вар1
1.Основные навправления утилизации и регенерации бумаги.
-вторичная переработка
-компостирование
-получение в процессе переработки новых товарных продуктов
-сжигание
Вторичная переработка: чистые отходы бумаги пр-ва добавляются в пульку, а запеч бумага(журналы, книги, газеты) сачала проходит процедуру удаления элементов переплета, обложки и удаления краски. Повторную переработку бкмаги можно подвергать не больше 6 раз, так как с каждым разом уменьшается длина волокна.
Компостирование: компост.-удобрение, которое получается в результате микробов.
Получение новых товарных продуктов
Картонная макулатура испаряется после измельчения в качестве наполнитель в товарных ящиках.
Испаряется в производстве древесно-волокнистых плит.
Испаряется для получения бугорчатой тары.может быть изготовленна эко вата
Химический рецикл полимерной упаковки.
Химический рецикл – способ сырьевого рецикла. Основан на гидролизе. Считается что хим. Процессы более выгодны, чем пиролиз. При гидролизе можно регулировать выход целевых продуктов. Для гидролиза и сольветических процессов пригодны только конденсационные полимеры, кот. Обладает сложноэфирные простые эфирные, и мочевинные звенья. Разработаны такие схемы ок-ного рецикла. Окислитель чистый _О два.(кислород)
Ок-ные процессы имеют ряд преимуществ: низкая стоимость, при температуре 1500 -1600 градусов целься все органические соединения распадаются, в результате получается очень тягкчий шлам, кот. Имеют как строительный материал.
Пиролиз –возможный путь для утилизации смеси пластиков.
Потерявшие свои св-ва пластики при гидролизе обр-ют газообразные вещества (25-45%) Масла (30-50%) а остальное битоминозный гидрон.
3.Основные технологические направления создания фоторазлагаемых полимеров.
Разлагаются на более короткие звенья и сигменты под воздействием солнечного УФ-излучения.
Хим. Структура полимера, как правило, устойчива к фотостарению. Это обеспечивается большим количеством стабильных ковалентных связей в молекуле полимера. Эти связь можно разорвать путем воздействия энергии определения длины волны, которые превышает энергию связи. Трудность создания: большинство обычных полимеров не поглощают свет. До поверхности Земли достигает излучение с L(альфа)> 280 нм, поэтому при получении фоторазлагаемых полимеров основной задачей является расширение диапазона поглощения световых волн.
4.Европейская директива об упаковке и упаковочных отходах №94/62/ЕС.
Цель ее обеспечить высокий уровень защиты окружающей среды. Она предусматривает единые для всех стран ес требования к упаковке. Без соблюдения этих требований товарны не может быть допущен на единый рынок сообщества.
Требования:
V и масса упаковки должна быть минимально необходимыми для обеспечения сохранности товара и безопасности потребителя.
В состав упаковки может входить минимальное количество вредных веществ.
По своим физ.свойствам и дизайну упаковка должна быть пригодна для многократного испарения, а после окончания срока службы для переработки в конечный товарный продукт
При производстве упаковочной продукции необходимо снижать % первичного сырья.
Приоритетной задачей является предотвращение образования упаковочных отходов тары применения втор переработки и др.форм утилизации.
Графическое определение характеристической вязкости
По данным испытания построили график зависимости ηуд/с от с, %. Продолжили прямую до пересечения с осью ηуд/с(пунктирная линия). Определили характеристическую вязкость [η]=0,5 (на данном графике).
вар2
4. Дуальная система Германии. Зеленая точка
Знак Зеленая точка (Германия) говорит о том, что товар и его упаковка предназначены для сбора и переработки. За пределами Германии знак ставится на продукцию Германии, которой оказывают финансовую при утилизации.
Зеленая точка – финансовый знак, кот свидетельствует о том, что в стоимость товара включены затраты на сбор и утилизацию упаковки после утраты его потребительских свойств. Основа деятельности системы Зеленой точки в европейских странах – это законодательно закрепленное положение об ответственности производителя упаковки за ее сбор и переработку после исп-я.
