Екологічні проблеми виробництва пластмас

Содержание. 1. Запровадження 1 2. Загальні інформацію про пластичних масах 2 3. Виробництво ПВХ 5 4. Вплив на довкілля 7 5. Укладання 9 Розвиток сучасної в промисловості й сфери послуг, і навіть расширяющееся використання біосфери і його ресурсів, наводить до дедалі вищого втручанню людини у матеріальні процеси, які відбуваються планети. Пов’язані з цим плановані і усвідомлені зміни матеріального складу (якості) довкілля спрямовані на поліпшення умов життя в технічному та соціальноекономічному аспектах. Останніми десятиліттями у розвитку технології було залишено поза увагою небезпека випадкових побічних впливів на людини, живу і неживу природу. Це можна, мабуть, пояснити тим, як раніше вважали, що природа має необмеженої здатністю компенсувати вплив людини, хоча вже століття відомі безповоротні зміни довкілля, наприклад, вирубки лісів із наступною ерозією грунту. Сьогодні не можна виключати непередбачені на легко ранимі області экосферы внаслідок активної діяльності человека.

Людина створила собі середовище проживання, заповнену синтетичними речовинами. Їх вплив на людини, інші організми і довкілля найчастіше невідомо і виявляється часто, коли вже завдано відчутної шкоди або за надзвичайних обставин, наприклад, раптом з’ясовується, що з горінні цілком нейтральне речовина чи матеріал ут ворює отруйні сполуки. У процесі свою господарську діяльності людей справляють різні речовини. Усі вироблені речовини з допомогою як відновлюваних, і невозобновимых ресурсів можна розділити чотирма типу: вихідні речовини (сировину); проміжні речовини (виникаючі чи використовувані у процесі виробництва); кінцевий продукт;побочный продукт (відхід). Відходи виникають усім стадіях отримання кінцевий продукт, а будь-який кінцевий продукт після споживання чи використання стає відходів, тому кінцевий продукт може бути відкладеним відходом. Усі відходи потрапляють у навколишнє середовище і входять у биогеохимический круговорот речовин, у біосфері. Багато хімічні продукти включаються людиною в биогеохимический круговорот в масштабах набагато перевищують природний круговорот. Деякі речовини, щоб їх людиною в довкілля, раніше були відсутні в біосфері (наприклад, хлорфторуглероды, плутоній, пластмаси і ін.), тому природні процеси який досить довго не виходить із цими речовинами. Великої шкоди екології завдають пластичні маси. Загальні інформацію про пластичних массах:

Пластичними масами (пластмасами) зазвичай називають неметалеві матеріали, перерабатываемые в вироби методами пластичної деформації (пресування, экструзия, лиття під тиском тощо.), які мають пластичними властивостями за умов переробки нафти і не які мають цими властивостями за умов експлуатації. Отже, при звичайних температурах пластмаси є тверді, пружні тіла. Щоб краще уявити деякі механічні властивості пластмас, порівняємо ці якості з властивостями деяких металів. Щільність різних пластмас коштує від 0,9 до 2,2 г/см3; є особливі типи пластмас (пенопласты) з щільністю 0,02 — 0,1 г/см3. У середньому пластмаси приблизно «разу легше алюмінію й у 5−8 раз легше стали, міді інших металів, і деякі сорти пінопластів більш ніж 10 раз легше пробки. Міцність деяких видів пластмас навіть за міцність деяких марок стали, чавуну, дюралюмінію та інших. По хімічної стійкості пластмаси немає собі рівних серед металів. Вони стійкі як до дії вологи повітря, а й таких сильнодіючих хімічних речовин, як кислоти і луги. Зазвичай пластмаси є диэлектриками. Окремі сорти пластмас є кращі діелектрики із усіх відомих у сучасної технике. В час відома ціла ряд пластмас, які мають значної теплоі морозостойкостью, що дозволяє застосовувати їх задля виготовлення виробів, що працюють у широкому інтервалі температур. Поруч із великий механічної міцністю деяких видів пластмас мають прекрасними оптичні властивості. Зазвичай пластмаси мають тверду, блискучу поверхню, не потребує поліруванню, лакування чи поверхневою забарвленні. Зовнішній їхній вигляд не змінюється від атмосферних впливів. За методами переробки пластмаси мають значну перевагу перед багатьма іншими матеріалами. Завдяки виготовлення виробів із пластмас методами пресування, лиття під тиском, формування, экструзии та інші методами усуваються відходи виробництва (стружки), з’являється можливість широкої автоматизації виробництва. Нарешті, великим перевагою пластичних мас над іншими матеріалами є необмеженість і доступність сировинної бази (нафтові гази, нафту, вугілля, відходи лісотехнічної промисловості, сільського господарства і др.).

