Новая жизнь ПЭТ-тары после утилизации

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — один из самых распространённых типов пластика, используемый для производства упаковки и других товаров. Каждую минуту в мире приобретают около миллиона пластиковых бутылок. Материал доступен и универсален, но при этом разлагается в природе крайне медленно, становясь одним из основных видов отходов на планете. Переработка и повторное использование пластиков позволяет уменьшить количество мусора на полигонах и защищает природу от попадания в неё отходов. В статье разберём, как правильно утилизировать ПЭТ и как происходит переработка пластиковых бутылок и другой тары.

Использование ПЭТ

Полиэтилентерефталат — полимер, термопластик класса полиэфиров, который получают совместной поликонденсацией этиленгликоля с терефталевой кислотой. В кристаллическом виде материал белого цвета, но при обработке становится прозрачным. Его легко окрашивать, хотя при переработке сильноокрашенные бутылки становятся помехой. Прозрачный пластик универсален, продукт переработки коричневых и зелёных бутылок также востребован производителями, а вот цветные пластики для повторного производства принимают ограниченно.

ПЭТ активно применяют в производстве из-за его прочности и жёсткости, низкой плотности, обеспечивающей лёгкость изделий, устойчивости к химическим воздействиям. Пластик обладает диэлектрическими свойствами, сохраняя их даже при повышенной влажности и до температуры воздуха 180 °С. Материал обладает светопропускной способностью 90%, так что листы или плёнка могут заменять акриловое стекло.

Материал в твёрдом виде нетоксичен и безопасен, его активно используют для хранения пищевых продуктов, особенно в производстве пластиковых бутылок для напитков. За год в мире производят 270 млрд единиц такой тары. ПЭТ также используют для упаковки продуктов питания, моющих средств, косметики, а в текстильной промышленности — для производства волокон синтетической одежды.

В медицине из полиэтилентерефталата изготавливают контейнеры для хранения, шприцы и другое оборудование, в электронике — корпусы для техники. В автомобильной промышленности из ПЭТ производят части внешней и внутренней отделки машины, а также применяют в аккумуляторах и элементах оборудования, которым нужны пластиковые детали.

Основные направления и методы переработки

Большая часть методов переработки ПЭТ-пластика направлена на получение сырья для вторичного производства, но некоторые способы направлены на полное разрушение использованного материала. Направления и методы переработки зависят от степени загрязнения материала — некоторые виды клея для этикеток имеют повышенную степень адгезии к полимеру и не растворяются в воде. При этом они негативно влияют на продукт переработки ПЭТ, независимо от способа воздействия.

Методы переработки:

1. Механическая переработка. Наиболее распространённый метод (до 70% всей переработки), но применяется только при слабых и средних загрязнениях материала. Изделия из ПЭТ измельчают, полученные фрагменты очищают при разной температуре и переплавляют в гранулы. Вместо гранул могут изготавливать полимерные хлопья (флекс) — измельчённый материал не плавят, а просушивают и сепарируют с применением компьютерного зрения, чтобы избежать попадания посторонних материалов. Оба варианта переработанного сырья используют повторно для производства волокна, плёнки, мононити, различной тары, шпагата, конструкционного пластика в исходном виде или смешивая с чистым ПЭТ.
2. Химическая переработка. Более сложный процесс, метод ещё развивается, и его доля в переработке составляет максимум 10%. При химической переработке происходит разложение ПЭТ до исходных мономеров под действием метанола, этиленгликоля, кислот или щелочей. Получается более чистый материал, чем при механической переработке, который можно без снижения характеристик использовать для новых изделий из ПЭТ.
3. Термодеструкция (сжигание). ПЭТ разлагают при высоких температурах до газообразных продуктов и жидких углеводородов, используемых как топливо или химическое сырьё. Метод экологически небезопасен, и его экономическая целесообразность под вопросом, но в США он достаточно распространён.
4. Агломерация. Плёнка рассекается, нагревается и резко охлаждается. Получившиеся окатыши размером 3–25 мм с высокими насыпной плотностью и сыпучестью в дальнейшем используют для грануляции и экструзии.
5. Радиодеструкция. Новый метод, который пока в России практически не используется. Он основан на разрушении химических связей макромолекул полимеров нейтронами, гамма-излучением, бета-частицами.
6. Термическая деполимеризация. Нагревом (пиролизом и каталитическим термолизом) полимер расщепляют на низкомолекулярные соединения: диметилтерефталат, этиленгликоль и другие. Реакция приводит к выделению энергии, образованию подходящей для синтетического топлива смеси углеводородов или сырья для нового пластика.
7. Биологическое разложение. Экспериментальный метод, открытый менее 10 лет назад. Найденный вид бактерий производит ферменты, которые разлагают полиэтилентерефталат, выделяя энергию. Однако темп природной реакции невысок, без ускоряющих процесс изменений генома для промышленного использования бактерии не подходят.

