Утилизация полимерной тары сельскохозяйственного назначения и изучение данной проблемы в ПУ.
ВВЕДЕНИЕ
Концепция модернизации Российского образования нацеливает образовательные учреждения страны на подготовку разносторонней личности, ориентирующейся в традициях отечественной и мировой культуры, способной к активной социальной адаптации в обществе, самостоятельному жизненному выбору и продолжению профессионального образования.
Содержание профессионального образования в общем виде включает как систему теоретических знаний о природе и обществе, законах мышления, технике и технологии производства, так и практических умений и навыков, обеспечивающих подготовку подрастающего поколения к общественно полезному труду. Кроме того, в содержании профессионально-технического образования входят профессиональные знания, умения и навыки, которыми учащиеся должны овладеть в процессе обучения, чтобы уметь выполнять определённые работы (операции) установленного уровня квалификации в одной из отраслей народного или сельского хозяйства. Всесторонний подход к содержанию учебного материала по производственному обучению обеспечивается с помощью межпредметных связей между специальной технологией и общеобразовательными дисциплинами, изучаемыми учащимися в соответствии с учебными планами. В процессе производственного обучения осуществляется связь практики с теорией. Соблюдение этого принципа призвано связать обучение с практикой работы в различных отраслях народного хозяйства, а также разработкой различной технической документации. Учащиеся учатся применять в процессе производственного обучения знания, полученные при изучении предметов профессионально-технического цикла и некоторые необходимые знания по общеобразовательным предметам, в том числе и по экологии. Одним из важнейших аспектов проблемы постиндустриального развития общество, оценка состояния и оптимизация, использования природных ресурсов и условий окружающей природной среды, их охране и воспроизводства. Однако в настоящее время проблема переработки отходов полимерных материалов обретает актуальное значение не только с позиций охраны окружающей среды, но и связана с тем, что в условиях дефицита полимерного сырья пластмассовые отходы становятся мощным сырьевым и энергетическим ресурсом.
В связи с этим выбор темы выпускной квалификационной работы был остановлен на изучении проблемы утилизации полимерной тары с.х назначения.
Цель дипломной работы: формирование знаний учащихся профессиональных училищ по технологии утилизации полимерной тары.
Исходя из цели дипломной работы, определены следующие задачи:
проанализировать вопросы организации учебной деятельности в профессиональном училище;
дать понятие о формах организации и методах осуществления целостного профессионально-педагогического процесса;
разработать модели учебных занятий изучения технологии утилизации полимерной тары
провести анализ вторичной переработки полимерных материалов;
рассмотреть технологию переработки полимерной тары;
изучить технологические схемы вторичной переработки полимерных материалов.
В процессе выполнения выпускной работы были использованы аналитический, педагогический и литературные исследования.
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ
УТИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНОЙ ТАРЫ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЯХ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ УЧИЛИЩЕ.
1.1.Организация учебной деятельности в профессиональном училище
Основу учебной деятельности учащихся составляет процесс усвоения знаний, овладения навыками, структурно включающий следующие компоненты: восприятие учебного материала, его сознание и осмысление, запоминание, обобщение и систематизацию, применение. Все его компоненты тесно взаимосвязаны, тесно переплетаются и взаимопроникают в реальном учебном процессе: восприятие с запоминанием; запоминание с применением; применение знаний с систематизацией и уточнением ранее воспринятого. Однако на отдельных этапах этого целостного процесса преобладают отдельные компоненты. Учитывая это, рассмотрим сущность учебной деятельности применительно к основным её звеньям.
Восприятие. Усвоение учебного материала как важнейший компонент учебной деятельности учащихся начинается с его восприятия. Качество восприятия – обязательное условие эффективного усвоения. Воспринять – значит разобраться в сущности изучаемого, связать его с тем, что уже известно, познать его проявления, свойства, способы применения и т.д. Успешное восприятие создаёт прочный фундамент учебной и учебно-производственной деятельности учащихся.
Эффективность восприятия определяется и характеризуется рядом психолого-педогогических факторов и условий – внутренних и внешних.