Пластичні маси, пластмаси, пластики, матеріали, містять в своєму складі полімер, що у період формування виробів перебуває у вязкотекучем чи высокоэластичном стані, а при експлуатації - в стеклообразном чи кристалічному стані. Залежно від характеру процесів, супутніх формованию виробів, П. м. ділять на реактопласты і термопласты. До реактопластов відносять матеріали, переробка в вироби яких супроводжується хімічної реакцією освіти сітчастого полімеру — отвердінням; у своїй пластик необоротно втрачає здатність переходити в вязкотекучее стан (розчин чи розплав). При формовании виробів із термопластов немає отвердіння, і матеріал в виробі зберігає здатність знову переходити в вязкотекучее состояние.

П. м. зазвичай складаються з кількох взаємно совмещающихся і совмещающихся компонентів. У цьому, крім полімеру, у складі П. м. можуть входити наповнювачі полімерних матеріалів, пластифікатори, знижуючі температуру плинності і в’язкість полімеру, стабілізатори полімерних матеріалів, які вповільнюють його старіння, барвники та інших. Для розподілу зовнішнього на компоненти гетерогенного пластика необхідно забезпечити міцне зчеплення за українсько-словацьким кордоном контакту зв’язувальної із часточками наповнювача, достигаемое адсорбцией чи хімічної реакцією зв’язувальної з поверхнею наполнителя.

Заповнювач в П. м. можливо, у газової чи конденсованої фазах. У цьому разі його модуль пружності може бути нижчою (низкомодульные наповнювачі) чи вище (высокомодульные наповнювачі) модуля пружності связующего.

До газонаповнених пластиків ставляться пенопласты — матеріали найбільш легені із усіх П. м.; їх удавана щільність становить зазвичай від 0,02 до 0,8 г/см3.

Властивості П. м. з твердим наповнювачем визначаються ступенем наповнення, типом наповнювача і зв’язувальної, міцністю зчеплення за українсько-словацьким кордоном контакту, завтовшки прикордонного шару, формою, розміром і взаємним розташуванням частинок наповнювача. Дрібні частки наповнювача залежно від своїх природи до різних меж підвищують модуль пружності вироби, його твердість, міцність, надають йому фрикційні, антифрикционные, теплоізоляційні, теплопроводящие чи электропроводящие свойства.

Для отримання П. м. низької густини застосовують наповнювачі як порожніх частинок. Такі матеріали (іноді звані синтактическими пенами), ще, мають хорошими звукоі теплоізоляційними свойствами.

Основні види термопластов. Серед термопластов найрізноманітніше застосування поліетилену, полівінілхлориду і полістиролу, переважно у вигляді гомогенних чи эластифицированных матеріалів, рідше газонаповнених і наповнених мінеральними порошками чи синтетичними органічними волокнами.

За виробництва полівінілхлориду (ПВХ), його переробці в вироби, експлуатації виробів і спалюванні відходів виділяються токсичні сполуки, небезпечні здоров’я. У зв’язку з тим, що вироби з ПВХ широко застосовують у народному господарстві, і зокрема медичної і харчової промисловості, інформацію про ступеня їх токсичності, засобах її зниження та методів контролю повинні прагнути бути відомі виробникам ПВХ та її потребителям.

Виробництво ПВХ. Наприкінці 1973 р. тобто. майже через 50 багатьох років після початку промислового виробництва ПВХ, було знайдено, що мономер ВХ є канцерогенним речовиною і за тривалому вплив на дозволить бути причиною важких заболеваний.

Для зменшення небезпечного впливу ВХ до 1976 р. у різних країнах розроблено й затверджені гранично припустимі значення змісту ВХ в атмосфері установки із виробництва ПВХ, у самому ПВХ й у упаковках для продуктів харчування. Так, зміст ВХ у атмосфері ПВХ установки на повинен перевищувати 2−5 мг/м3, в упаковках з ПВХ — 1 ppm, в напоях, які у тарі з ПВХ — 0.005 ppm.

