Рециклинг полимерных материалов. Тенденции развития.

Тип работы: Реферат

Предмет: Полимеры

20 20 страниц
21 + 21 источник
Добавлена 19.01.2023

299 руб.

Содержание
Часть работы
Список литературы
Вопросы/Ответы

СОДЕРЖАНИЕ
Оглавление
Введение 3
1. Рециклинг полимеров 4
1.1. Возможности использования полимеров в качестве вторичного сырья 4
1.2. Механическая переработка полимерсодержащих отходов 6
1.3. Термические методы переработки полимеров 8
1.4. Химические технологии рециклинга 9
1.5. Физико-химические методы переработки 11
2. Тенденции развития рециклинга полимеров 13
2.1. Нанотехнологии 13
2.2. Биологические технологии переработки полимеров 14
Заключение 16
Список использованной литературы 17

Фрагмент для ознакомления

Так, ферментная система бактерии Ideonella sakaiensis может разлагать полиэфирные субстраты. Разработка мультиферментных систем и комплексов, предназначенных для деполимеризации смешанных полимерных отходов, является весьма перспективной областью. Достигнут определенный прогресс в подходах ферментной биоинженерии, используемых для получения новых биокатализаторов ПЭТ, выяснения молекулярного механизма их действия, улучшения их каталитических характеристик.По данным Д.В. Белова (2022) разработана принципиальная схема гидролиза ПЭТ на основе ферментного препарата, полученного на основе модифицированного фермента кутиназы, который был выделен из бактерий лиственного компоста. Гидролиз должен проводиться при температуре около 70°C в слабощелочной среде. После деполимеризации 90% ПЭТ центрифугированием отделяют жидкую фазу (смесь этиленгликоля и терефталата натрия) от непрореагировавшего твердого остатка. Из жидкой фазы осаждается терефталевая кислота, которая может быть вновь использована для получения ПЭТ. Из оставшегося водносолевого раствора можно выделить этиленгликоль, например, диализом с ионообменными мембранами. [21].Процессы биодеградации пластмасс требуют умеренных температур, небольшого энергопотребления, несложного аппаратурного оформления процесса и могут быть легко встроены в существующие технологические линии.Поэтому разработка и внедрение биотехнологий в рециклинг пластмасс является важным направлением. ЗаключениеТаким образом, в рециклинге полимеров используется ряд технологий, позволяющих получать вторичные материальные ресурсы для использования в производстве. Однако развитие переработки полимеров тормозит дорогостоящее оборудование, сырье, химикаты, высокие расходы на сбор, сортировку и транспортировку отходов пластмасс. Утилизация полимеров посредством механической обработки и пиролиза является наиболее распространенным, так как предъявляются достаточно низкие требования к качеству сырья. На выходе при механической обработке получаются полимеры с более низкими потребительскими свойствами, а при пиролизе – топливо.Основными современными тенденциями в рециклинге полимеров являются: – создание замкнутого цикла переработки полимеров, наиболее подходящими в этом плане являются химические, физико-химические и биологические методы переработки;– усовершенствование существующих технологий, с целью упрощения, удешевления, повышения безопасности производственных процессов (сокращение числа технологических операций, использование более экономичных и безопасных реагентови др.) – разработка модифицирующих добавок, повышающих качество готового продукта, повышающих физико-механические свойства вторичного сырья, придающих ему новые свойства, в том числе с использованием нанотехнологий. Таким образом, в условиях нарастающих объемов производства и потребления пластмасс во всех сферах жизни, и, соответственно, увеличение объемов отходов, технологии рециклинга полимерных материалов будут интенсивно развиваться.Список использованной литературыМжачих, И. Е.Некоторые экологические аспекты переработки отходов полистирола / И. Е. Мжачих, В. А. Шишкинская, Т. П. Кравченко //Форум молодых исследователей. – 2022. – С. 44-47.Леонтьева, С. А. Требования к сортировке и переработке полиэтиленовых и пластиковых отходов / С. А. Леофнтьева // Актуальные вопросы энергетики : матер. Всероссийск. научн.-практич. конф. / Редколлегия: П.А. Батраков (отв. ред.) [и др.]. – Омск: Омский государственный технический университет, 2022. – С. 127-132.Потапова, Е.В. Проблема утилизации пластиковых отходов / Е.В. Потапова // Известия БГУ. 2018. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problema-utilizatsii-plastikovyh-othodov (дата обращения: 22.11.2022).Змеев, А. Д. Анализ видов пластиковых отходов и технологий их переработки / А. Д. Змеев, Д. С. Шершнев // Молодежь. Наука. Инновации. – 2021. – Т. 1. – С. 452-456.ГОСТ Р 57058-2016 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Характеристики полимерных отходов Дата введения 2017-05-01Смирнова, Ю.К. Переработка пластикового мусора в топливо / Ю.К.Смирнова, Д.С. Слепокуров // Материалы XIII Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL: https://scienceforum.ru/2021/article/2018024684 (дата обращения: 24.11.2022 ).

