Пластик – это неорганический материал, основой которого является синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Таким образом, понятия пластиковые и полимерные отходы являются синонимами.
Выделяют следующие виды пластиковых отходов:
- отходы из полиэтилена;
- отходы из ламинированной бумаги;
- отходы из полиэтилентерефталата (ПЭТФ);
- отходы из поливинилхлорида (ПВХ);
- отходы из полистирола;
- отходы из полипропилена.
Наиболее популярным пластиком является полиэтилен, в связи с чем отходы из данного материала составляют большую часть в структуре полимерных отходов (см. рисунок 1).
Рисунок 1. Структура пластиковых отходов по материалам, % (источник: НИЦПУРО)
Источники образования пластиковых отходов
На сегодняшний день выделяют как минимум три источника образования пластиковых отходов, в зависимости от которых различаются и области их применения:
1.Отходы синтеза полимеров (низкомолекулярные фракции полимеров, отходы в виде слитков-выливов, отходы чистки аппаратов и др.). Такие отходы в основном используют для производства изделий с невысоким уровнем требований к свойствам материала или для специальных целей.
2.Отходы переработки полимерных материалов в изделия (бракованные изделия, литниковые системы, слитки из смесей полимеров, образующиеся при чистке аппаратов). Бракованные изделия и литники после измельчения, как правило, используют как добавку к основному материалу для тех же изделий.
3.Отходы потребления (упаковка, предметы домашнего обихода, детали машин, приборов и др.). Такие отходы можно использовать только после сортировки и соответствующей обработки.
Вторичное сырье из пластиковых отходов можно использовать для изготовления различных видов продукции в зависимости от исходного материала.
Чаще всего переработанные пластиковые отходы используют в тех же отраслях, где и первичные материалы. На рисунке 2 представлены основные отрасли-потребители полимеров.
Рисунок 2. Отраслевая структура потребления пластиков в России, % (источник: ЕвроБалт)
В процессе переработки многие пластиковые материалы теряют первоначальные свойства, что сокращает сферу их применения. В настоящее время практически не существует продукции на 100% изготовленной из переработанного пластика: при производстве вторичное сырье, как правило, добавляется в первичное.
ПЭТФ
ПЭТФ обладает достаточно стабильными механическими свойствами, поэтому вторичный материал на его основе легко поддается переработке. Общемировой объем переработки вторичного ПЭТФ достигает 1 млн. тонн ежегодно. Наиболее распространенным сырьем являются пластиковые бутылки.
Вторичный ПЭТФ в основном используется для получения следующих видов продукции:
- дешевых волоконных материалов бытового и технического назначения (фильтры, нетканые материалы, автомобильные сиденья, сумки и др.);
- строительных материалов (полимербетонов, черепицы и др.);
- пленок технического назначения, листов, бандажных лент, пластиковых бутылок;
- тары технического назначения или не предназначенной для пищевых продуктов (коробок, вешалок, подставок и др.).
Также переработанный ПЭТФ может служить добавкой к другим видам полимеров и наполнителем в композиционных материалах и автомобильных пластиках. Кроме того, отходы ПЭТФ служат важным сырьем для производства первичного ПЭТФ.
Большая часть вторичного ПЭТФ используется для изготовления волокон, которые перерабатываются в текстиль или тканевые основы для производства одежды, ковровых покрытий. Также волокна можно использовать как утеплитель (для спальных мешков, зимней одежды и т.д.), наполнитель (например, для мягких игрушек) или в качестве искусственной шерсти.
ПЭТФ-волокна обладают рядом преимуществ по сравнению с другими синтетическими волокнами (например, нейлоновыми). В частности, стойкостью цвета, отсутствием необходимости в специальной химической обработке и лучшим окрашиванием.
Из пластиковых отходов и минеральных наполнителей (песка, золы) возможно изготовление полимербетона, прочного и долговечного материала. Его можно применять для ремонта бетона из портландцемента. Полимербетон легок, быстро затвердевает и образует прочное сцепление с бетонной поверхностью, его можно быстро наносить и восстанавливать, что очень важно для мостов и полов в производственных помещениях.
Продуктами из переработанного ПЭТФ являются также лист и лента. Лист применяется для изготовления пластмассовых коробок, которые составляют около 9% от общего объема использования вторичного пластика. Бандажные ленты предназначены в основном для промышленных целей.
