|                           | АВТОМОБИЛЕЙ | автомобилями | деталей | отходов | детали | материалов | Логотипы транспортных компаний |
  • УТИЛИЗАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ И АВТОКОМПОНЕНТОВ
  • ОГЛАВЛЕНИЕ
  • УТИЛИЗАЦИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ
  • УТИЛИЗАЦИЯ ИЗНОШЕННЫХ АВТОПОКРЫШЕК И РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
  • УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ
  • ПЕРЕРАБОТКА ТЕКСТИЛЬНЫХ ОТХОДОВ
  • УТИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА
  • СЖИГАНИЕ И ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ УТИЛИЗАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
  • ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УТИЛИЗАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ УТИЛИЗАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
  • НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА ОБРАЩЕНИЯ С ВЫВЕДЕННЫМИ ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯМИ
  • ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ И АГРЕГАТЫ АВТОМОБИЛЯ
  • РАЗБОРКА И ОЧИСТКА АГРЕГАТОВ И ДЕТАЛЕЙ УТИЛИЗИРУЕМЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
  • ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ УТИЛИЗИРУЕМЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
  • ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ УТИЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛОЛОМА
  • ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КУЗОВОВ И АВТОАГРЕГАТОВ
  • УТИЛИЗАЦИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ


    Детали из пластмасс широко используются в современном автомобиле. Из них изготавливают крупногабаритные изделия с большой массой (бамперы, панель приборов, каркасы облицовки крыши и дверей кузова, сиденья, бензобак и др.), а также много­численные сравнительно небольшие детали автомобиля (расход­ные бачки рабочих жидкостей, ручки, декоративные накладки, детали электронного оборудования и многое другое). На рис. 8.1 показаны некоторые детали из полимеров, используемые в авто­мобиле BMW.



    Рис. 8.1. Детали из пластмасс автомобиля BMW


    Масса пластмасс в отечественном автомобиле «Лада» при­ближается к 100 кг. Далеко не всегда при утилизации автомоби­лей демонтируемые с них детали из пластмасс пригодны для восстановления и повторного использования. Поэтому утилиза­ция пластмассовых деталей выводимых из эксплуатации авто­мобилей имеет большое значение, позволяя сократить потребле­ние первичных материальных и энергетических ресурсов и сни­зить нагрузку на окружающую среду.


    90



    Известны следующие основные способы обращения с отхо­дами пластмасс:

    -     переработка во вторичное полимерное сырье для повтор­ного использования при производстве изделий;

    -     пиролиз с получением углеводородного сырья для энерге­тического и химического применения;

    -     сжигание вместе с твердыми бытовыми отходами с полу­чением тепловой и электрической энергии;

    -     захоронение на полигонах.

    Основным способом обращения с отходами пластмасс должно стать их повторное использование, выполняющее при производстве изделий из пластмасс такую же роль, какую играет металлолом в металлургии. Однако в силу различных, прежде всего организационных, причин это сделать не всегда удается. Поэтому некоторое количество отходов пластмасс, образующих­ся при утилизации автомобилей, подвергается пиролизу, сжига­ется и захоранивается.

    Пиролиз полимерных материалов проводится при темпера­туре 400...500 °С при ограниченном доступе воздуха. Продук­тами пиролиза являются ценные сырьевые материалы: пиролиз­ный газ, не уступающий по своим свойствам природному газу, пиролизная смола, являющаяся ценным продуктом для синтеза полимерных материалов, и твердый углеродный остаток, иду­щий на изготовление адсорбента.

    Пластмассы обладают высокой теплотворной способностью. Некоторые из них (полиэтилен, полипропилен и др.) превосхо­дят по этому показателю природные топливные ресурсы - уголь и нефть. Поэтому трудно отделяемые от других материалов пла­стмассовые детали небольшого размера сжигают. В отличие от природного топлива при сжигании пластмасс выделяются ток­сичные продукты, что требует значительных затрат на очистку дымовых газов.

    Захоронение - со всех точек зрения нерациональный способ обращения с пластмассовыми отходами, т.к. не приносит ника­кого экономического или технического результата, но требует строительства дорогостоящих полигонов.

    Сжигание и захоронение неутилизируемых отходов, в т.ч. пластмасс, будут рассмотрены в главе 13.


    91



    В общем виде переработка отходов пластмасс с целью их повторного использования состоит из следующих стадий: сорти­ровки, мойки, сушки, измельчения и гранулирования.

