Переработка отходов многослойного стекла с помощью технологий разложения

Дата: 19 декабря 2022 г.

Авторы: Любомир Шоош, Милош Матуш, Марсела Покусова, Вильям Чачко и Юзеф Бабич

Источник: Переработка 2021, 6(2), 26; https://doi.org/10.3390/recycling6020026

В настоящее время ламинированное стекло используется все чаще. Это касается автомобильной промышленности и строительной отрасли. В автомобилях это касается в основном передних и задних стекол, тогда как в строительстве для перил и оконных стекол используют техническое безопасное стекло. Задача этого типа стекла – обеспечить достаточную устойчивость к механическому воздействию и неприятным погодным условиям. При этом в случае повреждения оно должно разбиться на как можно более мелкие кусочки или, где это возможно, стекло должно оставаться целым на межслойной пленке, чтобы осколки не поранили людей и животных, находящихся в непосредственной близости. В статье рассматриваются вопросы переработки многослойного стекла, в частности эффективное отделение стекла (в виде стеклобоя) от межслойной пленки из поливинилбутираля (ПВБ).

Экспериментальные исследования направлены на механическое отделение стекла от межслойной пленки путем вибрации, а также на химическую очистку пленки ПВБ с целью последующей переработки обоих материалов. Результаты позволяют количественно оценить эффективность механического разделения в виде потери массы образца многослойного стекла и определить гранулометрический состав стеклобоя, что является важным параметром в возможности переработки стекла. В результате исследования предложена методика разделения стекла и пленки ПВБ, а также разработана конструкция оборудования для этого метода.

Значение переработки стекла очень велико с экологической, энергетической и технической точек зрения, и, соответственно, стекло является важным вторичным сырьем в виде отходов. По данным Международной организации производителей автомобилей (OICA), мировое производство автомобилей составляет около 90 миллионов автомобилей в год. Если предположить, что лобовое стекло одного автомобиля содержит примерно 13 кг стекла и 1 кг пленки ПВБ, то общий объем стекла для производства лобового стекла составит примерно 1170 млн. кг и 90 мил. кг пленки ПВБ в год. Общий мировой объем производства пленки ПВБ для автомобильной и строительной промышленности оценивается примерно в 170 миллионов. кг в год [1,2,3,4].

Производственные линии всемирно известных производителей, таких как Solutia, DuPont, Sekisui и Kuraray, производят тысячи тонн ПВБ-пленки в год для автомобильного и строительного использования, которая далее прессуется в многослойное стекло. Во всем мире 65% всех пленок ПВБ используются в автомобильной промышленности [1,4]. Побочные продукты переработки пленок ПВБ (5%) и обрезков пленок (менее 10%) также должны быть включены в общий объем производства. Это представляет собой общий объем 105 миллионов кг отходов пленок ПВБ в год. По оценкам Ассоциации автомобильной промышленности Словацкой Республики [5], ежегодно в Словакии имеется около 13 200 т отходов листового стекла от строительной отрасли и около 3600 т от автомобильного стекла.

Исследователи и компании по переработке отходов все больше внимания уделяют переработке и восстановлению материалов отслуживших свой срок транспортных средств (ELV). Это связано с различными строгими правительственными директивами и экологическими нормами, такими как Закон о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA) США [6], K-REACH [7] и директива ЕС по ELV [4]. Европейская директива № 2000/53/CE представляет собой сложную задачу для автомобильной промышленности, поскольку она устанавливает предел восстановления 95% по весу ПДВ, из которых 85% приходится на переработку. Автомобильная промышленность поддерживает эти усилия во всех странах ЕС. Однако переработка материалов обычно ориентирована на такие материалы, как сталь и алюминий, а не на менее привлекательные отходы, такие как стекло [8]. Очевидно, что необходимо также значительно повысить эффективность переработки лобовых стекол. Тем не менее, демонтаж остекления прямо упоминается в минимальных эксплуатационных обязательствах, когда ELV доходит до демонтажа [9].