Поливинилхлорид класс опасности

Отходы поливинилхлорида (ПВХ)

ПВХ или поливинилхлорид является широко распространенным материалом для производства упаковок, промышленных и бытовых товаров. Этот синтетический полимер отличается прочностью, долговечностью и высокой термической и химической стойкостью при относительно невысокой стоимости. Однако, несмотря на все его достоинства, ПВХ представляет довольно серьезную угрозу для экологии планеты.

Что такое ПВХ

Поливинилхлорид – это один из наиболее известных видов пластмассы, использующийся практически в каждой сфере деятельности человека. Этот материал обладает превосходными физическими характеристиками, низкой себестоимостью и способностью точно копировать натуральные материалы.

Основные свойства ПВХ:

• высокая прочность;
• является диэлектриком (не проводит электрический ток);
• устойчивость к низким температурам;
• не горит при комнатной температуре воздуха;
• не растворяется в воде, спиртах и углеводородах.

В зависимости от содержания пластификаторов, поливинилхлорид может быть двух видов:

1. Пластикат. Этот тип мягкого ПВХ содержит пластификатор, придающий ему гибкость. Из него изготавливают пленки, напольные покрытия, ПВХ сапоги и т.д.
2. Винипласт. Этот жесткий тип пластмассы в основном применяется в строительстве, а также для производства оконного профиля и труб.

Основные источники отходов ПВХ

Пластик применяется во множестве отраслей производства и в быту, поэтому отходы поливинилхлорида накапливаются в огромном количестве. Источниками отходов могут быть как использованные готовые изделия и упаковки, так и остатки материала, отсеянные в процессе производства. Например, при изготовлении оконных ПВХ профилей каждая заготовка подгоняется под индивидуальные требования заказчика, в результате чего остаются обрезки, которые не годятся для повторного использования.

Как правило, основная масса отходов поливинилхлорида состоит из:

• бытовых отходов (посуда и декор);
• технологического сырья;
• остатков оконных профилей;
• отходов упаковочных пленок;
• отходов кабельного ПВХ;
• отходов труб ПВХ.

Обратите внимание! Наиболее проблемными с точки зрения переработки являются бытовые ПВХ-отходы, поскольку в процессе утилизации они смешиваются с прочими видами мусора, что значительно усложняет процесс их сортировки и создает необходимость в дополнительной очистке.

В чем опасность поливинилхлорида

Помимо вышеперечисленного списка преимуществ, ПВХ обладает существенным недостатком, который связан с его искусственным происхождением.

Несмотря на кажущуюся безопасность (большинство отходов ПВХ, согласно ФККО, относятся к 4 классу – малоопасным), этот материал не может перерабатываться природным путем и наносит значительный вред окружающей среде. В естественных условиях процесс разложения поливинилхлорида занимает сотни лет и сопровождается загрязнением огромной площади плодородной почвы хлорными соединениями. Именно поэтому отходы ПВХ нельзя просто выбрасывать в мусор и складировать на полигонах ТБО.

К основным факторам риска при захоронении и утилизации отходов ПВХ относятся:

1. Хлор и его соединения. хлора в составе данной пластмассы при ее производстве и сжигании способствует выделению в окружающую среду диоксинов, которые являются одними из самых опасных загрязняющих веществ. Попадание в организм человека подобных соединений может стать причиной тяжелых заболеваний, таких как рак, а также повреждения нервной, иммунной, гормональной и репродуктивных функций.
2. Токсичные добавки. В  различных изделиях поливинилхлорид не является единственным компонентом, а содержание и состав добавок может варьироваться в зависимости от требуемых свойств материала. Например, кадмий, свинец и фталаты, которые применяются для увеличения упругости, легко выделяются из пластика и являются опасными химическими загрязнителями.
3. Хлороводород. Выделяется при сгорании многих строительных материалов на основе поливинилхлорида (например, вспененного ПВХ), которые начинают плавиться уже при температуре 150-200 градусов Цельсия. Это вещество вступает в реакцию с влагой, содержащейся в воздухе, в результате чего образуется соляная кислота, крайне опасная для природы и человека.