    Сортировка заключается в разделении деталей по видам пластмасс. Она проводится вручную на сортировочных столах.

    Идентификация видов пластмасс производится с целью от­деления друг от друга отходов изделий, изготовленных из раз­личных полимеров, поскольку их смешивание приводит не толь­ко к ухудшению внешнего вида и физико-механических свойств будущих изделий, но и очень часто снижает технологические свойства получаемых вторичных материалов. С целью иденти­фикации в последние годы все автомобильные заводы и произ­водители автокомпонентов наносят на пластмассовые детали маркировку, показывающую марку использованного полимера.

    Мойка деталей осуществляется с целью очистки отходов от загрязнений с помощью специальных моющих агрегатов. Для мойки используют воду и синтетические моющие средства.

    Сушка вымытых деталей осуществляется с целью удаления остатков воды.

    Измельчение и гранулирование отходов пластмасс произ­водится с целью получения вторичного сырья, которое по форме и размерам соответствовало бы первичному сырью.

    Первичное сырье, используемое при изготовлении изделий из пластмасс, представляет собой гранулы со стандартной вели­чиной зерен, с постоянной объемной массой и хорошей сыпуче­стью. Вторичные материалы, получаемые из отходов термопла­стов, должны иметь аналогичный гранулометрический состав. Для этого используются специальные аппараты для переработки полимерных отходов.

    Крупногабаритные изделия из пластмасс предварительно наре­заются на циркулярных пилах или ленточно-пильных станках.

    Для гранулирования широко используются режущие грану- ляторы, в которых измельчение отходов происходит между ро­торными и статорными ножами. В табл. 8.1 приведены характе­ристики роторных измельчителей, выпускаемых отечественной промышленностью.


    92



    Таблица 8.1

    Технические характеристики роторных измельчителей пластмасс


    Характеристика

    Марка гранулятора

    ИПР-100

    ИПР-150

    ИПР-300

    ИПР-450

    Производительность, кг/ч

    25... 60

    50...150

    150..350

    200... 1500

    Диаметр ротора, мм

    100

    150

    300

    450

    Скорость вращения ротора, об./мин.

    1500

    1300

    700

    700

    Количество ножей ротора, шт.

    3

    3

    9

    15

    Количество неподвижных ножей, шт.

    2

    2

    2

    3

    Зазоры между ножами, мм

    0,1

    0,1

    CN

    О

    О

    0,2. .0,4

    Мощность электропривода, кВт

    1,0

    1,6

    18,5

    27,5

    Производительность измельчителя определяется видом отхо­дов и конструктивными особенностями установки: количеством и длиной ножей, а также скоростью вращения ротора. В процессе работы производительность роторных измельчителей падает вследствие износа ножей. Поэтому при падении производительно­сти измельчителя на 20...30% от первоначального значения при работе на одном материале необходимо проводить их заточку.

    Степень измельчения отходов определяется размером ячеек сита, ограждающего камеру помола со стороны выхода измель­ченного материала. Размер частиц измельченных отходов может изменяться от 3...5 до 25...30 мм.

    Конструкция измельчителя приведена на рис. 8.2.

    Роторные измельчители при работе издают сильный шум. С целью его уменьшения измельчитель вместе с двигателем и вентилятором заключают в шумозащитный кожух, что позволяет снизить уровень шума на 10.. .15 дБ.

    В процессе вторичного использования пластмасс необходи­мо предотвратить или уменьшить ухудшение физико­механических и реологических свойств вследствие термомеха­нического воздействия, которому подвергается полимер при из­мельчении, гранулировании и формовании. С этой целью в ком­позиции на основе вторичных полимерных материалов вводят


    93



    дополнительные стабилизаторы, позволяющие сохранить их экс­плуатационные характеристики. Для различных видов полимеров разработаны и известны такие стабилизирующие вещества.



    1


    Рис. 8.2. Роторно-ножевой измельчитель с водяным охлаждением:

    ^ - поворотная плита; 2 - электродвигатель; 3 -лоток; 4 - съемная калибрующая решетка; 5 - ротор; 6 - статор; 7 - маслоотражатели;

    8 - ножи ротора; 9 - загрузочный бункер; 10 - маховик; 11 - упорные подшипники; 12 - массодробители; 13 - регулируемые ножи статора;

    14 - штуцер для подачи воды


    Помимо режущих грануляторов используют экструдеры- грануляторы. Гранулирование в экструдерах позволяет осущест­вить направленную модификацию отходов с получением про­дуктов с улучшенными свойствами за счет добавления в компо­зицию специальных ингредиентов.

