ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В СОРБЕНТЫ
Создание новых отраслей промышленности, укрупнение городов и вовлечение в среду обитания человека новых синтетических материалов, без учета возможных экологических последствий, привело к резкому росту количества отходов, в биосфере резко возросла концентрация вредных и особо вредных отходов [1].
Широкое применение в промышленности нашли волокна из капрона, полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Эти волокна обладают хорошими фильтрующими свойствами, высокой химической стойкостью и низкой влагоёмкостью, но не выдерживают более высокой температуры, чем ткани на основе лавсана и нитрона [2-3].
Волокнистые сорбенты, применяемые для очистки воды и воздуха достаточно дороги, поэтому важной задачей является создание производства дешевых волокнистых сорбентов. Сырьем, доступным в любых нефтедобывающих районах России, являются отходы и утиль термопластов бытового назначения, которые составляют от 9 до 13 % массы твердых отходов, или более 13 кг на одного среднесписочного жителя России.
Проблема утилизации полимерных отходов в настоящее время является планетарной, поэтому законодательством ряда стран поощряется деятельность сборщиков отходов бытовых термопластов. Задача одна - снизить стоимость переработки и утилизации термопластов. Таким образом, задача создания высоко рентабельной промышленной технологии и оборудования по переработке отходов термопластов в волокнистые материалы с последующим их использованием в промышленном оборудовании для очистки воды и воздуха представляется достаточно актуальной и согласуется с Концепцией устойчивого развития общества.
В процессе исследований по переработке термопластов в волокнистые материалы применялось следующее сырье: товарный полипропилен марки 21030-16 ÷ 21060-16, дробленные одноразовые шприцы (штоки и корпуса отдельно), дробленную полиэтиленовую пленку, дробленые катушки из полистирола и дробленые бутылки из-под напитков из полиэтилентерефталата. При проведении экспериментов гранулированные или предварительно измельченные отходы термопластов загружались в экструдер, в котором нагревались и расплавлялись до 150-300 0С (в зависимости от температуры плавления исходного сырья) и шнеком экструдера подавались во вращающийся реактор, снабженный нагревателем для нагрева пленки расплава на стенках реактора до температуры, обеспечивающей необходимую для формования волокна вязкость расплава полимера.
Производительность установки и диаметр получаемого волокна определяются расходом расплава полимера из экструдера, скоростью вращения чаши и температурой внутренней стенки чаши, при которой обеспечивается прогрев массы расплава полимера до требуемой вязкости с минимальной его деструкцией. Для увеличения производительности установки возможна подача расплава полимера в несколько рабочих органов от одного высокопроизводительного экструдера. Вертикальное расположение рабочего органа позволило решить еще одну важную задачу - механизированный сбор волокна на ленточном трaнcпортере в виде ленты нетканого волокнистого материала. Плотность укладки, толщину ленты волокнистого материала и прочностные хаpaктеристики волокна можно регулировать расходом воздуха вытяжного вентилятора под трaнcпортером, расстоянием между трaнcпортером и рабочим органом, а также температурой и расходом воздуха, подаваемого из кольцевого распределителя для формирования волокна.
Определяющими технологическими параметрами получения волокна являются температура расплава, окружная скорость на кромке вращающегося реактора и массовый расход термопласта. Методом ортогонального планирования эксперимента были определены оптимальные параметры технологии получения волокна:
G = 42 + 40T + 3,5V + 3,5TV (1)
d = 130 - 110T - 35V + 25TV (2)
где G - выход волокна, % мас.;
d - диаметр получаемого волокна, мкм;
T - температура расплава, 0С;
V - окружная скорость на кромке вращающегося реактора, м/с.
С ростом температуры расплава и окружной скорости на кромке реактора, увеличивается выход волокнистого материала при одновременном уменьшении его диаметра. Оптимизацией технологических режимов получения волокон на установке удалось увеличить выход волокна из исходного сырья до 94 % массовых и получить ленту нетканого волокнистого материала.
Полученные волокнистые материалы из отходов полипропилена обладают высокой устойчивостью к воздействию минеральных и органических кислот, щелочей и имеют верхнюю рабочую температуру 90 - 110 0С. Полиэфирные волокна из отходов полиэтилентерефталата устойчивы к воздействию кислот, органических растворителей, окислительных и восстановительных реагентов, однако они подвержены воздействию щелочей. Верхняя рабочая температура этих волокон составляет 140 0С. Низкая верхняя температурная граница применения полученных волокон обусловлена деструкцией полимеров при их повторной термической переработке и, как следствие, снижением молекулярной массы и температуры плавления полученных материалов. По данным термогравиметрического анализа проведенного на дериватографе Q-1500D потери массы товарного гранулированного полипропилена начинаются при 300 0С (7,8 %), а для волокна полученного из измельченных изделий полипропилена такой же марки, в частности корпусов одноразовых шприцов, потеря массы 0,3 % зафиксирована при 200 0С. Товарный гранулированный лавсан начинает терять массу при 350 0С, а волокно полученное из измельченных изделий (бутылки), теряет 0,5 % массы уже при 250 0С.
В ходе экспериментов были оптимизированы режимы получения волокон как из индивидуальных термопластов так и из их смесей. Необходимость постановки таких исследований диктовалась исключительно требованиями рынка - минимальные затраты при первичном сборе и сортировке сырья. Определены температурные режимы переработки отходов термопластов и их смесей при окружной скорости на кромке реактора более 7,1 м/с в волокнистые сорбенты и определены возможные области применения получаемых материалов.
