У процесі переробки полімери піддаються впливу високих температур, зсувних напружень і окисленню, що призводить до зміни структури матеріалу, його технологічних та експлуатаційних властивостей. На зміну структури матеріалу головним чином впливають термічні і термоокислювальну процеси.
ПВХ - один з найменш стабільних карбоцепні промислових полімерів. Реакція деструкції ПВХ - дегідрохлорування - починається вже при температурах вище 100 ° С, а при 160 ° С реакція протікає дуже швидко. В результаті термоокислению ПВХ відбуваються агрегативного і дезагрегатівние процеси - зшивання і деструкція.
Деструкція ПВХ супроводжується зміною початкової забарвлення полімеру через утворення хромофорних угруповань і істотним погіршенням фізико-механічних, діелектричних та інших експлуатаційних характеристик. В результаті зшивання відбувається перетворення лінійних макромолекул в розгалужені і, в кінцевому рахунку, в зшиті тривимірні структури; при цьому значно погіршуються розчинність полімеру і його здатність до переробки. У разі пластифікованого ПВХ зшивання зменшує сумісність пластифікатора з полімером, збільшує міграцію пластифікатора і необоротно погіршує експлуатаційні властивості матеріалів.
Поряд з урахуванням впливу умов експлуатації і кратності переробки вторинних полімерних матеріалів, необхідно оцінити раціональне співвідношення відходів і свіжого сировини в композиції, призначеної для переробки.
При екструзії виробів зі змішаного сировини існує небезпека шлюбу через різну в'язкості розплавів, тому пропонується екструдувати первинний і вторинний ПВХ на різних машинах, однак порошкоподібний ПВХ практично завжди можна змішувати з вторинним полімером.
Важливою характеристикою, що визначає принципову можливість вторинної переробки ПВХ відходів (допустимий час переробки, термін служби вторинного матеріалу або вироби), а також необхідність додаткового посилення стабілізуючої групи, є час термостабильности.
підготовка відходів
Однорідні виробничі відходи, як правило, піддаються вторинній переробці, причому у випадках, коли глибокому старіння піддаються лише тонкі шари матеріалу.
У деяких випадках рекомендується використовувати абразивний інструмент для зняття зазнала деструкції шару з подальшою переробкою матеріалу в вироби, які не поступаються за властивостями із¬деліям, отриманим з вихідних матеріалів.
Для відділення полімеру від металу (дроти, кабелі) використовують пневматичний спосіб. Зазвичай, виділений пластифікований ПВХ може використовуватися в якості ізоляції для проводів низької напруги або для виготовлення виробів методом лиття під тиском. Для видалення металевих і мінеральних включень може бути використаний досвід борошномельної промисловості, осно¬ванний на застосуванні індукційного способу, метод поділу за магнітними властивостями. Для відділення алюмінієвої фольги від термопласта використовують нагрівання у воді при 95 ... 100 ° С.
Пропонується негідні контейнери з етикетками занурювати в рідкий азот або кисень з температурою не вище -50 ° С для додання етикеток або адгезиву крихкості, що дозволить потім їх легко із¬мельчіть і відокремити однорідний матеріал, наприклад папір.
Енергетично економічний спосіб сухої підготовки пластмасових відходів за допомогою компакто¬ра. Спосіб рекомендується для переробки відходів штучних шкір (ІК), лінолеуму з ПВХ і включає ряд технологічних операцій: подрібнення, сепарацію текстильних волокон, пластикации, гомогенізацію, ущільнення і грануляцію; можна також вводити добавки. Підкладкові волокна відокремлюються тричі - після першого ножового дроблення, після ущільнення і вторинного ножового дроблення. Отримують формувальну масу, яку можна переробляти литтям під тиском, содер¬жащую ще волокнисті компоненти, які не заважають переробці, а служать наповнювачем, усілі¬вающім матеріал.
Лиття під тиском
Основними видами відходів на основі ненаповнених ПВХ є нежелатінізірованний пластизоль, технологічні відходи і браковані вироби. На підприємствах легкої промисловості Росії діє наступна технологія переробки відходів пластизолю методами лиття під тиском.
Встановлено, що вироби з вторинних ПВХ-матеріалів задовільної якості можна отримати по пластизольним технології. Процес включає подрібнення відходів плівок і листів, приготування пасти ПВХ в пластикатора, формування нового вироби методом лиття.
Нежелатінізірованний пластизоль при очищенні дозатора, змішувача збирали в ємності, піддавали желатинизации, далі змішували з технологічними відходами та бракованими виробами на вальцях, отримані листи піддавали переробці на подрібнювачах роторного типу. Отриману таким чином пластизольним крихту переробляли методом лиття під тиском. Пластизольна крихта в кількості 10 ... 50 мас. ч може бути використана в композиції з каучуком для отримання гумових сумішей, причому це дозволяє виключити з рецептур смягчители.
Для переробки відходів методом лиття під тиском, як правило, застосовують машини, що працюють за типом интрузии, з постійно обертовим шнеком, конструкція якого забезпечує мимовільний захват і гомогенізацію відходів.
Одним з перспективних методів використання відходів ПВХ є багатокомпонентне лиття. При такому способі переробки виріб має зовнішній і внутрішній шари з різних матеріалів. Зовнішній шар - це, як правило, товарні пластмаси високої якості, стабілізовані, пофарбовані, мають гарний зовнішній вигляд. Внутрішній шар - вторинне поливинилхлоридное сировину. Переробка термопластів даним методом дозволяє значно економити дефіцитне первинну сировину, скорочуючи його споживання більш ніж в два рази.
каландрование
Прикладом переробки відходів методом каландрования може служити так званий процес "Регал", що полягає в каландрование матеріалу та отриманні плит і листів, які застосовуються для виробництва тари та меблів. Зручність такого процесу для переробки відходів різного складу полягає в легкості його регулювання шляхом зміни зазору між валками каландра для дос¬тіженія хорошого сдвигового і диспергуючого впливу на матеріал. Хороша Пластикація і гомогенізація матеріалу при переробці забезпечує отримання виробів з досить високими показниками міцності. Спосіб економічно вигідний для термопластів, пластіціруемих при відносно низьких температурах, в основному, це м'який ПВХ.
Для підготовки відходів ІК і ленолеум розроблений агрегат, що складається з ножовий дробарки, змішувального барабана і тривалкових рафінувальних вальців. Компоненти суміші в результаті боль¬шой фрикції, високого пресує тиску і перемішування між обертовими поверхностя¬мі ще більше подрібнюються, пластикується і гомогенізуються. Вже за один прохід через машину матеріал набуває досить гарна якість.