Кацевман, М.Л. Состояние и перспективы развития отрасли переработки пластмасс / М.Л. Кацевман // Полимерные материалы. – 2020. - № 5. – С. 4-11.Лимова, А. А. Перспективы в области переработки пластмасс / А. А. Лимова, И. А. Бочкарева // Перспективы развития пищевой и химической промышленности в современных условиях : матер. Всероссийск. научн.-практич. конф. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2019. – С. 372-376.Отаев, Р. А. Существующие технологии переработки полимерсодержащих отходов / Р. А.Отаев, А. Н. Пименов //Инновации. Наука. Образование. – 2021. – №. 35. – С. 297-304.Дурнев, Д. А. Рециклинг полимеров с использованием регенерирующих добавок / Д. А. Дурнев, А. Ю. Шеховцова, Е. А. Фатьянова // Перспективные материалы науки, технологий и производства : Сб. научн. ст. – Курск: Юго-Западный государственный университет, 2022. – С. 99-101.Хорошавин, Л. Б. Основные технологии переработки промышленных и твердых коммунальных отходов : [учеб. пособие] / Л. Б. Хорошавин, В. А. Беляков, Е. А. Свалов ; [науч. ред. А. С. Носков] ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 220 с.Чупрова, Л. В. Технологические особенности производства упаковки из вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТ) / Л. В. Чупрова, Э. Р. Муллина // Молодой ученый. — 2013. — № 5 (52). — С. 123-125.Никитенко, Я. Г. Проблемы при утилизации полимеров / Я. Г. Никитенко, А. В. Миленький // Пищевые инновации и биотехнологии : матер. междунар. научн. конф. – Кемерово, 2015. – С. 504-505.Клинков. А.С. Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов: Учеб. Пособие / А.С. Клинков, П.С. Беляев, М.В. Соколов - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 80 с.Кувардин, Н. В. Решение проблем рециклинга полимеров в рамках тенденций современного развития технологий / Н. В. Кувардин, Л. С. Агеева, Н. Е. Киреева // Фундаментальные и прикладные исследования в области химии и экологии - 2021 : сб. научн. ст. – Курск: Юго-Западный государственный университет, 2021. – С. 96-99.От бутылки к упаковке //Полимерные материалы. – 2018. – №. 8. – С. 14.Vogt, B. D. Why is recycling of postconsumer plastics so challenging? / B. D. Vogt, K. K. Stokes, S. K. Kumar //ACS Applied Polymer Materials. – 2021. – Т. 3. – №. 9. – С. 4325-4346.Шубов, Л.Я., Извлечение полимерных материалов из твердых бытовых отходов и их утилизация / Л.Я. , И.Г. Доронкина, О.Н. Борисова // Сервис в России и за рубежом. - 2015. - Т. 9. № 2 (58). - С. 15-24.Шубов, Л.Я. Технология отходов: учебник / Л.Я., Шубов М.Е. Ставровский, А.П. Олейник. - M .: Альфа - М, ИНФРА - М, 2022. - 352 с.Кирш И. А. и др. Перспективы повторной переработки отходов одноразовой упаковки //Health, Food & Biotechnology. – 2022. – Т. 4. – №. 2.Белов, Д. В. Перспективы переработки пластиковых отходов на основе полиэтиленгликольтерефталата с применением живых систем (обзор) / Д. В.Белов, С. Н. Беляев // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2022. – №2 (41). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-pererabotki-plastikovyh-othodov-na-osnove-polietilenglikoltereftalata-s-primeneniem-zhivyh-sistem-obzor (дата обращения: 17.12.2022).

