Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Измельчение проводится в роторных измельчителях, а полученная крошка вследствие однородности по гранулометрическому составу не требует дополнительной грануляции. Размер крошки зависит от зазора между ножами измельчитсля, Ддя последующей переработки литьем под давлением целесообразно использовать крошку размером около 5 мм, для чего следует использовать калибровочную решетку с диаметром отверстий 8 мм и устанавливать зазор между ножами не более О,! мм.
Получаемую крошку можно добавлять в первичное сырье в любых количсствах без ухудшения качества выпускаемой продукции. Амортизованные изделия из ударопрочного полистирола после измельчения также можно повторно использовать, добавляя полученную 238 крошку в первичное сырье или смешивая с гранулами полиэтилена. Соотношение компонентов (ПС: ПЭ) следует регулировать с учетом конструкции и назначения будущего изделия из этой смеси. Для повторной переработки блочного полистирола его необходимо смсшивать с ударопрочным полистиролом в соотношении 70: 30 или модифицировать другими способами, так как этот полимер чрезвычайно хрупок, а также склонен к деструкции под воздействием механических нагрузок. При переработке отходов полистирольной пленки их подвергают агломерации в роторных агломераторах.
Отличительной особенностью полистирола является его хрупкость при комнатной температуре и высокая липкость даже при сравнительно небольшом нагревании. Уже при 80 'С, т.е. еще не расплавившись, частицы полистирола слипаются меж- Часть ИИ. Технологические решения па утилизации твердых отходов ду собой и налипают на детали оборудования. Образующиеся крупные агломераты мешают процессу, поэтому при переработке полистирольной пленки необходимо особо тщательно следить за температурой. Переработка отходов пенополистирола, который применяется для упаковки радиоприборов, аудиотехники, посуды, холодильников и других целей, требует особого подхода.
Отходы пенополистирола сначала нагревают в течение 7 мин до 110 'С, т.е. выше температуры стеклования, которая составляет 105 С. Объем вспененного полимера при этом уменьшается на 40 %. Полученную смесь вакуумируют при давлении 1,3 кПа, после этого ее объем уменьшается еще на 30 %. После этого отходы измельчают на роторных дробилках и используют для производства слегка вспененных изделий, так как полностью ликвидировать его ячеистую структуру даже после описанных операций не удается. К полистирольным пластикам относится и такой важный конструкционный материал, как АБС-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол). Он широко используется в автомобилестроении, радиотехнической промышленности и других отраслях. Дегали из него изготавливают как литьем под давлением из гранул, так и гермоформованием из листа.
В последнем случае количество образующихся при штамповке отходов достигает в отдельных случаях 40 %. Наиболее простым и эффективным способом утилизации отходов АБС-пленки также является их дробпенис и использование полученной крошки в качестве добавок к исходному материалу. При содержании в композиции до 20% (масс.) вторичного пластика эксплуатационные и технологические характеристики материала практически не отличаются от первичного полимера, Некондиционные пленочные материалы можно также использовать для получения методом прсссования многослойных вырубных плит с регулируемой послойно твердостью.
Оптимальная температура нагрева экструдера по зонам при переработке отходов АБС-пластика при его гранулировании.должна составлять 140 и 190 С. При температуре выше 200 С происходит интенсивная термодеструкция ЛБС-пластика, что приводит к значительному снижению его прочностных свойств и ухудшению других характеристик. 3.4.2. Особенности переработки отходов реактопластов При изготовлении изделий из реактопластов образуется значительное количество технологических отходов (до 20 %).
Рассмотренными выше способами переработать такие отходы нельзя, поскольку отличие реактопластов от термопластов заключается в образовании в процессе химической реакции трехмерной структуры, препятствующей переходу полимера в расплав при нагревании (или в раствор при растворении). Однако реактопласты содержат небольшое количество несшитого полимера, что позволяет использовать измельченные отходы этих материалов в качестве активного наполнителя, благодаря чему их можно вводить в качестве добавок к основному сырью и в другие композиции. Отходы реактопластов перерабатывают только там, где они образу- 239 Глава 3. Утилизация твердых отходов химичесюй промышленности ются.
Их собирают, измельчают и фракционируют. Вторичное использование термореактивных пластмасс существенно отличается от технологии переработки отходов термопластов. Различие начинается уже на стадии измельчения отходов. Отходы фенольных пресс-материалов с коротковолокнистыми или минеральными дисперсными наполнителями в виде заусенцев отформованных изделий, некондиционных таблеток, бракованных изделий и стружки измельчают на дробилках различного типа. Тип измельчающего оборудования в значительной степени определяет дисперсность получаемого продукта. Применение вибрационных мельниц позволяет получать частицы размером до 30 — 80 мкм, что дает возможность при изготовлении неответственных деталей доводить содержание вторичных материалов в пресс-порошках до 20% Измельченные отходы реактопластав нельзя использовать в качестве самостоятельного сырья, так как при изготовлении первичных деталей при нагревании до 150 — 200 С связующие, входящие в их состав, переходят в неплавкое и нерастворимое состояние.
Технология переработки отходов реактопластов, например фенольных пресс-порошков включает следующие стадии: подготовку и сортировку сырья; дробление и измельчение некондиционных таблеток, заусенцев и бракованных изделий; смешение первичных пресс-порошков с 10 — 20% измельченных отходов.
