Recyclage des granulés pvd. Recyclage du polyéthylène : technologie de recyclage des déchets. Comment se passe le traitement des matières premières

Nous comprenons tous que les déchets sont en quelque sorte recyclés, mais comment cela se fait-il ? Peu de gens savent. Il existe certaines différences entre le traitement des plastiques industriels et ménagers, car les polymères ont des propriétés différentes.

De même, les matières premières secondaires, c'est-à-dire le polyéthylène, ont leurs propres propriétés, qui souvent ne répondent pas aux exigences. Ceci est comparable au fait que le traitement du polyéthylène implique des matériaux qui diffèrent par leur structure moléculaire. De plus, le processus de plastification contribue à une augmentation de la qualité du matériau traité.

Processus de recyclage

Le polyéthylène ordinaire, y compris le matériau utilisé pour l'emballage, a une longue durée de vie. Il faut se rappeler que lors de l'utilisation d'un film industriel, il est exposé aux facteurs atmosphériques :

• la différence de température
• rayons de soleil
• le film peut être recouvert d'une couche de poussière difficile à enlever lors d'un nettoyage soigneux du film

En ce qui concerne les conditions, la transformation du polyéthylène ne diffère pas en principe de la transformation de la matière vierge. Mais le recyclage des déchets de polyéthylène, dans certains cas, subit des modifications mineures, il existe donc des restrictions sur le nombre de cycles de traitement du polyéthylène.

Nos jours

À les temps modernes La manière la plus avancée de recycler le polyéthylène consiste à utiliser un matériau intermédiaire pour remplacer les matériaux en bois. Le processus de recyclage lui-même nécessite un nettoyage spécial du produit secondaire (par exemple, les conteneurs de carburants et de lubrifiants).

Le PE recyclé le plus utilisé a trouvé la production de canisters par soufflage. Ces canisters sont fabriqués entièrement à base de déchets ou avec extrusion, granulat primaire (dans ce cas, une couche de polymère secondaire crée un noyau entre 2 couches de 1er polymère). Les produits qui en résultent sont utilisés pour embouteiller divers détergents par un grand nombre d'entreprises.

La deuxième méthode est considérée - les tuyaux d'irrigation. Le diamètre de ces tuyaux atteint jusqu'à 630 mm. Lors du moulage par injection, le polyéthylène recyclé a pourcentage dessous. Cette technologie est utilisée pour les panneaux de revêtement, les poubelles, etc.

Quant à l'équipement, le traitement du polyéthylène a différentes sortes et timbres. De nombreux fabricants sont engagés dans la production d'équipements et pénètrent avec succès le marché russe.

Le recyclage du polyéthylène est l'une des rares technologies de recyclage qui apporte une solution problème environnemental déchets, et peut apporter de bons profits.

Le problème de la pollution de la planète par le polyéthylène s'aggrave d'année en année. L'utilisation de ce matériau est si répandue qu'on le retrouve dans presque tous les domaines. vie humaine. Des difficultés d'élimination et une longue période de décomposition menacent notre planète. Pour résoudre le problème, des technologies de traitement et de recyclage de la substance sont en cours de développement. C'est un excellent moyen de se débarrasser de l'énorme quantité de déchets dans les décharges environnantes. grandes villes et construire sur cette base de production rentable. L'introduction de cette méthode à l'échelle mondiale est une chance de vaincre une catastrophe écologique.

Pertinence du traitement du polyéthylène

Il n'est pas facile de se débarrasser de ce matériau - la structure et la composition du polyéthylène offrent une résistance à divers facteurs chimiques, ce qui le rend si populaire. En termes d'utilisation, ces qualités sont exactement ce dont vous avez besoin. Or, ce sont ces mêmes propriétés qui entraînent l'impact des déchets sur l'environnement.

La décomposition du polyéthylène prend environ 300 ans. Un facteur dangereux est également le fait que, lorsqu'ils se décomposent, les objets en polyéthylène sont capables de libérer des substances dangereuses dans la biosphère. éléments chimiques qui polluent l'air, le sol, les nappes phréatiques. En somme, cette action affecte l'état environnement et la santé publique.

Si ce matériau a des propriétés aussi étonnantes et est stocké pendant plusieurs centaines d'années, la question se pose, pourquoi ne pas profiter de ces qualités de déchets. La technologie moderne permet de recycler les déchets de polyéthylène à un niveau tel que le matériau redevienne utilisable. C'est à la fois un moyen d'économiser sur de nouveaux matériaux et une solution au problème de la pollution de l'environnement.

Pour le fonctionnement harmonieux et continu du système de transformation, la condition de collecte des matières premières et la disponibilité des équipements nécessaires sont nécessaires. Le traitement ultérieur donnera des déchets nouvelle vie comme articles ménagers de tous les jours.

Le nombre d'entreprises impliquées dans le traitement des déchets de polyéthylène augmente naturellement chaque année - ceci est facilité par la pertinence et la demande pour ce service. Le faible coût des matières premières et larges opportunités production de biens dont la demande ne diminue pas - tels sont les principaux avantages d'une telle entreprise.

