Содержание
Один из самых популярных полимеров, который повсеместно используется в быту, в торговле, в промышленности – это ПЭТ (ПЭТФ). Полиэтилентерефталат первичный обладает высокими показателями прочности и износостойкости, устойчивости к истиранию и ударам. Он сохраняет свои свойства в температурном диапазоне от -300С до +600С. Но при увеличении объема производства пластиковых изделий из ПЭТФ растет количество отходов, которые требуется либо утилизировать без вреда для окружающей среды, либо переработать. Результатом переработки пластиковых бутылок является ПЭТ-флекс – хлопьеобразное вторичное сырье, используемое в дальнейшем при производстве новых изделий.
Важно учесть, что флекс не теряет своих свойств при переработке, поскольку отсутствует этап плавления полимера. Вследствие этого вторичный материал сохраняет прочность, жесткость, химическую стойкость, диэлектрические свойства в температурном диапазоне от -300С до +600С. А дальнейшая термическая обработка позволяет удалить из него летучие вещества, делая продукт максимально безопасным и разрешенным для использования при производстве пищевой тары.
Требованияк к переработнному ПЭТ
Сырье ПЭТФ после переработки – это хлопья разной формы, имеющие примерно одинаковы размер. Хлопья отличаются по цвету: голубой, зеленый, бирюзовый, коричневый, допускается смесь цветов, но она наименее ценная и пользуется малым спросом. Важным условием является отсутствие дополнительных примесей, что достигается многократной промывкой материала перед переработкой. При необходимости осуществляется мойка горячей водой и с применением ПАВ для удаления клея, остатков бумаги, металлической или древесной стружки, иных загрязнений, присутствующих традиционно на бутылках.
Цель рециклинга ПЭТ – достичь уровня первичного сырья, включая не только физико-химические свойства, но и чистоту. Но этого не всегда удается достичь, поскольку при переработке полиэтилентерефталата во флекс может незначительно меняться цвет, прозрачность, вязкость материала, что отражается на качестве вторички. Потому важно соблюдать технологию переработки полимера.
Виды ПЭТ флекса
Сортировку будущего флекса производят перед измельчением, что обеспечивает более высокую чистоту готового сырья. В измельченном виде разделить материал по цвету и химическому составу без лабораторных исследований практически невозможно. При сортировке учитывают следующие характеристики:
1. Цвет. Прозрачный материал считается наиболее дорогим и потому востребованным, его можно окрасить в любой цвет. Голубой или сини цвет также может равномерно окраситься, но уступает по передаче оттенка прозрачному. На следующем месте зеленый флекс, который могут потребовать много красителя в процессе окрашивания. Самым дешевым и невостребованным считается коричневый материал или микс цветов. Он используется только в технических целях.
2. Прозрачность. Мутность полиэтилентерефталатного флекса говорит о его низком качестве, перегреве и начинающейся термической деструкции. Потому наиболее высоко ценится прозрачный материал.
3. Чистота. Этот критерий напрямую зависит от того, каким путем получен исходный материал. Полигонное сырье будет самым грязным. Наиболее чистое сырье – отходы и брак выдувного производства. Условно чистыми можно назвать бутылки, закупленные в пунктах сортировки мусора.
При закупке чистого и условно чистого сырья и при соблюдении технологии переработки можно получить качественную вторичку. Ее добавляют в первичное сырье с целью снижения себестоимости готовой продукции, улучшения качества изделий и снижения удельной энергоемкости производства полимеров.
Технология и основное оборудование для переработки
Чтобы из пластиковой тары получить сырье, пригодное для производства новых полимерных изделий, необходимо осуществить несколько последовательных этапов переработки:
1. Сортировка. На этом этапе осуществляется сортировка имеющейся ПЭТ тары по цвету. На этом же шаге или ранее с бутылок удаляются этикетки вручную или при помощи специального оборудования. Для маломощных линий также вручную предусмотрено свинчивание крышек и колец с их последующим удалением из общей массы. На более современных автоматизированных линиях эти манипуляции выполняются автоматическими сортировщиками.