    Червячные экструдеры для гранулирования отходов термо­пластов имеют узел дегазации. В зависимости от последователь­ности двух процессов, проходящих во время гранулирования, - резки и охлаждения - процесс осуществляют двумя способами. Выбор способа гранулирования зависит от свойств полимера: вязкости и адгезии расплава термопласта к металлу.

    При горячем гранулировании на экструзионной головке рас­плав выдавливается через отверстия решетки (количество кото­рых достигает 300) в виде жгутов (стренг) и тут же срезается скользящими вдоль решетки ножами. Полученные при резке


    94



    гранулы охлаждаются воздухом или водой. Таким способом гра­нулируют полиолефины, в частности, полипропилен, широко используемый для изготовления бамперов автомобилей.

    При холодном гранулировании жгуты расплава полимера после выхода из экструзионной головки сразу поступают в ван­ну с водой, охлаждаются, а затем нарезаются на гранулы ножом гильотинного типа. Температура воды поддерживается в преде­лах 50...70°С, что позволяет ей интенсивно испаряться с по­верхности гранул. Расход воды составляет 40 м3 на 1 тонну гра- нулята. Размер гранул зависит от диаметра отверстий решетки экс­трудера и скорости вращения шнека. Полученные гранулы исполь­зуются в качестве полноценного заменителя первичного сырья.

    Производительность экструдера-гранулятора зависит от диаметра шнека и вида перерабатываемого пластика. Она изме­няется от 40 до 500 кг/ч.

    На рис. 8.3 показана линия горячего гранулирования.



    Рис. 8.3. Установка горячего гранулирования термопластов


    Установка состоит из бункера-питателя, экструдера шнеко­вого, гранулирующей головки с устройством резки, водяной ванны охлаждения, шнекового транспортера и центрифуги для отделения воды.

    Линия ЛГГПС 90-250 имеет технические характеристики, представленные в табл. 8.2.

    Утилизация деталей из полиолефинов. К полиолефинам, применяемым в автомобилестроении, относятся полиэтилены высокой и низкой плотности (ПЭВП и ПЭНП) и полипропилен


    95



    (ПП). Из полиэтилена высокой плотности производят различные мелкие детали автомобиля, сравнительно недавно из него начали изготавливать бензобаки. Из полиэтилена низкой плотности де­лают пленку. Полипропилен широко используется для изготов­ления бамперов, панели приборов автомобиля и других деталей.


    Таблица 8.2


    Технические характеристики установки ЛГГПС 90-250


    Характеристика

    Единица

    измерения

    Значение

    Производительность

    кг/ч

    до 250 (зависит от вида полимера)

    Установленная мощность электродвигателя

    кВт

    120

    Расход воды

    м3

    1,5

    Масса

    кг

    3900

    Габариты: -длина -ширина - высота

    мм

    4500

    2000

    2500

    Особенностью термопластов, и в частности полиолефинов, является возможность их многократной переработки путем рас­плавления и повторного формования без существенного измене­ния характеристик.

    В табл. 8.3 приведено изменение свойств полипропилена в процессе многократной переработки.


    Таблица 8.3

    Влияние многократной переработки способом литья _____ под давлением на свойства полипропилена________________


    Наименование

    показателя

    Кратность переработки

    1

    2

    3

    4

    5

    Прочность при статическом изгибе, МПа

    42,3

    37,2

    30,8

    32,9

    34,2

    Удельная ударная вязкость, кДж/м2

    1300

    1250

    1100

    1050

    990

    Прочность при растяжении, МПа

    35,6

    34,1

    35,2

    34,6

    33,5

    Относительное удлинение, %

    52

    55

    59

    61

    98

    96



    Данные табл. 8.3 показывают, что при 3...4-кратной перера­ботке свойства полипропилена изменяются незначительно. Это позволяет смешивать гранулы вторичного полипропилена, полу­чаемые при утилизации деталей автомобилей, с гранулами пер­вичного материала для производства новых изделий.

    Утилизация отходов поливинилхлоридных материалов. Поливинилхлорид применяется в производстве обивочных ис­кусственных кож, синтетических тентовых материалов, пленок, литьевых изделий и т.д.

