Полистирол является распространенным видом полимера. Отходы полистирола включены в Федеральный классификационный каталог отходов, но их переработка в России пока не налажена. Большая часть отходов полистирола приходится на упаковку, а значит ответственными за утилизацию должны быть ее производители. В статье мы расскажем о составе полистирола, где он встречается и как его перерабатывают.
Эдуард Саймон случайным образом открыл мономер стирола в 1839 году, проводя опыты с растительными маслами. Эксперимент показал, что полученное вещество имеет свойство уплотняться самостоятельно и становиться желеподобным. Ученый дал название веществу «Оксид стирола» и закончил на этом опыт.
Через шесть лет ученые Джон Блит и Август-Вильгельм фон Хоффман получили то же самое вещество и назвали его «оксидом стирола». Но настоящее открытие совершил немецкий химик Герман Штаудингер. Он узнал, что при нагреве стирола появляется цепная реакция, образующая длинные цепочки макромолекул. За свое открытие Штаудингер получил Нобелевскую премию.
Первым заводом выпускающим полистирол стал немецкий завод корпорации «BASF». Была разработана технология производства полимеризованного стирола в промышленных масштабах.
Что из себя представляет полистирол
Полистирол — это материал, который получают благодаря полимеризации стирола. Сложность его переработки заключается в том, что сделанные из одного материала, изделия имеют разный вид. Он бывает:
- литьевой полистирол — прозрачный, жесткий, но хрупкий материал, из него изготавливают одноразовую посуду;
- экструзионный полистирол — синтетический материал с теплоизоляционными свойствами;
- вспененный полистирол — утеплители, упаковка, белая одноразовая посуда;
- химически вспененный полистирол — строительные «сэндвич-панели»;
- ударопрочный полистирол — из него изготавливают цветные крышки для аквариумов, в строительстве листы полистирола использую для декора;
- вспученный полистирол — поролон.
Полистирол имеет разную маркировку, наиболее часто встречаются:
- ПС;
- PS;
- HIPS, GPPS;
- Polystyrene.
Часто полистирол можно встретить в виде лотков для овощей, фруктов и мясной продукции. Тысячи ПС-упаковок ежемесячно отправляются на свалку. Поначалу полистирол не приносит никакого вреда на полигоне, но со временем происходит разложение, в процессе которого выделяются вредные вещества, опасные для жизни человека и экологии.
Переработка отходов полистирола
Полистирол можно переработать до пяти раз, без существенной потери первоначальных свойств. При следующих циклах переработки происходят изменения:
- Накопление стирола, токсичного летучего соединения, из-за которого запрещено использовать вторичные гранулы в пищевой и медицинской упаковке. Стирол растворяется в ацетоне и спирте.
- Окисление низкомолекулярных примесей, что приводит к желтизне полимера.
- Появление неприятного запаха.
- Ударопрочный полистирол становится фактически неперерабатываемым из-за сшивания каучука.
Правила переработки полистирола:
- Необходимо ограничить доступ кислорода при плавлении полимера. Кислород при высоких температурах оказывает пагубное воздействие на звенья макромолекул.
- Нужна абсолютная сушка сырья перед переработкой.
- Поддержание температурного режима переработки 180°С. Температура должна сохраняться до самого выхода из установки.
- Обеспечить глубокий вакуум при экструзии: он удаляет низкомолекулярные продукты во время плавления.
- Учесть, что при плавлении масса в разы уменьшается и увеличивается текучесть. Эта информация нужна при регулировании режимов литья и экструзии.
Технологический процесс переработки отходов полистирола
Процесс переработки полистирола схож с переработкой других видов пластика. Отличием является этап измельчения, обычные дробилки не подходят для отходов полистирола. Подойдет двухстадийный станок, где сырье предварительно измельчается, а затем дробится.
Этапы переработки:
- сортировка отходов по внешнему виду;
- измельчение на роторных дробилках;
- очистка в моечных комплексах по необходимости;
- сушка в центрифуге до остаточной влажности 10-15%;
- сушка в бункерных сушилках до допустимой влажности 0,5%;
- грануляция: в одношнековом экструдере, где можно поддерживать температуру плавления, избегая перегрева; или в грануляторе с коническим шнеком, который обеспечивает щадящую переработку.
Виды и применение гранулята
Видов полистирола много, но на рынке обычно представлены два вида гранулята:
- полистирол общего назначения, который подходит для литья и экструзии;
- ударопрочный полистирол.
Большим преимуществом переработанного полистирола является устойчивость к солнечному свету. Это позволяет использовать его на улице в качестве скамеек, оград, садовых фигур и др. Измельченный пенопласт вместо переработки можно использовать в качестве наполнителя для мебели, игрушек и аксессуаров.