Важнейшим условием успешного восприятия является внутренняя установка учащегося на восприятие, на усвоение учебного материала в целом. Установка определяет сроки, прочность и характер усвоения. Учение с внутренней установкой «до ответа» сохраняет знания лишь до очередного опроса: установка «до экзамена» - до выхода из кабинета, где он проводился. Учение с установкой на приблизительное даёт приблизительные знания и умения. Отсюда задача для преподавателей и мастеров производственного обучения давать и постоянно поддерживать такие внешние установки, которые бы способствовали формированию у учащихся их внутренних установок, мотивов, целей, направленных на глубокое, прочное и осознанное восприятие и усвоение знаний и способов деятельности.
Другое условие (фактор) успешного восприятия можно сформулировать так: то, что необходимо узнать и сознательно воспринять, должно быть выделено учащимися из всех остальных воспринимаемых сторон изучаемого. Мало смотреть – надо видеть, мало слушать – надо слышать. Выделение усваиваемых предметов, событий, явлений, свойств выражается в устойчивом внимании учащихся на уроке, при самостоятельном изучении материала.
Успешность восприятия в значительной степени зависит от наличия у учащихся ориентировочной основы деятельности, т.е. чёткого представления что, как, для чего воспринимать, какие для этого следует применять приёмы, способы, средства, как ими пользоваться, какие требования предъявляются к качеству восприятия, как будет производится контроль восприятия, по каким ориентирам производить самоконтроль. Особенно важна ориентировочная основа деятельности в процессе производственного обучения, при выполнении лабораторно - практических работ, опытов, экспериментов.
Одним из важнейших факторов успешного восприятия, как и усвоения в целом, является интерес учащихся к изучаемому. Опираясь на этот важнейший мотив учения, можно достичь гораздо больших успехов и результатов, чем применением, предписаниями, жесткими требованиями. Обучением в условиях высокого познавательного интереса – исходное положение «педагогики сотрудничества».
Качество восприятия в решающей степени определяется пониманием учащимися изучаемого материала. Если учащиеся его не поняли, то восприятия фактически не будет. Понимание означает включение нового материала в систему уже сложившихся представлений и понятий, связывание незнакомого материала с уже знакомым. В процессе восприятия учащиеся активно работают: припоминают, анализируют, сравнивают, сопоставляют, делают выводы. Объекты восприятия имеют различные свойства, проявления, по-разному воздействуют на органы чувств (анализаторы), с помощью которых осуществляется их познание. Поэтому, чем большее количество анализаторов привлекается к восприятию (слух, зрение, осязание, обоняние, двигательные чувства), чем разнообразнее методы представления учебного материала (словесные, наглядные, практические), чем разнообразнее формы организации восприятия (коллективные, бригадные, индивидуальные), чем теснее сочетается деятельность учащихся по непосредственному восприятию учебного материала с работой по его осознанию и осмыслению (повторение, решение задач, работа с карточками- заданиями, составление таблиц, конспектирование и т. п.), тем восприятие становится более прочным, осознанным, чётким.
Внешние факторы восприятия определяются, прежде всего, содержанием учебного материала Учебный материал по его содержанию может быть лёгким и трудным для восприятия. Трудность учебного материала определяется его новизной, технической сложностью, наличие причинно-следственных зависимостей, степенью конкретности и абстрактности, связью с жизнью, практикой. Самый лёгкий материал - факты, система фактов – труднее для восприятия; ещё труднее воспринимаются существенные признаки изучаемых явлений, процессов, машин, механизмов. Самое трудное в восприятии и понимании – причинно следственные зависимости.
Трудности восприятия нового учебного материала при прочих равных условиях зависит от его связи с имеющимся у учащихся опытом, знаниями, умениями. Чем больше таких связей, тем материал легче для восприятия, и наоборот.
Восприятие любого материала облегчается по мере повышения его структурности, т.е. связей его частей. Чем больше в материале связи, тем легче, производительней и осознание восприятия. В этом психологическая основа внутрипредметных и межпредметных связей. Восприятие учебного материала в большей степени зависит от его значения, важности.
На качество восприятия учебного материала влияет и его объём. Он характеризуется числом новых понятий или действий, которые требуется усвоить. Числом связей, которые в нём устанавливаются, числом суждений, которые он содержит.
К внешним факторам, определяющим успешность восприятие, относятся эмоциональные особенности учебного материала, а также санитарно - гигиенические условия урока, наличие и состояние учебно-материальной обеспеченности учащихся, организация занятий.
