Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сравнительные затраты и объемы производства по переработке пластмасс
Рисунок 1: Сравнительные затраты и объемы производства на переработку пластмасс


В экономике переработки пластмасс определяются типом процесса. Пластмассы можно обрабатывать следующими методами: механическая обработка, компрессионное формование , трансферное формование , литье под давлением , экструзия , ротационное формование , выдувное формование , термоформование , литье, ковка и формование пенопласта . Методы обработки выбираются на основе стоимости оборудования, производительности, стоимости инструментов и объема сборки. Методы высокой стоимости оборудования и инструментов обычно используются для больших объемов производства, тогда как методы низкой или средней стоимости оборудования и инструментов используются для малых объемов производства.[1] Компрессионное формование, трансферное формование, литье под давлением, ковка и формование пенопласта требуют высоких затрат на оборудование и инструменты. [1] Более дешевыми процессами являются механическая обработка, экструзия, ротационное формование, выдувное формование, термоформование и литье. [1] Сводная информация о каждом процессе и его стоимости показаны на рисунке 1.

Аспекты обработки пластика [ править ]

Разлагаемые пластмассы [ править ]

Оксодеградируемые пластмассы: [2] это пластмассы на нефтяной основе с добавками, такими как переходные металлы и соли металлов, которые способствуют процессу фрагментации пластмассы при воздействии определенной окружающей среды, такой как высокая температура или богатая кислородом среда. длительный период времени. При фрагментации большая площадь поверхности пластика подвергается воздействию колоний бактерий, которые в конечном итоге разлагают полимер на компоненты с более низким энергетическим состоянием: диоксид углерода и воду.

При использовании этого метода утилизации пластмасс с истекшим сроком эксплуатации следует учитывать следующие аспекты:

  • Тип полимера: эксперименты, проведенные Chiellini et al. подтвердили, что бактерии способны разлагать только низкомолекулярные полимеры (по крайней мере, со скоростью, которая может быть оценена). [3]
  • Условия окружающей среды: время фрагментации / деградации зависит от условий, которые не всегда поддаются контролю.
  • Возможность вторичного использования материала: эта характеристика будет нарушена, поскольку на долговечность или прочность полимера будут влиять добавки, ускоряющие фрагментацию.

Классификация полимера как биоразлагаемого требует уточнения этих аспектов.

Важные экономические аспекты, которые необходимо учитывать при утилизации разлагаемых полимеров, включают:

  • Затраты на захоронение отходов: [4] если пластмассы составляют значительный процент отходов в конкретном регионе, производство пластмасс с биоразлагаемыми свойствами может быть более прибыльным и экологически безопасным, чем простая утилизация неразлагаемого пластика. [5] Используя разлагаемые полимеры, можно избежать затрат, связанных с транспортировкой отходов, обслуживанием полигонов, раскопками новых полигонов и контролем за экологическими рисками.
  • Потерянный потенциал пластика в конце срока службы: [5] такие процессы, как рекуперация энергии пластика путем сжигания или биологической обработки и рекуперация материалов путем переработки, должны быть приняты во внимание при оценке возможности производства разлагаемых полимеров.

Многоразовые пластиковые контейнеры [ править ]

Основная статья: Многоразовая упаковка

Внедрение многоразовых пластиковых контейнеров является следствием заботы об устойчивости и воздействии на окружающую среду . Использование перерабатываемых пластиковых упаковок экологически выгодно, но стоит дороже. [6] Принятие многоразовых пластиковых контейнеров приведет к ежегодному увеличению примерно на 0,058 евро / кг доставленных товаров. [6] Затраты, связанные с многоразовыми пластиковыми контейнерами, включают затраты на покупку упаковки, транспортные расходы, затраты на рабочую силу / погрузочно-разгрузочные работы, затраты на управление и затраты, связанные с потерями. [6]Затраты на закупку упаковки включают стоимость контейнеров, а также любые сопутствующие расходы на обслуживание. Эта стоимость повторяется, но актуальна только раз в 50 циклов, что является типичным сроком службы многоразовых пластиковых контейнеров. Один цикл состоит из начальных этапов обработки пластиковых контейнеров вплоть до использования и переработки этих контейнеров потребителями. Стоимость транспортировки многоразовых пластиковых контейнеров немного выше по сравнению с традиционными и одноразовыми пластиковыми контейнерами, поскольку эти многоразовые контейнеры требуют дополнительной транспортировки на предприятия по переработке. Многоразовые пластиковые контейнеры также требуют погрузки и разгрузки с грузовиков, а также контроля качества, что увеличивает затраты на рабочую силу. [6]Затраты на управление возникают из-за того, что необходимо управлять количеством пластиковых контейнеров многократного использования. Окончательная стоимость многоразовых пластиковых контейнеров - это стоимость, понесенная в случае потери упаковки или ошибок в системе управления. [6] На рисунке 2 представлена ​​подробная сводка затрат, связанных с принятием многоразовых пластиковых контейнеров.