Еще одна область применения вторичного ПЭТФ – изготовление тары. Стоит, однако, отметить, что речь в данном случае идет о производстве тары для непродовольственных товаров или упаковке по технологии "бутылка в бутылке" (вторичный материал здесь является промежуточным слоем, а внешний и внутренний слои состоят из первичного полимера).
Полиэтилен
В большинстве случаев при переработке полиэтилена удается достичь максимальной близости качества вторичного материала к первичному. Основная продукция, получаемая из переработанного полиэтилена, следующая:
- пленка для бытовой и промышленной упаковки (пакеты, сумки, мешки для сельскохозяйственных удобрений);
- садовая мульчирующая пленка;
- емкости различного объема;
- ирригационные трубы;
- обшивочные панели.
Из полиэтилена низкой плотности изготавливаются пленки для бытовой и промышленной упаковки, которые в дальнейшем и являются сырьем для вторичной переработки.
Переработка полиэтилена низкого давления (ПНД) возможна в тех же условиях и почти с такими же конечными свойствами, что и первичного пластика. По свойствам продукция из первичного и вторичного полиэтилена близка друг к другу, но в процессе многократно повторяющегося плавления качество переработанного материала ухудшается. На последнем цикле переработки из утилизируемой пленки возможно изготовление садовой мульчирующей пленки, требования к которой достаточно низки.
Области применения переработанного полиэтилена высокого давления (ПВД) достаточно разнообразны, но наиболее часто он используется для изготовления пленки и емкостей различного объема методом выдувного формования (при этом размер емкостей ограничен свойствами полимера). Емкости из полиэтилена изготавливаются либо полностью на основе отходов, либо частично (слой вторичного материала находится между слоями первичного полиэтилена). В основном из полиэтиленовых отходов изготавливают канистры, используемые для горюче-смазочных материалов и моющих средств.
Ирригационные трубы – еще один пример массовой продукции из переработанного полиэтилена высокого давления. Обычно они изготавливаются из смеси вторичного и первичного материала. Это позволяет повысить ударопрочность. Также возможно изготовление труб большого диаметра (до 630 мм).
Однако необходимо отметить, что не все виды отходов поддаются вторичной переработке. К неиспользуемым технологическим отходам полиэтилена относятся: крупные слитки, куски частично оплавленного деструктированного сырья, затвердевшие куски массы, вытекающей из цилиндра и уплотнений, утратившие физико-механические свойства, цвет, внешний вид, нагар и загрязненная, замасленная от чистки оборудования масса, слитки с присутствием клеевого связующего и слитки смешанных материалов с окисленными и посторонними включениями.
Полипропилен, полистирол и ПВХ
Основным источником вторичного полипропилена являются пластиковые короба, корпуса аккумуляторных батарей, бамперы, другие пластиковые детали автомобилей.
Упаковочные изделия из полипропилена в меньшей степени поддаются переработке. Таким образом, наиболее распространенной продукцией из переработанного полипропилена являются автомобильные детали: коврики, уплотнители, вентиляционные патрубки и др.
Качество вторичного полипропилена во многом зависит от тех условий, в которых эксплуатировался первичный материал. Чем меньше он пострадал от внешних воздействий, тем ближе свойства вторичного и первичного полипропилена. Но вторсырье практически не используется для производства таких же изделий. Чаще всего вторичный полипропилен смешивают с первичным и производят короба, корпуса, профили и другие виды продукции.
Возможностей переработки полистирола намного меньше, чем других материалов. Это связано с тем, что диффузия полистирола намного меньше, чем у других полимеров, процессы утилизации достаточно сложны, а разница в цене первичного и вторичного материалов невелика. В основном полистирол, бывший в употреблении, перерабатывается в исходные виды продукции. Из вторичного полистирола изготавливаются изоляционные панели, упаковочные материалы, утепляющая обшивка труб и другие изделия.
К технологическим отходам полистирола, не поддающимся переработке относят: нерегенерируемые отходы, образующиеся на стадии запуска экструдеров, при чистке машин и утратившие свои первоначальные свойства и внешний вид, застывшая загрязненная масса и термодеструктированные замасленные слитки, вытеки и перегоревший материал.
Наиболее распространенной продукцией, изготавливаемой из отходов поливинилхлорида, являются напольные материалы, в частности линолеум.
Среди технологических отходов поливинилхлорида, не поддающихся переработке можно отметить следующие: порошкообразные сметки, загрязненная замасленная масса, слитки перегоревшего материала, отходы с клеевыми связующими, посторонними включениями и смеси с разнородными материалами.
Российский рынок переработки пластиковых отходов
незнаю