Википедия

Переработка ПЭТ-бутылок: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
- спам ссылка под видом АИ
Нет описания правки
Строка 11:
|publisher=The Balance
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>. Материал был впервые синтезирован в 1939 и запатентован в 1941 году работниками компании «{{нп5|Calico Printers' Association|British Calico Printers|en|Calico Printers' Association}}» — Джоном Уинфилдом и Джеймсом Т. Диксоном{{sfn|Брукс|2010|с=13}}<ref name=Потапова>{{cite web
|url=http://plast.guru/page553125.html
|author=Ксения Потапова
Строка 17:
|publisher=Plast Guru
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>. В [[Союз Советских Социалистических Республик|СССР]] материал был выведен независимо от английских экспертов в 1949 году и был назван «лавсаном», в честь [[Институт высокомолекулярных соединений РАН|Лабораториилаборатории Высокомолекулярныхвысокомолекулярных Соединенийсоединений Академии Наукнаук]], где его впервые получили{{sfn|Курамшин|2017}}<ref name=PolimerInfo>{{citesfn|Шишонок|2018|c=104-105}}. webВ 1950—1960-е годы полимер использовался в основном для изготовления синтетических волокон{{sfn|Брукс|2010|с=46}}.
|url=https://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/polietilentereftalat-svojstva-i-primenenie.html
|title=Свойства и применение полиэтилентерефталата
|publisher=Полимер инфо
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>. В 1950—1960-е годы полимер использовался в основном для изготовления синтетических волокон{{sfn|Брукс|2010|с=46}}.
 
Изобретение ПЭТ-бутылки связано с именем американского изобретателя {{нп5|Уайет, Натаниэль|Натаниэля Уайета|en|Nathaniel Wyeth (inventor)}}, задумавшегося в 1967 году о возможности хранить газировку в пластиковой бутылке. В 1973 году он запатентовал процесс изготовления бутылки<ref name=wyeth>{{cite web|url=https://lemelson.mit.edu/resources/nathaniel-wyeth |title= Nathaniel Wyeth |publisher=Lemelson-MIT Program |accessdate=2020-06-16}} </ref>. Первые коммерческие испытания ПЭТ-бутылок проводились в [[Соединённые Штаты Америки|США]] в 1975—1976 годах, однако революция в производстве пластиковых тар началась в 1977-м, когда американское [[Food and Drug Administration|Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов]] (FDA) запретило [[The Coca-Cola Company|компании «Кока-кола»]] выпускать бутылки из смолы Lopac — тогдашней альтернативе стеклянной таре. Компании пришлось искать новые материалы для массового изготовления прочных и дешёвых бутылок. Изначально «Кока-Кола» планировала изготавливать ПЭТ-бутылки сама, однако после испытаний 1976 года технология была передана другим производителям. Уже к концу года первые ПЭТ-тары произвела компания [[Amoco]] Containers, а спустя неделю и Hoover Universal{{sfn|Брукс|2010|с=13—15}}. В том же 1977 году была переработана первая ПЭТ-бутылка<ref name=wyeth />.
 
Низкие затраты на производство, высокая прочность, водонепроницаемость, прозрачность, повышенная пластичность, а также способность сохранять свои свойства делают ПЭТ-бутылки одной из самых распространённых упаковок из пластика<ref>{{cite web
Строка 55 ⟶ 50 :
|publisher=Meduza
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>. ПЭТ составляет значительную долю из более чем 50 килограммов пластиковых отходов, которые создаёт каждый год среднестатистический человек<ref name=tass50plus>{{cite web
</ref>. Каждый год человек образует до 50 килограмм пластиковых отходов{{sfn|Бузова|2017|с=134—136}}, большинство из которых составляют ПЭТ-бутылки.
|url=https://tass.ru/ekologiya/6191250
|title=Количество пластиковых отходов в мировом океане может удвоиться к 2030 году
|date=2019-03-06
|publisher=ТАСС
|accessdate=2020-05-28}}
</ref>{{sfn|Бузова|2017|с=134—136}}.
 
Около {{nobr|9 500 000}} тонн пластика ежегодно попадает в [[мировой океан]], в результате чего гибнут крупные рыбы и млекопитающие<ref>{{cite web
|url=https://www.ferra.ru/news/techlife/cifra-dnya-skolko-tonn-plastika-popadaet-v-mirovoi-okean-ezhegodno-08-06-2019.htm
|url=https://www.msn.com/ru-ru/news/techandscience/%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%B0-%D0%B4%D0%BD%D1%8F-%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BA%D0%BE-%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%BD-%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D0%BF%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D0%B5%D1%82-%D0%B2-%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9-%D0%BE%D0%BA%D0%B5%D0%B0%D0%BD-%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE/ar-AACA3eG
|title=Цифра дня: Сколько тонн пластика попадает в Мировой океан ежегодно?
|date=2019-06-08
|publisher=Ferra
|accessdate=2020-0605-0728}}
</ref>, однако за всю историю изготовления и активного использования материала было переработано только 9 % — большинство отходов скапливаются на полигонах или разлагаются в природе<ref name=Parker>{{cite web
|url=https://www.nationalgeographic.com/news/2017/07/plastic-produced-recycling-waste-ocean-trash-debris-environment/
Строка 92 ⟶ 93 :
== Заготовка сырья ==
=== Сбор ===
В большинстве случаев сортировка материала осуществляется на перерабатывающем предприятии. Ручная сортировка и разделение бутылок происходит по форме, степени загрязнённости, типу материала{{sfn|Брукс|2010|с=333}}<ref name=Plastik/><ref>, иногда — по цветам материала{{citesfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}. webНапример, в России ПЭТ сортируют по четырём основным цветовым группам: тёмные цвета (чёрный, коричневый), сине-зелёные, прозрачные, другие. При ручной выборке с транспортёра один рабочий может отобрать не более 140 килограмм ПЭТ-бутылок в час{{sfn|Керницкий|2014|с=11—21}}.
|url= http://tvorenie.by/library/poleznoe/vidy-plastika
|title=Виды пластика
|author=Сергей Юшкевич
|date=2015-03-14
|publisher=Человек и творение
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>, иногда — по цветам материала{{sfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}. Например, в России ПЭТ сортируют по четырём основным цветовым группам: тёмные цвета (чёрный, коричневый), сине-зелёные, прозрачные, другие. При ручной выборке с транспортёра один рабочий может отобрать не более 140 килограмм ПЭТ-бутылок в час{{sfn|Керницкий|2014|с=11—21}}.
[[Файл:Plastic-recyc-01.svg|thumb|left|100px|[[Коды переработки|Код переработки]] ПЭТ-смолы]]
[[Файл:Aldi reverse bottle vending machine, Oldenburg (2018).jpg|thumb|right|220px|Фандомат для пустых банок от напитков и ПЭТ-бутылок в супермаркетах [[Aldi]], [[Германия]], 2018]]
Строка 114 ⟶ 108 :
 
=== Сортировка ===
В большинстве случаев сортировка материала осуществляется на перерабатывающем предприятии. Ручная сортировка и разделение бутылок происходит по форме, степени загрязнённости, типу материала{{sfn|Брукс|2010|с=333}}<ref name=Plastik/><ref>, иногда — по цветам материала{{citesfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}. webНапример, в России ПЭТ сортируют по четырём основным цветовым группам: тёмные цвета (чёрный, коричневый), сине-зелёные, прозрачные, другие. При ручной выборке с транспортёра один рабочий может отобрать не более 140 килограмм ПЭТ-бутылок в час{{sfn|Керницкий|2014|с=11—21}}.
|url= http://tvorenie.by/library/poleznoe/vidy-plastika
|title=Виды пластика
|author=Сергей Юшкевич
|date=2015-03-14
|publisher=Человек и творение
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>, иногда — по цветам материала{{sfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}. Например, в России ПЭТ сортируют по четырём основным цветовым группам: тёмные цвета (чёрный, коричневый), сине-зелёные, прозрачные, другие. При ручной выборке с транспортёра один рабочий может отобрать не более 140 килограмм ПЭТ-бутылок в час{{sfn|Керницкий|2014|с=11—21}}.
 
