиэтилентерефталат занимает в производстве различной тары и упаковки. Большую часть отходов из полиэтилентерефталата составляют изделия, выбывшие из употребления. К ним относят товары ширпотреба, упаковку, емкости для жидкостей, композиционные материалы и т. п. Отходы полиэтилентерефталата имеют код ФККО 5710390001005 и относятся к V классу опасности для окружающей среды (практически неопасные). Ежегодно в России образуется порядка 300- 400 тыс. т отходов полиэтилентерефталата, из них около 180 тыс. т составляют бутылки из-под напитков. Сбором и заготовкой отходов полиэтилентерефталата занимаются в основном предприятия отрасли вторичных ресурсов, а также коммунального хозяйства. Основной объем вторичного ПЭТФ заготавливается в компактных источниках образования, т. е. на промышленных предприятиях, где образуются производственные отходы в процессе литья изделий (в основном преформ) и при изготовлении емкостей путем раздува. Сбор выбывших из употребления изделий и упаковки производится через приемные пункты вторичного сырья, а также и путем раздельного сбора в местах и1086 образования. Выделение отходов ПЭТФ из бытового мусора производится на мусоросортировочных предприятиях. Как показывает опыт работы мусоросортировочных заводов, оператор из общего потока поступающего мусора может только отсортировать ПЭТФ-бутылки. Снимать крышки, кольца и этикетки оператор на сортировочном конвейере не в состоянии. Заготовка вторичного полиэтилентерефталата (в основном бутылок из под напитков) через сети приемных пунктов экономически малоэффективна, низкая заготовительная стоимость бутылки не стимулирует население к сдаче вторичного сырья. Наиболее эффективен раздельный сбор отходов ПЭТФ. Этот метод получил широкое распространение за рубежом и начинает развиваться в России. В некоторых городах есть удачный опыт раздельного сбора бытовых отходов, где сортировкой ПЭТФ-бутылок занимаются дворники по договору с заготовителями. Такой способ заготовки, видимо, наиболее перспективен в российских условиях, т. к. обеспечивает достаточную чистоту собранного материала (с бутылок снимаются крышки, кольца и этикетка). Идентификация бутылок, как правило, не вызывает затруднений. Все бутылки из-под напитков изготовлены из ПЭТФ, а на бутылках из-под других жидкостей, изготовленных из ПЭТФ, стоит знак «трех стрелок» с цифрой «1». Основное внимание уделяется сортировке по цвету. Согласно ТУ 2298-014-01877509- 00 «Сырье полимерное вторичное необработанное» сырье вторичное полиэтилентерефталатное относиться к 6 группе. Согласно этим техническим условиям полимерные отходы должны быть рассортированы на 4 цветовые группы: темные цвета (черный, коричневый, темно-

Коричневый); сине-зеленые цвета (синий, зеленый, голубой, серый, фиолетовый); белый (неокрашенный); другие цвета (красный, оранжевый, желтый, кремовый). Полимерное сырье не должно содержать посторонних примесей в виде макулатуры, тряпья, металла, дерева, резины, стекла.

Данные ТУ также регламентируют требования безопасности и охраны окружающей природной среды, правила приемки, методы контроля, транспортирование и хранение вторичного полимерного сырья. Собранные бутылки обычно прессуются в кипы для удобства транспортировки, сокращая объемы до 10 раз, и далее отправляются для вторичной переработки. Пакетирование чистых бутылок (без крышек) не вызывает особых вопросов, однако наиболее подходят для этой операции горизонтальные и автоматические пакетировочные прессы. У распространенных вертикальных прессов недостаточно большой ход плиты (разрабатывались они для макулатуры), поэтому на формирование пакета из ПЭТФ-бутылок затрачивается больше времени, чем это происходит с макулатурой. Среди характерных свойств ПЭТФ — «память», или тенденция материала возвращать первоначальную форму после снятия давления. Для ограничения возврата бутылок к первоначальной форме в прессах используют «ограничительные собачки», которые препятствуют сжатой пластмассе двигаться вдоль стен камеры пресса. Бутылки с крышками создают дополнительные проблемы, т. к. плохо сжимаются. Крышки приходится снимать или протыкать бутылки острым прутом, что снижает производительность и требует дополнительные рабочие места. Для обеспечения сминаемости бутылок предлагается оснащать автоматические пакетировочные прессы специальными перфораторами. Такие перфораторы автоматически прокалывают поступающие ПЭТФ бутылки перед их пакетированием. Расширение масштабов переработки пластмассового вторичного сырья сдерживается рядом факторов. Основные процессы переработки требуют отделения пластмасс от других отходов, а также сортировки их по видам и очисткой. Это ведет к росту издержек производства, которые могут достигать 40-50 % общих затрат на получение вторичной продукции. Легче перерабатываются промышленные отходы пластмасс. Сложнее перерабатывать пластмассы, которые попадают в мусор. Так как использованные ПЭТФ бутылки составляют значительную проблему, существует множество различных предложений на поставку комплектных технологических линий для их переработки. В основном оборудование рассчитано на и1087 переработку использованных ПЭТФ бутылок. Все линии включают мойку и отделение посторонних включений, а также измельчение. Конечным продуктом переработки таких линий являются чистые ПЭТФ хлопья до 10 мм. Основные принципиальные различия технологического процесса состоят в последовательности операций, способе измельчения и процессах отделения примесей. Это, в свою очередь, продиктовано видом перерабатываемого сырья. Многие линии включают в состав участки сортировки и контроля поступающего сырья, позволяющие принимать загрязненную и смешанную бутылку. Производительность установок в основном зависит от загрязненности исходного сырья и способности оборудования эффективно отделять примеси. Переработка полиэтилентерефталата требует строгого соблюдения технологических режимов, в значительной степени влияющих на качество получаемого продукта. Около трети вторичного ПЭТФ используется для изготовления волокна. Остальные направления применения вторичного ПЭТФ включают производство листа и пленки, бандажной ленты и процесс «бутылка в бутылку». Волокна из вторичного ПЭТФ находят самое различное применение. Геотекстильное полотно, возможно, станет изготавливаться полностью из вторичного ПЭТФ при условии обеспечения стабильного качества и гарантированных объемов поставок. Другие применения волокна включают изготовление автомобильных аксессуаров (ковры, обивка), а также ковровых покрытий для жилых и офисных помещений. Приблизительно 70 % всего вторичного европейского ПЭТФ используются для производства волокон полиэстера. Волокна большого диаметра используются в качестве утеплителя спортивной одежды, спальных мешков и наполнителя для мягких игрушек. Вторичный ПЭТФ также используется для изготовления волокон меньшего диаметра. Из них получают искусственную шерсть, используемую для трикотажных рубашек, свитеров и шарфов. Такие ткани могут содержать до 100 % вторичного материала (теплый свитер из искусственной шерсти использует 25 переработанных ПЭТФ бутылок!). Лист и лента — «классические» продукты из вторичного полиэтилентерефталата. Лист производится для изготовления пластмассовых коробок (для фруктов и яиц). Контейнеры для яиц и другие пластмассовые коробки (типа коробок для ягод) занимают приблизительно 9 % общего объема использования вторичного ПЭТФ. Другие облас