Запоминание. Важнейшими компонентами усвоения как результата учебной деятельности является запоминание изученного, сохранения его в памяти, готовность в любое время воспроизвести, применить для решения учебных и практических задач.
Запоминание может быть непроизвольным, когда оно совершается без заранее поставленной цели запомнить, протекает без волевых усилий, как бы само собой, и произвольным, требующим особых волевых усилий и специально организованной деятельности.
Произвольное запоминание может осуществляться двумя способами: механическим и осмысленным. В учебной деятельности основу составляет осмысленное запоминание. Однако не всё, что предстоит запомнить, требует осмысленного запоминания. Механически запоминаются адреса, хронологические даты, специальные термины, исключения из правил, название деталей, «жёсткая» последовательность действий и т.п. Таким образом, в учебной деятельности осмысленное запоминание полезно сочетать с механическим.
Наиболее прочно и полно запоминаются те факты, события, явления, действия, способы, которые имеют для учащегося, для его деятельности особо важное значение. И наоборот, всё то, что для учащегося малозначимо, не имеет осознанного смысла, положительных мотивов к усвоению, запоминается значительно хуже и быстрее забывается.
Чем активнее учащийся работает с материалом, тем он лучше запоминает. Лучше запоминается материал, тесно связанный с основной целью деятельности. Лёгкий материал запоминается хуже, чем материал средней сложности. Быстрее забываются формулировки, определения, описательный материал. Более продолжительно сохраняются знания, основанные на понимании закономерностей и причинно следственных связей. Чем легче объём информации, тем легче его запомнить.
Продуктивности запоминания и памяти в целом во многом зависит от волевых качеств учащегося. Учащиеся слабовольные, ленивые и не способные к длительным волевым усилиям запоминают всегда поверхностно и плохо.
Общение и систематизация знаний. Овладение знаниями – это, прежде всего, овладения понятиями. В понятии отражается сущность факта, предмета, явления, процесса, т.е. совокупность их всех существенных признаков.
Понятия формируются двумя путями. Первый предполагает овладения понятиями через представления, характеризующие начальный уровень овладения знаниями. Представления проявляются в способности учащихся излагать материал своими словами, формулировать определения правил, явлений, законов, объяснять их, аргументировать, приводить примеры для конкретизации соответствующих теоретических положений. Представления по мере обогащения содержания и отражения в них всё более существенных свойств предметов и явлений становится обобщёнными представлениями, перерастающими в понятия. Основная идея такого пути формирования понятий – восхождение от конкретного к абстрактному. Понятия при этом являются результатом процесса обобщения и систематизации. Процесс обобщения и систематизации. Процесс обобщения – это мыслительное выделение и объединение существенных черт изучаемых предметов, факторов, процессов, явлений реальной действительности. Под систематизацией понимают мыслительную деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определённую систему на основе выбранного принципа, основания.
Эти процессы происходят наиболее успешно тогда, когда новые понятия опираются на предшествующие и выступают в определённой логической взаимосвязи, когда новые понятия органически вклиниваются в определённую систему понятий. Эти закономерности определяют содержание, организацию и методику формирования понятий.
Таким образом, в основе обобщения и формирования понятий лежит логический приём абстракций – мыслительного выделения общих и существенных свойств и признаков предметов или явлений при одновременном отвлечении от несущественных признаков и свойств.
Другой путь формирования понятий основывается на идее восхождения от абстрактного к конкретному. Такая идея заложена в основу теории развивающего обучения, обоснованной академиком В.В. Давыдовым и учёными его школы. Важнейшим компонентом учебной деятельности учащихся в развивающем обучении является решение ими под руководством преподавателя постепенно усложняющихся учебных задач (на конкретном материале предмета), в ходе которого учащиеся овладевают обобщёнными, теоретическими знаниями, общими подходами и способами действий, необходимыми для решения конкретных задач. Этим создаются предпосылки для преодоления разрыва между теоретическими знаниями и практическим умением.
Такой путь более эффективный, он во многом способствует формированию у учащихся знаний, наиболее полно соответствующих требованиям глубины, широты, оперативности, мобильности, осознанности, системности, обобщённости, прочности.
При таком подходе формирования теоретических знаний понятия могут вводиться дедуктивно: вначале перед учащимися раскрываются понятия, отражающие общие связи и закономерности определённых явлений, а затем эти знания используются как научная основа для анализа и формирования понятий о более конкретных свойствах тех или иных явлений, процессов, способов, т.е. происходит конкретизация понятий.
