BASF представит добавки для механического рециклинга пластмасс на выставке " К-2013 "

В концерне BASF отмечают рост спроса на специальные добавки, предназначенные для рециклинга пластмасс. По данным ассоциации PlasticsEurope, в Европе в 2011 году объем пластиковых отходов увеличился на 2,4 % по сравнению с предыдущим годом, и достиг 25,1 млн т. На переработку было отправлено почти 60 % отходов, а остальные 40 % (т. е. 10 млн т) подверглись захоронению на мусорных полигонах. Однако недавно Европейская Комиссия приняла решение о том, что к 2020 году надлежит полностью отказаться от утилизации б/у пластмасс путем их вывоза на свалки. Таким образом, на переработку должно попадать 100 % отходов, но перед переработчиками стоят ряд проблем, решить которые, по мнению BASF, могут новые добавки. Специалисты концерна представили презентацию о новых добавках, позволяющих решать проблемы, возникающие в процессе переработки, в преддверии выставки "К-2013". 

Механический рециклинг пластмасс не ограничивается только сбором и переплавкой пластиковых отходов. Дело в том, что рециклированный материал, как правило, существенно отличается от своего исходного прототипа. Это объясняется, помимо прочего, нагреванием и сушкой в процессе вторичной переработки использованных пластиков, что ведtт к расходованию температурных стабилизаторов, изначально присутствовавших в составе данных пластмасс. Таким образом, рециклированные материалы, не подвергнутые дополнительной обработке, почти всегда оказываются менее стойкими к температурным воздействиям при дальнейшей переработке по сравнению с пластиками из первичного сырья.

Данная проблема может быть решена путtм добавления новых стабилизаторов. Каждая партия б/у пластиков имеет свою собственную "историю", но специалисты BASF накопили обширный опыт в области анализа рециклированных пластмасс и разработки оптимальных пакетов добавок, составляемых индивидуально с учtтом планируемого нового применения материала. По запросу возможно даже проведение оценки пригодности новых стабилизированных материалов для использования в контакте с продуктами питания.

Полимерные цепочки рециклированных пластиков подвергаются жестким воздействиям. Речь идет не только о процессе повторной переработки – даже исходное компаундирование и первичная обработка могут привести к уменьшению среднего молекулярного веса материалов. Кроме того, в течение жизненного цикла на них влияют и другие стрессовые факторы – такие, как реакции "старения" и гидролиза, а также контакты с кислотами, моющими средствами и другими агрессивными средами.

Таким образом, ни "свежие" рециклированные продукты, ни отходы, ни бракованные партии, как правило, не в состоянии "конкурировать" по своим свойствам с первичными материалами.

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) – пластмасса, в настоящее время не входящая в ассортимент продукции BASF, стоит особняком среди других пластиковых материалов. Именно способность к вторичной переработке обусловливает существенные конкурентные преимущества ПЭТ над другими прозрачными пластиками. Хорошо известно, что во многих странах мира использованные ПЭТ-бутылки собирают, моют и в промышленных масштабах перерабатывают в гранулированный продукт. При этом получаемые гранулы характеризуются практически полным отсутствием примесей других наименований пластмасс. Соответственно, механический рециклинг ПЭТ имеет смысл – в отличие от некоторых других пластиков, у которых подобная степень чистоты может быть достигнута с большими сложностями и при значительно более высоких затратах. Тем не менее, область использования рециклированного ПЭТ в течение долгого времени ограничивалась самыми простыми применениями – такими, как производство волоконных материалов. Недостаточная прочность расплава, обусловленная уменьшением длины молекулярных цепочек, не позволяла использовать данный материал для изготовления высокосортной упаковки. В результате он применялся очень ограниченно – и только там, где отсутствовали повышенные запросы к качеству.

Проблема недостаточной прочности расплава у рециклированного ПЭТ может быть решена за счет использования функциональных добавок производства концерна BASF – таких, как Joncryl® ADR. В состав этой добавки входят своеобразные "удлинители" – т.е. молекулы, способные присоединяться к концам нарушенных полимерных цепочек. Действуя подобно клею, они вновь скрепляют эти цепочки, как бы "ремонтируя" их на молекулярном уровне.