Сжигание пластика [ править ]

Переработка пластмасс представляет трудности при обращении со смешанными пластиками, так как несмешанные пластики обычно необходимы для сохранения желаемых свойств. Смешивание множества пластмасс приводит к ухудшению свойств материала, и даже всего несколько процентов полипропилена, смешанного с полиэтиленом, дают пластик со значительно сниженной прочностью на разрыв . [7] Альтернативой переработке этих пластиков и пластиков, которые не могут быть легко переработаны, например, термореактивных материалов, является использование разложения для разложения полимеров на мономеры с низкой молекулярной массой. Продукты этого процесса можно использовать для получения высококачественных полимеров, однако энергия, запасенная в полимерных связях, теряется во время этого процесса. [7]

Альтернативой экономной утилизации пластмасс является сжигание их в мусоросжигательной печи . Существуют инсинераторы, способные чисто сжигать полимеры, и, хотя они требуют значительных капиталовложений, получаемая энергия компенсирует экономический эффект. [8] Поскольку большинство пластиков производится из нефти , их молекулы состоят исключительно или преимущественно из атомов углерода , кислорода и водорода. При правильной конструкции мусоросжигательная печь может полностью сжигать эти пластмассы, обеспечивая рекуперацию энергии, хранящейся в исходном нефтяном сырье, которая в противном случае могла бы уйти во время таких процессов, как разложение. Некоторые полимеры содержат хлор или азот.что может привести к образованию нежелательных продуктов сгорания, однако использование скрубберов может удалить такие продукты. В результате многие полимеры горят более чисто, чем уголь, и такие же чистые, как и большинство масел. [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Калпакджян, Серопе; Шмид, Стивен (2008). Процессы производства инженерных материалов (5-е изд) . Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси 07458: Pearson Education, Inc., стр. 657–658. ISBN 978-0-13-227271-1.CS1 maint: location ( ссылка )
  2. ^ Томас, Норин Л .; McLauchlin, Andrew R .; Патрик, Стюарт Дж .; Кларк, Джейн (2012). «Оксодеградируемые пластмассы: разложение, воздействие на окружающую среду и переработка» . Труды ICE - Управление отходами и ресурсами . 165 (3): 133–140. DOI : 10.1680 / warm.11.00014 .
  3. ^ Аль-Малаика, S .; Chohan, S .; Coker, M .; Scott, G .; Arnaud, R .; Dabin, P .; Fauve, A .; Лемэр, Дж. (1995-04-01). «Сравнительное исследование способности к разложению и переработке различных классов разлагаемого полиэтилена». Журнал высокомолекулярных науки, часть A . 32 (4): 709–730. DOI : 10.1080 / 10601329508010283 . ISSN 1060-1325 . 
  4. ^ Хопуэлл, Джефферсон; Дворжак, Роберт; Косиор, Эдвард (27.07.2009). «Рециклинг пластмасс: проблемы и возможности» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 364 (1526): 2115–2126. DOI : 10.1098 / rstb.2008.0311 . ISSN 0962-8436 . PMC 2873020 . PMID 19528059 .   
  5. ^ a b Eriksson, O .; Carlsson Reich, M .; Frostell, B .; Björklund, A .; Assefa, G .; Sundqvist, J.-O .; Granath, J .; Бакы, А .; Тизелиус, Л. (2005). «Управление твердыми бытовыми отходами с системной точки зрения» . Журнал чистого производства . 13 (3): 241–252. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2004.02.018 .
  6. ^ a b c d e Аккорси, Риккардо; Кашини, Алессандро; Шолетт, Сьюзен; Манзини, Риккардо; Мора, Кристина (2014). «Экономическая и экологическая оценка многоразовых пластиковых контейнеров: пример цепочки поставок продуктового питания». Международный журнал экономики производства . 152 : 88–101. DOI : 10.1016 / j.ijpe.2013.12.014 .
  7. ^ a b c Штейн, Ричард С. (1998). «Рециклинг полимеров: термодинамика и экономика». Макромолекулярные симпозиумы .
  8. ^ "Воздействие на окружающую среду сжигания твердых бытовых отходов". Результаты Международного симпозиума по сжиганию твердых отходов, симпозиум: Вашингтон, округ Колумбия . 26 сентября 1989 г.