Un point important. L'utilisation de produits fabriqués à partir de polyéthylène recyclé devrait figurer sur l'emballage du produit, alors que la qualité du produit recyclé est inférieure au polyéthylène vierge. Ce fait devrait être considéré.

Comment se passe le traitement des matières premières ?

Les déchets sont traités en plusieurs étapes successives :

• collecte de matières premières;
• tri;
• première transformation;
• affûtage;
• traitement dans une centrifugeuse;
• l'effet de la température;
• l'utilisation de matériaux pour la fabrication de produits.

La collecte des matières premières et leur tri sont le début du processus. A ce stade, les déchets sont répartis en catégories qui correspondent au type de matière première. Le tri peut être effectué manuellement ou à l'aide d'appareils mécanisés.

Les déchets triés doivent être nettoyés de la saleté, des parties de corps étrangers. Les matières premières sont nettoyées dans des machines à laver spéciales. Certains collecteurs de matières premières effectuent eux-mêmes cette procédure, en augmentant le prix de celle-ci.

Le broyage des matières premières purifiées et préparées est effectué dans des machines spéciales, par broyage. La prochaine étape de traitement est la centrifugation. Cela soulage le matériau de l'humidité, des impuretés. Après broyage, un traitement thermique du matériau suit.

La matière première est prête pour le recyclage et la production d'articles à partir de celle-ci.

Équipement nécessaire pour le traitement du polyéthylène

Pour un processus de recyclage complet et de haute qualité, les équipements suivants sont utilisés :

• Machine à laver;
• broyeur de déchets ;
• centrifuger;
• mise en place pour traitement thermique;
• agglomérateur - pour réduire le volume de matières premières;
• granulateur ;
• extrudeuse - pour former une matière première homogène, en utilisant la température.

L'automatisation du processus est réalisée à l'aide d'un pipeline - cela accélère le processus et vous permet de le contrôler par étapes.

L'utilisation d'un agglomérateur est l'un des moyens d'augmenter l'efficacité et l'économie du traitement. La sortie est un produit commercial - un agglomérat.

Le principe de fonctionnement de l'agglomérateur pour le traitement du polyéthylène, voir la vidéo:

L'utilisation d'une extrudeuse permet d'obtenir du polyéthylène basse pression qui résiste aux facteurs physiques et chimiques.

Les extrudeuses sont également utilisées pour transformer les matières premières (agglomérat) en une masse fondue homogène en lui donnant une certaine forme.

Dans la vie l'homme moderne le polyéthylène est utilisé partout. Presque chaque maison a une variété de forfaits. Plus la matière première est bonne, plus elle est difficile à éliminer et plus la période de sa décomposition est longue. transformés en nouveaux produits. C'est ce dont il est question dans l'article.

Disposition

L'utilisation généralisée du polyéthylène a causé un problème environnemental - l'accumulation de déchets dans les décharges. On estime que ces produits représentent 8 à 10 %. Le matériau ne pourrit pas, il résiste aux acides et aux alcalis, il ne se dissout presque pas, il faut de nombreuses années pour se décomposer et des substances dangereuses sont libérées qui polluent le sol et les plans d'eau.

Le polyéthylène ne brûle pas complètement, formant des dioxines toxiques nocives pour tous les êtres vivants : les poisons s'accumulent dans l'organisme, ce qui provoque des dermatites, des ulcères et des mutations. La pyrolyse de cette matière première n'a pas été largement utilisée - elle est économiquement avantageuse lorsque en grand nombre matières premières (plus de 20 000 tonnes par an).

La meilleure option est de remettre le polyéthylène. Le recyclage vous permet d'utiliser cette opportunité pour économiser des ressources, réduire le coût des produits, réduire les coûts.

Types de déchets

Les déchets de polyéthylène diffèrent par leur forme, leur composition, leur emplacement, leur contamination et leur niveau de préparation pour une utilisation secondaire. Ils sont divisés en plusieurs groupes :

1. Mariage technologique (2-10%) - ne diffère pratiquement pas des produits standard. Il est utilisé comme matière première consignée ou comme produit commercial de qualité inférieure.
2. Déchets industriels - films, conteneurs, conteneurs, pipelines, tresses de câbles, produits non travaillés.
3. Une partie des déchets dans les décharges - films, sacs, bouteilles, articles ménagers.
4. Selon le niveau de conservation : légère destruction et perte partielle des caractéristiques recherchées.

Les déchets de polyéthylène sont mélangés au reste des déchets. Il existe 2 directions pour le recyclage du polyéthylène - la séparation des produits homogènes et le traitement dans un mélange de déchets.

Recyclage

La réception des déchets de polyéthylène est effectuée par des entreprises spécialisées. À partir du type de produit, ils déterminent quel sera le cycle technologique de transformation. Cela comprend généralement le tri, le nettoyage, le fractionnement, le broyage, le concassage, l'agglomération, la granulation et la formation du produit.

Les gros fragments sont coupés avec des scies circulaires ou des scies à ruban. Les concasseurs à mâchoires ou rotatifs, les broyeurs hydrauliques, les appareils refroidis par du dioxyde de carbone liquéfié conviennent aux petits produits.

Le nettoyage des contaminants est effectué dans les lieux de lavage et sur les lignes de lavage avec la fonction de récupération des solvants. A partir des thermoplastiques, le polyéthylène est extrait par la méthode de criblage avec séparation ou flottation. Pour réduire le volume, le dégazage, les produits de nettoyage sont frittés. L'agglomérat est utilisé comme produits commercialisables ou utilisé pour la granulation pour créer des granulés secondaires supérieurs.

Le polyéthylène recyclé a une viscosité à l'état fondu élevée. Sa granulation est réalisée avec hautes températures dans les appareils dans lesquels se trouvent des broyeurs à couteaux rotatifs, des pompes pour la fonte. Ces granulateurs sont nécessaires pour le recyclage, le dégazage et la modification des déchets.

Caractéristiques du travail

Lors du traitement des colis, plusieurs étapes sont réalisées. Le premier cycle n'a pratiquement aucun effet sur la diminution des caractéristiques de consommation des nouveaux produits. Mais à chaque étape, la matière première acquiert des caractéristiques négatives, c'est pourquoi elle peut être utilisée pour des matériaux spéciaux. Les déchets sont utilisés pour fabriquer de nouveaux produits. La technologie de traitement est la suivante :

1. Il y a une collection de matières premières : films, bouteilles, ordures. Le tri se fait manuellement ou mécaniquement. Si les déchets sont divisés en déchets de papier, verre, papier, PET, il sera alors possible de réduire la quantité de déchets à éliminer.
2. La matière première va aux appareils de lavage. La scène est nécessaire pour éliminer la saleté, les corps étrangers. Si les produits sont remis aux points de réception, la qualité est contrôlée afin d'attribuer un coût.
3. Les matières premières sont broyées par des concasseurs.
4. S'il contient de l'humidité ou des impuretés, le traitement est effectué dans une centrifugeuse.
5. Le matériau est envoyé dans une chambre de séchage pour un traitement thermique.
6. Le travail est terminé et le matériau peut être réutilisé. Ils fabriquent des produits universels - films de polyéthylène, sacs, récipients d'emballage, tuyaux.

Qu'est-ce qui vient des déchets ?

La collecte des déchets de polyéthylène permet d'obtenir divers produits. Les mélanges contenant une grande quantité d'inclusions étrangères sont traités par coulée ou intrusion à basse pression. Cette option à faible coût vous permet d'obtenir des produits légèrement chargés pour les clôtures de rue décoratives.

La réception des déchets de polyéthylène à courte durée d'utilisation (contenants, films, bouteilles à usage unique) est effectuée pour être transformée en produits de ce type. Si les matériaux ont une structure broyée, on en obtient de gros produits à faible résistance.

Maintenant, la sphère de la fabrication de composites à partir de polymères secondaires et de charges a été développée : Caoutchouc crumb. Ils sont utilisés dans la production de conteneurs, de carreaux de finition, de meubles, d'éléments décoratifs pour voitures.

Le granulé secondaire est utilisé comme additif au polyéthylène dans la fabrication de produits standards ou comme liant dans les composites pour la réalisation de conduites sous pression, de grands conteneurs. Cette matière première est utilisée pour créer des conteneurs et des emballages pour des produits non alimentaires, des films de construction et des pipelines. Ce domaine, bien que complexe, se développe activement.

Résultat

Le recyclage réduira la quantité de déchets dans les décharges municipales. Le polyéthylène et les plaques ne se décomposent pratiquement pas. Mais sur leur base, de nouveaux produits sont obtenus qui sont utiles dans divers domaines de la vie humaine.

Le polyéthylène est le matériau polymère le plus largement utilisé dans le monde avec une part d'environ 39 % de la production mondiale de thermoplastiques. Le concurrent le plus proche, le polypropylène, n'occupe que 24 %. Dans cet article, nous examinerons les méthodes les plus courantes de traitement du polyéthylène et leurs caractéristiques technologiques.