Этапы переработки ПВХ

Оптимальным решением проблемы загрязнения окружающей среды отходами поливинилхлорида является их переработка, которая позволяет не только уменьшить негативное влияние на экологию, но и повторно использовать полученное сырье для производства новых материалов. Процесс переработки состоит из нескольких этапов:

1. Прием.
2. Сортировка и очистка.
3. Измельчение и прессовка. В нашей стране применяется как зарубежное, так и отечественное оборудование цехов по вторичной переработке. Еще со времен СССР наибольшее распространение получили роторно-ножевые дробилки, которые используются для переработки различных видов пластмасс (ПВХ, ПЭТ, ПНД, ПВД) а также отходов резинотехнических изделий. Дробилка осуществляет процесс измельчения отходов методом удара ножами, закрепленными на установленном горизонтально или вертикально роторе. В результате этого процесса ПВХ материал превращается в гранулы различного размера.
4. Химическая обработка. Этот этап позволяет очистить затвердевшие частицы пластмассы от добавок, снижая токсичность получаемого сырья.
5. Термическая обработка. На этом этапе переработанный пластик превращается в единую массу сырья, пригодного для использования в производстве.

Способы переработки стрейч-пленки

Как уже было сказано выше, упаковочная пленка является одним из самых распространенных отходов ПВХ.

https://www.youtube.com/watch?v=FX34G9_vIPY

Утилизация пленки на основе полимерных соединений осуществляется тремя основными способами:

1. Захоронение на полигонах бытовых отходов.
2. Пиролиз (сжигание сырья при высокой температуре и давлении, с обязательной очисткой вредных выбросов).
3. Переработка – механическая или химическая.

Получившееся в результате сырье используется для повторного производства упаковочных пленок, тары и натяжных потолков.

О переработке отходов пленки, содержащей поливинилхлорид, и об использующемся в технологии оборудовании следующее видео

Способы переработки оконного ПВХ

Процесс сбора отходов производства металлопластиковых окон существует по всему миру, поскольку считается, что ПВХ может сохранять свои свойства при пяти циклах переработки. Иногда на предприятиях по изготовлению оконного ПВХ сразу же производится очистка, высушивание и дробление отходов, после чего полученное сырье продается в виде готового продукта.

Утилизируют окна из поливинилхлорида, в основном, при помощи экструзии (комбинированный метод дробления в условиях высокого давления и сдвиговой деформации при высокой температуре).

На некоторых предприятиях используется метод литья под давлением, суть которого состоит в дроблении отходов с последующим приготовлением из них пасты в пластикаторе. Из получившегося сырья методом литья изготавливаются новые изделия.

Отечественный и зарубежный опыт переработки ПВХ

К сожалению, в России пока нет эффективной системы сбора и переработки отходов ПВХ. И хотя во многих крупных городах уже появились специализированные пункты приема, где можно сдать подобный мусор, предприятия, осуществляющие его переработку, до сих пор лишены надлежащей поддержки государства. Еще одним препятствием для вторичной переработки отходов поливинилхлорида является отсутствие обязательной маркировки на продукции и материалах, содержащих ПВХ.

За рубежом вторичная переработка множества видов отходов широко распространена и имеет мощную государственную поддержку. В большинстве развитых стран ответственность за утилизацию муниципальных отходов (включающих в себя не только бытовые, но и отходы производства) несут городские власти.

Именно поэтому для нашей страны одной из первостепенных задач является создание полноценной системы управления отходами, в основе которой лежит селективная утилизация различных видов пластмасс экономически выгодными и безопасными способами. Это поможет сократить количество вредного для экологии мусора на полигонах ТБО и вернуть в оборот значительную часть пригодного для повторного применения поливинилхлорида.

Источник: https://vtorothody.ru/othody/pvh.html

Поливинилхлорид класс опасности — Пожарная безопасность

Способом полимеризации винилхлорида в суспензии получают около 70% всего количества поливинилхлорида. Полимеризацию проводят в реакторах-полимеризаторах емкостью 20—200 м3 с мешалками импеллерного типа.