Компании могут использовать системы автоматического распознавания и сортировки, однако несмотря на повышенную производительность и эффективность, подобные системы являются дорогостоящими{{sfn|Брукс|2010|с=333}}. В подобных системах работают с использованием сенсорных датчиков и сканеров, которые считывают конкретный тип полимера. В странах Европейского союза подобные автоматы используются для сортировки пластика из контейнеров раздельного сбора{{sfn|Керницкий|2014|с=11—21}}.
Строка 128 ⟶ 115 :
 
=== Механический ===
Механическая переработка является наиболее эффективным способом переработки ПЭТ-отходов. Получаемый в результате вторичный ПЭТ либо используется в готовом виде, либо смешивается с первичным материалом и перерабатывается для получения нужных изделий{{sfn|Брукс|2010|с=338}}{{sfn|Петров|2015|с=62—73}}. Механический рециклинг не требует специального дорогостоящего оборудования и относительно легко реализуется<ref>{{cite webname=Plastik/>.
|url=http://www.cleandex.ru/articles/2008/03/18/residue_utilization20
|title=Переработка пластиковых отходов
|date=2008-03-18
|publisher=Cleandex
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>.
 
После сортировки происходит предварительное отделение непластмассовых компонентов, таких как ветошь, остатки бумажной или деревянной тары, металлики и других предметов{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}. Чтобы облегчить процесс сортировки и очищения от ненужных материалов, ПЭТ-бутылки могут быть предварительно промыты с использованием пара и химикатов, что позволяет отделить [[поливинилхлорид]] (ПВХ) от ПЭТ — пройдя через барабан с горячей водой или воздухом, бутылки, содержащие ПВХ, изменят цвет и станут слегка коричневыми, что значительно облегчает идентификацию материала<ref name=Leblanc/>. Затем пластик измельчается до размеров, достаточных для того, чтобы можно было осуществить дальнейшую переработку{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}. Чистота чешуек имеет решающее значение для сохранения ценности восстановленного пластика<ref name=Leblanc/>{{sfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}.
 
Далее пластик подвергается полной отмывке от органического и неорганического загрязнения через использование моющих средств и воды, которая может достигать 80 градусов{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}. Промывка водой гарантирует очистку от остаточных загрязнений и чистящих средств<ref name=Leblanc/>{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}. Затем высушенную пластмассу обрабатывают в термических установках для получения расплава однородной консистенции — рециклата{{sfn|Петров|2015|с=62—73}}<ref name=Plastik>{{cite web |url=https://rcycle.net/plastmassy/plastikovye-butylki/tehnologija-pb |title=Переработка пластиковых бутылок — новая жизнь ПЭТ тары после утилизации |publisher= Recycle.net|accessdate=2020-06-16}}</ref>. Впоследствии уже расплавленный материал отправляют в [[Экструзия (технологический процесс)|экструдер]] для формирования промежуточных гранул либо напрямую вторичной продукции<ref name=Plastik/>. Для осуществления процесса используются дробилки, грануляционные установки, устройства для агломерации вторичных масс, системы замачивания и очистки, автоматизации, подъёмно-транспортное оборудование<ref name=Plastik/>{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}. На заключительной стадии материал перерабатывается в готовое изделие{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}{{sfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}.
|url=https://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/pererabotka-plastika.html
|title=Технология переработки пластиковых отходов
|publisher=Полимер инфо
|accessdate=2020-06-07}}
</ref>. Впоследствии уже расплавленный материал отправляют в [[Экструзия (технологический процесс)|экструдер]] для формирования промежуточных гранул либо напрямую вторичной продукции<ref name=Plastik/>. Для осуществления процесса используются дробилки, грануляционные установки, устройства для агломерации вторичных масс, системы замачивания и очистки, автоматизации, подъёмно-транспортное оборудование<ref name=Plastik/>{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}. На заключительной стадии материал перерабатывается в готовое изделие{{sfn|Гоголь|2013|с=163—167}}{{sfn|Дарбишева|2016|с=141—144}}.
 