Собранные в цехе заусенцы и брак в бумажных крафт-мешках или другой удобной технологической таре направляются в отделение вторичных 240 пресс-порошков, где они сортируются для очистки последних от посторонних примесей. Малогабаритные изделия легко измельчаются в стандартных молотковых и зубчатых дробилках. Крупногабаритные изделия предварительно дробят в валковых дробилках. После предварительного дробления отходы измельчают в вибрационных мельницах, в загрузочном люке которых вмонтирован сильный магнит для удаления из измельчаемой массы случайно попавших туда металлических предметов. Измельченный материал классифицируют по крупности на ситах или других классификаторах, откуда крупная фракция возвращается на доизмельчснис, а мелкая поступает в смеситель, где смешивается в заданных пропорциях с первичным пресс-порошком. Из смесителя готовая смесь выгружается в бумажные крафт-мешки и подается на переработку. В состав оборудования, используемого для изготовления вторичных фенольных пресс-порошков, входят: вибромельница с бункером, вентилятор, циклон и смеситель.
Вторичные фенольные пресс-порошки не могуг быть использованы для получения тех же изделий, которые изготавливаются из первичных, вследствие снижения физико-механических свойств изделий и ухудшения их внешнего вида. Особую сложность представляют отходы стеклопластиков, которые состоят из реактопластов и непрерывного стеклянного наполнителя в виде нитей или текстильной основы. Чрезвычайно прочный стеклянный наполнитель для своего разрушения требует значительных затрат энергии. К тому же его частицы обладают высо- Часть $7И.
Технологические ретения ло утилизации твердых отходов кой абразивностью, что приводит к быстрому износу ударных органов измельчающего оборудования. Для измельчения отходов стеклопластиков используются дезинтеграторы специальной конструкции, основным ударным органом которых являются пальцы двух роторов, вращающихся навстречу друг другу с высокой скоростью (более 120 м/с). За время пребывания в камере дезинтегратора, которое составляет всего 0,25 с, материал разрушается с образованием частиц размером несколько микрон, приобретая совершенно.
новые физико-химические свойства. У частиц такого порошка имеются поверхностные функциональные группы, делающие его активным наполнителем. Кроме того, резко возрастает их удельная поверхность. Размер частиц органической части порошка, т.е. самого реактопласта, составляет 3 — 20 мкм.
Они агрегируются в конгломераты размером до 100 мкм, имеющие сфери-. ческую форму. Стеклянные частицы сильно вытянуты, нитеобразны, отношение длины к диаметру такой частицы составляет 1,5 — 2,0. Стеклопластиковые порошки называют органоминеральным наполнителем (ОМН). Помимо роли наполнителя он выполняет также роль модификатора: благодаря наличию функциональных групп на поверхности частиц при нагревании наполнитель участвует в химическом взаимодействии с полимером.
За счет этого ускоряется процесс образования трехмерной структуры, а полученные материалы приобретают высокие Физико-механические свойства. Использование ОМН в качестве наполнителей в композициях на основе реактопластов снижает время отверждения в 6 — 10 раз, повышает теплостойкость до 200 'С. Используют ОМН и для изготовления полимерных покрытий, в 'том числе лакокрасочных.
Такие покрытия имеют высокие декоративныс свойства, повышенные физико-механические характеристики и более высокую эксплуатационную долговечность. Введение ОМН в клеевые композиции на основе эпоксидных смол позволяет повысить прочность при отрыве в 1,5 — 2 раза при склеивании титанового сплава и на 10 — 15 % при склеивании стали. Время отверждения клеевой композиции снижается с 24 до 4 ч. Предельное содержание порошка стеклопластика в клее не должно превышать 33 %. Такие отходы можно использовать и в других отраслях промышленности." в металлургии — для осветления проката, в промышленности стройматериалов — для производства изделий из гипса, в дорожном строительстве — при изготовлении асфальтобитумных смесей, полимербетона, для устройства гидроизоляции промышленных сооружений, По сравнепию с полимербетоном на основе минеральных наполнителей полимер- бетоны на основе отходов стеклопластиков имеют повышенную деформативность в холодное время года, а также ускоренно отверждаются.
Полимербетонные смеси могут быть приготовлены в обычных бетономешалках или в специальных смесителях, общий цикл перемешивания не превышает 15 мин. Время твердения смеси при температуре воздуха 18— 20'С и влажности воздуха не более 60 % составляет 2 — 5 ч. Ниже приве- 241 Глава 3. Утилизация твердых отходов химической промышленности цены свойства полимербетона с соцержанием 30 массовых частей ОМН на 100 массовых частей композиции: Прочность при 20'С, МПа: при сжатии .......................,....... 20 — 70 при растяжении ...,.....................
7 — 25 Водонасышение, % (обьеми.) ....0,3 — О,б Относительное удлинение при 20'С, % .................................2,5 — 5,0 Мгновенный модуль упругости при 20'С, МПа...................... 2000 — 7000 Для утилизации крупногабаритных изделий из стеклопластиков, а также органо- и углепластиков разработан способ, заключающийся в медленном нагреве изделия до 600 С со скоростью 2 — 5 С в 1 мин без доступа воздуха, в результате чего происходит пиролиз органической части, разрушение композиционного материала, отделение металлических деталей. Получаемые активные угли могут быть использованы в различных областях (включая производство на их основе сорбентов для мецицины). 3.4.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
