Ambalajul si mediul ambiant

Deseurile-sunt materiale si obiecte de care se debaraseaza stapinul lor dupa propria dorinta sau coform legii, cea ce face necesar organizarea colectarii lor, sortarea lor, curatarea, transportarea si prelucrarea , stocarea si prelucrarea de mai departe sau careva alta intrebuintare, deasemenea lichidarea lor.

Deseurile se impart in casnice si industriale. Deseurile casnice-gunoiul, ce se acumuleaza in apartamente, case magazine mari, intreprinderi de deservire casnica s. a. ; industriale cele ce se acumuleaza la intreprinderile industriale.

La momentul actul intr-un oras mare pe cap de locuitor ii revin mediu 250-300 kg de deseuri casnice dure (DCD), iar cresterea anuala constituie aproximativ 5%, cea ce duce la cresterea rapida a stocurilor de deseuri fie permise(inregistrate), fie „salbatice”(neinregistrate). Pe stocurile dim Federatia Rusa(dupa datele SA”ИНЭКО”)sau acumulat mai mult de 55Mt de DCD.

Stocurile de deseuri duc la o inrautatire considerabila a starii mediului inconjurator : poluarea aerului, solului si apelor subterane cu metan, dioxid de sulf, dizolvanti, 2, 3, 7, 8-tetraceor, metale grele, in forma sarurilor sale, alte substante nocive. Straturile de deseuri cauzeaza lasarea solurilor, folosirea neproductiva a terenurilor agricole in locul folosirii lor ca terenuri pentru livezi sau parcuri constructii de locuinte sau cladirilor administrative si a. m. d.

Stocurile favorizeaza aparitia pericolului epidemiologic, legat cu aperitia rozatoarelor si transmiterea lor a diferitor maladii. Pe masura cresterii stocurile ocupa treptat spatiile verzi si locuri de agrement suburbane. Aceasta la rindul sau cere majorarea costurilor pentru transportarea deseurilor si contribue la poluarea de mai departe a teritoriilor cu gazele de esapament ale mijloacelor de transport.

Problema protectiei mediulul inconjurator de ambalajul uzat si folosit pote fi rezolvata pe doua cai:distrugerii si utilizarii (prin ultima se subintelege transformarea lui intr-un produs folositor). Principalele metode de distrugere a DCD, printre aceste ambalaje uzate, sunt ingroparea si arderea.

Ingroparea DCD e legata cu dislocarea stocurilor de deseuri pe terenuri agricole considerabile, cea ce duce la excluderea lor din folosinta economica. In federatia Rusa aproximativ 90% DCD se evacueaza pe stocuri, care ocupa mai mult de 20mii ha. In afara de aceasta pe stocurile de deseuri se evacueaza deseuri reciclabile pretioase(maculatura, mase plastice, sticla, metale s. a), care pot si trebue implicite in ciclurile de producere folositoare.

Arderii se pot supune atit deseurile solide, cit si cele lichide. Aceasta metoda nu este rationala si economica, deoarece la ardere are loc uzura rapida a instalatiilor(sobelor de ardere a gunoiului), eliminarea produselor adaugatoare in atmosfera si poluarea ei dubla, nimerirea sarurilor toxice a metalelor grei in sol si mediul acvatic, deaici si in organismul omului.

Instalatiile pentru arderea gunoiului, de regula reprezinta in sine constructii complicate si petioase, deoarece ele trebue sa fie dotate cu filtre efective. Cauzele indicate limiteaza folosirii procesului de ardere pentru distrugerea DCD. Cu toate acestea in unele cazuri(de exemplu cind separarea gunoiului e imposibila)arderea este unicul mijloc de distrugere a deseurilor.

Distrugerea deseurilor polimerice se poate de forsat pe calea prelucrarii radioactive a lor, cu raza cu neutroni si particule . Energia acestor emisii radioactive depaseste considerabil energia relatiilor chimice a macromoleculelor. In timpul radidistrugerii a polimerelor se formeaza radicali liberi molecular joase si oligomere, care usor interactioneaza cu oxigenul din aer, initiind reactii de lant a distrugerii foto si termooxidabile a polimerilor.