Список использованной литературы
1. Мжачих, И. Е. Некоторые экологические аспекты переработки отходов полистирола / И. Е. Мжачих, В. А. Шишкинская, Т. П. Кравченко //Форум молодых исследователей. – 2022. – С. 44-47.
2. Леонтьева, С. А. Требования к сортировке и переработке полиэтиленовых и пластиковых отходов / С. А. Леофнтьева // Актуальные вопросы энергетики : матер. Всероссийск. научн.-практич. конф. / Редколлегия: П.А. Батраков (отв. ред.) [и др.]. – Омск: Омский государственный технический университет, 2022. – С. 127-132.
3. Потапова, Е.В. Проблема утилизации пластиковых отходов / Е.В. Потапова // Известия БГУ. 2018. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problema-utilizatsii-plastikovyh-othodov (дата обращения: 22.11.2022).
4. Змеев, А. Д. Анализ видов пластиковых отходов и технологий их переработки / А. Д. Змеев, Д. С. Шершнев // Молодежь. Наука. Инновации. – 2021. – Т. 1. – С. 452-456.
5. ГОСТ Р 57058-2016 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Характеристики полимерных отходов Дата введения 2017-05-01
6. Смирнова, Ю.К. Переработка пластикового мусора в топливо / Ю.К. Смирнова, Д.С. Слепокуров // Материалы XIII Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум» URL: https://scienceforum.ru/2021/article/2018024684 (дата обращения: 24.11.2022 ).

7. Кацевман, М.Л. Состояние и перспективы развития отрасли переработки пластмасс / М.Л. Кацевман // Полимерные материалы. – 2020. - № 5. – С. 4-11.
8. Лимова, А. А. Перспективы в области переработки пластмасс / А. А. Лимова, И. А. Бочкарева // Перспективы развития пищевой и химической промышленности в современных условиях : матер. Всероссийск. научн.-практич. конф. – Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2019. – С. 372-376.
9. Отаев, Р. А. Существующие технологии переработки полимерсодержащих отходов / Р. А. Отаев, А. Н. Пименов //Инновации. Наука. Образование. – 2021. – №. 35. – С. 297-304.
10. Дурнев, Д. А. Рециклинг полимеров с использованием регенерирующих добавок / Д. А. Дурнев, А. Ю. Шеховцова, Е. А. Фатьянова // Перспективные материалы науки, технологий и производства : Сб. научн. ст. – Курск: Юго-Западный государственный университет, 2022. – С. 99-101.
11. Хорошавин, Л. Б. Основные технологии переработки промышленных и твердых коммунальных отходов : [учеб. пособие] / Л. Б. Хорошавин, В. А. Беляков, Е. А. Свалов ; [науч. ред. А. С. Носков] ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 220 с.
12. Чупрова, Л. В. Технологические особенности производства упаковки из вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТ) / Л. В. Чупрова, Э. Р. Муллина // Молодой ученый. — 2013. — № 5 (52). — С. 123-125.
13. Никитенко, Я. Г. Проблемы при утилизации полимеров / Я. Г. Никитенко, А. В. Миленький // Пищевые инновации и биотехнологии : матер. междунар. научн. конф. – Кемерово, 2015. – С. 504-505.
14. Клинков. А.С. Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов: Учеб. Пособие / А.С. Клинков, П.С. Беляев, М.В. Соколов - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 80 с.
15. Кувардин, Н. В. Решение проблем рециклинга полимеров в рамках тенденций современного развития технологий / Н. В. Кувардин, Л. С. Агеева, Н. Е. Киреева // Фундаментальные и прикладные исследования в области химии и экологии - 2021 : сб. научн. ст. – Курск: Юго-Западный государственный университет, 2021. – С. 96-99.
16. От бутылки к упаковке //Полимерные материалы. – 2018. – №. 8. – С. 14.
17. Vogt, B. D. Why is recycling of postconsumer plastics so challenging? / B. D. Vogt, K. K. Stokes, S. K. Kumar //ACS Applied Polymer Materials. – 2021. – Т. 3. – №. 9. – С. 4325-4346.
18. Шубов, Л.Я., Извлечение полимерных материалов из твердых бытовых отходов и их утилизация / Л.Я. , И.Г. Доронкина, О.Н. Борисова // Сервис в России и за рубежом. - 2015. - Т. 9. № 2 (58). - С. 15-24.
19. Шубов, Л.Я. Технология отходов: учебник / Л.Я., Шубов М.Е. Ставровский, А.П. Олейник. - M .: Альфа - М, ИНФРА - М, 2022. - 352 с.
20. Кирш И. А. и др. Перспективы повторной переработки отходов одноразовой упаковки //Health, Food & Biotechnology. – 2022. – Т. 4. – №. 2.
21. Белов, Д. В. Перспективы переработки пластиковых отходов на основе полиэтиленгликольтерефталата с применением живых систем (обзор) / Д. В. Белов, С. Н. Беляев // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2022. – №2 (41). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-pererabotki-plastikovyh-othodov-na-osnove-polietilenglikoltereftalata-s-primeneniem-zhivyh-sistem-obzor (дата обращения: 17.12.2022).

