Способ переработки отходов

(51)5 С 08,3 11/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ Изобретен еработки жид мореактивных епрерывного овых труб и ем Овано В хи ми ругих отрасля бам пеций тернно для пласти- ИСПОЛЬ" ности и а,е относится к спосо ИХ ОТХОДОВ КОМПОЗИ мол, преимуществе роиэводства стекло остей, и может быть ческой промышлен народного хоэяйст термоляющие тся или игонах. ждения(71) Северодонецкий технологический институт "Армопласт"(56) Быстров Г.АГальперин В.М., Титов В.П:Обезвреживание и утилизация отходов в производстве пластмасс,- Л.: Химия, 1982, с.235.Вторичное использование полимерныхматериалов/Под ред, Е.Г.Любешкиной.- М.:Химия, 1985, с.114.Патент ГДР 1 ч. 125979,кл. С 08 Л 11/00, опублик. 1975.Коляго Г.Г., Спрук В.А. Перходов НПС с использованием мнохимического активирования,Николаев В.В., Соколов А.гия производства стеклопластимия, 1972, с.206-207. Известно, что отходы на основе реактивных композиций, представ собой твердые материалы, сжигаю захороняются на специальных пол Захоронение отходов требует отчу(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ (57) Использование: непрерывное производство стеклопластиковых труб и емкостей в хймической и других отраслях промышленности, Сущность изобретения: по способу переработки жидких отходов, включающему сбор, обработку отходов и последующее изготовление иэделий, потоки жидких стоков термореактивного связующего вязкостью 300 - 1600 сП с армирующего материала, содержащие волокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.чнаправляют сначала визбыток деструктирующей добавки(ДД) при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания 0,1-2 мас.ч. ДД на 100 мас.ч. жидких отходов и фильтрацией отобранных отходов, В качестве ДД используют гидрохинон или паратретбутилпирокатехин.2 з.п.ф-лы.(3 ьо больших территорий и приводит к загряэне- Оф вию почвы и почвенных вод токсичными продуктами,Поскольку отходы термореактивных д смол, как и большинство полимеров, не разлагаются микроорганизмами, не разрушаются неопределенно долгое время, это препятствует рекультивации отведенных для захоронения земель,Сжигание отходов термореактивных композиций экономически не выгодно и требует специального оборудования, а продукты сгорания токсичны.Известные способы сложны, длительны и энергоемки, поскольку требуют поддержания высоких температур, а выделяющийся газ загрязняет окружающую среду,Известна также переработка отходов, включающая следующие операции: сбор отходов связующего после их отверждения; тонкое измел ьчение до 1-500 мкм, введение их в полиэфирную или эпоксидную смолу; введение, при необходимОсти, других функциональных добавок, в том числе ингибиторов для исходного связующего. Такая переработка неэффективна, сложна, периодична, ведет к потере дефицитного сырья- связующего, так как его применяют только в качестве Дополнительного наполнителя после измельчения,Известен также способ переработки отходов ненасыщенных полиэфирных смол с использованием метода механохимического активирования, включающий введение функциональных добавок в исходную смолу, удлиняющих при температуре окружающей среды период резиноподобного состояния как отходов, так и связующего, которым пропитано изделие, т.е. такого состояния, когда уже прошло частичное отверждение связующего и его можно измельчить,Недостатком этого способа является неэффективность, сложность, периодичность процесса, низкая производительность, потери дефицитного исходного сырья-связующего, так как его применяют только в качестве дополнительного наполнителя после измельчения,Наиболее. близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки отходов, включающий сбор отходов связующего после их отверждения, обработку (иэмельчение) и последующую переработку в изделие.В процессе сбора отходов происходит интенсивная полимеризация связующего и загрязнение рабочего места.Недостатком известного способа являются высокие трудо- и энергозатраты, загрязнение окружающей среды и рабочего места, а также потери дефцитного исходного сырья-смолы для приготовления связующего.Цель изобретения - снижение себестоимости, загазованности и повышение эффективности использования отходов путем обеспечения переработки их в жидком состоянии.Поставленная цель достигается тем, чтов способе переработки отходов композицийтермореактивных смол, включающем сбор, обработку и последующее изготовление из 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 делий, потоки жидких стоков термореактивного связующего вязкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие стекловолокно длиной 25-75 мм в количестве 0,05 - 5 мас,чнаправляют сначала в избыток деструктирующей добавки при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания 0,1 - 2 мас.ч. деструктирующей добавки на 100 мас.ч, жидких отходов с последующей фильтрацией собранных отходов, При этом в качестве деструктирующей добавки используют гидрохинон или паратретбутилпирокатехин,Способ осуществляется следующим образом.В процессе намотки стеклопластиковых трубчатых изделий диаметром 400 - 4200 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают термореактивное связующее вязкостью 200-1500 сП следующего состава, мас.ч.:Термореактивная смола 100 Инициатор 1 - 12 Ускоритель 2 - 8Промотор 1,5 - 3,5 В процессе намотки трубчатых изделий указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, собираемых в поток вязкостью 300 - 1600 сП с содержанием стекловолокна длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас,ч, и направляемых в расположенную под дорном емкость, в которую предварительно вводят 0,5 - 10 мас,ч. 20 -ного раствора гидрохинона в диэтиленгликоле или этиленгликоле (или 0,1 - 2 мас,ч, в пересчете на концентрированный гидрохинон) или раствор паратретбутилпирокатехина из расчета на весь объем заданного количества отходов связующего вязкостью 300-1600 сП. В указанный раствор гидрохинона Йри постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего.Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель.Собранные отходы связующего имеют динамическую вязкость при 20 С 230-1250 сП; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С, 3-9 мин.С накопителя жидкие отходы направляют в реактор для приготовления связующего производства стеклопластиковых иэделий.Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1. В процессе намотки стеклопластиковых трубчатых изделий диамет1,5 ром 1000 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно падают полиэфирное связующее вязкостью 20 сП следующего состава, мас.ч,Смола ПН(ГОСТ 5855-78), 10 О-ныйраствор в стироле 3 Пероксид метилэтиленкетона (ТУ 6-05-2019-86) 3 Гидрохинон, 100-ныйраствор в диэтиленгликоле0,15 В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток вязкостью 300 сП с содержанием стекловолокна длиной 50 мм в количестве 0,05 мас.ч. и направляют в расположенную под дорном емкость с 0,5 мас.ч, 20 О/-ного раствора гидрохинона (ГОСТ 19627-74) в диэтиленгликоле (ГОСТ 10136-77) или 0,1 мас.ч, (в пересчете на концентрированный гидрохинан) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции вязкостью 300 сП.В указанный раствор гидрохинона при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего, Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 мас.ч, (контролируется по объему известным способом) собранную партию фильтруют(известным способом) и направляют в накопитель, затем в реактор для приготовления связующего, используемого в производстве профильных изделий,Собранные отходы связующего имеют динамическую вязкость при 20 С, 230, сП; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С 3 мин.Себестоимость изделий, изготовленных с использованием жидких отходов, уменьшается на 42 О. Загазованность окружающей среды снижается при сборе и подготовке отходов таким способом на 2;,П р и м е р 2, В процессе намотки стеклопластиковой трубы диаметром 400 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 600 сП следующего состава, мас,чСмола П Н(ТУ 6-06-63-89) 100 Нафтенит кобальта НК2 Пероксид метилэтилкетона ПМЭК 2,5 Диметиланилин,10 оь-ныйраствор в стирале5 10 40 50 55 объем заданного количества отходов композиций вязкостью 1050 сП, В укаэанный раствор гидрахинана при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего. Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 15 20 25 30 35 В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток вязкостью 700. сП с содержанием стекловолокна длиной 25 мм в количестве 5 мас.ч, и направляют в расположенную под дорном емкость с 5 мас.ч.20-ного раствора паратретбутилпирокатехина (и-ТБПК) в стироле (ГОСТ 10003-81) или 1 мас.ч. (в пересчете на концентрированный паратретбутилпирокатехин) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции вязкостью 700 сП.В 7 казанный раствор и-ТБПК при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего. Жидкие стоки связующего накапливаются, и при достижении 100 мас.ч. (контролируют по объему известным способом) собранную партию фильтруют и направляют в накопитель,Собранные отходы связующего имеют вязкость при 20 С 900 сП; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С 5 мин,Указанные отходы через 15 сут направляют в реактор для приготовления связующего в производстве трубчатых изделий,Себестоимость изделий, изготовленных с использованием жидких отходов, уменьшается на 35, Загазованность окрукающей среды снижается при сборе и подготовке, отходов таким способом на 2,5/.П ри м е р 3. В процессе намоткистеклопластиковай трубы диаметром 2000 мм на армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают эпоксидное связующее вязкостью 900 сП следующего состава, мас,ч,:Эпоксидная смолаЭД(ГОСТ 10587-84) 100Стирал (ГОСТ 10003-84) 15Гидропироксид изопропилбензола (ТУ 38-10293-82) 4Полиэтиленполиамин(ТУ 6-02-1099-83) 12В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струек, которые собирают в поток вязкостью 1050 сП с содержанием стекловолокна длиной 75 мм в количестве 2,525 мас.ч, и направляют в расположенную под дорном емкость 10 мас.ч. раствора гидрохинона в диэтиленгликоле или 2 мас.ч, (в пересчете на концентрированный гидрохинон) из расчета на весьмас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель.Собранные, отходы связующего имеютдинамическую вязкость при 20 С 880 сП;время желатинизации в присутствии добавок при температуре 80 С 7 мин.