Сортировка по различию в смачиваемости

Сортировка, основанная на различной смачиваемости пластмасс, относится к влажным разделительным процессам. Поверхности полимерных материалов бывают гидрофобными и гидрофильными. Отталкивающие воду пластмассы всплывают на поверхность благодаря прилипающим к ним пузырькам воздуха, а водопоглащающие материалы тонут из-за большого веса. Такая система используется во флотационных ячейках, но на практике она применяется мало.

 

Сортировка с помощью электростатики

Электростатическая сортировка – сухая процедура. Параметром разделения служит различие в электростатических свойствах пластмасс.

На подготовительной стадии частицы, предназначенные для сортировки, электростатически заряжаются. Это можно сделать или с помощью коронного разряда 20-40 кВ, или трением (трибоэлектрический заряд). В зависимости от проводящих свойств поверхности частиц они отдают заряд быстрее или медленнее. В электростатическом поле они ориентируются более или менее в направлении положительно заряженной стороны. Факторы поверхностей проводимости и влажности также должны быть приняты во внимание.

Этот процесс представляет особый интерес для разделения полиолефинов, потому что их плотности перекрываются и осуществить сепарацию на флотационной основе почти невозможно. Большим преимуществом этой процедуры является очень низкое энергопотребление при очень высокой производительности. Однако этот метод можно использовать только для сухого и относительно чистого материала, и только для пластмасс, состоящих не более чем из двух компонентов. Для многокомпонентных материалов электростатические разделения должны комбинироваться с сепарацией по плотности или с отмывочными и многостадийными процессами разделения.

Сортировка на основе спектроскопических свойств

На рисунке представлены различные методы оптической идентификации. Чаще других используются инфракрасная и рентгеновская спектроскопия, принципы которых мы обсудим подробнее.

Рис. 6 – Способы идентификации пластмасс

Инфракрасная спектроскопия

Инфракрасное излучение попадает в область от 14000 до 4 см^-1. Спектр зависит от молекулярной структуры, что дает возможность идентифицировать материал.

В комбинации с необходимым программным обеспечением инфракрасная спектроскопия позволяет осуществлять быстрый сбор данных, запись спектра в течение миллисекунд и быстро анализировать компоненты материала.

Инфракрасная идентификация применяется на больших станциях по переработке отходов для распознавания до шести различных материалов.

Полностью процесс разделения состоит из освобождения тюков, просеивания, захвата, отбора бутылок для одиночного представления ИК-датчикам, опознавания, отделения. На последней ступени пластмассы отбрасываются в соответствующую секцию станции.

На основе применения датчиков, работающих в СИК (средняя инфракрасная область), на заводах по вторичной переработке автомобильных пластмассовых отходов идентифицируется до 30 различных полимеров материалов.

Рентгеновская спектроскопия

Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия основана на поглощении рентгеновского излучения (испускаемого радиоактивным источником) атомами, крупнее натрия. Переходя из возбужденного состояния, атомы флуоресцируют на длинах волн, которые можно контролировать. Датчики настраиваются на оптимальную чувствительность к одному элементу, например, хлору. Так можно отделить бутылки из ПВХ от бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ) и ПЭ. Этот метод не делает различия между изделиями из ПЭТ и ПЭ. В этом случае рекомендуется применение инфракрасной спектроскопии.

Селективное растворение

Смешанный поток пластмасс можно разделить на чистые компоненты селективным растворением с последующим моментальным удалением летучих продуктов и композиционной закалкой. Предварительная обработка сырья требует измельчения. Для растворения необходим подбор последовательности растворителей и определенных температур растворения. При низких концентрациях вязкость достаточна для фильтрации нерастворимых примесей, таких как стекло, металлы, бумага и т.д. Однако здесь также хорошо себя зарекомендовало центрифужное оборудование.

Преимущество разделения через растворение состоит в том, что таким способом можно разделять пластмассы с одинаковой плотностью. Удаление всех частиц примесей гарантирует очень высокое качество конечного продукта. Поскольку полимеры находятся в растворе, становится возможным добавлять стабилизаторы и ударные модификаторы в необходимом количестве.