Vorschlag zur Verararbeitung von Kunststoffabfällen und zur anschließenden Herstellung davon der ökologisch sicheren Compound Polymerstoffen
Das angebotene Projekt ist auf die Lösung der ökologischen und Rohstoff sparenden Probleme gerichtet. Das Ziel des Projektes ist die Reinigung der Umwelt von Kunststoffabfällen und die Produktion von ökonomischen und ökologisch sicheren Erzeugnissen aus sekundären Werkstoffen mit breiten Einsatzmöglichkeiten in den verschiedenen Wirtschaftszweigen.
Beseitigung von Kunststoffabfällen durch Verbrennung führt zur Verschmutzung der Atmosphäre mit toxischen Gasen, darunter mit Dioxinen. Endlagerung von Kunststoffabfällen auf den Deponien verschmutzt für viele Jahre hinaus das Gelände, weil sich Kunststoffe schlecht im Boden zersetzen.
Bei Verarbeitung von Kunststoffabfällen zu sekundären Rohstoffen sind Kunststoffabfälle nach deren Polymerarten zu trennen, weil in der Regel Polymere schlecht kompatibel sind und mechanische Eigenschaften der Erzeugnisse aus Polymergemisch wesentlich gemindert werden. Solch eine Trennung von Kunststoffen verteuert den Produktionsprozess, wodurch die Produktionsrentabilität stark gesenkt wird.
Im vorliegenden Angebot werden Technologien zur Herstellung von Verbunderzeugnissen aus Polymeren auf der Grundlage von Abfällen aus Kunststoff-Gemisch betrachtet, die die Arbeitsstufe Polymerentrennung einsparen und somit die Wirtschaftlichkeit der Verarbeitung von Kunststoffabfällen steigern.
Perspektiven haben im Rahmen solcher Technologien die Produktionstechnologie für dicke Profilerzeugnisse aus Polymergemisch-Kompositionen sowie die Produktionstechnologie für gepresste Erzeugnisse aus hochgefüllten Kompositionen mit einem polymeren Bindemittel aus Kunststoffabfällen.
Die Produktion von dicken Profilerzeugnissen aus den Kunststoffabfällen beruht auf einer einzelartigen Anlage, die nach dem Extrusionsverfahren mit Gegendruck funktioniert. Diese Anlage lässt dicke Profilerzeugnisse mit beliebiger Konfiguration des Querschnitts jeder Abmessung sowie mit beliebiger Länge herstellen. Die Arbeitserfahrung auf dieser Anlage, auf der unter anderem Platten mit einer Länge von 3 m und darüber hinaus mit einem rechteckigem Querschnitt von 50 x 500 mm, Bretter mit einem Querschnitt von 25 x 200 mm usw. hergestellt wurden, zeigte, dass auf dieser Anlage dickwandige Profilerzeugnisse sowohl aus einem gut vermischten Polymergemisch als auch aus einem Verbundstoff aus Polyethylen , gefüllt mit zermalmten Teilchen eines unschmelzbaren Polymers bzw. eines anderen Füllmittels, hergestellt werden können.
Dicke Bretter, Platten, Stangen und Säulen mit einem runden, einem rechteckigen oder mit einem anderen Querschnitt aus sekundären Polymerverbundstoffen sind wasserbeständig und korrosionsfest, hygienisch, leicht abzuwaschen und leicht mit Farben zu streichen, haben eine hohe Lebensdauer und eine hohe Festigkeit, sind ökologisch sicher und lassen sich verarbeiten wie Holz. Sie können ähnliche Erzeugnisse aus Metall, Beton oder Holz ersetzten und können eine breite Anwendung finden, z.B.: - in der Kommunalwirtschaft für kleine architektonische Gestaltung wie der Bau von Einzäunungen und Absperranlagen unterschiedlicher Art, von Gartenzaun, von Müllplatzeingrenzung oder zur Fertigung von Gartenbänken und Teilen der Kinderspielplätze sowie für Sportanlagen (Zäune, Abschlagbretter der Hockeyfelder, Schwimmbecken, Sitzbänke im Stadion u.ä.), für den Bau von Garagen, Toiletten, Abflussrohren usw. - im Wasserverkehr - Bretter, Pfähle und Latten - für Anlegestellen, Laufstege und Konstruktionselemente von Hafen- und Schiffsanlagen - in der Landwirtschaft für Böden, Trennwände und Abflusssysteme in einem Schweinestall, in einem Kuhstall oder in der Geflügelfarm sowie für Keller und Silogruben - im Häuser- und Straßenbau für wasserbeständige Konstruktions- und Anlagenteile beim Bau von Kanalisations- und Abflussanlagen, für Pfähle und Trennwände beim Bau unter den Bedingungen des Dauerfrostbodens usw. - in der Industrie zum Schutz gegen aggressive Medien und Korrosionsmittel wie in der Galvanotechnik - in der Militärtechnik und in der Atomenergetik für Sonderkonstruktionen und Strahlenschutzschirme usw.