С накопителя жидкие отходы через 10сут направляют в реактор для приготовления связующего,Себестоимость продукции, изготовленной с использованием жидких отходов,уменьшается на 340. Загазованность окружающей среды при сборе и подготовке отходовтаким способом снижается на 2,70,П р и м е р 4. В процессе намотки стеклопластиковой трубы диаметром 1200 лм наармирующий материал, поступающий на 20 25 рают в поток вязкостью 1600 сП с содержанием. стекловолокна длиной до 50 30 мм в количестве 1,8 мас,ч. и направляют в вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 1300 сП . следующего состава, мас.ч.:Зпоксидная смола 100 Стирол 15 Гидропероксид изопропилбенэола 4 Полиэтиленполиамин12 В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего материала в виде струй, которые собирасположенную под дорном емкость с 5 мас.ч. 20 ф(,-ного раствора гидрохинона в диэтиленгликоле (или 1 мас,ч. в пересчете на концентрированный гидрохинон) из расчета на весь обьем заданного количества отходов композиции вязкостью 1600 сП. В указанный раствор гидрохинона при постоянном перемешивании постепенно стекают отходы связующего.Жидкие отходы связующего накапливают и при достикении 100 мас.ч. Собранную партию фильтруют и направляют в накопитель,Собран ные отходы имеют ди намическую вязкость при 20 С 1250 сП; время желатинизации в присутствии добавок при 80 С 9 мин. С накопителя жидкие отходы через 5 сут направляют в реактор для приготовления связующего производства волнистого листового стеклопластика.При использовании таким образом отходов загазованность окружающей среды уменьшается на 2,5) Отходы используются более эффективно для приготовления связующего. Себестоимость изделий снижается на 30.П р и м е р 5. В процессе нанютки стеклопластиковой трубы диаметром 500 мм на 35 40 45 армирующий материал, поступающий на вращающийся дорн, непрерывно подают полиэфирное связующее вязкостью 800 сП следующего состава, мас,ч.:Полиэфирная смола ПН100 Нафтенат кобальта НК2 Диметиланилин ДМА,10,-ный раствор в стироле 3,5 Г 1 ероксид матилэтилкетона Г 1 МЭК 1,9 В процессе намотки трубы указанное связующее непрерывно стекает с армирующего глатериала в виде струек, которые собираются в поток вязкостью 850 сП с содержанием стекловолокна длиной 25 мм в количестве 4 мас,ч. и направляют в располвкенную под дорном емкость с 1 мас.ч.20-ного раствора гидрохинона в диэтиленгликоле (или 0,2 мас.ч, в пересчете на кон центри рован н ый гидр охи нон) из расчета на весь объем заданного количества отходов композиции вязкостью 850 сП,В указанный раствор гидрохинона при постоянном перемешивании непрерывно стекают отходы связующего.Жидкие стоки связующего накапливаются, при достижении 100 мас.ч. собранную партию фильтруют и направляют в накопитель,Собра и н ые отходы игл еют ди намическую вязкость при температуре 20 С 750 сП; враля желатиниэации в присутствии добавок при 80 С 4 мин,С накопителя жидкие отходы через 8 сут направляот в реактор для приготовления связующего и подают на установку для изготовления трубчатых изделий.Физико-механические показатели изделий находятся на уровне показателей изделий, изготовленных на исходной смоле.При переработке отходов таким способом загазованность окружающей среды уменьшается на 0,5. Отходы используются более эффективно в качестве смолы для приготовления связующего, Себестоимость изделий снижается на 42%.Количество выделяющихся веществ при сбора 1 т отходов соответственно по изобретению и прототипу, : летучих 2-4 и 6-9; пыли 0 и 1,5-2.В лабораторных условиях отформованы образцы контактным способом. В качестве смолы использованы жидкие отходы. Для их отверждения применена традиционная ин и ции рующая система. П ар аллел ьно отформованы образцы стеклопластика на основа смолы ПЕ. Из отвержденного стеклопластика вырезаны образцы и проведены физико-механические испытания.1776668 10 Составитель В.ЧистяковаТехред М.Моргентал Корректор Е.Папп Редактор Заказ 4099 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Результаты испытаний свидетельствуют, что показатели стеклопластика, изготовленного на основе жидких отходов, находятся на уровне показателей стеклопластика, изготовленного на основе смолы ПН.Изобретение позволяет повысить эффективность использования отходов, т.е, использовать их в качестве смолы для приготовления связующего (снижение дефицитности исходной смолы), а также снизить себестоимость полученной продукции до 40 и загазованАость до 3,Изобретение позволяет, кроме того, снизить трудозатраты, расход электроэнергии, а также загрязнение окружающей среды.Формула изобретения 1. Способ переработки отходов композиций термореактивных смол, включающий сбор, обработку и последующее изготовление изделий, отл ича ю щи й с ятем. что, с целью снижения себестоимости, загазованности и повышения эффективности использования отходов путем обеспечения 5 переработки их в жидком состоянии, потокижидких стоков термореактивного связующего вязкостью 300-1600 сП с армирующего материала, содержащие стекловолокно длиной 25-75 мм в количестве 0,05-5 мас.ч10 направляют сначала в избыток деструктирующей добавки при постоянном перемешивании с последующим доведением соотношения компонентов до содержания 0,1-2 Ъ мас,ч, деструктирующей добавки на 15 100 мас.ч. жидких отходов с последующейфильтрацией собранных отходов,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве деструктирующей добавки используют гидрохинон или паратретбу тилпирокатехин,