2. Измельчение. Для получения сырья более мелких фракций используют дробилки роторного типа. С целью повышения стоимости готового сырья лучше загружать в бункер дробилки бутылки одного цвета. Потому важен предыдущий этап сортировки. В модернизированных линиях одновременно с измельчением в бункер измельчителя подается поток воды под напором, что позволяет сократить последующие циклы мойки и значительно улучшить качество флекса.
3. Мойка. Достичь требуемого уровня чистоты можно лишь в случае многоступенчатой промывки сырья. Потому в состав линии включают несколько последовательно установленных флотационных ванн. Возможно добавление в воду раствора каустической соды или тетрахлорэтилена, благодаря которым удаляются наиболее сильные загрязнений. Ванны не только отмывают фрагменты бутылок от грязи, но позволяют отсортировать материал. ПЭТ флекс имеет достаточно большую плотность (выше плотности воды), потому частицы опускаются на дно. Если же в общей массе имеются примеси полиэтилена, полипропилена, они остаются на поверхности.
4. Сушка. После мойки необходимо удалить остаточную влагу. Оборудование для сушки подбирается с учетом гигроскопичности сырья. Для флекса, обладающего низкой гигроскопичностью, подходят бункерные сушилки периодического действия. Поскольку обезвоживание полиэтилентерефталата происходит нелинейно (вначале влага испаряется максимально быстро, затем скорость резко снижается), важно правильно подобрать параметры работы сушилки. После окончания сушки следует остудить материал, чтобы предотвратить слеживание флекса.
5. Фасовка. После окончательного просушивания материал отправляют либо на стадию грануляции, либо на склад. Перед отправкой на склад флекс фасуют в мешки или биг-беги.
Приведены базовые этапы переработки ПЭТ тары и сопутствующее базовое оборудование. При добавлении дополнительного оборудования можно полностью исключить ручной труд и подготовку материала за пределами локального производства.
Дополнительное оборудование для переработки ПЭТ
Помимо основного оборудования большинство линий переработки комплектуется дополнительными узлами:
- Устройство для разбивания кип. Чаще всего на завод по переработке тара поступает в прессованном виде, собранная в кипы по цвету. Разбить их можно вручную или при помощи механических устройств. Если закупается полигонное непрессованное сырье, изделия из пластика прокалываются иглами для удаления воздуха и прессуются, после чего отправляются на сортировку по цвету непосредственно на заводе.
- Этикеткоотделитель. Это устройство позволяет ускорить процесс отделения бумажных и пленочных этикеток от бутылок.
- Ленточный конвейер. Данный механизм перемещает сырье вдоль линии. Одновременно он может использоваться для сортировки бутылок.
- Гидроциклон. При мойке с гидроциклоном осуществляется одновременное удаление загрязнений и легких частиц (пленка, бумага) из общей массы и сортировка. Сам флекс ПЭТ имеет более внушительный вес, потому оседает вниз.
- Станция упаковки. Фасовка и упаковка материала может выполняться вручную или при помощи специального оборудования. Во втором случае скорость фасовки значительно возрастает.
Сложность линии переработки напрямую влияет на ее производительность и стоимость. При этом линия имеет модульную структуру, может легко видоизменяться и дополняться.
Рынок ПЭТ в России
Самым востребованным на российском рынке считается голубой и прозрачный флекс. Он более доступен по цене, чем прозрачный, лучше подвергается окрашиванию в сравнении с зеленым и коричневым. На производство этого вида сырья нацелены основные переработчики отходов ПЭТФ. Например, копания «Полиэф» выпускает из флекса «зеленую гранулу», отвечающую самым высоким требованиям к качеству ПЭТ. Такое сырье массово закупают как производители бутылок, так и поставщики готового синтетического волокна.
Многие крупные производители заинтересованы в интенсивном развитии рынка вторичного ПЭТ, как сырья для их будущей продукции. СИБУР Холдинг разработал стратегию производства изделий с использованием вторичного ПЭТФ вплоть до 2025 года. Суть стратегии в стимуляции спроса на флекс и увеличении объема переработки бывшего в употреблении пластика. Компания постоянно совершенствует свой ассортимент и улучшает свойства продукции, разрабатывает новые рецептуры и продукты. Предпринимаемые холдингом шаги способствуют снижению объема отходов для захоронения и улучшению экологической обстановки.