Реакторы емкостью до 50 м3 — эмалированные, большей eмкости — из нержавеющей спецстали. Крупногабаритные реакторы емкостью 80—200 м3 снабжены обратными холодильниками для отвода теплоты реакции.

Управление процессом осуществляется с помощью ЭВМ.

Для обеспечения более эффективной работы установок созданы центрифуги непрерывного действия производительностью до 10 т/ч, и сушильные агрегаты типа двухступенчатой трубы-сушилки производительностью до 10 т/ч.

При суспензионной полимеризации получают поливинилхлорид со сравнительно узким молекулярно-массовым расщеплением и степенью полимеризации от 200 до 2000 в зависимости от назначения полимера. Выделяющаяся теплота полимеризации отводится через дисперсионную среду (водную фазу), что обеспечивает хорошее регулирование технологического процесса.

В водной среде диспергируется жидкий винилхлорид в присутствии гидрофильных стабилизаторов суспензии. В качестве стабилизаторов применяют метилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, сополимеры винилового спирта с винилацетатом и др.

Водорастворимая метилцеллюлоза, содержащая 26—32% метоксильных групп, надежно защищает капли мономера от агрегирования при более низких концентрациях.

Инициаторами служат те же инициаторы, которые применяются при полимеризации винилхлорида в массе, кроме того, иногда применяют пероксид лаурила, пероксид бензоила и др.

При использовании инициаторов ПДЭГ и АЦСП часто для получения более крупных гранул вводят добавку — эпоксидированное соевое масло, что улучшает фильтрацию суспензии. Наиболее эффективными являются смеси инициаторов.

Скорость реакции полимеризации сначала достигает максимального значения, а затем уменьшается. Общая скорость реакции, энергия активации и средние молекулярные массы полимеров мало отличаются от аналогичных показателей при полимеризации в массе.

При полимеризации в суспензии в каждой капле образуются первичные частицы, набухшие в мономере, которые при 20— 30% -ной конверсии мономера по мере увеличения их числа агрегируются (слипаются). В дальнейшем в ходе полимеризации частицы уплотняются. Процесс проходит через стадию образования из частиц пористых твердых микроблоков, превращающихся в монолитные твердые блоки.

Размер частиц полимера зависит от природы и количества применяемого стабилизатора, а также от интенсивности перемешивания реакционной среды. Средний размер частиц суспензионного ПВХ равен 100—200 мкм, отдельные частицы достигают 600 мкм.

Важнейшим параметром процесса, определяющим молекулярную массу поливинилхлорида и степень разветвленности его макромолекул, является температура полимеризации. Для получения поливинилхлорида с узким молекулярно-массовым распределением отклонение от заданной температуры не должно превышать 0,5 °С.

На свойства суспензионного поливинилхлорида влияют:

• природа применяемого инициатора и стабилизатора,
• массовые соотношения воды и мономера,
• степень конверсии и другие факторы.

Поэтому при полимеризации в водной суспензии, изменяя температуру и соотношение исходных компонентов и подбирая определенные инициаторы и стабилизаторы, можно регулировать скорость реакции полимеризации и влиять на свойства полимера, улучшая его термо- и светостойкость, а также физические свойства порошка.

Суспензионный поливинилхлорид получают периодическим или полунепрерывным способом. Типичная рецептура для суспензионной полимеризации винилхлорида приведена ниже (в масс.ч.):

• Винилхлорид — 100
• Вода деминерализованная — 150—200
• Инициатор — 0,03—0,17
• Стабилизатор — 0,03—0,08
• Регулятор рН — 0,01—0,04

Отношение водной фазы к мономеру колеблется от 1,5:1 до 2:1.

 Технологический процесс получения поливинилхлорида периодическим способом (рисунок 1) состоит из стадий:

• приготовления исходных компонентов,
• полимеризации винилхлорида,
• дегазации суспензии,
• усреднения суспензии,
• центрифугирования,
• сушки полимера,
• просева,
• расфасовки,
• рекуперации незаполимеризовавшегося винилхлорида,
• очистки сточных вод и газовых выбросов.

Приготовление исходных компонентов заключается в очистке винилхлорида, обессоливания воды ионитами, растворения инициатора в мономере и растворении стабилизатора суспензии в воде.

В реактор-полимеризатор 1, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения реакционной смеси, загружают через счетчик или весовой мерник деминерализованную воду, раствор стабилизатора из емкости 2 (через фильтр 3) и раствор инициатора. Затем его вакуумируют или продувают азотом и при перемешивании подают жидкий винилхлорид. После загрузки компонентов в рубашку реактора подают горячую воду для нагрева реакционной смеси до заданной температуры.

Продолжительность суспензионной полимеризации винилхлорида при 45—70 °С и давлении 0,5—1,4 МПа составляет 5—10 ч, конверсия мономера 80—90%.Процесс заканчивается при понижении давления в реакторе до 0,05—0,2 МПа.

Не вступивший в реакцию винилхлорид сначала сдувают, а затем под вакуумом удаляют из реактора в газгольдер, с последующей регенерацией. Регенерированный винилхлорид вновь используют для полимеризации.

Суспензия поливинилхлорида через коркоотделитель 4 поступает в аппарат 5 на дегазацию не вступившего в реакцию винилхлорида, хлористого водорода и других примесей. Винилхлорид после регенерации возвращается на полимеризацию.

Затем суспензию передают в сборник-усреднитель 6. В усреднителе суспензию смешивают с суспензией после других операций полимеризации винилхлорида и подают в центрифугу 7 для отделения полимера от водной фазы. Фильтрат поступает в систему очистки сточных вод.

После сушки содержание влаги в ПВХ не должно превышать 0,3—0,5%. Затем порошкообразный поливинилхлорид сжатым воздухом передается в бункер 9, а из него в узел рассева 10. Готовый поливинилхлорид в виде порошка упаковывается в тару, а крупнозернистые фракции подвергаются размолу.

 Технологический полунепрерывный процесс получения суспензионного поливинилхлорида (рисунок 2)

Полунепрерывный процесс полимеризации винилхлорида в суспензии отличается от периодического аппаратурным оформлением. Первые стадии процесса, включая усреднение суспензии, проводятся периодически, остальные  — непрерывно.

Кроме того, в процессе предусмотрено дополнительное вакуумирование из усреднителя незначительных адсорбированных остатков мономера и других газообразных примесей.

Источник: https://stz-irk.com/polivinilhlorid-klass-opasnosti/

Поливинилхлорид класс опасности — Пожарная безопасность

Способом полимеризации винилхлорида в суспензии получают около 70% всего количества поливинилхлорида. Полимеризацию проводят в реакторах-полимеризаторах емкостью 20—200 м3 с мешалками импеллерного типа.

Реакторы емкостью до 50 м3 — эмалированные, большей eмкости — из нержавеющей спецстали. Крупногабаритные реакторы емкостью 80—200 м3 снабжены обратными холодильниками для отвода теплоты реакции.

Управление процессом осуществляется с помощью ЭВМ.

Для обеспечения более эффективной работы установок созданы центрифуги непрерывного действия производительностью до 10 т/ч, и сушильные агрегаты типа двухступенчатой трубы-сушилки производительностью до 10 т/ч.

При суспензионной полимеризации получают поливинилхлорид со сравнительно узким молекулярно-массовым расщеплением и степенью полимеризации от 200 до 2000 в зависимости от назначения полимера. Выделяющаяся теплота полимеризации отводится через дисперсионную среду (водную фазу), что обеспечивает хорошее регулирование технологического процесса.

В водной среде диспергируется жидкий винилхлорид в присутствии гидрофильных стабилизаторов суспензии. В качестве стабилизаторов применяют метилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, сополимеры винилового спирта с винилацетатом и др.

Водорастворимая метилцеллюлоза, содержащая 26—32% метоксильных групп, надежно защищает капли мономера от агрегирования при более низких концентрациях.