Recyclage du polyéthylène vierge

Le primaire est appelé polyéthylène, synthétisé en production par polymérisation de l'éthylène. Le plus souvent, il s'agit de matières premières granuleuses blanc laiteux (si la marque n'a pas été teinte). Voici les façons les plus courantes de recycler le polyéthylène :

• Extrusion. Plus de 70% du polyéthylène en Russie est traité par la méthode d'extrusion, car il est très polyvalent. L'essence de la méthode consiste à fournir le polymère fondu à la tête de l'extrudeuse sous pression. Dans ce cas, la tête peut forme différente, et, en le traversant, le polymère acquiert la forme souhaitée. Tout d'abord, le PE des qualités "tuyau" et "film" est traité de cette manière pour produire les produits correspondants. De plus, l'isolation des câbles et les feuilles de PE de différentes épaisseurs sont produites par extrusion.
• Formation en rotation. La méthode est utilisée pour la fabrication de divers récipients creux en PE: des petits récipients alimentaires aux grands récipients d'un volume allant jusqu'à 10 000 litres. L'essence de la méthode consiste à charger la quantité requise de granulés de polyéthylène d'une marque applicable au rotomoulage dans un moule spécial, qui est simultanément chauffé et tourné sur plusieurs axes. En conséquence, une masse fondue se forme à l'intérieur, qui recouvre uniformément les parois du moule et permet d'obtenir un produit avec différentes épaisseurs de paroi.
• Moulage par injection. La technologie convient à la fabrication de produits à des fins diverses, le plus souvent à partir de grades HDPE. L'essence de la méthode réside dans la fourniture d'un polyéthylène fondu dans un moule de la géométrie souhaitée sous pression. Les grades d'injection se distinguent par une fluidité à l'état fondu accrue, ce qui permet au polymère de répéter avec précision les contours de la forme et d'obtenir la géométrie correcte du produit fini.

Recyclage du polyéthylène recyclé

Compte tenu de l'impact négatif des déchets de PE sur l'environnement, la question du traitement des matières premières des déchets et de leur réutilisation est très pertinente. Presque tous les déchets PE passent par l'algorithme suivant :

• Tri. Le polymère est séparé des autres déchets sur des lignes semi-automatiques : une partie du travail est effectuée manuellement par des personnes, une partie du mélange mécanique des déchets est triée par des machines.
• Lavage et nettoyage. Pour que le polyéthylène soit recyclé, il doit être nettoyé autant que possible des impuretés, pour lesquelles il est lavé sous des courants d'eau et de vapeur.
• Broyage dans des broyeurs et filtration avec une centrifugeuse. Le matériau est enfin débarrassé de ses impuretés.
• Un autre lavage et séchage. Une fois le mélange broyé à nouveau séché, la matière première secondaire peut être considérée comme prête pour un traitement ultérieur.

Pour matières premières secondaires La méthode la plus couramment utilisée est l'extrusion et le moulage par injection. Dans le même temps, tous les types de produits ne peuvent pas être fabriqués à partir de PE recyclé, car les propriétés technologiques du matériau après un tel traitement se détériorent encore considérablement.

Pourquoi est-il important de recycler le polyéthylène et pourquoi le polyéthylène est-il intéressant pour une entreprise de recyclage ?

Le polyéthylène est le plus largement utilisé de tous les types de plastiques. Il peut être récolté en grande quantité à un coût relativement faible, et par conséquent une entreprise de recyclage peut utiliser des économies d'échelle pour réduire les coûts et augmenter les bénéfices.

Quelle quantité de polyéthylène est consommée et quels produits en sont fabriqués ?

En Russie, la consommation annuelle de polyéthylène est de 1,6 à 1,7 million de tonnes, dont une partie importante est consacrée à des produits à courte durée de vie, alimentant le flux de déchets.

Qu'est-ce que le polyéthylène ?

Le polyéthylène est un polymère, c'est-à-dire un matériau constitué de très longues molécules dans lesquelles des groupes homogènes d'atomes de carbone et d'hydrogène sont reliés en chaînes. Le polyéthylène a la structure la plus simple de tous les polymères. Il a des atomes de carbone au centre de la chaîne, auxquels sont attachés des atomes d'hydrogène.
La structure ressemble à ceci

À certains endroits, au lieu d'un atome d'hydrogène, un atome de carbone est attaché au côté de la chaîne, qui forme également une chaîne ou une branche. Les molécules peuvent être ramifiées à des degrés divers, et les propriétés du matériau en dépendent fortement.

De quelle matière première est fait le polyéthylène ?

Le nom même du polyéthylène suggère qu'il s'agit d'un polymère d'éthylène, c'est-à-dire que les chaînes polymères sont constituées de pièces identiques, formule chimique dont C₂H₂ (éthylène). Ces constituants sont appelés un monomère. Dans l'éthylène, chaque atome de carbone tétravalent est lié à deux atomes d'hydrogène et à l'atome de carbone adjacent, ce dernier ayant une double liaison covalente. Par conséquent, l'éthylène est également appelé composé insaturé. Les composés à double liaison en chimie sont appelés oléfines, d'où Nom commun polyéthylène et certains autres polymères - polyoléfines.
Ainsi, le polyéthylène est obtenu en joignant des chaînes (polymérisation) de molécules d'éthylène.
Dans ce cas, l'éthylène peut être différentes sources, en fonction de la matière première la plus accessible aux pétrochimistes dans chaque région spécifique et dans chaque cas spécifique. Les principaux groupes de matières premières sont le naphta (dérivé du raffinage du pétrole), l'éthane isolé de gaz naturel ou gaz d'accompagnement, et de plus en plus d'éthylène est produit à partir d'alcool éthylique, qui peut être obtenu à partir de nombreux types de matières végétales, y compris l'éthanol de la canne à sucre, qui est maintenant utilisé dans le commerce.