Недостатками механического рециклинга считаются высокая энергоёмкость процесса, сложность регулирования размеров измельчения, ограниченное повторное применение материалов{{sfn|Петров|2015|с=62—73}}. Более того, необходимость сортировать, разделять и очищать пластиковые изделия значительно замедляют процесс переработки. Тщательную очистку тяжело выполнять технически, особенно если отработанные пластмассы долго накапливались на свалках<ref name=Plastik/>. Другой проблемой является вероятное присутствие ПВХ в составе бутылок, поскольку даже при тщательной сортировке всегда остаётся вероятность попадания дополнительных примесей во вторичный материал<ref name=ПластЭксперт>{{cite web
Строка 200 ⟶ 176 :
|accessdate=2020-06-08}}
</ref>. Таким образом, остающиеся в почве частицы ПЭТ могут разлагаться бактерией, которая питается содержащимся в материале [[углерод]]ом. В процессе бактерии вырабатывают два необходимых для его разложения [[ферменты|фермента]]. Эти ферменты можно выделить из бактерии и использовать при переработке пластика. В то же время, реакция разложения идёт очень медленно — для переработки ПЭТ в промышленных масштабах потребуется [[Генетически модифицированный организм|генная модификация]] бактерии<ref name=Коммерсантъ/>.
 
== Безопасность ==
Широкое распространение пищевого ПЭТ-пластика сделало его постоянным объектом исследований на безопасность. С 2010 по 2012 год [[Food and Drug Administration|Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов]] США проводило свои собственные исследования пластиковых упаковок и не обнаружило выделения вредных веществ, в особенности при однократном использовании упаковки. Единственный риск — бактериальное заражение при многократном использовании тары. Другие исследования не обнаружили ни мутагенных эффектов, ни гормональных<ref>{{cite web
|url=https://expert.ru/russian_reporter/2014/48/razobrali--po-voloknam/
|title=Разобрали по волокнам
|author=Федор Лобанов
|date=2014-12-11
|publisher=Русский репортёр—Эксперт
|accessdate=2020-06-15}}
</ref>. В то же время остаётся риск, что различные низкомолекулярные химические соединения, которые остаются в полимере после синтеза, могут при определенных условиях из него мигрировать в продукт<ref name=milkbranch>{{cite web
|url=https://news.milkbranch.ru/2019/08/pet-upakovka-na-vzglyad-himika-analitika/
|title=ПЭТ-упаковка на взгляд химика-аналитика
|author=О.Б. Рудаков, Л.В. Рудакова
|date=2019-08-18
|publisher=Переработка молока. Новости отрасли
|accessdate=2020-06-15}}
</ref>. Так, тестирование обнаружило, что из некоторых пластиковых бутылок при многократном использовании в жидкость выделяется [[сурьма]], которая в ПЭТ остаётся от катализатора [[Оксид сурьмы(III)|триоксида сурьмы]] (Sb{{sub|2}}O{{sub|3}}), используемого при синтезе материала. Однако уровень вещества не превышает определяемую для человека норму и не представляет угрозы здоровью<ref name=milkbranch /><ref>{{cite web
|url=https://www.businessinsider.com/safety-plastic-water-bottle-reuse-2016-2?r=DE&IR=T
|title=Here's when you need get rid of your plastic water bottle
|author=Rebecca Harrington
|date=2016-02-08
|publisher=Business Insider
|accessdate=2020-06-11}}
</ref>{{sfn|Welle|2011}}. Процесс выделения химических веществ в пластиковых бутылках способен происходить и при длительном нагревании (например, из бутылки, находящейся неделями в машине на солнце)<ref>{{cite web
|url=https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/07/exposed-to-extreme-heat-plastic-bottles-may-become-unsafe-over-time/
|title=Sarah Gibbens
|date=2019-07-19
|publisher=National Geographic
|accessdate=2020-06-11}}
</ref>.
 