Источник: https://drakkar11.com/polivinilhlorid-klass-opasnosti/

Рециклинг отходов ПВХ (поливинилхлорида)

Поливинилхлорид – это синтетический полимер, широко применяемый в изготовлении упаковочных и бытовых товаров. Каждый год в больших населенных пунктах накапливаются отходы ПВХ. Результативное решение данной проблемы имеет существенное финансовое и экологическое решение.

Что представляют собой ПВХ отходы

Поливинилхлорид (ПВХ) — распространенный вид пластмассы, который подразделяется на два типа, мягкий и жесткий. Пластикат — это мягкий, гибкий материал, служит для изготовления пленочных изделий, различных отделочных покрытий.

Винипласт — жесткий, твердый материал, используется в строительном деле, для выпуска пластиковых трубопроводов и оконных переплетов.

Источники отходов

Пластик используется в большом количестве отраслей производства и в быту, по этой причине отходы поливинилхлорида накапливаются в большом количестве. Источниками отходов могут быть как использованные готовые изделия и упаковки, так и части материала, отсеянные в процессе производства. К примеру, при производстве оконных ПВХ профилей каждая заготовка подгоняется под персональные требования клиента, в результате чего остаются обрезки, которые не подходят для вторичного применения.

Как правило, основная масса отходов поливинилхлорида — это:

• бытовые остатки (утварь и аркатура);
• технологический материал;
• остатки оконных профилей;
• отходы упаковочных пленок;
• отходы кабельного ПВХ;
• отходы труб ПВХ.

Классы опасности по ФККО

Несмотря на кажущуюся безопасность (большая часть отходов ПВХ, в соответствии с ФККО, относится к 4 классу – малоопасным), данный материал наносит существенный ущерб окружающей среде.

В природных условиях процедура разложения поливинилхлорида занимает сотни лет и сопровождается засорением большой площади плодородной почвы хлорными соединениями. Непосредственно по этой причине отходы ПВХ невозможно просто выбрасывать в мусор и складировать на полигонах ТБО.

Вред для окружающей среды

Вред, наносимый окружающей среде отходами ПВХ:

• хлор и его производные при выработке и сгорании выделяют вредные диоксины, которые попадая в организм человека, вызывают онкологические заболевания, нарушения иммунитета и другие расстройства;
• токсичные наполнения пластиковых материалов, например, кадмий, свинец, фталаты. Они легко выходят из пластикового изделия и представляют собой химически опасные загрязнители;
• хлороводород образуется при горении изделий, изготовленных на основе поливинилхлорида (пример — вспененный ПВХ), обладая невысокой температурой плавления 150-200 градусов по шкале Цельсия, взаимодействует в воздухе с конденсатом, образуя соляную кислоту, очень опасное соединение для окружающей среды и здоровья человека.

Куда сдать ПВХ на переработку

Так сложилось, что многие переработчики вторичного ПВХ не предпочитают афишировать свою деятельность.

Связано это с токсичностью обработки и потребностью сертификации данной работы, по этой причине они пользуются предложениями посредников, которые занимаются сбором отходов и основной сортировкой.

Официальные компании-производители вторичной гранулы сосредоточены вокруг Москвы и Московской области:

• АМД-Пластик (Москва);
• Бай-Пласт (Москва);
• Технопрогресс (г. Березовский Свердловская обл.).

Где принимают пленку ПВХ

Чаще всего пленку просто вывозят на полигоны ТБО, но экономичнее ее перерабатывать и получать новую продукцию. Рациональный выход — это сдавать пленку по наиболее высокой цене в различные пункты приема, которые имеют сертификаты и лицензии на переработку и утилизацию данного вида полимеров.

Кто принимает ПВХ окна

В России повторное применение оконного профиля не нашло широкого применения и чаще всего отходы окон отвозят на свалки и мусорные полигоны.