Почему важно перерабатывать ПЭТ-материалы?

Переработка ПЭТ-материалов важна по нескольким причинам:

• Снижение загрязнения окружающей среды. Срок разложения пластиковой бутылки достигает 300 лет, при этом выделяются вредные вещества, загрязняя почву и водоёмы. При утилизации сжиганием выделяются токсические вещества, которые сложно вывести из организма. Переработка позволяет значительно уменьшить объёмы отходов, попадающих на свалки и в природные экосистемы.
• Экономия ресурсов. Повторное использование ПЭТ экономит природные ресурсы, нефть и газ, которые необходимы для производства первичного пластика. Переработка дополнительно снижает траты энергии для производства нового пластика. Из 1 кг пластикового мусора получается около 0,8 кг вторсырья, что частично решает проблему дефицита полимерного сырья.
• Снижение выбросов CO2 в атмосферу. Производство пластика из переработанного ПЭТ требует меньше энергии, чем производство из первичного сырья, сокращая выбросы углекислого газа в атмосферу и способствуя борьбе с глобальным потеплением.

Переработка пластиковых бутылок в домашних условиях

Полная переработка ПЭТ-отходов невозможна в домашних условиях — дым, выделяемый при термической обработке, опасен для здоровья. Можно вести её на специализированном оборудовании с соблюдением мер безопасности, но лучше сортировать мусор и сдавать на переработку профильным компаниям. В домашних условиях переработка пластиковых бутылок чаще всего включает подготовку сырья, которая упростит работу перерабатывающих производств, или повторное использование изделий из ПЭТ в быту, что снижает нагрузку на окружающую среду:

1. Сбор и сортировка. Соберите ПЭТ-бутылки и отделите их от других видов пластика. Это важно, так как разные типы пластика перерабатываются по-разному.
2. Очистка и подготовка. Тщательно промойте бутылки и удалите крышки и этикетки. Некоторые перерабатывающие компании требуют, чтобы бутылки были сжаты для экономии места.
3. Творческое вторичное использование. Пластиковые бутылки могут получить вторую жизнь в быту, при повторном использовании став контейнерами для хранения, вазами, садовыми украшениями.

Как перерабатывается ПЭТ в России?

В России переработка ПЭТ-отходов активно развивается: количество переработанных бутылок, собранных сетью фандоматов, выросло в 2024 году в 2,6 раза, до 50 млн штук, по сравнению с прошлым годом. Перерабатывающая компания корпорации «Ростех» только за январь 2024 года переработала в ПЭТ-хлопья 80 млн бутылок.

Рост уровня переработки ПЭТ-бутылок замедляет слабое развитие инфраструктуры и низкий уровень осведомлённости населения о плюсах переработки и её особенностях.

Однако растёт количество предприятий, которые успешно перерабатывают ПЭТ, производя вторичное сырьё для новых изделий. В крупных городах создают пункты приёма пластиковых отходов, устанавливают контейнеры для раздельного сбора мусора. Некоторые предприятия принимают ПЭТ-бутылки в переработку, поощряя граждан сдавать отходы.

Технология производства волокна

В России производством регенерированных ПЭТ-волокон из пластиковой тары занимается несколько компаний. Крупнейший в России производитель ПЭТФ-волокон и первый, начавший производить полые высокоизвитые волокна, — компания ТЕХНОНИКОЛЬ «РБ Групп». За год производится 30 000 тонн волокна.

Производственный цикл может включать предварительную переработку вторсырья в ПЭТ-флексы (хлопья) или концентрироваться на изготовлении волокна из флексов, предоставленных специализированными поставщиками. Во втором случае на завод поступает вторичная ПЭТ-тара в подготовленном виде — мытая и дроблёная.

Самостоятельная выработка флексов включает несколько этапов: доставленную ПЭТ-тару разбирают, сортируют, предварительно промывают. Затем тару дробят, промывают от пыли, грязи, клея, масел, отделяют этикетки и пробки. Промывают горячей водой с каустической содой, а также моющими химикатами. Для очистки грубоизмельчённых полимеров от сильных загрязнений используют ванны флотации — ряд лопастных барабанов. Промыв полученные хлопья (флекс), их сушат в центрифугах и сушильных аппаратах. После всех операций первоначальное сырьё теряет до трети массы.

На втором этапе из ПЭТ-флекса изготавливают полиэфирное волокно, сырьё для которого необходимо тщательно контролировать. При самостоятельном изготовлении это происходит на соответствующих линиях, при закупке готового сырья проверяются протоколы испытаний от поставщика, отбираются пробы из каждого биг-бэга с флексом. На заводе «РБ Групп» автоматизированно проводятся анализы с классификацией сырья по качеству и цвету.

После проверки ПЭТ-флекс пневмотранспортной системой доставляют на линию производства полиэфирного волокна, где оно проходит несколько этапов:

• экструдирование (флексы плавят, расплав выдавливают сквозь фильеры) с формованием;
• охлаждение волокна;
• обработка силиконизированным замасливателем или другими его видами для снятия электростатических зарядов и улучшения фрикционных свойств;
• последовательное формование нитей на вытяжных станах, их объединение в жгут;
• ориентационное вытягивание жгута, стабилизация, гофрирование для создания извитости;
• термообработка для сушки и фиксирования извитков;
• охлаждение и антистатическая обработка;
• резка или укладка волокна, прессование готового волокна в кипы.

Волокна выпускаются нескольких цветов, бывают нормальной и высокой прочности, твёрдые (полные или регулярные) и полые, неправильной формы и трёхмерно извитые. Кроме того, полиэфирное волокно делится на виды согласно обработке: хлопковый и шерстяной типы, а также тонкие (малой линейной плотности) волокна. По функциям выделяют окрашенные, поглощающие влагу, негорючие, силиконизированные, антипилинговые и антистатические волокна, а по применению — для шитья одежды, в качестве наполнителя, а также для декоративного и промышленного использования.

Как подготовить тару к переработке и куда сдать?

Для подготовки ПЭТ-тары к переработке следуйте следующим рекомендациям:

1. Промойте бутылки: удалите остатки содержимого из бутылок. Бутылки из-под воды внутри мыть необязательно, а упаковку от еды, молока и других напитков нужно мыть не только снаружи, но и внутри.
2. Снимите крышки и этикетки: узкие этикетки можно оставлять, но термоусадочные, которые покрывают бутылки целиком, плотно прилегая и принимая её форму, нужно удалять, с ними тару не принимают на переработку. Также стоит очищать остатки клея, которые могут нарушить процесс переработки. Крышки изготавливают из другого вида пластика, поэтому их нужно снимать, сдавая отдельно.
3. Сдавите бутылки: сдавленные бутылки занимают меньше места в пунктах переработки, позволяя собрать как можно больше тары. Можно также измельчить пластиковую тару ножницами или канцелярским ножом.
4. Найдите пункт приёма: в крупных городах России есть пункты приёма пластиковых отходов, а также контейнеры для раздельного сбора мусора с надписью «Для ПЭТ и пластика». Узнать о расположении пунктов можно в интернете или у местных органов самоуправления. Cдать ПЭТ-тару можно в фандоматах для раздельного сбора мусора в сетевых магазинах, а во многих городах работают сети экотакси, сотрудники которых заберут вторсырьё из дома или офиса, а затем отвезут в пункт приёма.

Переработка ПЭТ-тары — важный шаг к улучшению экологической ситуации и рациональному использованию ресурсов. Сдавая пластиковые бутылки в переработку, каждый вносит вклад в сохранение окружающей среды и устойчивое развитие.