==Дальнейшее использование==
 
Рынок вторичного производства ПЭТ во многом зависит от оптимизации сбора, подготовки отходов и, соотвественно, качества получаемого сырья{{sfn|Керницкий|2014|с=11-21}}. Вторичный ПЭТ хорошего качества может использоваться практически в любом производстве, включая пищевое{{sfn|Дарбишева|2016|с=141-144}}.
 
Одним из самых популярных направлений применения переработанных пластиковых отходов является изготовление полиэстера вторичного использования<ref name=Хазан>{{cite web
|url=https://recyclemag.ru/article/kak-delajut-odezhdu-iz-pererabotannyh-plastikovyh-butylok
|title=Как делают одежду из переработанных пластиковых бутылок
|author=Ангелина Хазан
|date=2014-11-28
|publisher=Recycle
|accessdate=2020-06-01}}
</ref>{{sfn|Керницкий|2014|с=11-21}}. В [[Государства — члены Европейского союза|европейских странах]] около 70 % вторичного ПЭТ перерабатывается в волокна [[Полиэфиры|полиэстера]], который используют для утепления одежды, набивки спальных мешков и мягких игрушек. Преимуществом полиэстера перед другими материалами является то, что материал быстро сохнет и при стирке не меняет размер и форму<ref>{{cite web
|url=http://plast.guru/page621208.html
|title=Одежда на основе переработанного пластика
|publisher=Plast Guru
|accessdate=2020-06-01}}
</ref>. Из вторсырья можно получить [[нейлон]], [[органза|органзу]] и [[тафта|тафту]]. В то же время, некоторые производители полностью создают одежду из вторичного ПЭТ материала. Так, для одной футболки понадобится около 7 бутылок, для свитера — 40, а наполнитель для лыжной куртки потребует коло 14 бутылок<ref>{{cite web
|url=https://rcycle.net/plastmassy/izdeliya-iz-vtorichnogo-plastika/obuv-i-odezhda-iz-pererabotannogo-plastika
|title=Обувь и одежда из переработанного пластика: когда мейнстрим приносит пользу экологии
|publisher=Rcycle.net
|accessdate=2020-06-01}}
</ref>{{sfn|Потапова|2018|с=535—544}}<ref>{{cite web
|url=https://rg.ru/2019/07/11/odezhda-iz-vtorsyria-nabiraet-populiarnost.html
|title=Пластик вошёл в моду
|author=Елена Берёзина
|date=2019-07-11
|publisher=Российская газета
|accessdate=2020-06-01}}
</ref>. Вторичный ПЭТ материал используется для изготовления ёмкостей для моющих средств и бытовой химии. Материал низкого качества может быть полезен в изготовлении сырья при производстве клеёв и эмалей{{sfn|Керницкий|2014|с=11-21}}. Множество компаний всё больше инвестируют в переработку ПЭТ-тар для изготовления новых бутылок. Так, компания "Кока-Кола" намерена использовать 50% переработанного ПЭТФ к 2030 году<ref name=Leblanc/>. Другие области использования включают производство щетины для щёток уборочных машин, упаковочных лент, плёнок, черепицы, плитки на тротуарах<ref name=Потапова/><ref name=ПластЭксперт/>.
 
== См. также ==
Строка 227 ⟶ 263 :
|isbn=5-93913-110-7
|ref=Брукс}}
{{книга
|автор=Маргарита Шишонок
|заглавие=Современные полимерные материалы
|год=2018
|isbn=5-04130-042-9
|ref=Шишенок}}
* {{статья
|автор=Гоголь Э.В., Мингазетдинов И. Х.,Гумерова Г. И. , Егорова О.С., Мальцева С. А., Григорьева И. Г., Тунакова Ю. А.
Строка 268 ⟶ 310 :
* {{статья
|автор=Потапова Е. В.
|заглавие=
|заглавие=Проблема утилизации пластиковых отходов
|издание=Известия Байкальского государственного университета
|год=2018
Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Переработка_ПЭТ-бутылок