    Можно выделить три основных направления в использова­нии отходов ПВХ-материалов:

    -     переработку отходов в линолеум, искусственные кожи и пленочные материалы;

    -     химическую переработку с регенерированием ПВХ смолы;

    -     использование в смеси с другими полимерами в различ­ных полимерных композициях.

    Производство линолеума. Поскольку ПВХ широко применя­ется при изготовлении рулонных материалов на текстильной ос­нове, ниже будут рассмотрены особенности переработки отхо­дов таких текстильно-полимерных материалов. Технологическая схема процесса производства линолеума с использованием отхо­дов искусственной кожи представлена на рис. 8.4.

    По такой схеме можно изготавливать различные покрытия для полов (линолеум, линолеумную плитку), искусственные ко­жи технического назначения и другие материалы.

    Отходы искусственных кож сначала поступают на измель­чение в дробилку 1. Из дробилки полученная крошка через вы­пускное отверстие выталкивается в накопительную емкость.

    При переработке отходов загрязненных ПВХ материалов важной стадией процесса является их очистка и промывка в ме­шалке 2 с вертикальными лопастями. Мешалка расположена та­ким образом, что весь внутренний объем промывочного устрой­ства делится на две зоны: зону турбулентного потока, который образуется ниже лопастей мешалки, и зону ламинарного потока над ними.


    97





    Рис. 8.4. Технологическая схема производства линолеума с использованием отходов искусственной кожи:

    1 - роторный измельчитель; 2 - якорная мешалка; 3 - центрифуга; 4 - барабанная сушилка; 5 - крекер-вальцы; 6 - гранулятор; 7 - вальцы; 8 - каландр; 9 - рулон с лицевым слоем напольного покрытия; 10 - охлаждающие барабаны




    Через дозирующее устройство крошка непрерывно поступа­ет в промывочное устройство сначала в турбулентную зону, а за­тем в зону ламинарного потока. Отходы всплывают на поверх­ность промывного раствора, плотность которого больше плотно­сти дробленых отходов, и отбираются с помощью специального подъемного устройства.

    Улавливающие воронки, расположенные в днище мешалки ниже зоны турбулентности, собирают посторонние включения, отделенные от отходов, и выводят их через трубопровод.

    Промытая и очищенная от посторонних включений крошка поступает в центрифугу 3 и барабанную сушилку 4, где отделя­ется от воды и высушивается. Высушенная крошка по трубопро­воду направляется на гомогенизацию на крекер-вальцы 5 с реб­ристой поверхностью валков.

    Время обработки на крекер-вальцах составляет 1.. .5 мин для разрушения текстильной основы и гомогенизации смеси. Полу­ченная гомогенная смесь поступает на экструдер-гранулятор б, а оттуда в виде гранул подается в накопительный бункер.

    При переработке отходов поливинилхлорида и производстве из них гранул в состав полимерной композиции дополнительно вводят стабилизаторы, а также пластификаторы, которые позво­ляют избежать механодеструкционных процессов.

    Установлено, что при использовании соответствующих ста­билизаторов возможна 6-кратная повторная переработка отходов ПВХ практически без изменения его физико-механических свойств.

    Линолеум с использованием отходов искусственной кожи изготавливают многослойным: лицевой слой делают из компо­зиции, содержащей первичное сырье, а нижний слой - из 30 % первичного и 70 % вторичного сырья. Это соотношение зависит от количества текстильных волокон в отходах. Если вторичное сырье изготовлено из материалов, не содержащих текстильную основу (пленок, листовых материалов, безосновного линолеума), то его содержание в нижнем слое может достигать 95... 100 %.

    Композиция на основе вторичного ПВХ из накопительного бункера подается на вальцы 7, на которых получается полотно необходимой толщины. Далее оно калибруется на каландре 8 и соединяется с лицевым слоем 9 из первичной композиции,


    99



    имеющим декоративную отделку. Полученный линолеум охла­ждается на барабанах 10, упаковывается и сдается на склад.

    Линолеум, изготовленный с применением отходов в нижнем слое, по свойствам практически не отличается от материала, из­готовленного полностью из первичного сырья.

    Хорошими свойствами обладает трехслойный линолеум, из­готовленный с применением гранулята, полученного из отходов искусственной кожи. Содержание ПВХ в таком грануляте со­ставляет 76...85 %, волокна - 24... 15 %. Нижний слой линоле­ума изготавливается полностью из вторичного материала, сред­ний слой содержит 75 % отходов, а тонкий лицевой слой изго­тавливается из первичного сырья.

    Технологический процесс изготовления линолеума из отхо­дов искусственной кожи осуществляется с использованием обо­рудования для производства линолеума и искусственной кожи.

    Регенерация поливинилхлорида. При регенерации можно утилизировать любой вид отходов ПВХ-материалов, в том числе различные пленки, листовые материалы, искусственные кожи.

    Технологическая схема регенерации ПВХ из отходов искус­ственных кож и тентовых материалов состоит из следующих стадий:

    -     измельчения отходов искусственных кож и тентовых ма­териалов;

    -     отделения магнитных материалов от массы отходов;

    -     складирования подготовленных отходов в бункер;

    -     смешивания отходов с селективным растворителем и рас­творения в нем поливинилхлоридной смолы;

    -     отделения нерастворимых фракций;

    -     понижения растворимости ПВХ в растворителе путем до­бавления воды;

    -     выделения ПВХ (фильтрования);

    -     сушки полученного полимера;

    -     дистилляции раствора (разделения воды и растворителя).

    Технологическая схема представлена на рис. 8.5.


    100



    Отходы

    искуственной кожи


    Емкость

    с растворителем и дозатор


    11

    Л


    дистиллятор


    Рис. 8.5. Технологическая схема регенерации ПВХ из отходов искусственных кож и тентовых материалов:

    1 - дробилка двухвалковая; 2 - сепаратор магнитный; 3 - бункер; 4 - емкость с растворителем;

    5 - барабанный смеситель; 6 - центрифуга; 7 - емкость с водой; 8 - мешалка лопастная; 9 - барабанный вакуумный фильтр; 10 - сушилка барабанная; 11 - дистиллятор; 12 - бункер с регенерированным ПВХ



    После измельчения в дробилке 1 отходы по транспортеру подаются в магнитный сепаратор 2, в котором осуществляется видовая сепарация и отделение магнитной фракции. Из магнит­ного сепаратора отходы попадают в накопительный бункер 3, а из него поступают в барабанный смеситель 5, в котором смеши­ваются с растворителем, поступающим из емкости 4.

    В смесителе в течение 1 часа при постоянном перемешива­нии происходит растворение ПВХ. Нерастворившиеся компо­ненты отделяются в центрифуге 6. Раствор Г1ВХ проходит в ме­шалку лопастную 8, в которую добавляют воду из емкости 7 для снижения растворимости полимера. Благодаря этому происходит осаждение ПВХ. Смесь, которая получилась в результате этих операций - выпавший в осадок ПВХ, растворитель и вода - про­ходит через барабанный вакуумный фильтр 9, где происходит отделение ПВХ от жидкостей. Затем полимер проходит через сушилку 10 и попадает в бункер 12. Смесь растворителя и воды через систему трубопроводов поступает в дистиллятор 11, где происходит отделение воды от растворителя, после чего они возвращаются в емкости 7 и 4 соответственно.

    Описанный способ дает возможность получать поливинил­хлорид, близкий по свойствам к исходному.

    Использование отходов ПВХ в смеси с другими полимерами. Использование отходов искусственной кожи на основе ПВХ, смешанных с отходами других полимерных материалов и не прошедших видовую сепарацию, малоэффективно, т.к. не позво­ляет получить продукты высокого качества. Из таких смесей можно производить вибропоглощающие прокладки, поддоны и другие неответственные изделия.

    Утилизация деталей из пенополиуретана. Из пенополиу­ретана изготавливают подушки и спинки сидений, подголовни­ки, подлокотники и другие детали автомобилей. Материал обла­дает высокой объемной деформацией, т.к. имеет низкую плот­ность. Среди технологий утилизации изделий из пенополиурета­на следует выделить:

    -    переработку, связанную с предварительным растворением отходов и выделением исходного сырья;

    -    гидролиз полиуретановых отходов;

    -    дробление и использование полиуретановых отходов в ка­честве наполнителей.


    102



    При растворении измельченные отходы эластичного пено­полиуретана (ППУ) при температуре 180...200 °С при непре­рывном перемешивании обрабатывают растворителем до полу­чения гомогенного раствора. Полученный раствор смешивают с исходным полиэфиром, изоцианатом или форполимером. Из по­лученной смеси растворитель может бьггь удален при повышен­ной температуре под вакуумом с остаточным давлением менее 10 мм рт.ст.

    Продукты, полученные из отходов ППУ, являются сырьем для заливочных композиций, использование которых позволяет изготавливать изделия с меньшей стоимостью и обеспечить эко­номию первичного сырья. Содержание отходов в конечном про­дукте может достигать 20 %.

    В табл. 8.4 приведены физико-механические показатели литье­вых изделий, изготовленных с использованием отходов ППУ.


    Таблица 8.4


    Физико-механические показатели литьевых изделий, изготовленных с использованием отходов ППУ


    Наименование показателей

    Значение показателя при содержании отходов, мас.ч. на 100 мас.ч. форполимера

    10

    15

    20

    Прочность при разрыве, МПа

    40.9

    37,2

    30,3

    Относительное удлинение, %

    407

    445

    419

    Модуль (300%), МПа

    22,4

    17,1

    15,0

    Сопротивление раздиру, Н/мм

    96

    82

    78

    Твердость по Шору, уел. ед.

    94

    93,5

    92

    Гидролизная технология заключается в обработке отходов ППУ водяным паром при давлении 0,05...0,15 МПа и темпера­туре не ниже 185 °С в присутствии аммиака, способствующего увеличению скорости процесса. В результате гидролиза получа­ют сырьевые продукты - диамины и жидкие олигомеры, при­годные для получения новых материалов.

    Измельченные отходы ППУ в виде порошка можно добав­лять в термопластичный полиуретан, в резиновые смеси на ос­нове нитрильных, хлоропреновых и других полярных эластоме­ров в качестве усиливающих наполнителей.


    юз



    Например, для изготовления различных эластичных деталей используют композицию из 6...25 % уретанового форполимера,

    4..           .5  % полистирола и 70...90 % измельченных отходов ППУ. Возможно также изготовление формованных деталей из от­ходов пористых или непористых полиуретановых эластомеров. Для этого их измельчают, пластицируют в экструдере с одно­временным отводом газообразных продуктов, причем термооб­работку ведут с регулированием температуры по зонам:

    130..                              .170°С         в первой зоне и 160...190°С во второй. Получен­ные компаунды представляют собой эластичные термопластич­ные материалы, которые обладают хорошими физико­механическими свойствами и применяются при изготовлении формованных деталей способом литья под давлением. В табл. 8.5 представлены физико-механические показатели таких деталей.


    Таблица 8.5


    Физико-механические показатели формованных деталей _________________  из отходов ППУ


    Наименование показателей

    Значение показателей

    Прочность при растяжении, МПа

    50

    Относительное удлинение при разрыве, %

    300

    Плотность, г/см3

    1,15

    Твердость по Шору А, уел. ед.

    60

    Утилизация деталей из полистирольных пластиков. По-

    листирольные пластики широко применяются в различных от­раслях промышленности. В автомобильной промышленности используются изделия из ударопрочного полистирола и акрило- нитрилбутадиенстирола (АБС). Это детали облицовки интерье­ра, различные крупногабаритные детали, получаемые термо­формованием из листовых материалов.

    В табл. 8.6 приведены данные об изменении свойств поли­стирола в процессе многократной переработки.

    Многократная (до 5 раз) экструзия полистирола, как видно из данных табл. 8.6, приводит к незначительному изменению его характеристик, за исключением относительного удлинения.


    104



    Таблица 8.6


    Влияние многократной переработки на свойства ____________ ударопрочного полистирола___________________________________


    Наименование показателя

    Кратность переработки

    1

    2

    3

    4

    5

    Удельная ударная вязкость, кДж/м2

    3350

    3510

    3580

    3300

    3400

    Прочность при растяжении, МПа

    35,4

    34,2

    34,5

    33,7

    33,7

    Относительное удлинение, %

    21,1

    20,3

    12,2

    9,6

    11,1

    Молекулярная масса Ю'3

    193,6

    171,8

    160,3

    149,6

    137,7

    Показатель текучести расплава, г/10мин

    4,44

    5,35

    5,75

    5,86

    5,96

    Наиболее простым и эффективным способом утилизации отходов полистирольных пластиков является их дробление и ис­пользование полученной крошки в качестве добавок к исходно­му материалу. При содержании в композиции до 20 % по массе вторичного пластика эксплуатационные и технологические ха­рактеристики материала практически не отличаются от свойств первичного полимера.

