asyan.org
добавить свой файл
1

25-007-05



УДК 504.05:62/69;504.05 ДРНТІ 15.15;87.15.17;21
Розробка технології хімічного рециклінгу відходів ПЕТФ плашок
Мандзюк Ігор Андрійович, доцент, к.т.н., зав кафедрою, Хмельницький національний університет.
Ключові слова: рециклтнг, поліетилентерефталат, клеї-розплави, ненасичені поліефірні смоли.
СПРЯМОВАНІСТЬ ПРОЕКТУ :

покращення стану навколишнього середовища,

економія матеріалів (сировини),

розвиток людського потенціалу та громадянського суспільства.
Реферат проекту

Розроблено технологію хімічного рещклінту відходів ПЕТФ у присут­ності гліцерину і каталізаторів. Досліджено закономірності перебігу процесу під дігєю технологічних факторів. Розроблені композиційні матеріали на основі напівпродуктів гліцеррину, клеї , розплави, фарби, поліефіри і смюлл. Матеріали пропонується використовувати у поліграфічній, будівельній галузях
^ Мета проекту. Розробити технологію рециклінгу (повторного використання) полімерних відходів на основі поліетилентерефталату (плівки, пляшок, текстильних матеріалів).

Проблема переробки полімерних відходів на теперешній час пов'язана з декількома складовими. В першу чергу сировинна складова. Обсяги виробництва полімерних матеріалів досягають 120-150 млн.т. на рік. З них 25-30 % полімерів використовується в якості пакувальних матеріалів- плівка, контейнери, пляшки, ємкості і т.ін. До 8-25 % з них складають вироби з поліетилентерефталату.

Для виготовлення синтетичних полімерних матеріалів вихідною сировиною є нафта, вугілля, газовий конденсат. Природні запаси цієї сировини з кожним роком зменшуються. Тому вторичнне ефективне використання синтетичних полімерних матеріалів дає можливість значно заощадити сировину.

Друга складова проблеми пов'язана з екологічними питаннями. Однією з важливих і унікальних властивостей синтетичних полімерних матеріалів є їх висока стійкість до дії агресивних середовищ, світла, тепла, дії мікроорганізмів. Самостійно пластмаси під дією оточуючого середовища (звалки, полігони захоронення) деградують (розкладаються) на протязі 35-80 років.З кожним роком об'єми полімерних відходів зростають на 2-3 % і в Україні складають понад 2-3 млн.тон.

Слід також зауважити на те, що Україна практично не має сировини для виготовлення синтетичних полімерів. Кожного року імпортери завозять на територію України понад 5-7 тис.т. синтетичних полімерів в якості пакувальних матеріалів, то було б не по господарські не використати цей матеріальний ресурс, в якості вторинної сировини. Гальмуючим фактором при цьому залишається розробка технологій рециклінга.

Найбільш поширеним напрямком рециклінгу ПЕТФ відходів є механічний-подрібнення відходів і додавання їх до вихідної сировини, при цьому вводити понад 12-15 % є не бажаним . Існує цілий ряд обмежень на цей спосіб, оскільки споживач не завжди проявляє цікавість до виробів з рецикльованих пластмас.

Другий напрямок рециклінгу пов'язаний з реалізацією хімічних процесів. Тобто відходи ПЕТФ піддають дії хімічних агентів і отримують напівпродукти, які використовують у багатьох сферах споживання. Цей напрямок більш універсальний і дає можливість отримувати сировину з відходів, яку на Україні не виробляють.

В основу проекту покладені дослідження з хімічного рециклінгу відходів ПЕТФ під дією гліцерину. Отримують поліефірполіоли, які є сировиною для виготовлення клеїв-розплавів, поліуретанових фарб ( розмітка автошляхів), теплоізоляції, полімербетону, склопластиків, будівельних матеріалів.

Новизна проекту полягає в розробці технології гліцеролізу відходів ПЕТФ, дослідженні кінетики процесу, виявленню закономірностей зміни швидкості і повноти процесу від технологічних факторів, розробці композиційних матеріалів на основі синтезуємих поліуретанів, ненасичених смол, клеїв-розплавів для типографської, взуттєвої, пакувальної галузей.

Здійснення проекту дасть можливість вирішити:

- практичні: розробка нових матеріалів, фарб, ізоляції, клеїв і т.ін.;

- соціальні: нові робочі місця на підприємстві з переробки відходів;

- екологічні: зменшення об'ємів накопичення полімервмістких відходів.
Наукова цінність і новизна одержанних результатів підтверджена деклараційними патентами на винахід № 2003021112 "Спосіб переробки відходів ПЕТФ" та "Взуттєвий матеріал" № 20031110579. Відправлені 2 заявки на винахід "Клей розплав для липких стрічок", "Етикетировочний клей". Надруковані технічні умови ТУУ 19.3-02071234-005-2004 "Задник для взуття з композиційного матеріалу".
Надруковано дві статті у фахових журналах України:

І. Іванішена Т.В., Мандзюк І. А. Дослідження процесу гліколізу поліетилентерефталату// Вісник Технологічного університету Поділля.-2002.-№5.-С.186-188.

2.Мандзюк І.А., Іванішена Т.В. Дослідження хімічного рециклінгу-гліколізу поліетилентерефталату// Вісник Київського національного університету технологій та дизайну.-2003.-№1.-С. 124-127.

Результати доповідались на двох міжнародних і чотирьох всеукраїнських науково-технічних конференціях

У порівнянні з зарубіжними аналогами розроблені клеї розплави отримані з відходів пляшок ПЕТФ коштують значно дешевше- 0,8 $ /кг (аналог- 3,5 $ /кг), поліуретанові фарби для доріг- 1,3 $ /кг (аналог 2,8-10,0$ /кг ) при високій якості.

Практична цінність для області полягає:

- у частковому вирішенні питань поводження з відходами;

- залучення до активної праці школярів(збирання пляшок), поповнення відповідно бюджету шкіл;

- зменьшення забруднення навколишнього середовища;

- створення виробництва, що немає аналогів в Україні;

- створення, відповідно додаткових робочих місць, понад 27 одиниць.
За результатами досліджень підготовлено до захисту одна докторська і одна кандидатська дисертації.

Оцінка стану розробки, на якій грунтується проект, %

досліджено та обгрунтовано наукові аспекти .....................20%

досліджено та обгрунтовано технічні аспекти проекту .....20%

розроблено робочу документацію..........................................10%

досліджено та обгрунтовано економічні аспекти проекту.......10%


31.05.13