In rezultatul actiunii asupra bazei polimerice a ambalajului a diferitor factori naturali si tehnologici macromolecula se descompune in produse molecular joase:alcooli, etiri, acizi si legaturi carbonice. Ele intr-un mod natural se implica in ciclurile naturale si biologice ale circuitului de substante, nepoluind mediul inconjurator.

Deseurile de consum si deseurile si deseurile industriale, potrivite pentru prelucrarea de mai departe , se numesc deseuri polimerice reciclabile(DPR). La ele se refera articole neprelucrate din polimeri si alte materiale, deasemenea amestecuri compozitionale, care si-au pierdut calitatile sale de consum din cauza uzurii fizice sau marale si sunt destinate pentru prelucrarea si folosirea in gospodarie obsteasca.

La utilizarea materiei prime polimerice de mina a doua cu scopul alcatuirii tehnologiilor cu putine deseuri produse si micsorarii asupra mediului inconjurator un rol important in organizarea colectarii sortarii DPR il joaca marcarea ecologica. Uniunea Europeana intreprinde eforturi considerabile in vederea introducerii marcarii ecologice unificate. Rezolvarea acestei probleme se realizeaza de catre organele competente ale tarilor din cadrul Uniunii Europene pe baza de concurs. Mrcajul ecologic imprimat pe ambalaj se divizeaza in trei grupe principale.

Semnele ce indica gradul de buna stare ecologica al marfii sau ambalajului.

La ele se refera de exemplu:”Ingerul albastru”(Germania), ”Lebada alba”(tarile scandinave), ”Ecosemnul”(Japonia)(figura19a-c), printre acestea si semnele ecologice al diferitor firme producatoare de marfuri, care timd sa-si aduca aportul in aceea ce priveste protectia mediului ambiant .

Ecomarcajul de baza unic in regulamentul cu cerintele UE este semnul interpretat in care poate fi executat din doua culori (verde si albastru), sau executat cu culoarea alba pe fonul negru si invers.

Catre aceasta grupa se pot referi semnele, ce indica produsele care pot fi refolosite sau au fost obtinute in urma reciclarii. Dintr-o varietate mare al acestor semne cele mai raspindite sunt acelea care reprezinta un ciclu inchis si indica sistemul de producere-folosirea-utilizarea cu indicarea materialului din care a fost executat produsul.

Cel mai cunoscut si raspindit din aceasta serie de semne este semnul„Punctul verde” din cadrul asa numitei sisteme duale ale Germaniei este btinut pe baza de concurs si pe calea de cumparare ce alcatueste baza de cumparare, ce alcatueste baza de finisare al sistemului duale germane(SDG).

In corespundere cu cerintele Directiei Uniunii Europene orisicare ambalaj trebue sa aiba urmatorul marcaj:

refolosire sau multifolosire este supus reciclarii-semnul”curba lui Mebius executata partial sau complet din DPR cu indicarea continutului in procente.

In caz de necesitatea pentru identificarea materialului si usurarii sortarii pe ambalaj se depun indicari in cifre si litere amplasate deobicei in centru semnului(uneori mai jos), cea ce permite de a identifica tipul materialului Materialele de ambalaj se indica cu cifrele masele plastice de la 1 la 19;hirtia si cartonul-de la 20 la 39;metalele de la 49, lemnul-de la 50 la 59;textile-de la 60-69;sticla-de la 70 la 79. La rindul sau pentru mase plastice este stabilita indicarea in cifre:1-PE, 2-ПЭНП, 3-ПВХ, 4-ПЭВП, 5-ПП, 6-ПС, 7- alti polimeri.

Semne ce indeamna la pastrarea mediului ambiant.

Semnele din aceasta grupa (doua sunt aratate in fig. 23) de cele mai dese ori se intilnesc pe ambalaje marfurilor de consum. Semnul lor se reduce la indemnarea de a nu face gunoi, de a mentiona curatenia si de a da produsele folosite la reciclare, aruncindu-le in coteinere gunoi corespunzatoare.

Semne ce avertizeaza despre pericolul ce-l au produsele sau obiectele asupra mediului ambiant.

La ele se refera semnele speciale pentru indicarea substantelor, ce reprezinta pericol pentru fauna si flora marina in timpul transportului pe caile marine (fig. 24a).