    Измельчение амортизованных изделий из полистирольных пластиков проводится на роторных дробилках, а полученная крошка вследствие однородности по гранул оме грическому со­ставу не требует дополнительной грануляции через расплав. Для последующей переработки литьем под давлением целесообразно использовать крошку размером около 5 мм.

    Утилизация деталей из реактопластов. Наряду с термо­пластами в автомобилестроении иногда используются и реакто- пласты, которые не плавятся при нагревании. Их утилизация описанными выше технологиями невозможна. К ним относятся, в частности, стеклопластики, которые используются, в основ­ном, для тюнинговой доводки автомобиля.

    Стеклопластики состоят из термореактивного полимера и стеклянного наполнителя в виде нитей или текстильной основы. Стеклянный наполнитель, являясь чрезвычайно прочным, для своего разрушения требует значительных затрат энергии. К тому же его частицы обладают высокой абразивностью, что приводит к быстрому износу ударных органов измельчающего оборудования.

    Для измельчения отходов стеклопластиков используются де­зинтеграторы специальной конструкции, основным ударным ор-


    105



    ганом которых являются пальцы двух роторов, вращающихся навстречу друг другу с высокой скоростью (более 120 м/с). За время пребывания в камере дезинтегратора, которое составляет всего 0,25 с, материал разрушается с образованием частиц раз­мером в несколько микрон, приобретая совершенно новые физи­ко-химические свойства. У частиц такого порошка имеются функциональные группы, делающие его активным наполните­лем. Кроме того, резко возрастает их удельная поверхность. Раз­мер частиц органической части порошка, т.е. самого реактопла- ста, составляет З...20мкм. Они агрегируются в конгломераты размером до 100 мкм, имеющие сферическую форму. Стеклян­ные частицы наполнителя вытянуты, нитеобразны, отношение длины к диаметру такой частицы составляет 1,5.. .2,0.

    Стеклопластиковые порошки называют органоминеральным наполнителем (ОМН). Такой наполнитель выполняет роль мо­дификатора: благодаря наличию функциональных групп на по­верхности частиц он участвует в химическом взаимодействии с полимером. За счет этого ускоряется процесс образования трех­мерной структуры, а полученные материалы приобретают высо­кие физико-механические свойства. Использование ОМН в каче­стве наполнителей в композициях на основе реактопластов сни­жает время отверждения в 6... 10 раз, повышает теплостойкость до 200 °С.

    Используют ОМН и для изготовления лакокрасочных по­крытий с хорошими декоративными свойствами, повышенными физико-механическими характеристиками и более высокой экс­плуатационной долговечностью.

    Введение ОМН в клеевые композиции на основе эпоксид­ных смол позволяет повысить прочность при отрыве в

    1,5..            .2 раза при склеивании титанового сплава и на 10...15% при склеивании стали. Время отверждения клеевой композиции снижается с 24 до 4 ч. Предельное содержание порошка стекло­пластика в клее не должно превышать 33 %.

    Таким образом, основные виды полимеров, используемых при серийном изготовлении автомобилей, являются термопла­стами. Они способны к многократной переработке и являются ценным вторичным сырьем, практически не уступающим по своим характеристикам первичным материалам.


    106



    Для их эффективного использования необходим раздельный сбор утилизируемых деталей и строгое разделение их по видам пластиков. Для облегчения идентификации и раздельного сбора полимеров заводы-производители указывают на деталях вид ис­пользованного сырья.

    Наиболее рациональным способом обращения с утилизи­руемыми пластмассовыми деталями автомобилей является их применение в измельченном виде в составе полимерных компо­зиций того же состава для производства аналогичных деталей.

    Контрольные вопросы

    1.     Расскажите о применении пластмасс в автомобилестроении и спо­собах обращения с образующимися при утилизации автомобилей отхода­ми пластмасс.

    2.     Каковы основные стадии переработки пластмасс во вторичные материалы?

    3.     Расскажите о технологии производства линолеума из отходов обивочной искусственной кожи.

    4.     Расскажите о технологии регенерации поливинилхлорида из от­ходов искусственной кожи.

    5.     Расскажите о способах утилизации отходов пенополиуретана.


    107



    9.

                                АВТОМОБИЛЕЙ   автомобилями   деталей   отходов   детали   материалов   эксплуатации   агрегатов   металлолома   утилизации   помощью   узлов   УТИЛИЗАЦИЯ   используют   производства   отходы   АВТОКОМПОНЕНТОВ   системы   использование   производится   является   (рис   целью   осуществляется