Применение вторичных полимерных материалов для очистки воды

Проведен ряд экспериментов в области влияния химической природы и состава смесей полимера, основанных на повторно используемых упаковочных материалах (например, полиолефины и отходы упаковки "Tetra Pak"), температурных условий и других параметров их совместной переработки с некоторыми дисперсными наполнителями на физико-химические и физико-механические свойства соединений. Полученные образцы композитов, основанных на отходах упаковочных материалах, изучали на поглощение нефтепродуктов. Получено оптимальное объемное соотношение нефтепродуктов и сорбента и обсуждены перспективы практического применения новых дешевых сорбентов. Experimental series in area of the influence of chemical nature and composition of the polymer blends based on reusable packaging materials (eg polyolefins and packaging waste «Tetra Pak»), temperature conditions and other parameters of their joint processing with some dispersion fillers on the physical&chemical and physic-mechanical properties of composites was investigated. The obtained samples of composites based on waste packaging materials studied was used to oil sorbtion. The optimum volume ratio of the quantities of oil and composites obtained, and the prospects of practical application of new low-cost sorbents discussed.

Категория
Проект, изменивший мир - инженерия и машиностроение
Научный руководитель
к.т.н., профессор Скопинцев Игорь Викторович, МГМУ (МАМИ)
Научное направление
Композиты и полимеры
Описание

Актуальность работы в научном плане обусловлена необходимостью  развития научных основ рецептуростроения композитов на основе вторичных полимеров с заранее заданными свойствами, в том числе, сорбционной способностью и биоразлагаемостью, для борьбы с разливами нефти и нефтепродуктов при авариях.

Цель настоящей работы:

- совместить переработку отходов производственного потребления (полиолефиновых пленок) с отходами общественного потребления (Tetra Pak-упаковка ),

- создать композиционный материал с сорбционными свойствами на основе полимерного связующего и наполнителя из б/у упаковки,

- установить закономерности по влиянию природы и состава связующего и дисперсного наполнителя на энергосберегающие условия переработки на вальцах в композит;

- экспериментально определить оптимальный состав полимерного композиционного сорбента для установления максимальной адсорбционной способности по отношению к нефти.

Известны способы сбора проливов нефти с поверхности воды, в которых в качестве адсорбентов используются: порошок эластомера-блоксополимера стирола с этиленом и бутиленом; перья водоплавающей птицы; волокнистый материал из полипропилена или модифицированного базальтового волокна в виде сетки с размером ячеек 5-30 см с напыленными на него поверхностно-активными веществами; волокнистый целлюлозный материал – ватин, техническая вата или отходы текстильного производства с нанесенным на него блоксополимером стирола с бутадиеном с содержанием стирола от 10 до 50 мас.%. К недостаткам данных способов можно отнести их высокую стоимость, технологические трудности сбора адсорбента с поверхности воды, невозможность регенерации, применение первичных полимерных материалов.

Нами предложено использовать для получения адсорбента вторичные полимерные материалы: отходы пленочного производства полиолефинов и других полимеров - в качестве связующего, а в качестве наполнителя – например, отходы картонно-бумажной тары или упаковочные материалы. На смесительных вальцах была получена опытная партия образцов, содержащих вышеуказанные отходы материалов и изделий в широком диапазоне составов при различных температурах и скоростей-напряжений сдвиговой деформации.  

Проведенные работы по изучению закономерностей влияния природы и состава композиционных сорбентов на поглощение нефтепродуктов и рецептуростроению сорбентов на основе композитов-целлюлозонаполненых вторичных полимеров подтверждают возможность их использования для сбора нефтепродуктов. Выбрано оптимальное соотношение связующего и наполнителя в композите, используемом в качестве сорбента, отличающееся улучшенными параметрами энергоэффективности переработки исходных компонентов и повышенной производительностью. Экспериментально установлено оптимальное объемное соотношение нефтепродуктов и сорбента для устранения загрязнения.

Практическая значимость

В практическом плане повторное использование пластмасс открывает возможность создания дешевых сорбентов, что, с одной стороны, позволит сократить потребление ископаемого сырья (нефти и газа) для синтеза полиолефинов, и, с другой стороны -  уменьшить загрязнение окружающей среды путем устранения последствий разливов нефти и решить экологические проблемы по утилизации отходов.

Уровень активности
77
История проекта

Участник тренинга Клуба InnoStar 7 октября;

Активный участник Science Challenge 24 октября;

Участник Science Challenge 7 ноября.

Приложенные файлы






Отправить ссылку: