Список тематических статей

Переработка полипропилена

Общие сведения

Переработка полипропилена является одной из разновидностей процессов получения изделий из пластмасс, собственно в общем виде называемой «переработка пластмасс». Суть процесса заключается в использовании полипропиленовых гранул (гораздо реже полипропилена в любой другой форме) в виде полимерного сырья с последующим расплавлением их и формованием необходимых изделий.

Следует различать вторичную переработку полипропилена, суть которой в сборе и последующей повторной переработке уже готовых полипропиленовых изделий. Ниже мы рассмотрим вторичную переработку полипропилена.

Переработка в изделия осуществляется путем литьевого, экструзионного, выдувного или другого процесса, каждый из которых описан в специализированной литературе и о каждом мы вкратце расскажем ниже.  

Характеристики материала

Полипропилен или ПП, PP (англ.) – это синтетический полимер пропилена (пропена), являющийся термопластом, то есть материал способный к многократной переработке. Полипропилен является сырьем для производства огромного множества изделий – от пленок и волокон до огромных мусорных баков и контейнеров. По международному стандарту изделия из ПП для вторичной переработки маркируются цифрой 5 в треугольнике.

ПП – очень подходящий для получения изделий материал, он достаточно прочен и стабилен при различных температурах переработки, достаточно легко плавится и формуется любыми методами формования пластмасс. Немаловажный факт, обеспечивающий широкий спрос на полипропилен – это его невысокая цена.

Все многочисленные марки полипропилена подразделяются на три большие группы:

- гомополимеры ПП, макромолекулы которых включают только мономер пропилен;

- блоксополимеры ПП, молекулы которых состоят из пропиленовых или этиленовых звеньев, находящихся в виде блоков в определенной последовательности;

- статистические (рандом) сополимеры ПП, в них звенья этилена и пропилена чередуются друг с другом в хаотическом порядке.

Описанные разновидности полипропилена отличаются друг от друга по свойствам. Так, рандом сополимер имеет гораздо большую прозрачность, чем два остальных типа. Оба вида сополимеров обладают гораздо более высокой морозостойкостью, чем гомополимер. Последний же существенно более твердый, чем сополимеры и т.д.  

Методы переработки полипропилена

ПП перерабатывают в изделия практически всеми основными методами производства изделий из пластмасс. Рассмотрим кратко эти методы.

1.   1. Экструзия

Для производства полипропиленовых изделий в основном применяются одношнековые экструдеры без зоны дегазации и длиной шнека 25-28D. Выпуск ПП труб и профилей проводят, используя высокомолекулярные гранулированные марки полипропилена при температуре 200-280 градусов С. Полипропиленовые пленки обычно выпускают на высокопроизводительных линиях, причем в отличие от полиэтилена, наиболее распространенной является плоскощелевая экструзия. Таким образом производится самый популярный упаковочный продукт – «хрустящая» биоксиально-ориентированная полипропиленовая (БОПП) пленка. Пленки и особенно волокна выпускаются из полимера с более низкой молекулярной массой и высокой текучестью.

1.   2. Литье под давлением

Огромное количество штучных изделиях выпускаются из полипропилена литьем – начиная от медицинских шприцев и прочих медизделий и заканчивая автомобильными бамперами. Литье проводят на стандартных машинах для литья пластмасс под давлением – термопластавтоматах всех типов при тех же примерно температурах, что экструзию – от 200 до 300 градусов С.

Рис.1. Изделия из ПП бытового назначения

Из этого полимера, кроме того, производят широкий ассортимент упаковочных изделий (укупорочные средства, емкости и контейнеры и т.п.), хозяйственные товары (изделия для кухни, ванной комнаты, уборки, хранения и т.п.), детские товары, изделия для сада и огорода, гаража, склада и т.д. Помимо прочего, полипропилен является сырьем для большого количества технических изделий: электротехнических, корпусных, некоторое количество конструкционных деталей и т.д.

1.   3. Прочие методы переработки.

Кроме двух основных методов ПП перерабатывается в полые изделия выдувным формованием, как экструзией с раздувом, так и инжекцией с раздувом. Такими способами получаются разнообразные бутылки, баночки, канистры и т.п. емкости. Особых требований по конструкции экструзионно-выдувных и инжекционно-выдувных машин для работы с полипропиленом нет.

Термоформованием (пневмо- или ваккумформованием) из предварительно экструдированных полипропиленовых листов производят различные тонкостенные емкости прежде всего упаковочного назначения, а также одноразовую посуду.

Изделия из полипропилена, например различные фасонные части трубопроводов изготавливают при помощи сварки полимерных полуфабрикатов всеми известными способами сварки пластмасс – контактной, сваркой трением, присадочным прутком и т.д. ПП также идеальный материал для декорирования изделий по технологиям IML (этикитирование в прессформе) и IMD (декорирование в прессформе). Перерабатывается этот неприхотливый материал и другими более редкими способами, например ротоформованием, штамповкой, спеканием и прочими.  

Вторичная переработка

Бытует мнение, что для полного разложения полипропилена в природе требуется до 500 лет. В этой связи в последние годы остро встал вопрос об утилизации и вторичной переработке полипропиленовых изделий (рециклингу). Самым простым способом для предприятий является сбор и измельчение собственного брака изделий и добавление полученного вторсырья вместо утилизации брака.

Более глубокий процесс вторичной переработки полимеров состоит из пяти основных этапов:

- сбор отработавших свой срок изделий,

- сортировка полимерных отходов;

- чистка и мойка вторсырья;

- измельчение и гранулирование вторичного ПП на специальной экструзионной линии (грануляторе);

- повторная переработка в изделия в чистом виде либо добавление к первичному полипропилену.

Рис.2. Продукты, готовые к рециклингу

Чаще всего вторично переработанный полипропилен применяется для производства: компаундов для автопрома, в частности для автомобильных ковриков и деталей экстерьера авто; труб; щеток, метел и щетины для них; технической пленки; толстостенных ёмкостей; корпусных изделий; различных профилей и т.д.

Вторичный ПП имеет более низкую стоимость, чем первичный полимер, но обладает сопоставимыми с последним свойствами. Как правило, показатель текучести расплава вторичных гранул несколько ниже исходного полимерного сырья, а прочностные свойства незначительно уступают.

Большой вклад в развитие вторичной переработки полипропилена и других полимеров вносит государство, различными способами стимулирующее применение вторсырья. В частности, таким стимулом стало введение для компаний, специализирующихся на переработке первичного полипропилена «утилизационного сбора», который могут платить не в полном объеме компании, работающие на вторичных полимерах.