Производство пластмасс растет с каждым годом в геометрической прогрессии, поэтому вопрос о переработке пластмасс вызывает большой интерес. Большое разнообразие полимерных материалов, выпускаемых промышленностью, стало основополагающим моментом для создания новой научно-технологической дисциплины – технологии переработки полимеров.
Термин «полимерные материалы» включает в себя 3 больших по составу группы:
- Полимеры;
- Пластмассы;
- Композиционные полимерные материалы или армированные пластики.
Основной компонент для получения материалов всех трех групп – полимеры, определяющие основные технологические свойства.
Технология переработки пластмасс базируется на технологии переработки полимеров и занимается изучением свойств новых материалов на основе полимеров, пластификаторов и наполнителей; разработкой методов предварительной подготовки материала, самого процесса переработки, изготовления изделий из полученного материала и их последующей обработке или декорирования. Конечная цель переработки пластмасс – получение изделий с заданными свойствами.
Полимеры
Полимеры представляют собой огромные молекулы, образованные из молекул меньшего размера. Они формируются в особые пространственные структуры, которые могут видоизменяться под воздействием давления или высокой температуры.
Полимеры легко формуются. В результате получаются легкие прочные изделия, которым не требуется защита от коррозии.
Высокая технологичность процесса изготовления изделий из полимеров не включает операции по обработке их поверхностей.
Получение и основные свойства пластмасс
Пластмассы получают на основе полимеров с включением в состав дисперсных или коротковолокнистых наполнителей, пигментов, стабилизаторов и других добавок, необходимых для придания материалу определенных свойств. Добавки и наполнители не образуют, в отличие от полимеров, длинных структурных образований и вписываются в уже сформированные.
Наполнители могут быть:
- минеральными (тальк, песок, каолин);
- органическими (древесная мука, волокна, нити, бумага).
Пластификаторы добавляют для повышения эластичности и морозостойкости, которые представляют собой органические вещества типа масел. Стабилизаторы стабилизирую структуру и защищают от старения.
Физико-механические и химические свойства пластмасс определяются полимерной основой: молекулярной массой, структурным расположением молекул, формируют нужные свойства, а также технологию обработки, вид и количество добавок. Технология переработки пластмасс предоставляет очень важную возможность – получение материалов с заданными свойствами путем комбинации компонентов и методов их обработки.
Благодаря широкому спектру свойств пластмассы нашли обширное применение в следующих отраслях:
- машиностроении;
- строительстве;
- электронной промышленности;
- в изготовлении изделий бытового назначения, мебели и других отраслях.
На большие группы пластмассы подразделяются по их способности к последующей вторичной переработке:
- Термопласты можно расплавить, заново придать им форму без потери эксплуатационных качеств.
- Ректопласты не поддаются переплавке и теряют первоначальные свойства.
- В особенную группу выделяются газонаполненные пластмассы, получаемые из вспененной полимерной массы с соответствующими наполнителями.
- Еще одна группа особых пластмасс – эластомеры, материалы из полимеров или на их основе, обладающие способность растягиваться, многократно увеличиваясь в размерах и возвращаясь в исходную форму без остаточных деформаций.
Основными свойствами пластмасс, обеспечивших им повсеместное распространение, являются:
- небольшая плотность;
- все пластмассы диэлектрики;
- водонепроницаемость;
- низкая теплопроводность;
- инертны по отношению к воздействию кислот и щелочей;
- обладают более высокой упругой деформацией и хрупкостью по сравнению с металлами.
Основные методы переработки пластмасс
Технология переработки пластмасс допускает использование множества методов получения изделий.
Классификация методов по состоянию материала на момент формования изделия:
- На момент формования сырьевая масса находилась в вязко-текучем состоянии. Могут использоваться методы экструзии, прессования, литья под давлением;
- При высокоэластичном состоянии исходной массы подходят методы: вакуумное формирование, горячая штамповка, пневмоформирование;
- В твердокристаллическом состоянии полимеров переработка может осуществляться штамповкой при комнатной температуре или прокатка;
- Формование может происходить с использованием дисперсий полимеров и растворов.
- Классификация способов формования может производиться и по виду получаемой продукции:
- Для изготовления труб и профильных изделий применяется метод экструдирования; Для изготовления штучных изделий больше подходит метод литья под давлением.
Переработка вторичного полиэтилена
Вторичная переработка полимерных материалов очень важна, так как позволяет экономить значительные средства и улучшать экологическую обстановку.
Переработка включает в себя:
- Производится сортировка, полиэтилен очищается от различных примесей;
- Производят измельчение при нагревании (агломерацию). Конечный продукт – агломерат, мелкие кусочки произвольной формы;
- С помощью гранулятора кусочки приобретают правильную форму;
- Методом экструзии, выдавливания под давлением или литья под давлением получают различные изделия, необходимые в быту.