Но все же имеются такие компании, которые принимают отходы ПВХ окон. Например, на выгодных условиях компания «ДонВтор» приобретает отходы ПВХ окон. Данный вид отходов гранулируется, превращается во вторсырье, которое пригодно для дальнейшего использования. Для переработки можно продать и обрезки профиля, и подоконники.

Кто принимает отходы ПВХ проводов

Отходы ПВХ проводов нужно не просто выбросить в мусорный бак, а продать. Принимает их компания «Бизнес Альянс». Обрезки используются для переработки с использованием нового оборудования под непосредственным воздействием высоких температур.

«Бизнес Альянс» принимает отходы ПВХ проводов разных видов.

Переработка разных видов ПВХ отходов

Считается, что поливинилхлорид — устойчивое вещество и сохраняет свои свойства при многократной переработке, в этом преимущество утилизации для получения новых полезных человеческой жизнедеятельности материалов.

Процесс делится на несколько этапов:

• приемка;
• сортировка мусора и его очистка;
• измельчение и опрессовка;
• обработка химическими препаратами;
• обработка воздействием высокой температуры.

Данное видео содержит информацию о том, как во время механической переработки ПВХ материал измельчают в порошок или гранулы, которые становится основой для изготовления новых изделий.

Переработка пленки ведется химическим или механическим путем. Из переработанного сырья можно повторно произвести различные упаковочные материалы, пластмассовую тару, натяжные потолки.

Отходы оконного ПВХ на предприятиях очищаются, дробятся, высушиваются и реализуются в качестве готовой продукции. Утилизация происходит смешанным способом дробления при высоком давлении и сдвиговой деформации в условиях повышенной температуры. Новые изделия получают при помощи литья раздробленного пластика.

Переработка ПВХ проводов сводится к детальному отделению металла от пластиковой изоляции. Применяют различные способы: отжиг на открытом огне, ручное отделение, автоматическое удаление на передвижных стипперах, заморозка жидким азотом и отделение на валах, механическая переработка и растворение с помощью химических соединений. Из снятой с жил оболочки изготавливают материалы для дорожного покрытия, стройматериалы, термопластиковые композиты (черепица, тротуарная плитка) и прочее.

Проблемы переработки ПВХ в России

Основная проблема переработки пластиковых отходов в Российской Федерации — это отсутствие их сортировки. Необходима тщательная селективность отбора мусора из ПВХ. Многообразие пластика, имеющего в своем составе посторонние примеси, отсутствие на нем маркировки и системы сертификации товаров из вторичного сырья, приводят к тому, что затрудняется процесс качественной сортировки мусора, которую в большинстве случаев необходимо осуществлять с применением ручного труда.

В настоящее время в России положительно характеризуется только сбор пластмассовых бутылок. Их сортирует компьютеризированная система, и после переработки сырье опять используется.

С вступлением в январе 2019 года новой системы обращения с мусорными отходами, ситуация должна измениться к лучшему. Выбираются региональные операторы, строятся новые заводы по переработке, ведется работа с населением по раздельному сбору мусора. Но к новой мусорной реформе многие регионы оказались не готовы, поэтому им предоставлена отсрочка для разработки программ и проектов по рекультивации мусора.

Ситуация за рубежом

Во многих развитых странах мира вторичная переработка пластикового сырья очень распространена и поддерживается различными государственными программами и дотациями. Это выгодная отрасль хозяйства, обеспечивающая производителей деньгами, а людей рабочими местами. Значительно снижается себестоимость продукции на предприятиях, что способствует получению большей прибыли.

У населения налажена культура раздельного сбора мусора. Повсеместно применяются контейнеры для отходов разного типа. ПВХ отходы складываются в отдельный контейнер или уличную урну. Ответственность за утилизацию отходов возлагается на городские власти.

Пренебрежения правилами по сбору мусора наказываются разнообразными штрафами.

Таким образом, правильная селективная утилизация различных видов мусора из поливинилхлорида помогает улучшить экологическую ситуацию в мире и возвращает значительную часть отходов из пластмассы для вторичного применения.

Источник: https://ecologia.life/othody/polimery/pvh.html