На основании проведенных исследований показано, что на установке безфильерного формования получены волокнистые сорбенты из отходов термопластов, которые могут эффективно применяться для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Ламед Франсуа. Основы прикладной экологии / Пер. с франц. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 187 с.
- Новые химические волокна технического назначения. - Л., «Химия», 1973. - 200с.
- Ужов В.Н.. Очистка промышленных газов фильтрами / Ужов В.Н., Мягков Б.И. Из-во «Химия», М., 1970 - 320с.
Статья в формате PDF
182 KB...
01 09 2026 4:57:54
Статья в формате PDF
98 KB...
31 08 2026 4:33:39
Статья в формате PDF
280 KB...
30 08 2026 11:40:15
Статья в формате PDF
299 KB...
29 08 2026 14:54:20
Статья в формате PDF
118 KB...
28 08 2026 14:28:25
Статья в формате PDF
139 KB...
26 08 2026 9:57:42
Рассмотрены физико-химические параметры гаматогенных флюидов порфировых систем различных геодинамических обстановок. Показаны отличия в хаpaктере развития и изменения флюидного режима различных по масштабу оруденения порфировых месторождений. Высказано предположение о важной роли возникновения нестабильности в листосфере, астеносфере и более глубоких геосфер с участием плюмтектоники при формировании крупных порфировых систем.
...
24 08 2026 17:44:44
Статья в формате PDF
120 KB...
23 08 2026 12:24:22
Статья в формате PDF
250 KB...
22 08 2026 22:19:45
Статья в формате PDF
300 KB...
21 08 2026 1:48:43
Статья в формате PDF
93 KB...
20 08 2026 9:37:36
Статья в формате PDF
300 KB...
19 08 2026 16:11:15
Статья в формате PDF
107 KB...
18 08 2026 14:37:17
Статья в формате PDF
100 KB...
17 08 2026 0:35:25
Статья в формате PDF
305 KB...
16 08 2026 13:46:11
Статья в формате PDF
116 KB...
15 08 2026 0:39:35
Статья в формате PDF
122 KB...
14 08 2026 6:58:51
Статья в формате PDF
330 KB...
13 08 2026 14:14:21
Статья в формате PDF
241 KB...
12 08 2026 2:26:19
Обучение любому иностранному языку начинается, как правило, с обучения фонетике. Каждый национальный язык имеет свою неповторимую индивидуальную фонетическую систему, которая говорящим на этом языке представляется самой удобной. Фонетическая система вьетнамского языка сильно отличается от фонетической системы русского. Для вьетнамских студентов работа по обучению произношению должна строиться с учётом особенностей вьетнамского языка. В статье были показаны всевозможные трудности в обучении фонетике русского языка вьетнамских студентов, начиная с обучения звуков русской речи до интонации. Вместе с тем были предложены способы устранения ошибок при обучении фонетике русского языка вьетнамских студентов.
...
09 08 2026 4:30:32
Установлено, что замачивание семян люцерны и опрыскивание вегетирующих растений в растворах микроэлементов бора, марганца, цинка, меди на первых этапах органогенеза способствует ускоренной закладке генеративных органов, образованию бугорков, дающие начало листьям и прилистникам, количество заложившихся цветков, боковых и пазушных соцветий, нарастание верхушечного конуса главного и боковых побегов. Опрыскивание микроэлементами по вегетирующим растениям на четвертом этапе органогенеза благоприятно влияет на формирование зачаточных кистей с большим числом цветочных бугорков, и увеличивают жизнеспособность пыльцы. Наибольшая эффективность отмечается при замачивании и опрыскивании бором, марганцем и медью.
...
08 08 2026 6:10:19
Статья в формате PDF
250 KB...
07 08 2026 15:13:20
Статья в формате PDF
112 KB...
05 08 2026 7:55:49
Статья в формате PDF
135 KB...
04 08 2026 6:38:37
Статья в формате PDF
115 KB...
03 08 2026 18:17:30
Статья в формате PDF
310 KB...
02 08 2026 7:46:56
Описаны причины развития и особенности лечения больных воспалительными заболеваниями лобных пазух в регионе Северного Кавказа по данным Ростовской ЛОР клиники и ЛОР кафедры Ставропольской Медицинской Академии. Рассмотрены направления в совершенствовании метода трепанопункции в этих клиниках.
...
31 07 2026 2:21:12
Статья в формате PDF
88 KB...
28 07 2026 11:59:22
В работе исследовалось влияние внутримышечного введения пирацетама на метаболизм коллагена и фосфорно-кальциевый обмен у крыс, подвергавшихся ежедневной тепловой нагрузке по 10 минут в течение 7 суток. Введение ноотропа в дозе 400 мг/кг снижало активность коры надпочечников, ингибировало катаболизм коллагена и стимулировало процессы его синтеза у крыс в условиях тепловой нагрузки, нормализовало уровень кальция в крови. Обсуждаются возможные механизмы действия пирацетама на систему нейро-эндокринной регуляции и состояние костной ткани.
...
26 07 2026 10:19:17
В работе обосновано применение метода Дэвиса для оценки коэффициентов активности ионов, образующихся в кислотно-основной системе, при определении термодинамических констант диссоциации ароматических кислот в среде диметилформамида.
...
25 07 2026 14:10:17
Проведена работа по полевому и лабораторному изучению современного гидрохимического состояния воды и донных отложений рек зоны воздействия угледобывающего промышленного комплекса Южной Якутии. На основе анализа результатов исследований дана оценка качества данных водотоков. Установлено загрязнение нормируемого содержания некоторых компонентов воды естественного и техногенного хаpaктера.
...
24 07 2026 10:44:36
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