Quelles sont les propriétés du polyéthylène ?

L'industrie produit de nombreuses qualités de polyéthylène, mais elles ne diffèrent toutes principalement que par deux paramètres. C'est la taille des molécules et le degré de leur ramification. Ces paramètres ne dépendent pas de la charge à partir de laquelle l'éthylène est obtenu, mais dépendent des conditions du procédé de polymérisation, pression dans le réacteur, température, présence et type de catalyseur.
Le premier polyéthylène de l'industrie a appris à faire avec haute pression, dans lequel la polymérisation a été initiée par des radicaux libres. Un tel matériau est maintenant appelé LDPE, il se caractérise par une forte ramification. C'est-à-dire que sur chaque chaîne polymère, il existe de nombreuses ramifications latérales, qui à leur tour ont également des ramifications constituées des mêmes chaînes.
Plus tard, à l'aide de catalyseurs, ils ont appris à produire du polyéthylène à plus basse pression, on l'appelle HDPE. Ses molécules sont beaucoup moins ramifiées.
Pour comprendre comment la ramification des molécules affecte les propriétés d'un polymère, imaginez deux panicules. L'un d'eux est constitué de tiges lisses, sans branches latérales. Ils sont serrés et la panicule est si dure et forte. L'autre est constitué de tiges à branches latérales. La densité est déjà bien moindre, et elle est plus malléable, souple.
De la même manière, le HDPE, également appelé polyéthylène haute densité, et le LDPE, appelé polyéthylène basse densité, diffèrent. Le premier matériau est plus résistant, sa résistance est élevée. Le second est en plastique, ses produits se plient à des charges inférieures.

Est-il possible à recyclage Convertir le LDPE en HDPE et vice versa ?

Non, c'est impossible, la structure et la taille des molécules sont fixées lors de la synthèse, c'est-à-dire qu'à l'usine où le polymère primaire a été produit, il est peu sujet à des modifications lors de la transformation secondaire. Cependant, il est possible d'ajouter de la rigidité au matériau LDPE en y ajoutant un HDPE plus rigide ou un autre matériau, et il est également possible d'ajouter de la plasticité au matériau HDPE en ajoutant du LDPE en conséquence. Cela se fait souvent dans la fabrication de produits à partir de polymères recyclés. Mélangez différents types.

Qu'est-ce qui détermine les propriétés rhéologiques du polyéthylène, la limite d'élasticité à l'état fondu ?

sur la taille des molécules. Plus les molécules d'un polymère sont grosses et longues, moins il est fluide. La fluidité d'un polymère est mesurée sous charge et à température élevée.

Quels types de matières premières en polyéthylène sont disponibles pour le recyclage ?

Les déchets de production et les déchets de consommation sont disponibles.
Les déchets de production diffèrent, dans la plupart des cas, en pureté et sont homogènes, cependant, chaque source en contient une quantité relativement faible. C'est compréhensible, car les installations de production ne sont pas conçues pour produire des déchets. Souvent, le traitement des déchets industriels est un processus relativement simple, et ceux qui les génèrent les utilisent de plus en plus eux-mêmes après un traitement minimal, par exemple un broyage ou une granulation dans un petit granulateur simplifié.
Gros en volume, mais de composition complexe, déchets de consommation, c'est-à-dire déchets de produits ou d'emballages en cours d'utilisation. Le recyclage de ces déchets est généralement difficile, leurs transformateurs doivent disposer d'une grande quantité d'équipements, de sorte que les économies d'échelle rendent les entreprises relativement importantes pour leur traitement. Ils collectent les déchets de diverses sources (trieurs d'ordures et sources commerciales).

Quels déchets de consommation en polyéthylène peuvent être recyclés ?

Les types de déchets de polyéthylène suivants sont disponibles sur le marché existant des matières premières secondaires en Russie :

1. Les films de déchets de polyéthylène basse densité, y compris les films étirables, collectés par tri à partir de sources commerciales - magasins, sont relativement propres, le lavage n'est pas nécessaire pour éliminer la contamination, il suffit de filtrer la masse fondue dans une extrudeuse et de dégazer.
2. Les films de déchets collectés à partir des déchets de consommation nécessitent un lavage, car ils sont contaminés, entre autres, par des déchets alimentaires.
3. Stretch - est assemblé séparément, il s'agit le plus souvent d'un polyéthylène linéaire basse densité avec des additifs.
4. Bouteilles soufflées pour produits et marchandises liquides - constituées de HDPE, nécessitent un lavage et un dégazage approfondi de la masse fondue pour éliminer les résidus de produit qui sont absorbés par les parois des bouteilles. À l'étranger, les bouteilles de lait sont généralement collectées séparément, mais cela s'applique aux pays où un pourcentage important de lait est conditionné dans des bouteilles en polyéthylène haute densité.
5. Les bidons peuvent être de qualité différente selon ce qui y a été versé auparavant. Comme mentionné ci-dessus, le traitement des bidons d'huile est difficile en raison des résidus d'huile.
6. Films multicouches, dont la plupart sont en polyéthylène - le traitement de tels films présente des difficultés technologiques dont la description dépasse le cadre de cet article.
7. Câbles de déchets - ils utilisent souvent du polyéthylène réticulé, c'est-à-dire un polyéthylène dans lequel des ponts entre les molécules individuelles ont été délibérément créés. Son traitement est difficile car le matériau ne coule pas aux températures de fusion, mais se ramollit seulement. Le pourcentage de gel y est très élevé.
8. Film agricole - un film qui a été utilisé dans agriculture. Il peut généralement être gravement endommagé par la dégradation photo-oxydative.

Il existe deux principales méthodes de traitement, à savoir le recyclage mécanique, lorsque le matériau est utilisé comme polymère pour la fabrication de produits ou à d'autres fins, ainsi que le recyclage thermochimique, la pyrolyse, qui se traduit par des produits liquides et gazeux de dégradation thermique de le polymère. Ensuite, nous parlerons du recyclage mécanique.
Quels processus incluent le traitement du polyéthylène?
Les principaux procédés sont le tri, le broyage, le lavage, le séchage et l'agglomération ou la granulation. Selon la matière première et la productivité, la combinaison de ces procédés peut être différente, par exemple, le broyage peut être réalisé à la fois en une étape et en deux étapes. De plus, si les matières premières sont collectées à partir de sources relativement pures, l'étape de lavage et de séchage peut parfois être omise.

Quel équipement est utilisé pour le traitement ?

​Les déchets de polyéthylène qui ont été en contact avec des produits sont lavés contaminés sur les cordes à linge. En règle générale, la corde à linge comprend les éléments suivants :

- Equipement de broyage et de mise en forme des particules. Broyeurs ou broyeurs. Les premiers sont préférés dans la plupart des cas, car ils sont plus durables lorsqu'ils sont frappés par des objets durs tels que des pierres ou des métaux, mais les broyeurs sont plus chers que les broyeurs. Dans les concasseurs, la vitesse de rotation du rotor est plus élevée, frapper un objet solide peut désactiver immédiatement le concasseur, dans les cas particulièrement graves, il sera nécessaire de remplacer tous les couteaux. Mais les broyeurs sont souvent fabriqués avec une fonction de pré-nettoyage, pour cela ils sont alimentés en eau. Sur les lignes de grande capacité, on utilise à la fois un broyeur et un broyeur, c'est-à-dire que le broyage est organisé en deux étapes, entre lesquelles un équipement de séparation des particules lourdes est nécessairement placé pour protéger le broyeur.

- Equipement pour séparer les particules lourdes telles que le sable, les pierres, les métaux et les plastiques incompatibles avec le polyéthylène, comme le polyéthylène téréphtalate, qui coule dans l'eau ordinaire.
Deux types d'équipements sont utilisés pour séparer les particules lourdes : les cuves de flottation et les hydrocyclones. Ces derniers sont presque exclusivement dans des lignes à grande capacité, telles que 2 tonnes par heure.

- Equipement pour le lavage intensif du plastique. A cet effet, des rondelles de friction et (ou) des centrifugeuses sont utilisées.

Équipement de pressage - généralement des centrifugeuses et des presses à vis. Après pressage mécanique, la teneur en humidité des films peut être de 6 à 12 %. Cela peut être trop pour une agglomération supplémentaire efficace, de sorte que le séchage mécanique n'est souvent pas limité.

- Équipements de séchage thermique - ils organisent généralement le mouvement des particules de plastique ainsi que le flux d'air chauffé dans des labyrinthes (longs tuyaux ou canaux) de différentes conceptions. Parfois dans les lignes le séchage final n'est pas fait et il est laissé pour l'étape d'agglomération ou de granulation.

Le travail des agglomérateurs et des plastcompacteurs est basé sur le chauffage mécanique de la matière puis son agglutination, compactage à l'aide de diverses méthodes technologiques.

Le fonctionnement du granulateur est basé sur le chauffage du matériau avec des radiateurs électriques à des températures de fusion, le mélange de la masse fondue résultante et sa purification par filtrage, le pompage des gaz formés pendant le chauffage, puis la formation de granulés en pressant la masse fondue à travers des matrices (matrices à trous ) et couper les brins résultants d'une manière ou d'une autre. (granulateurs à anneau d'eau et à brins). L'avantage des granulateurs par rapport aux agglomérateurs et compacteurs plast est qu'ils permettent d'obtenir un produit plus fiable, car les impuretés mécaniques qui pourraient rester après la ligne de lavage sont filtrées sur les granulateurs et les impuretés de graisses ou autres substances se décomposant lorsqu'elles sont chauffées peuvent être éliminées. en dégazant la masse fondue.

