Однако решение проблемы утилизации отходов полипропилена связана не только с организацией дробления, мойки и перегрануляции, но и с обеспечением вторичному сырью физико-механических свойств, максимально приближенных к свойствам полимера, так как полипропилен претерпевает изменения, негативно влияющие на их структуру. [13]
Основным способом борьбы с термоокислительной деструкцией полипропилена является введение в них антиоксидантов или стабилизаторов. В настоящее время некоторые зарубежные фирмы, в частности, Швейцарская фирма "Сиба", выпускает рецептуры стабилизаторов, содержащих еще и ряд ингредиентов, позволяющих не только предотвратить дальнейшую деструкцию полимеров, но и в некоторой степени, восстановить их свойства. Эти комплексные рецептуры получили название рециклизаторов. Их вводят в количестве от 0,2-0,4% от массы полимера. Наиболее рациональным способом введения рециклизаторов в полимеры, является использование их концентратов, особенно многофункциональных концентратов, содержащих несколько аддитивов, каждый из которых выполняет в полимере свою конкретную функцию.
Уже в течении многих лет очень хорошо зарекомендовали себя установки по переработки отходов термопластов, представляющие собой комбинацию из узла разрывания, экструдера с гранулирующей головкой.
Технические преимущества этих установок:
прямая комбинация узла разрывания и одношнекового экструдера означает экономию промежуточного транспортирования и складирования материала;
загрузка экструдера подогретым уплотненным материалом приводит к тому, что можно использовать более короткий экструдер, обеспечить меньший износ шнека и цилиндра и снять термическую нагрузку и окисление материала;
возможность переработки материалов с влажностью до 4%, а на установках с вакуумом и двойной дегазацией до 8%.
Экономические преимущества:
очень хорошее соотношение цены и производительности;
экономия до 40% энергии по сравнению с многоступенчатой переработкой;
компактное незанимающее много места исполнение;
пластифицированный, великолепно отфильтрованный в расплавленном состоянии гомогенный гранулят, мало уступающий по своим качествам первичному.
Производительность установок такого типа от 100 кг/г до 2000 кг/г.
Основная задача при проектировании и изготовлении оборудования для переработки отходов является исключение по мере материала при изготовлении изделия и обеспечение максимального возврата материалов в процесс.
В настоящее время на заводе ЗАО "Атлант" (Беларусь) изготавливаются серии дробилок:
1. дробилка передвижная БЗС 0090М.
2. дробилка БЗС 0131.
3. дробилка БЗС 0139.
Эти дробилки относятся к типу малооборотистых.
Особенность этих дробилок - низкий уровень шума (менее 70 дБ), незначительное содержание пыли, что обеспечивается низкой скоростью вращения инструмента (28 об. /мин), самозатачивающиеся инструменты, который гарантирует продолжительную эксплуатацию дробилки без переточки инструмента. [14]
За рубежом проблема утилизации отходов является одной из наиболее острых проблем современной цивилизации. С целью ее решения в последнее время предпочтительное развитие получает производство биоразлагаемых полимеров: Biopol, Bioceta, EcoPlato, Bioplast, Bionolle, Ecoflex и другие. Также важным направлением в США и Европе является рециклирование отходов пластмасс и получения материалов, продуктов или изделий пригодных к дальнейшему использованию. [15]
Ассортимент термопластавтоматов, выпускаемых в России, также постоянно обновляется например, Красноярский машиностроительный завод наладил выпуск термопластавтоматов моделей ДК 160-01, ДК 250, ДК 400. ТПА традиционно выполнены в горизонтальной компоновке со встроенным гидроприводом механизмами запирания, впрыска и узлом пластикации. Технические характеристики и параметру соответствуют лучшим аналогам известных зарубежных фирм, а стоимость существенно ниже. С 2001 года ТПА комплектуются системой управления, разработанной НПК "Кранавтоматика" (Красноярск). На СУ ТПА осуществляется цифровая индикация диагноза неполадок, отображающая не сработавший элемент, а также обеспечивается функционирование блокирующих устройств, повышающих безопасность обслуживающего персонала и безаварийную работу ТПА. [16]
Исходя из выше сказанного, при изготовлении вкладышей для придания антистатических свойств вводится концентрат антистатической добавки марки Т 0021/01, ТУ 2243-001-231-24265-2000.
Для уменьшения продолжительности цикла литья под давлением вкладышей ТПА KuASY, а соответственно уменьшение энергоемкости процесса, увеличение производительности ТПА, уменьшение себестоимости изделия рекомендуется применение бункера с устройством загрузки материала в токе горячего воздуха, которое состоит из нагревательного элемента и вентилятора, подающего горячий воздух противотоком в загрузочный бункер ТПА.