Eine wichtige Vorrausetzung für breite Anwendung dieser Erzeugnisse ist deren preiswerte Herstellung. Unter Berücksichtigung dessen, dass sekundäre Rohstoffe billiger sind als primäre und dass vor allem die Selbstkosten von Kunststoffabfallgemisch wesentlich niedriger sind, was auf den Wegfall der Trennungsstufe von Plasten nach Polymerarten zurückgeht, die diese Technologie bietet, verfügen die angebotenen Erzeugnisse über große Perspektiven hinsichtlich der Nachfrage auf dem Markt.
Von grundsätzlicher Bedeutung ist in der empfohlener Technologie das Problem der Festigkeit und der Qualität von Erzeugnissen aus Kunststoffabfällen. Dicke Erzeugnisse aus gemischten und gefüllten Polymeren können über die Eigenschaften verfügen, die völlig den Einsatzforderungen genügen und zwar erstens auf Grund des Einflusses von geometrischen Faktoren. Dicke Stangen und Säulen weisen für viele Verwendungszwecke ausreichende Festigkeitseigenschaften auf sogar bei einer größeren Entschichtung der inneren Struktur und bei einer breiten Verteilung nach Größen von Dispersionsteilchen des Füllstoffs im Stoffvolumen. Zweitens haben die Chemie und die Technologie von Verbundwerkstoffen große Erfahrungen gesammelt in der Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Verbundstoffs infolge des Einsatzes von modifizierenden Additiven und der Vervollkommnung von technologischen Bedingungen und Produktionsabläufen bei der Herstellung dieser Werkstoffe. Drittens gibt es neue technische und technologische Lösungen sowohl für quantitative Bestimmung der betrieblichen Kompatibilität von Kunststoff-Gemisch-Arten mittels Messung der spezifischen Zerreißenergie als auch für Verfahren der Verbesserung von Kompatibilität, die von einem der Autoren des angebotenen Projektes erzielt worden sind.
Der grundlegende Vorteil des angebotenen Projektes, der seine hohe Konkurrenzfähigkeit sichert, ist die Entwicklung einer neuen Anlagenkonstruktion von einer hohen Produktivität zur Herstellung von dickwandigen Erzeugnissen erhöhter Qualität aus Polymerverbundstoffen. Diese Anlage wird patentiert.
Eine technisch-ökonomische Berechnung einer der Varianten zur Organisation der Produktion von dickwandigen Erzeugnissen aus gemischten Kunststoffabfällen mit einer Kapazität von 3000 Tonnen pro Jahr hat folgende Ergebnisse erbracht: Selbstkosten der Produktion betragen ca. 0,5 €/kg, Kapitalinvestitionen - ohne Baukosten für Errichten des Gebäudes - belaufen sich auf 4 997 500 € und Rentabilität bei einem Preis von 0,8 €/kg des Erzeugnisses wird in einem Zeitraum von 5,4 Jahren erreicht
Die zweite Richtung in der Technologie der effektiven Nutzung von gemischten Kunststoffabfällen ohne deren Trennung nach Polymerarten ist die Produktion von gepressten Erzeugnissen wie Holzspanplatten auf der Grundlage von thermoplastischen Polymerabfällen als Bindemittel und von Holzspänen oder zerkleinertem Papierabfall, darunter aus ausgesonderten Geldscheinen, aus Textil-, Gummi-, und Pflanzenabfällen wie Weintraubenreben, Flachsschäben, Schilf usw. als Füllstoffe. Im Unterschied zu den bekannten Technologien zur Herstellung von Holzspanplatten mit einem Bindemittel aus toxischen Phenol-Fоrmaldehyd-, Carbаmid- bzw. anderen Duroplasten dienen als Bindemittel in der empfohlenen Technologie Kunststoffabfälle mit einem überwiegenden Gehalt von Polyäthylen und anderen ökologisch sicheren Thermoplasten. Dabei ist der Anteil des Polymerbindemittels wesentlich geringer (ca. 15 -20%) als in den bekannten analogen Patenten, wodurch die Selbstkosten des Werkstoffs gesenkt werden. Das Know-how der Technologie gewährleistet jedoch gute physikalisch-mechanische Eigenschaften des Werkstoffs.
Ökologische Sicherheit und preiswerte Kosten der hergestellten gepressten Erzeugnisse, eine breite Rohstoffbasis eingesetzter Füllstoffe aus Holz-, Papier- pflanzlichen und anderen Abfallarten, ein breites anwendbares Sortiment von Erzeugnissen aus gepressten Stoffen wie flache und Profilplatten für Trennwände, für Einbaumöbel, für Wärme- und Schalldämmungswände - all das - macht die angebotene Technologie nicht nur perspektivvoll zur Lösung von ökologischen und Rohstoff sparenden Problemen, sondern auch ist ökonomisch attraktiv für Befriedigung der Nachfrage auf dem Markt.
Dr. rer. nat. Vladimir Kartsovnik
Tel./Fax: 049-351-849 23 16, E-mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!