Вопрос-ответ:

Какие возможности использования полимеров в качестве вторичного сырья?

Полимеры могут быть использованы в качестве вторичного сырья для производства новых полимерных изделий. Это включает в себя процессы сортировки, очистки и переработки отходов полимеров с помощью различных технологий.

Какие методы переработки полимеров существуют?

Существуют различные методы переработки полимеров, включая механическую переработку, термические методы, химические технологии и физико-химические методы.

Какие тенденции развития рециклинга полимеров существуют?

Среди тенденций развития рециклинга полимеров можно выделить нанотехнологии, которые позволяют создавать новые материалы с улучшенными свойствами, а также биологические технологии переработки полимеров, которые основаны на использовании ферментов и микроорганизмов.

Какие методы механической переработки полимеров существуют?

Методы механической переработки полимеров включают шреддеры, грануляторы, экструдеры и другие установки, которые позволяют измельчать и прессовать полимеры, превращая их в гранулы или готовые изделия.

Какие химические технологии рециклинга полимеров существуют?

Химические технологии рециклинга полимеров включают пиролиз, газификацию и переработку полимеров в химические вещества. При этом полимеры разлагаются на составляющие и могут быть использованы для получения новых полимерных материалов.

Какие возможности существуют для использования полимеров в качестве вторичного сырья?

Полимеры могут быть использованы в качестве вторичного сырья для производства новых полимерных материалов, упаковки, текстиля и других изделий. Они могут быть переработаны с помощью механических, термических, химических или физико-химических методов.

Какие методы переработки полимерсодержащих отходов существуют?

Существуют механическая переработка, термические методы, химические технологии и физико-химические методы переработки полимерсодержащих отходов. Механическая переработка включает измельчение, сортировку и прессование отходов. Термические методы включают сжигание и пиролиз. Химические технологии рециклинга предполагают разложение полимерных материалов на молекулярном уровне для получения новых полимеров. Физико-химические методы включают применение различных растворителей и реагентов для разложения полимеров.

Какие тенденции развития рециклинга полимеров?

Одной из тенденций развития рециклинга полимеров является применение нанотехнологий. Нанотехнологии позволяют получать новые материалы с улучшенными свойствами на основе переработанных полимеров. Еще одной тенденцией является использование биологических технологий для переработки полимеров. Биологические технологии позволяют разлагать полимеры с помощью ферментов и микроорганизмов, что ведет к получению биоразлагаемых материалов.