Достигаемый при этом результат не ограничивается восстановлением первоначального размера полимерных цепочек (и, как следствие, показателей прочности расплава). В зависимости от введенного количества добавки новые цепочки могут оказаться даже более длинными, чем в первичном материале. В этом случае восстановленный ПЭТ будет пригоден не только для изготовления бутылок, но и для переработки в листовой материал с последующим термоформованием (например, для производства пластиковых чашек, используемых в пищевой отрасли).

Кроме того, добавки из линейки Joncryl ADR способны придавать рециклированному полиэфирному продукту новые желаемые свойства. Молекулы-удлинители, имеющие несколько реакционно-способных групп, могут связывать полиэфирные фрагменты с образованием широко разветвленных полимеров с высоким молекулярным весом, обладающих также весьма привлекательными механическими характеристиками. Достигнуть подобного результата посредством обычных реакций поликонденсации не представляется возможным. К примеру, добавка Joncryl ADR 4300 придает рециклированному ПЭТ повышенную сопротивляемость разрыву – качество, востребованное производителями упаковочной ленты и высокопрочного волокна.

Joncryl® ADR – это лишь одна из многочисленных добавок производства BASF, предназначенных для использования при вторичной переработке пластиков. Так, добавки из линейки Recyclostab® повышают стабильность и стойкость к старению у полиолефинов, что открывает возможности, например, для рециклинга ПЭНП-пленок и корпусов автомобильных аккумуляторных батарей. Добавки Recyclostab® применяются при переработке бамперов, изготовленных из смеси полипропилена и тройного сополимера этилена, пропилена и диена (PP/EPDM). Размеры и отсутствие сложностей при разборке делают их хорошим источником сырья для механического рециклинга. Кроме того, продукты из линейки Recyclostab® пригодны для рециклинга ПЭВП из бутылочных ящиков. Добавки повышают устойчивость полиолефинов к погодным факторам, что делает возможным использование рециклированных материалов под открытым небом.

Опираясь на "ноу-хау" в области подбора рецептур и формования, BASF предлагает (помимо стандартной продукции) индивидуализированные составы, которые оптимизированы согласно конкретным требованиям заказчиков, специализирующихся на рециклинге. Все эти продукты удобны в использовании, что является немаловажным для данного сегмента рынка, в котором работает множество мелких компаний.

Только на североамериканском рынке BASF предлагает Petra® 7030 – специальный легко текучий сорт ПЭТ на основе рециклированного пластика, пригодный для переработки способом литья под давлением. Этот материал, содержащий 30% стекловолокна, отличается высокими показателями прочности, жесткости и размерной стабильности, низкой "ползучестью", а также способностью сохранять свои свойства при повышенных температурах. Благодаря хорошей реологии данного материала, изготовленные из него продукты имеют высококачественную отделку поверхности даже без окрашивания. Продукт Petra 7030 уже был использован мебельной компанией Emeco для производства стульев из серии 111 Navy Chair; данные изделия участвовали в дизайнерском конкурсе, организованном в рамках выставки-ярмарки пластиковой продукции в Северной Америке (NPE 2012). Сырьем для изготовления стульев послужили рециклированные ПЭТ-бутылки, и это стало наглядным примером перехода на более высокий уровень при вторичной переработке пластмассы.

С недавнего времени специалисты BASF занимаются разработкой способов контроля вязкости рециклированных полиолефинов с помощью технологической добавки Irgatec®. Вязкость рециклированного полипропилена может варьировать в широких пределах – в частности, по причине примесей других полимерных продуктов. Для регулировки текучести в процессе реакционной экструзии обычно используются пероксиды, но они представляют определенную сложность в работе. Добавка Irgatec является намного более удобным и безопасным вариантом, поскольку ее действие основано на иных химических механизмах.