К несчастью, разрушение приводит к высвобождению некоторых потенциально опасных химических элементов, таких, как фтор или свинец, которые применяются в качестве стабилизатора. Химические вещества могут попадать в атмосферу при сжигании термопластов — при сжигании ПВХ высвобождается хлор, и это настолько опасно, что разработан специальный способ нейтрализации газа известью.
По-видимому, существует два основных подхода, которые могут в значительной степени помочь решению проблемы пластмассовых отходов. Первый основывается на том факте, что многие виды пластмассовых отходов настолько дешевы, что в действительности лучше заплатить, чтобы избавиться от них. В этом случае нужно, чтобы было побольше таких людей, как Герберт Хартли. Вначале он занимался производством эластичных пенопластов и постоянно был вынужден платить за удаление отходов производства, что для скупого северянина служило постоянным источником раздражения, и в конце концов он начал склеивать отходы. В результате получился пеноматериал, обладающий еще большей эластичностью, чем его составляющие, и нашедший применение в качестве идеальной подосновы ковровых материалов. Он переделал все свое производство на переработку отходов, которые он получал даже из США.
Следующим этапом «саги о Хартли»» стало производство жесткого пенополиуретана. Условия здесь были сложнее —выросли цены на удаление отходов от штучного производства пеноблоков. (Пена поднимается в большой форме и напоминает по виду буханку хлеба, которую затем нужно обрезать.) Проблема состоит в том, что отходы жесткого пенополиуретана низкой плотности очень хрупки (он попытался применить их в качестве изоляционного материала на крыше дома своего друга, но это лишь положило конец их дружбе), поэтому для этих отходов трудно найти применение. Тем не менее, как показывает громадный рост «каннибальских» отраслей промышленности пластмасс, выход будет найден: непременное non-sequitur1, являющееся особой чертой британской изобретательности. (Райская мечта предпринимателей, перерабатывающих отходы, состоит в том, чтобы им заплатили за удаление отходов, которые после минимальной переработки можно было бы продать еще кому-нибудь.)
1 Здесь: нелогичное неожиданное решение (лат.) (прим, переводчика).
Вторым направлением в деле решения проблемы пластмассовых отходов является повторное использование на самой начальной стадии переработки, как уже делается при методе литья под давлением, когда литники размалываются и поступают опять в питательный бункер. Это можно делать и при методе экструзии; до того как экструдер начнет выпускать качественную продукцию, он должен некоторое время разработаться, и во время этого подготовительного периода обычно возникает вопрос об удалении некачественной продукции, чтобы она не застопорила работу. Поэтому эта продукция поступает в отходы, после чего ее можно размягчить и повторно использовать на том же оборудовании.
Повторное использование было бы более распространенным мероприятием, если бы пластмассы были более дорогими и если прогнозы, предвещающие, что к 1985 г. мировые источники нефти значительно иссякнут, хотя бы приблизительно оправдаются, тогда повторное использование может оказаться жизнеспособным предложением.Глава 4. Технология изготовления
Проектировщикам важно не только понимать строение и свойства полимерных материалов, но и знать основные процессы производства.
На определенной стадии переработки полимерные материалы бывают пластичны и поддаются формованию.
Вообще, термопластичные материалы легче поддаются обработке, нежели термореактивные. Термопласты могут быть повторно размягчены, и поэтому цикл термообработки у них не такой «критический», как при однократной термореактивной реакции.
Экструзия термопластов
Экструдер, с помощью которого изготовляются профильные погонажные изделия, трубы и пленки, вероятно, наиболее широко применяемая в полимерной промышленности машина. Он состоит из нагреваемого цилиндра с вращающимся внутри него шнеком. Гранулированный материал подается из питательного бункера в цилиндр, там он нагревается не только за счет обогреваемых стенок цилиндра, а и под действием тепла, образующегося при вращении шнека.
По мере продвижения материала вдоль шнека он становится все более размягченным и, наконец, выталкивается из цилиндра через мундштук, который и определяет профиль экструзионных изделий. Например, из простого отверстия выходит пруток, из отверстия с торпедой (установленной так, чтобы полимер обтекал ее) выходит труба, из щелеобразного отверстия выходит материал в виде полосы, а из очень узкой щели — пленка.