Сферы применения
Область применения хлопьев ПЭТ определяется, в первую очередь, их вязкостью. Низкая вязкость дает возможность использовать флекс для производства синтетических волокон. Более высоковязкие вторичные полимеры подходят для выдува бутылок.
Вторичное сырье активно используется во многих направлениях. Из него методом литья под давлением формуют компьютерные и автомобильные детали (не все модификации ПЭТФ флекса подходят для литья, чаще используются композиты). Сформированные из вторичных хлопьев волокна используются для ковров и ковровых покрытий, одежды, прочего текстиля. Одежда, изготовленная из волокна на основе ПЭТ, не уступает по своим свойствам текстильным изделиям из других материалов. Она мягкая, износостойкая, рассчитана на длительное ношение при правильном уходе.
Весьма востребована на рынке щетина для щеток, которую также изготавливают из рассматриваемого вторичного сырья. Можно встретить в продаже и достаточно новые виды продукции из флекса ПЭТФ: двустороннюю пленку с металлизацией, ленту с клеевым слоем.
Не всегда флекс используется в промышленности как основной материал для производства изделий. Отдельные рецептуры предусматривают его частичное введение в основное сырье с целью повышения электромеханических и механических свойств будущих товаров. Материал входит в состав некоторых клеев, эмалей, строительных и дорожно-разметочных материалов.
Не стоит игнорировать и основное направление применения вторичного ПЭТФ – производство выдувной тары. Это преформы и бутылки для пищевых и химических продуктов. В таре для пищевых продуктов вторичный ПЭТ присутствует в минимальном количестве, бутылки для технических жидкостей могут изготавливаться с преобладанием вторичного сырья в составе.
Некоторые поставщики предлагают специализированные добавки для рециклинга на основе ПЭТ. Это поглотители кислот, стабилизаторы, модификаторы вязкости. Они активно используется в полимерном производстве.
Реализация и цена
В 2024 году цена за тонну бутылок из цветного ПЭТ напрямую с полигонов или из сортировочных центров составляет 20000-30000 руб. Прозрачный материал стоит дороже – от 30000 руб/т. Более чистый закупочный материал, полностью подготовленные к переработке, стоит 40000-45000 руб/т. Цена дробленки ПЭТ на рынке достигает 80000-100000 руб. Самый недорогой коричневый флекс можно найти по цене 60000 руб/т.
Реализация флекса осуществляется напрямую от переработчиков или через общедоступные площадки. Можно использовать универсальные сайты объявлений и специализированные платформы.
Наибольшим доверием пользуются поставщики, предоставляющие паспорт качества на свою продукцию. Он должен отображать основные показатели, интересующие покупателя: объем партии, цвет, размер фракции, чистоту и наличие посторонних включений. Если обратиться в аккредитованную лабораторию и получить для партии показатели плотности и вязкости, их также можно включить в паспорт качества.
Основная часть производителей в нашей стране – это фигуранты мелкого и среднего бизнеса, выдающие небольшие партии продукции. Но есть и крупные заводы. Основные поставщики ПЭТ флекса в России: ООО Вторма г. Азов, ООО Тараз из Екатеринбурга, ИП Благодов г. Санкт-Петербург, ООО Эко-Флекс из Нижнего Новгорода. К ключевым потребителям флекса можно отнести следующие производственные компании: Эко-Процессинг из Екатеринбурга, РПолимер г Мытищи, Тверской завод вторичных материалов, ОмскВторПолимер, Технократ из Новочеркасска. На Полиэф и Шахтинский завод полиэфирного волокна приходится, соответственно, около 17% и 35% общего объема закупки ПЭТ хлопьев.
В целом, динамика рынка ПЭТ в России достаточно нестабильна. Но преобладает прирост объема производства, хоть и в незначительных показателях. Порядка 15% приходится на долю импорта флекса, остальная часть сырья передается на внутреннее производство. В дальнейшей перспективе ожидается прирост объема переработки и потребления вторичного ПЭТ в России, связанный с переориентацией деятельности ключевых игроков рынка флекса.
Автор статьи:
