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
150 KB...
28 04 2024 19:32:46
Статья в формате PDF
139 KB...
27 04 2024 4:38:15
Статья в формате PDF
135 KB...
26 04 2024 5:44:49
Статья в формате PDF
639 KB...
25 04 2024 7:50:33
Статья в формате PDF
114 KB...
24 04 2024 5:53:17
Статья в формате PDF
196 KB...
23 04 2024 10:38:16
Проведено исследование ведущих показателей метаболизма порфиринов и железа в сопоставлении с функциональным состоянием печени у 100 больных с гемохроматозом (ГХ), в динамике. Дана объективная оценка их роли в своевременной и правильной постановке вторичной печеночной порфирии на ранних этапах развития патологического процесса. Порфириновый обмен при наследственном гемохроматозе (НГХ) хаpaктеризуется глубоко нарушенными и нестабильными показателями, затрагивающими все этапы синтеза гема гемоглобина (Hb). У больных с НГХ и с сопутствующими поздней кожной порфирией (ПКП) и инфекционными вирусными гепатитами В и С, независимо от типа мутации гена HFE (С289Y или H63D) изменения в обмене железа коррелируют с нарушенным синтезом аминолевулиновой кислоты (АЛК) и порфобилиногена (ПБГ). У больных диагностическую ценность в определении функционального состояния печени наряду с трaнcаминазами представляет исследование экскреции копропорфирина (КП) с мочой. Выявленные изменения в порфириновом обмене при гомозиготной форме НГХ носят постоянный, часто необратимый хаpaктер, ухудшая прогноз заболевания.
...
22 04 2024 22:37:26
Статья в формате PDF
110 KB...
21 04 2024 8:16:41
Статья в формате PDF
157 KB...
20 04 2024 16:49:40
Применение большого спектра фармакологических препаратов, как природного происхождения, так и синтезированных требует создания стабильных условий, которые необходимы лечащему врачу при проведении все более усложняющихся ступеней вмешательства человека взаимодействие среды и живого организма. Неизбежным следствием применения лекарственных препаратов без учета механизма действия на структурно-функциональные свойства мембранных взаимодействий, является развитие побочных реакций, отличающихся по своей природе, тяжести клинических проявлений и скорости нарастания.
...
19 04 2024 16:49:32
Статья в формате PDF
115 KB...
18 04 2024 1:30:19
Статья в формате PDF
123 KB...
15 04 2024 7:49:33
Статья в формате PDF
256 KB...
14 04 2024 21:40:17
Рассмотренные в статье особенности геологического строения и металлогении Восточной Тувы, в пределах которой сосредоточены перспективные объекты золото-медно-молибден-порфировой рудной формации, позволяют выделить золото-медно-молибденовую провинцию площадью около 70 тыс. км2. Приведена технология обогащения руды, которая обеспечивает высокие показатели извлечения золота, серебра, меди (общее извлечение в концентраты Au – 99,2 %, Ag – 92,0 %, Cu – 80,2 %). Полученный концентрат хаpaктеризуется высокими содержаниями меди (50 %), а также золота и серебра, что позволяет относить концентрат к медным концентратам высшей марки КМО (ГОСТ 48-77-74).
...
12 04 2024 2:44:21
Статья в формате PDF
108 KB...
11 04 2024 21:11:25
Таблетки должны быть без таких дефектов, как отколотые края, трещины, изменение окраски и загрязнения. В настоящее время в таблеточном производстве применяют следующие вспомогательные вещества: наполнители, связующие, разрыхляющие, и др.
Наполнители (Авицел) предназначены для получения таблеток необходимого размера при малом содержании действующего вещества.
Связующие (Плаздон, коллидон) добавляются в сухом виде или жидком состоянии в качестве вспомогательных веществ для осуществления грануляции или для сцепления частиц при прямом прессовании.
Разрыхляющие (Плаздон XL, коллидон CL) добавляют к таблеткам для улучшения их распадаемости при контактировании со средой ЖКТ.
...
10 04 2024 3:11:48
Статья в формате PDF
163 KB...
09 04 2024 1:58:24
Статья в формате PDF
134 KB...
08 04 2024 17:26:45
Статья в формате PDF
106 KB...
07 04 2024 14:36:36
Статья в формате PDF
151 KB...
06 04 2024 13:36:34
Статья в формате PDF
100 KB...
05 04 2024 5:34:24
Статья в формате PDF
114 KB...
04 04 2024 7:58:56
Статья в формате PDF
154 KB...
02 04 2024 16:29:25
В течение продолжительного времени проводились триботехнические испытания различных термодиффузионных покрытий на изнашивание при трении скольжения. Они позволили сделать ряд принципиальных обобщений по взаимообусловленности структурного состояния покрытий и кинетики процессов износа.
В результате моделирования фрикционных процессов широкого класса материалов было получено эмпирическое уравнение для коэффициента трения, отражающее параметрическое влияние свойств материала покрытий, реологию поверхностного трения и свойство смaзoчного материала.
...
01 04 2024 7:23:12
Статья в формате PDF
122 KB...
31 03 2024 0:58:48
Статья в формате PDF
270 KB...
30 03 2024 4:46:10
Статья в формате PDF
177 KB...
29 03 2024 21:15:20
Статья в формате PDF
105 KB...
28 03 2024 11:28:46
Получены уравнения конвекции и конвективной диффузии двухкомпонентных смесей в магнитном поле. Исследованы различные частные случаи. Решена задача о конвективном движении смеси вблизи вертикальной пластины, на поверхности которой происходит гетерогенная химическая реакция. Библиогр. 4 назв.
...
27 03 2024 0:36:40
Статья в формате PDF
158 KB...
26 03 2024 4:21:16
Статья в формате PDF
117 KB...
23 03 2024 18:35:38
Статья в формате PDF
102 KB...
22 03 2024 16:57:20
Статья в формате PDF
121 KB...
21 03 2024 1:58:22
Статья в формате PDF
987 KB...
20 03 2024 0:10:20
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 ::