Для организации линии по переработки отходов используется: установка универсальная для измельчения полимерных отходов, экструдер ZSK-57, водокольцевой гранулятор WRG-230, барабанная сушилка. Линия обеспечивает необходимую производительность, энергоемкость, качество получаемого гранулята, который подается в технологический процесс.
Для обеспечения автоматизации процесса при транспортировки материала применяется пневмотранспортная установка.
Совершенствование технологии переработки прогрессивных термопластов необходимо вследствие широкомасштабного их внедрения и расширяющегося применения, поскольку они обладают комплексом ценных механических, тепло-физических и диэлектрических характеристик. [10]
Сырьем для производства вкладышей служит полипропилен низкого давления марки 21020-06 или пропилен среднего давления марки 01020-06, со светостабилизирующей, термостабилизирующей и антикоррозионной добавкой, слабоокрашенный для изделий народного потребления и технического назначения первого сорта. [17]
Полипропилен поступает на производство в виде гранул одного цвета размером 2-5 мм. Допускаются гранулы размером свыше 5 до 8 мм и менее 2 мм, массовая доля которых не должна превышать 3% от массы партии, для полипропилена среднего давления - 5% от массы партии.
Характеристика полипропилена марки 21020-06 (высший сорт) представлена в таблице 3.
Таблица 3
| Свойства материала | Единицы измерения | Значения |
| Показатель текучести расплава (ПТР) | г/10 мин. | 1,5-2,4 |
| Разброс значений ПТР в пределах партии | %, не более | ±8 |
| Насыпная плотность | кг/м3 не менее | 500 |
| Количество включений | шт. не более | 1 |
| Массовая доля золы | %, не более | 0,035 |
| Массовая доля летучих веществ | %, не более | 0,09 |
| Массовая доля атактической фракции | %, не более | 1,0 |
| Массовая доля изотактической фракции | %, не более | 96 |
Характеристика полипропилена марки 01020-06 (первый сорт) представлена в таблице 4.
Таблица 4
| Свойства материала | Единицы измерения | Значения |
| Показатель текучести расплава (ПТР) | г/10 мин. | 1,5-2,4 |
| Разброс значений ПТР в пределах партии | %, не более | ±15 |
| Количество включений | шт. не более | 3 |
| Массовая доля летучих веществ | %, не более | 0,10 |
| Предел текучести при растяжении | МПа (кгс/см2), не менее | 31 (316) |
| Относительное удлинение при разрыве | %, не менее | 600 |
| Массовая доля изотактической фракции | %, не более | 96 |
Свойства полипропилена (готовой продукции) представлены в таблице 5.
Таблица 5
| Свойства материала | Единицы измерения | Значения |
| Плотность | Кг/м3 | 900-910 |
| Водопоглощение за 24 часа | % | 0,01-0,03 |
| Линейная усадка в форме | % | 1,0-2,5 |
| Температура плавления | °С | 160-168 |
| Теплостойкость при нагрузке 46 Н/см2 | °С | 140-145 |
| Температура хрупкости | °С | (+5) - (-15) |
| Коэффициент линейного расширения(30-100) °С | 1/°С | (1,1-1,8) *10-4 |
| Удельная теплоемкость при 20°С | кДж/кг°С | 1,93 |
| Коэффициент теплопроводности | ВТ/м°С | -0,22 |
| Разрушающее напряжение при растяжении | МПа (кгс/см2) | 24,5-39 (250-400) |
| Относительное удлинение при разрыве для марки 21020 | % | 200-1000 |
| Максимальная температура при длительной эксплуатации изделий (без нагрузки) | °С | 100-110 |
Для окрашивания вкладышей применяется концентрат "Баско" марки Т 1910 цвет черный ТУ 2243-001-23124265-2000 партия 237-00, 25.01.2000, для модификации применяется концентрат антистатической добавки "Баско" марки Т 0021 ТУ 2243-001-231-24265-2000 партия 8-00 25.01.2000. [5]
Характеристики концентратов "Баско".
Внешний вид - гранулы размером в пределах 2-5 мм. Допускается наличие гранул размером менее 2 мм в количестве до 1% и более 5 мм в количестве до 1%.
Цвет (оттенок) окрашенного полимера - должен соответствовать цвету образца из утвержденного ассортимента или контрольного образца, согласованного между изготовителем и потребителем.
Полное цветовое различие от эталона, ΔЕ, у. е. не более (по требованию) …3,00
Количество окрашивания - образец должен быть равномерно окрашен по тону без разводов и включений размером более 0,5 мм.
Насыпная плотность концентрата, г/см3 …0,45-1,0.
ПТР концентрата, г/10 мин., не менее …3,0.
Термостойкость, °С, не менее …200.
Миграционная стойкость - миграция красителя отсутствует.
Для изготовления концентратов "Баско" используют сырье, соответствующее нормативным документам, утвержденное в установленном порядке, имеющее сертификаты фирм-изготовителей и разрешенное к применению органами Госсанэпиднадзора.