Semnul „Periculos pentru mediul ambiant (fig. 24b)”.

Cu regret, in Rusia ecomarcajul deseori nu se reprezinta din cauza lipsei a unei cai statale unice de rezolvare a acestei probleme.

Un factor binevenit in ultimul timp este aparitia pe productia imtreprinderilor mixte a semnelor si reprezentarilor ecologice insotite de inscriptii in limba rusa si indreptate spre pastrarea mediului ambiant .

Caile de desompunere forsate al deseurilor polimerice.

In conditii naturale producerea si exploatatia produsului din polimeri se supune unor schimbari distructive. In rezultat produsele fragmentarii cu o masa moleculara medie destul de joasa sunt in stare sa se asimileze de catre diferite microorganisme din mediul inconjurator.

Viteza joasa al proceselor de imbatrinire naturala al materialelor polimerice artificiale si sintetice-este obstacolul principal pentru atragerea deseurilor de ambalaj in in ciclurile naturale de circulatie a substantelor. O mai mare stabilitate la actiunea microflorei a mediului inconjurator o au polimerii sintetici карбоцепные si diferite compozitii a lor. Cheia catre rezolvarea acestei probleme poate fi fragmentarea prealabila materialului cu molecularitate mare cu ajutorul accelerarii imbatrinirii naturale.

Fragmentarea partiala a lanturilor polimerice are loc la actiunea mecanica asupra materialului cu molecularitate mare in procesul de valtuire, faramitare, calandrare, presare, sau in urma loviturii, actiunilor criogenice si ultrasonore. In unele cazuri fragmentarea destul de efectiva are loc la interactiunea polimerilor cu solutiile de acizi si baze.

Hidroliza polimerilor poate fi insotita de ruperea lanturilor de baza si desprinderii grupelor inlocuitoare laterale. Fragmentarii hidrolitica sub actiunea mediilor agresii se supun multi polimeri гетероцепные:poliesteri, compusi si simpli, poliamidele si poliimide. Viteza si adincimea hidrolizei poate fi regulata si controlata.

Fragmentarea lantului polimeric sub actiunea luminii solare are loc numai in cazurile, cind energia cuantica e mai majora decit energia legaturilor chimice in macromolecule. O actiune considerabila asupra procesului de descompunere fotochimica a materialelor polimerice o exercita componenta ultravioleta al radiatiei solare. Energia fotonilor al diapazoanelor radiationale vizibila si de unda lunga este insuficienta, pentru a chema o destructie fotochimica a celor mai raspindite materiale polimerice.

O metoda mai ideala ecologic a fotosensibilitatii al materialelor polimerice folosite, ba chear a proceselor de descompunere a deseurilor polimerice ar putea fi actiunea fotooxidabila asupra plasticilor cu folosirea instalatiilor de forsfotoliza construita de Winston. In astfel de imnstalatii oglinda parabolica indreapta lumina solara pe lentila, amplasata in sectiunea larga a unui con metalic special.

Controlind temperatura topiturii in cilindru extruderului(care nu trebuie sa atinga 193 ⁰ -203 ⁰ C) in apropierea snecului si peretelui cilindrului. Pentru reducerea timpului de deplasare a compozitiei prelucrate in extruder pina la minim este necesar de a folosi instalatii de extrudare cu raportul lungimii la diametru nu mai putin de 20. Pentru inlaturarea formarilor diferitor conectari straine in ambalajul finit este necesar, ca viteza de rotatie a snecului sa fie optimala. In procesul de ermetizare prin termosudare este necesar de urmarit atent tenperatura de sudare la obtinerea unei cusaturi trainice. Marirea temperaturii duce la distrugerea adaosului de crohmal, ce e usor de observat la operatia mirosului de piine proaspat coapta.

Costul tuturor adaosurilor materialelor polimere si ambalajelor din ele se determina costul polimerului de baza initial, si altor substante, adaosurilor si proceselor de obtinere. In timpul de fata cererea de ambalaj expus este mare. In tarile dezvoltate o mare parte a ambalajelor, sunt de o singura utilizare care se fabrica din materiale biodeformabile (descompuse biologic). In federatia rusa, cu cercetarile in domeniul materialelor biodeformabile cu continut de crohmal a materialelor de ambalare se ocupa НПО la produsele cu continut de amidon impreuna cu problema laboratorului polimerelor МГУПБ. Se formeaza compozitii noi si se efectueaza cercetari pentru realizarea asortimentului larg de materiale cu compozitie de diverse crohmale, substante care contin crohmal a lipidelor tehnice si a proteinelor.

Dar trebuie de mentionat ca fabricarea si utilizarea materialelor biodeformabile practic nu rezolva problema protejarii mediului ambiant de utilizare a ambalajelor polimerilor deja utilizate. Sunt mai multe conditii:

• greutatea de reglare a vitezei descompunerii in gunoisti sub actiunea factorilor esentiali a mediului ambiant;
• costul ridicat al adaosurilor;
• aspectele ecologice care sunt legate cu aceea ca dupa datele cercetarilor, nu se micsoreaza pericolul actionarii negative a materialelor biodeformabile si produselor si deformarii lor in natura si lumea animala;
• pierderea nereversibila a substantelor scumpe si a combustibilului resursele energetice, care la rezolvarea corecta poate sa aduca un profit mare gospodariilor taranesti. In legatura, cu aceasta distrugerea a deseurilor caii de formare si utilizarea substantelor rapid deformabile ambalajul trebuie sa aiba o utilizare limitata si a utilizarii controlate.

Utilizarea materialelor polimerice reciclate

Cel mai rational mod de inlaturare a deseurilor in forma purtata(utilizata)sau a ambalajului utilizat-si utilizarii lor, in timpul de fata, sunt cunoscute urmatoarele cai de utilizare corecta a substantelor polimerice(ВПС):

• arserea cu scopul obtinerii energiei;
• descompunerea termica(piroliz, distrugere, descompunerea pina la monomerii initiali);
• folosirea iar;
• reciclarea si folosirea din nou.

La arderea deseurilor in cuptoarele de ardere a deseurilor nu este rentabila posibilitatea utilizarii, deoarece propune sortarea initiala a deseurilor. La ardere se produce pierderea nereversibila a substantelor chimice scumpe si murdarirea mediului ambiant cu substante daunatoare cu evacuarea gazului si a fumului. Un loc aparte in utilizarea din nou a substantelor polimerilor reciclabile se acorda deformarii termice(termoliza)cum posibilitatea de formare ВПС in legaturi monomoleculare. Un loc principal intre ele il ocupa piroliza.

Piroliza-este deformarea termica a substantelor organice cu scopul obtinerii produselor folositoare. De o insemnatate mai mica a temperaturii (pina la 600 ⁰ C) se formeaza in deosebi produsele lichide, iar mai sus de 600 ⁰ C-in forma de gaz pina la hidrogenul tehnic. Piroliza ПВХ cu adaugarea deseurilor ПЭ, ПП si ПС la 350 ⁰ C la presiune de 30 atmosfere in prezenta catalizatorului Fridelea-Knaftsa si la prelucrarea amestecului cu hidrogen permite de a obtine pina la 45% de substante chimice scumpe, benzol tolnol, propan, kunol, -metilsterol s. a. m. d. , deasemenea a clorurii de hidrogen, metan, etan, propan.

Necatind la neajunsurile pirolizei spre deosebire de procesele de ardere ТБО da posibilitatea de obtinere a produselor industriale utilizate pentru prelucrarea de mai apoi. Inca un mod de transformare a ВПС este termoliza catalizatorica, care permite utilizarea la temperaturi mai mici. In unele cazuri regimurile de fabricare permit de a obtine monomeri in calitate de adaosuri la petrecerea procesului de polimerizare si policondensare. In SUA din ПЭТ sticlelor obtin monomere difecite dimetiltereplatat si etilen glicol, care din nou se folosesc pentru sinteza ПЭТ a masinii moleculare date si structurei, necesara pentru producerea sticlelor. Cel mai utilizat proces a ВПС din punct de vedere economic ecologic prezinta utilizarea din nou si a reciclarii in noi tipuri de materiale si fabricate.

Repetarea utilizarii prevede intoarcerea in ciclu de prelucrare folosit de ambalaj dupa construirea(formarea)si operatii corespunzatoare(spalare, uscare s. a. ). La folosirea repetata la contactul nemijlocit cu produsul este necesar rezolvarea organelor sanitare. Aceasta cale este folosita in mod principal pentru fabricarea sticlelor din PE.