​Plus de détails sur l'équipement avec des exemples de lignes sur le site http://moykaplastica.ru

Qu'est-ce que la dégradation des polymères ?

Les molécules de polymère sont inévitablement endommagées lors du recyclage pour trois raisons. Il s'agit, d'une part, d'une charge mécanique, par exemple, dans une extrudeuse, lorsque hypertension artérielle le matériau est mélangé. Deuxièmement, c'est la chaleur, qui contribue à un mouvement plus actif des molécules et les liaisons entre les atomes deviennent moins fortes qu'à des températures ordinaires. Troisièmement, c'est l'action de l'oxygène atmosphérique qui, étant un agent oxydant actif, tend à oxyder les éléments de la chaîne polymère, l'hydrogène et le carbone. Ainsi, lors du recyclage, les molécules de polymère changent, certaines d'entre elles deviennent plus courtes, arrachées. Chaque fois qu'une chaîne polymère se brise pour une raison ou une autre, un radical se forme, c'est-à-dire un atome ou un groupe d'atomes dont les valences ne sont pas fermées, il y a une lacune sur le nuage électronique externe. Ces radicaux sont extrêmement actifs, ils forment des composés avec des molécules voisines, tandis que des dommages à la molécule voisine forment un nouveau radical, qui à son tour endommage une autre chaîne. Lorsque les molécules sont réticulées par des adhérences séparées, la structure résultante est appelée gel. Le contenu des gels dans les granules secondaires change propriétés mécaniques généralement pas le meilleur
côté.

Pourquoi les propriétés du polyéthylène recyclé sont-elles pires que celles du primaire ?

L'oxygène semble être le principal responsable de la réduction des propriétés. Lors de la destruction, non seulement il crée des radicaux, comme décrit ci-dessus, mais il peut également être incorporé dans le matériau, remplaçant les atomes d'hydrogène et de carbone, et oxyder le polyéthylène. La présence d'atomes d'oxygène dans un matériau modifie ses propriétés. Initialement, le polyéthylène est non polaire. Cela signifie qu'il ne contient que des atomes d'hydrogène et de carbone, qui ont une liaison non polaire entre eux, car leur électronégativité est assez proche. Autrement dit, ils sont connectés par un nuage commun d'électrons, qui est plus ou moins au milieu ( en mots simples, est en fait plus difficile). Mais dès qu'un atome d'oxygène apparaît à proximité, le deuxième élément le plus électronégatif après le fluor, alors immédiatement l'oxygène affecte toutes les liaisons qui se trouvent à proximité. Cela les polarise dans une certaine mesure. Attire les électrons à lui. Cela réduit leur résistance sous l'action mécanique, réduit la résistance des liaisons voisines aux autres atomes d'oxygène, qui ont également tendance à arracher et à oxyder quelque chose de la molécule de polymère.
Par conséquent, une connaissance pratique importante est que plus le polyéthylène est oxydé (détruit), plus il s'oxyde rapidement et ses propriétés diminuent encore plus rapidement. Cela explique plus d'expériences infructueuses que réussies pour améliorer les propriétés du plastique recyclé en ajoutant du primaire intact. Le secondaire, s'il a déjà détruit, empoisonne alors rapidement le primaire avec son influence, et c'est précisément à cause de l'oxygène et de son activité magnétique par rapport aux électrons dans les molécules.

Par exemple, suite à un lien vers un article du chercheur suédois Michael Hamskog (avec qui j'ai déjà travaillé), l'article concluait que le mélange de polyoléfine vierge avec de la polyoléfine recyclée était inefficace et que l'ajout d'additifs était plus efficace. dont il sera question ci-dessous.
https://www.sciencedirect.com/scienc...41391005003629

Comment le MFR du polyéthylène change-t-il pendant le recyclage ?

Ainsi, le MFI peut évoluer à la hausse et à la baisse, selon le processus qui se développe le plus fortement, le raccourcissement ou la réticulation, et cela, à son tour, dépend des conditions de traitement. Le plus souvent, il y a un raccourcissement des molécules, c'est-à-dire une augmentation de la fluidité.

Comment réduire la dégradation des polymères lors du recyclage ?

Afin de ralentir la dégradation, des substances spéciales sont ajoutées au polymère qui sont capables de prendre les radicaux résultants et ne permettent pas au processus de se développer selon un scénario de chaîne, lorsque des dommages à une chaîne polymère entraînent des dommages aux voisins .
Malheureusement, ces substances sont consommables. Autrement dit, avec le temps, leur action s'affaiblit et ils travaillent déjà. Parfois, afin de restituer la dose de stabilisants, ceux-ci sont ajoutés au polymère lors du recyclage. Par exemple, une composition telle que Ricyclestab.
Afin de minimiser la dégradation, en général, il est nécessaire de minimiser les charges mécaniques et thermiques sur le polymère lors du recyclage, c'est-à-dire de ne pas le surchauffer au-delà de ce qui est nécessaire, de ne pas utiliser un mélange excessif sous pression dans l'extrudeuse.

Comment les contaminants polymères affectent-ils les propriétés du matériau recyclé ?

Lors du recyclage des déchets en fin de vie, la contamination est toujours une préoccupation majeure. Ils sont acquis par contact avec d'autres substances, y compris la substance qui a été emballée dans un emballage en polyéthylène. Les contaminants sont soit superficiels, soit internes.
Ainsi, les bidons d'huile contiennent une certaine quantité résiduelle de ces huiles sous forme de contaminants de surface, mais une partie de l'huile est dissoute dans les parois du bidon et lors du recyclage, même si le matériau est bien lavé, une odeur peut apparaître, les propriétés de le polymère secondaire peut changer en raison de la plastification du polyéthylène avec de l'huile (huile à dissolution partielle dans le polyéthylène).
Ceci est typique non seulement pour des substances aussi prononcées que le beurre et les détergents, mais également pour le lait ordinaire. Les biberons en PEHD, qui contenaient auparavant du lait, même après lavage, contiennent une certaine quantité d'acide lactique dans leurs parois, qui s'est dissoute dans du polyéthylène. Une odeur peut se produire pendant le traitement.
D'autres contaminants tels que le sable ou la terre, les morceaux de papier réduisent également les propriétés mécaniques du polymère et doivent être éliminés.
Pour éliminer les contaminants de surface, on utilise des laveuses dans lesquelles le matériau est soigneusement lavé avec de l'eau en combinaison avec certains efforts mécaniques (rondelles à friction), et des unités de nettoyage à sec, par exemple, fabriquées par MAS, peuvent également être utilisées, mais ces dernières ne le font pas. bien faire face aux contaminants collants même dans les cas où il y a des ingrédients collants.

Comment recycler le polyéthylène réticulé ?

Le polyéthylène réticulé est un polyéthylène dans lequel des liaisons (ponts) sont en outre établies entre des macromolécules individuelles. Ceci est généralement fait pour les produits qui sont utilisés à des températures élevées, comme l'isolation électrique. Un tel polyéthylène peut supporter un peu plus haut que le point de fusion. Ainsi, par exemple, l'isolation du câble ne s'écoulera pas, mais ne fera que se ramollir. En fait, le polyéthylène réticulé n'est plus un plastique thermoplastique. Il ne fond pas, comme il se doit, mais se ramollit, alors recyclez-le de la manière habituelle impossible.
Il existe deux approches possibles pour le traitement du polyéthylène réticulé. Premièrement, il peut être traité par des méthodes thermiques, telles que la pyrolyse, pour produire des produits liquides et gazeux.
Deuxièmement. Théoriquement, le polyéthylène réticulé peut être broyé à une taille de particules inférieure à 0,5 mm et utilisé comme additif dans les produits en polyéthylène conventionnels. L'auteur a longtemps travaillé sur cette idée et prévoyait déjà de la tester dans la pratique, mais d'une manière ou d'une autre, ses mains ne l'ont pas atteinte. La difficulté est que le polyéthylène réticulé se broie très mal, il n'était donc pas possible d'en obtenir de la poudre à très bas prix. Le prix estimé était jusqu'à 10 roubles par kilogramme. Deuxièmement, il n'est pas clair comment le polyéthylène réticulé affectera la limite d'élasticité à l'état fondu. Apparemment, cela réduira le MFR, mais cela doit être vérifié.

Probablement, le grand potentiel pour le traitement du polyéthylène réticulé réside dans le développement de nouvelles méthodes pour son broyage. Par exemple, si vous utilisez le froid naturel dans la partie sibérienne du pays, vous pouvez probablement obtenir un processus de broyage plus productif dans les broyeurs conventionnels qu'auparavant. À un coût suffisamment bas, ce matériau pourrait être compétitif sur le marché des charges, car il a la même densité que le polyéthylène, c'est-à-dire qu'il n'y aura pas d'augmentation de la densité des granulés ou des produits, et cela affectera probablement les propriétés du polymère dans une moindre mesure que si on la compare aux charges minérales. Si vous êtes intéressé par un équipement pour le broyage du polyéthylène réticulé, écrivez aux contacts ci-dessous.

Comment démarrer un projet de recyclage du polyéthylène ?

De l'établissement de contacts. Tout d'abord, nous avons besoin de contacts avec les centres de tri des déchets et d'autres sources de polyéthylène recyclé, puis des contacts avec les fabricants de produits en plastique qui sont prêts à étudier des propositions d'utilisation de polyéthylène recyclé.
Une fois que vous avez compris le volume disponible de matières premières et les ventes possibles, vous pouvez commencer à sélectionner l'équipement et, avec les fournisseurs, concevoir une chaîne de production pour le traitement.
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Informations sur l'équipement de traitement de niveau avancé :

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