3. Биоразлагаемые полимеры на основе природных материалов
Биоразл. Полимеры способны к ассимиляции под воздействием бактерий и грибов, кот выделяют ферменты, способные измельчать материал. При благоприятных условиях (тепло и высокая влажность) низкомолекулярные фракции поглощаются микроорганизмами среды.
Технолог. способы создания биоразлаг полимеров:
1.Селекция спец микроорганизмов, способных осуществ. деструкцию полимеров.
2.синтез биоразлаг полимеров методами биотехнологии.
3.синтез биоразлаг полимерных материалов, кот имею хим структуру сходную со структурой природных полимеров.
4.разработка материалов, производимых с использованием возобновляемых природных ресурсов.
2.Каталитический термолиз как метод переработки смеси полимеров. Еще одним способом переработки вторичного полимерного сырья является каталитический термолиз, который предусматривает применение более низких температур. В некоторых случаях щадящие режимы позволяют получать мономеры, например, при термолизе ПЭТФ, ПС и др. Получаемые мономеры могут быть использованы в качестве сырья при проведении процессов полимеризации и поликонденсации. В США из использованных ПЭТФ-бутылок получают дефицитные мономеры - диметилтерефталат и этиленгликоль, которые вновь используются для синтеза ПЭТФ заданной молекулярной массы и структуры, необходимой для производства бутылок.
1. Получение новых товарных продуктов при переработке бумаги.
Макулатура исп-ся после измельчения в кач-ве наполнителей в тарных ящиках, древесно волоконистых плит, для получения тары из макулатуры может быть изготовлена эковата (с высокими теплоизоляционными свойвствами) .
К трудносгораемым мат-лам 80% газетная макулат, 12% борной кислоты
Целлюлозно-бумаж и картонные отходы перерабат. Na- КМЦ, в МКЦ, простые эфиры
Na- КМЦ простой эфи ц. и глюколевой к-ты. В текстильном производстве в кач-ве добавки для шлехтования(?). В кач-ве загустителя в печ. краске. В кач-ве добавки при производстве моющих средств. В нефтяной и газовой промышл-ти в кач-ве добавки для стабилизации глинястой суспензии ит.д
МКЦ: в химико-формац. промыш. Малокрасочн продукции
Простые эфиры целлюлозы - широкий ассортимент производнфых ц-зы, кот в зависимости от строения р-ся во всех р-лях.
Устойчивы к действию кислот, конц щелочей и применяются в широком интервале t.
5. Химическое разрушение надмолекулярной структуры целлюлозы: целлюлоза нерастворима в воде и органических растворителях, однако она растворяется в концентрированной серной кислоте (с частичным гидролизом) и в концентрированных растворах солей некоторых металлов (меди,цинка). При этом образуется комплексные соединения,что сопровождается разрушением вторичной структуры молекул целлюлозы . В среде разбавленных кислот происходит ее выделение , что используется при медноаммиачном способе получения искусственного шелка.
вар3
Классификация пластиков, используемых в производстве упаковки
В упаковке используется в настоящее время или полусинтетические смолы или полностью синтетические.
Полусинтетические: в них природные высокие молекулярные соединения хим-ки модифицированы, например, целлюлоза используется для производства целлофана.
Синтетиские: синтезируют из продуктов крекинга нефти ( этилен, пропилен, бензол. Толуол, стирол). Бывают поликонденсаты и полимеры.
Поликонденсаты образуются единственного из мономера из бинарной смеси разных мономеров, каждый из которых имеет по крайней мере по 2 реакцион.группы.ПЭТ(полиэтилентерефталат) полиэфир, который образуется из фталевой кислоты и этиленгликоля.
Полимерные соединения образуется из мономеров, реакционная способность которых обусловлена наличием 2х связей.
пропилен СН2=СН-СН3, полипропилен [–СН2-СН(СН3)-]n
В упаковке используют ПВХ СH2=CH=Cl
ПВДХ СН2=С—Сl ;CL
ПВА СH2=C- -H;OOCH3
ПММА CH2=C—CH2;COOCH3
Каталитический термолиз как метод переработки смеси полимеров
Еще одним способом трансформации вторичного полимерного сырья является каталитический термолиз, который предусматривает применение более низких температур. В некоторых случаях щадящие режимы позволяют получать мономеры, например, при термолизе ПЭТФ, ПС и др. Получаемые мономеры могут быть использованы в качестве сырья при проведение процессов полимеризации и поликонденсации. В США из использованных ПЭТФ-бутылок получают дефицитные мономеры - диметилтерефталат и этиленгликоль, которые вновь используются для синтеза ПЭТФ заданной молекулярной массы и структуры, необходимой для производства бутылок.
Понятия об экологической маркировке
Экомаркировка — комплекс сведений экологического характера о продукции, процессе или услуге в виде текста, отдельных графических, цветовых символов (условных обозначений) и их комбинаций. Он наносится в зависимости от конкретных условий непосредственно на изделие, упаковку (тару), табличку, ярлык (бирку), этикетку или в сопроводительную документацию.
Экомаркировка информирует покупателей об экологических свойствах продукции и не только. Некоторые знаки приняты на международном и общенациональном уровнях, но встречаются и собственные знаки конкретных фирм.
Экомаркировка информирует пользователей об экологических свойствах продукции.
Экологич. Знаки делят на 3 группы:
1. Знаки, говорящие об экологической чистоте товаров, а также о безопасности их для окружающей среды, информируют приобретателей о безопасности продукции в целом или ее составных частей для жизни, здоровья, имущества потребителей и окружающей среды.
2. Знаки, информирующие об экологически чистых способах утилизации самого товара и его упаковки, информируют о незагрязнении окружающей среды.
3. Знаки, предупреждающие о том, что продукция может нанести вред окружающей среде
Законодательная основа тараупаковочного хозяйства в РФ
В настоящее время правовая база в области обращения с упаковкой и упаковочными отходами представлена только отдельными нормами Гражд. Кодекса РФ и в федер.законах: «об охране окр.среды», «об отходах производства и потребления». Вместе с этим в РФ практически отсутствует профильная законодательная база в сфере обращения с упаковкой и упаковочными отходами, в отличие от стран ЭС.
В ЕС основополагающими директивами в области упаковки является: директива 94/62/ЕС от 1994года «об упаковке и упаковочных отходах»
Кислотный гидролиз целлюлозы. Переведите уравнение реакции.
Кислотный гидролиз целлюлозы приводит к расщеплению на полисахариды с меньшей длиной цепи, далее – к целлибиозе и, наконец, β-D-глюкозе
(С6H10O5)n---------->(H+,H20)---->C6H12O6
Целлюлоза глюкоза
вар4
1.Основные направления рецикла пластиковой упаковки.
1)прямое повторное использование
2)использование после модификации
3)химическое разрушение до мономеров
4)термическая обработка до мономоров
5)термический крекинг
6)использование в качестве наполнителя
7)сжигание
2.Преимущества и недостатки упаковки из саморазлагающихся материалов
-сложно производство: совмещение в одном материале 2х несовместимых качеств (стабильности при эксплуатации и способность к разрушению) и необходим баланс этих 2х качеств. .(вводят антиоксиданты для торможения процесса разложения)
-фоторазлагаемые полимеры-трудность создания: большинство обычных полимеров не поглощает свет с дл.волны>280нм, поэтому при получении фоторазлагаемых полимеров осн.задачей являетсярасширение диапазона поглощения световых волн
-биоразлагаемые полимеры-проблема: большинство полимеров не поддаются биологич.разрушению, поэтому возникает необходимость в их химической модификации.
-существенным недостатком материалов из крахмала является их нестойкость к воде
ПРИЕМУЩЕСТВА
- Инициатором разложения являются:свет,температура,влага,кислород,вода…
-биопластик(пленка из биоразрушаемых ПЭВД): доказано,что такие пленки улучшают качество почвы
-биодерм: изделия из этого материалы хорошо впитывают воду и за 6 месяц.разлагаются на 40%,полностью – за 1,5г
-приемущество Biopola заключается в том,что он хорошо перерабатывается экструзией с раздувом в пленку и в бутылки, а также при этом саморазлагаться от3до6 недель как в аэробных, так и анаэробных условиях
-материал Novon (США) разлагается в присутствии влаги как на воздухе, так и в отсутствии его.
3.Классификация знаков экомаркировки
экологические знаки делят на три группы:
1)знаки,которые говорят об экологической чистоте товаров,а так же о безопасности их для окружающей среды.Они информируют о безопасности продукта в целом
2)знаки, которые говорят об экологически чистых способах утилизации самого товара и его упаковки.Информируют о незагрязнении окр среды
3)знаки,которые предупреждают о том,что продукция может нанести вред окр среде
4.пути химической переработки целюлозы
Целлюлоза нерастворима в водеи органических растворителях, но растворяется в концентрированной серной кислоте(с частичным гидролизом) и в концентрированных растворах солей некоторых металлов(меди,цинка). При этом образуются комплексные соединения. Что сопровождается разрушением вторичной структуры молекул целлюлозы. В среде разбавленных кислот происходит выделение, что используется при медиоаммиачном способе получения искусственного шелка.
Продукты переработки целлюлозы методом гидролиза находят разнообразное применение. В виде древесины она идёт на постройки и многочисленные изделия.
Способы переработки и обработки: облагораживание целлюлозы, горячее облагораживание, кислородно‐щелочное облагораживание, холодное облагораживание
5. Качественная реакция на глюкозу
Наличие в глюкозе альдегидной группы обуславливает ее восстанавливающие свойства.
5вар
1.СЫРЬЕВОЙ РЕЦИКЛ ПОЛИМЕРНОЙ УПАКОВКИ.
Отработанные отходы пластмасс расщепляются жидких (газообразных продуктов из которых можно снова получить пластмассы либо другие хим.в-ва.
Здесь нет проблем снижения качеств. Выход продуктов 85% и выше, а затраты энергии- менее 10%.
80% средств затрачиваются на сбор, сортировку и промывку.
Чтобы получить жидкие продукты разложения пластмасс, проводят термическкий/католитический процесс разрыва полимерных цепей. При этом образуется низкомолекулярные нефтеподобные продукты.
При t=350-380,С появляются воскоподобные продукты, при этом выделяются газообразные продукты, но дальнейший термический распад при t>400,С приводит к образованию горючих масел и бензина.
Считается, что в будущем отходы пластмасс смогут ьзаменить природные ископаемые (уголь,нефть,природный газ).
Крекинг отходов пластмасс как наиболее экономичный способ рецикла, приемлем для большинства полимеров и их смесей.
Полиолефины распадаются до коротких углеводородных молекул с той же структурой, ПС-ПММА, полиацетали распадаются до мономеров.
ПЭТФ – дает смесь углеводородов.
ПВХ – выделяет HCl (хлористый Н) , который адсорбирует осн.оксидами.
Хим.рецикл – способ сырьевого рецикла. Основан на гидролизе, окислительных процессах (гликолиз,метанолиз).
Считается что химичекие процессы более выгодные чем пиролиз. При гидролизе можно регулировать выход целевых продуктов.
Пиролиз (разложение без доступа О2) – возможный путь для утилизации смеси пластиков. Пиролиз как способ рецикла, выгоден только для крупномасштабных производств.
2.ПРИЕМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ УПАКОВКИ ИЗ САМОРАЗЛАГАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ.
НЕДОСТАТКИ
-сложно производство: совмещение в одном материале 2х несовместимых качеств (стабильности при эксплуатации и способность к разрушению) и необходим баланс этих 2х качеств.
-фоторазлагаемые полимеры-трудность создания: большинство обычных полимеров не поглощает свет с дл.волны>280нм, поэтому при получении фоторазлагаемых полимеров осн.задачей являетсярасширение диапазона поглощения световых волн
-биоразлагаемые полимеры-проблема: большинство полимеров не поддаются биологич.разрушению, поэтому возникает необходимость в их химической модификации.
-существенным недостатком материалов из крахмала является их нестойкость к воде
ПРИЕМУЩЕСТВА
-биопластик(пленка из биоразрушаемых ПЭВД): доказано,что такие пленки улучшают качество почвы
-биодерм: изделия из этого материалы хорошо впитывают воду и за 6 месяц.разлагаются на 40%,полностью – за 1,5г
-приемущество Biopola заключается в том,что он хорошо перерабатывается экструзией с раздувом в пленку и в бутылки, а также при этом саморазлагаться от3до6 недель как в аэробных, так и анаэробных условиях
-материал Novon (США) разлагается в присутствии влаги как на воздухе, так и в отсутствии его.
3. ЗАКОНОДАТЕЛЬНАЯ ОСНОВА ТАРОУПАКОВОЧНОГО ХОЗЯЙСТВА ЗА РУБЕЖОМ.
В ЕС основополагающими директивами в области упаковки являются:
1.директива 94/62/ЕС от 1994г «Об упаковке и упаковочных отходах». Цель её: обеспечиться высокий уровень защиты окружающей среды. Она предусматривает единые для всех стран ЕС требования к упаковке. Без соблюдения этих требований товар не м.б. допущен на единый рынок сообщества. ТРЕБОВАНИЯ: 1) V и масса упаковки д.б. минимально необходимыми для обеспечения сохранности товара и безопасности потребителя 2) в состав упаковки может входить минимальное количество вредных веществ 3) по своим физическим свойствам и дизайну упаковка д.б. пригодна для многократного использования а после окончания срока службы – для переработки в конечный товарный продукт (для извлечения из нее ценного сырья или отдельных компонентов) 4) при производстве упаковочной продукции необходимо смешать % первичного сырья и изыскивать возможность использовать втор. сырье.
Приоритетной задачей является предотвращение обр-ния упаковочных отходов на основе использования многооборотной базы применения втор. переработки и др. форм утилизации.
С учетом положения директивы во всех европейских странах были созданы системы сбора и сортировки упак. отходов. Наиболее развитой является система «зеленая точка». Использует товарный знак «Зеленая точка» - единственный знак, который свидетельствует о том, что в стоимость товара включены затраты на сбор и утилизацию упаковки после утраты ею потребительских свойств.
Основа законодательной системы «зеленая точка» в европейских странах обращением с упаковкой занимаются некоммерческие организации, которые используют опыт международной организации «DRO-Европа», она имеет генеральную лицензию на знак «Зел.точка».
В большинстве стран в стоимость товаров включена стоимость сбора, сортировки и переработки упаковки.
Контроль за деятельностью некоммерческих организаций осуществляет орган гос. власти и общественности.
30% упаковки- импортная упаковка = зарубежные производители должны участвовать в системе сбора и утилизации этой упаковки.
4.ПУТИ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.
Целлюлоза нерастворима в водеи органических растворителях, но растворяется в концентрированной серной кислоте(с частичным гидролизом) и в концентрированных растворах солей некоторых металлов(меди,цинка). При этом образуются комплексные соединения. Что сопровождается разрушением вторичной структуры молекул целлюлозы. В среде разбавленных кислот происходит выделение, что используется при медиоаммиачном способе получения искусственного шелка.
Продукты переработки целлюлозы методом гидролиза находят разнообразное применение. В виде древесины она идёт на постройки и многочисленные изделия.
Способы переработки и обработки: облагораживание целлюлозы, горячее облагораживание, кислородно‐щелочное облагораживание, холодное облагораживание
5.Приведите реакцию получения ацетата целлюлозы.
 |
Скачать 3.13 Mb.