Calea de reciclare a deseurilor permit o utilizare larga in multe tari, deseurile amestecate din materiale polimerice se pot recicla in semifabricate de diversa utilizare (blocuri de constructie, materiale decorativ). In SUA unde pe larg se utilizeaza asele polietereplatate, care permit de a se realiza programa nationala, in corespundere cu care la inceputul secolului 21 nivelul de reciclare a sticlelor din PE trebue sa fie dus pina la 25-30%. Executarea programei prevede 4 etape:alegerea masei adunate, prelucrarea(initiala si finala)in semifabricate de insemnatate populara si realizarea produselor obtinute.

In programa au fost marcate:organizatia punctelor de stringere din toata tara cu atragerea a 50% din populatia corespunzatoare a centrelor de coordonare, realizarea reclamei (publicitatii) publicarea articolelor pentru stringerea deseurilor;formarea bazei de date;compania de instiintare a populatiei;formarea liniilor fierbinti(pina la 800)de preintimpinare de schimb de informatie si de alte masuri. Una din orientarile perspective in acest domeniu-producerea granulatiei din masa asortata pentru prelucrarea semifabricatelor de diverse modalitati. Pentru imbunatatirea calitatilor de granulare se folosesc diverse adaosuri(stabilizatori, coloranti, modificatori, s. a. ).

Deobicei pentru prelucrarea efectiva ВПС se supun modificarilor urmatoarelor metode: chimice(coaserea cu peroxine). De exemplu peroxidei dicumile, anghidrionului maleinic, lichide s. a.

Fizico chimice(adaugarea diverselor adaosuri de natura organica-liguinelor tehnice, termoelastoplasturi, suniginii, geturi).

Formarea materialelor de compozitie.

• fizice(adaugarea compusilor neorganici(cretei oxizilor, grafitilor));
• tehnologice(varierea regimurilor de fabricare).

Adaugarea poliorganocsilosane cu adaosuri initiabile cu adaosuri initiabile si omogenizarea de mai apoi a masei prelucrate permit regenerarea materialelor uzate si regenerarea calitatilor tehnologice pina la cele de gradul dat. In utilizare si in regimul de prelucrare se intimpla formarea polimerilor sau a spatiilor structurate a sistemei din contul legaturilor siloxate transversale.

O rezistenta mare a acestor legaturi si o densitate mica moleculara a ambalajului in policsilosano asigura elasticitatea materialului la imbunatatirea calitatilor mecanice, termostabile, atmosferice si chimice. Caracteristicile mecanice de reciclare a ПА si uzarii semifabricatelor se pot imbunatati pe calea tratamentului termic a maselor de diversa natura-a purtatorilor de caldura(apa ulei mineral)in acelas timp ИК-iradiere. Prelucrarea in mediu a purtatorilor termici se efectueaza dupa principiul de retopire si include operatia de incalzire, calire si racire. La acest nivel fizico-tehnic indicatorilor ce determina pozitia purtatorului termic, regimul de prelucrare si uscarea indelungata care se realizeaza de la 1, 5 pina la 2, 5 ore.

La baza majoritatii procedeelor produse se afla legatura-de lant a mecanismului care interactioneaza intre grupele active a polimerului de baza. Din toate realizarile existente, un interes practic prezinta obtinerea materialelor compuse din ВПС. Una din modificarile functionale ale adaosului poate fi folosita polimerul natural ligninul care este deseul celulozei, hirtiei. El prezinta in sine productul metabolismului, lemnului si a altor plante adunate in procesul de lignificare in stratul mijlociu si peretelui molecular. Compozitia ligninului constituie 30% din masa lemnului(restul 70% revine celulozei si gemiceluluozei).

Dupa natura sa chimica legnilul se refera la fenomenele a clasei de baza a stabilizatorilor, polimerilor care influenteaza efectiv lumina si termostabilizarea influentei acizilor si polimerilor acizici. Tehnologia primirii din hidroliza ligninei a produsului micronizat utilizat in faramitarea dependenta de mediul electro magnetica e realizat in МГУПБ.