Мономер ВХ потрапляє у атмосферу внаслідок викиду і чи реакторів у проміжку між загрузками, і навіть виділяється зі стічної води і ПВХ. Усі зарубіжні установки із виробництва ПВХ характеризуються середнім показником мономера 2−5 мг/м3, який було досягнуто з допомогою вдосконалення технології процесу — розробки ефективніших методів дегазації; використання струменя води, поданого під великим тиском очищення реакторів; розробки ефективних добавок, що перешкоджають коркообразованию, зменшення числа чисток реакторів; автоматизації процесу застосування ЕОМ; створення реакторів великого розміру; застосування респіраторів і дистанційного управління реакторами і т.д.

Для виміру малих кількостей ВХ у робітничій зоні, атмосфері, твердих речовинах і рідинах необхідні дуже чутливі та виборчі методи аналізу. Не можна автоматично переносити методи визначення макроколичеств на микроколичества. Тому представляється недоцільним використовувати метод визначення вінілхлориду окисленням до формальдегіду, який досі застосовується на вітчизняних санепідемстанціях. Для визначення змісту ВХ можуть бути рекомендовані методи ИК-спектроскопии, фотоионизации, мас-спектроскопії, причому найдоступнішим, зручним і виборчим методом є газова хроматографія. Проте за визначенні малих кількостей ВХ і наявності органічних сполук невідомого складу навіть до результатів газової хроматографії слід належить обережно. Наприклад, можна зазначити розбіжність результатів хроматографічного аналізу ВХ в ПВХ-смоле, проведених по ГОСТ двома заводах. Тільки з допомогою хромато-масс-спектрометрии встановили, що у одному з сорбентів, рекомендованих ГОСТ, немає поділу піків ВХ і пентана, застосовуваного і при отриманні ПВХ. Токсичність ж пентана і ВХ несравнима. Тому перед проведенням вимірів (особливо у повітрі населених місць) необхідна ідентифікація токсичних сполук. У протилежному разі можливі помилки у бік завищення або заниження опасности.

Оцінюючи токсичність ВХ, слід пам’ятати, що це мономер не утворюється ані за яких деструктивні пр оцеси ВПХ, але в світу досить швидко розкладається із заснуванням менш токсичних сполук, наприклад, формальдегіду. У зв’язку з цим не потрібно систематично визначати ВХ повітря населених місць, віддалених з виробництва понад 3 — 5 км. Для отримання достовірну інформацію необхідний безперервний автоматичний контролю над змістом повітря робочої зони і території підприємства. І тут можна розцінювати реальну загрозу здоров’ю працівників даному підприємстві, а разі залпових нічних викидів розрахувати зміст ВХ на більш віддалених местах.

Змішування й ПВХ. Для виготовлення виробів із ПВХ використовують композиції, які з смоли ПВХ і різних добавок (стабілізаторів, мастил, пластифікаторів, наповнювачів та інших.). процес виробництва композиції включає стадії: змішання компонентів за нормальної температури 80−100 оС і переробку при 180−200 оС.

Склад газовыделений досліджувався нами за умов, що імітують виробничі. Змішувач є посудину з спеціальну сталь ємністю 1 л із порушенням установленої внизу верхи на валу двигуна крыльчаткой для перемішування зразка. Частота обертання крыльчатки від 200 до 3600 хв. Тривалість змішання 30 хв. Температура змішувача регулювалася шляхом зміни температури зовнішнього теплоносія. Проби газової фази в смесителе відбирали з допомогою газового шприца ємністю 250 мл. Наприкінці операції змішання шприцом через охлаждаемую пастку з адсорбентом прокачивали 100 мл газової фази. Потім пастку вводили в випаровувач хроматографа на вхід аналітичної колонки. Выделившиеся при нагріванні уловлені сполуки поділяли ідентифікували на хромато-массспектрометрі.

Процес переробки попередньо перемішаної композиції моделювали в смесительной камері, виготовленої на кшталт пластографа Брабендера. Після завантаження зразка і додатки заданого тиску з допомогою «клину «в останній момент початку розплаву на смесительную камеру встановлювали кришку, ущільнену фторопластом. Газоподібні продукти, котрі виділяються при перемішуванні розплаву, відбирали зі швидкістю 100 мл/мин з допомогою магістрального вакууму і дроселі, пропускали через охлаждаемую пастку з адсорбентом і подавали на вхід хромато-массспектрометра. Паралельно застосовували статичний метод, у якому виділення домішок відбувався за процесі нагріву зразка у трубці в протягом часу й серед інертного газу та уловлювання летючих — в пастці з адсорбентом. Встановлено, що остання метод гарантує найповніше виділення з зразка летючих примесей.

Дослідження газовыделений із різних композицій показало, що найбільша втрата летючих компонентів відбувається у смесителе. До складу газовыделений входить ВХ, выделившийся з полімеру, в основному леткі компоненти технологічних домішок смол і пластифікаторів, наприклад, 1,2- ДХЭ, смоли С-70, метилгексан, 2-этилгексаналь, 2-этилгексанол та інші примеси.

Слід зазначити, що зміни сировини змінюється склад домішок і відповідно склад газовыделений. Дуже багато різних домішок потрапляють у атмосферу. У певному сенсі забрудненням можна й вилучення з повітря окремих газових інгредієнтів (зокрема, кисню) великими технологічними об'єктами. І це у тому, які потрапляють у повітря гази, пил, сірка, свинець та інші речовини небезпечні для організму людини — вони несприятливо впливають на круговороти багатьох компонентів Землі. Забруднюючі та отрутні речовини переносяться на великі відстані, потрапляють з опадами у сухий ґрунт, поверхневі і підземні води, в океани, отруюють довкілля, негативно позначаються отриманні рослинної маси. Вінілхлорид є канцерогенним речовиною, тобто. речовиною, вплив якого на організм за певних умовах викликає раку і інші пухлини. Відходи з пластичних мас не можна спалювати у звичайних сміттєспалювальних печах. З цією метою необхідно застосовувати кислотостойкие установки, а HCl з абгазов — поглинати. Найбільшу небезпека під час спалювання виробів із пластичних мас представляє освіту дуже токсичних діоксинів, ГДК яких установлено в рівні 10−12 — 10−14 мг/м3. Тому доцільніше вироби з пластичних мас повертати на повторну переробку. Вироби з пластмас повинен мати спеціальне маркірування, ніж потраплятимуть у звичайні сміттєспалювальні печі, оскільки саме утилізація відходів у час є чинником, стримуючим розширення виробництва пластмасс.

Отже, під час виробництва пластичних мас необхідний постійний контролю над змістом ВХ повітря робочої зони. При впровадженні виробів із пластичних мас у народне господарство, для харчових і медичних цілей необхідна обов’язкова кваліфікована експертиза складу що виділяються токсичних речовин т їх кількісну оцінку з допомогою високочутливих і виборчих методів. Відходи пластичних мас доцільніше спрямовувати на повторну переробку, оскільки утилізація супроводжується освітою надзвичайно токсичних діоксинів. Дотримання зазначених вимог створить передумови якомога ширшої застосування виробів із пластмас у побуті, техніці, медичної і харчової промисловості без шкоди здоров’я населення. Охорона природи — завдання ХХ століття, проблема, стала соціальної. Проте вплив особи на одне довкілля прийняло загрозливі масштаби. Щоб на корені поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії. Забруднення навколишнього середовища проживання і порушення екологічних зв’язків в екосистемах стали глобальними проблемами. Навіть якщо людство продовжуватиме йти нинішнім шляхом розвитку, його загибель, вважають провідні екологи світу, після двох — три покоління неминуча. Усі жителі планети сьогодні повинні усвідомлювати, у світі, де навколишня середовище погіршується з дня на день, неможливі здорове суспільству й так довголіття. Звісно, промислова розбудова неспроможна зупинитися, але це має піти іншим шляхом. Досягнення сталого розвитку захист довкілля повинна бути невід'ємну частину процесу розвитку. Людство має змінити багато речей своєї ділову активність і образі життя, інакше попереду важкі випробування, пов’язані з різким погіршенням довкілля. Вважаю, що досягнення стабільної екологічної обстановки стане можливим, коли усвідомлюють, «що все взаємозалежне з усім», і природа завжди даватиме нам то, що ми змогли дати їй. Наше здоров’я, добробут та розвитку людської цивілізації загалом залежать тільки від б нас і наших действий.

Список використовуваної літератури: 1. Основы промислової екології. А. А. Челюков, Л. Ф. Ющенко. 2. Екологія, здоров’я та охорона довкілля Росії. В. Ф. Протасов 3. Технология пластичних мас, під редак. В. В. Коршака 4. Пластичні маси. В. П. Помаранч 5. Екологія для технічних вузів В. М. Гарин, И. А. Клёнова.