Применение знаний. Известно, что применение знаний в деятельности, на практике (учебной, трудовой) определяет их истинность, является критерием их усвоения. Только по проявлению знаний, по включению их в определённую деятельность можно судить об их наличии.
Применение знаний, полученных в процессе теоретического обучения, следует рассматривать с двух сторон. Прежде всего, применение теоретических знаний в процессе производственного обучения, производительного труда учащихся. Другое направление применения знаний – использование их в чисто учебных целях. Полученные знания в ходе учебного процесса «пускаются в оборот». На их основе учащиеся решают задачи, работают с карточками заданиями, составляют схемы, разрабатывают технологические процессы, выполняют лабораторно- практические задания и т. д. В процессе такого применения знания обогащаются, расширяются, систематизируются. Знания, таким образом, становятся средством углубления и получения новых знаний.
1.2. Формы и методы осущетвления педагогического процесса
Формы организации обучения – это внешнее выражение согласованной деятельности преподавателя и учащихся, осуществляемой в определённом порядке и режиме. Они имеют социальную обусловленность, возникают и совершенствуются в связи с развитием дидактических систем. Организационные формы обучения классифицируются по следующим критериям: количеству учащихся; месту учёбы; продолжительности учебных занятий и др.
Наибольшее распространение, как в нашей стране, так и за рубежом получила классно-урочная система обучения.
Классно урочную форму организации обучения отличают следующие особенности:
постоянный состав учащихся примерно одного возраста и уровня подготовленности;
каждая учебная группа работает в соответствии со своим годовым планом;
учебный процесс осуществляется в виде отдельных взаимосвязанных, следующих одна за другой частей;
каждое учебное занятие посвящается только одному предмету;
постоянное чередование занятий;
руководящая роль преподавателя;
применяются различные виды и формы познавательной деятельности учащихся.
Классно-урочная форма организации учебной работы имеет ряд преимуществ по сравнению с другими формами, вместе с тем данная форма не лишена недостатков, снижающих её эффективность, главный среди которых опора на «среднего» учащегося, отсутствие возможности осуществления индивидуальной учебно-воспитательной работы с учащимися.
Классно-урочная организация обучения является главной. Кроме неё используются и другие формы.
Ключевым компонентом классно – урочной системы организации обучения является урок. Урок – это законченный в смысловом, временном и организационном отношении отрезок учебного процесса. Среди общих требований, которым должен отвечать качественный современный урок, выделяются следующие:
Использование новейших достижений науки.
Реализация на уроке в оптимальном соотношении всех дидактических принципов и правил.
Обеспечение надлежащих условий для продуктивной познавательной деятельности.
Установление осознаваемых учащимися межпредметных связей.
Связь с ранее изученными знаниями и умениями.
Мотивация и активизация развития всех сфер личности.
Эффективное использование педагогических средств.
Связь с жизнью, производственной деятельностью, личным опытом учащихся.
Формирование практически необходимых знаний, умений, навыков.
Тщательная диагностика, прогнозирование, проектирование и планирование каждого урока.
Каждый урок направляется на достижение триединой цели: обучить, воспитать, развить. С учётом этого общие требования к уроку конкретизируются в дидактических, воспитательных и развивающих требованиях.
Классно- урочная система, как ни одна другая предполагает тесную связь обязательной учебной и вне учебной работы. Вне учебная работа в структуре педагогического процесса, занимает особое место. Она во многом способствует совершенствованию собственного учебного процесса.
Внеклассная и внеурочная работа имеют большое образовательно-воспитательное значение. Они способствуют развитию познавательных интересов, удовлетворению и развитию духовных потребностей учащихся. Открывают дополнительные возможности таких ценных социально значимых качеств, как общественная активность, самостоятельность, инициативность и др. Главное же их назначение – выявление и развитие творческих способностей и наклонностей подростков в разных отраслях науки и культуры.
Неоспоримым преимуществом классно-урочной системы является возможность в её рамках органического сочетания массовых, групповых и индивидуальных форм учебно-воспитательной работы.
Массовые формы используются, главным образом, при организации вне учебной работы. Они предполагают участие большинства учащихся или их представителей. Это утренники, вечера, праздники, конкурсы, олимпиады.
Критериями эффективности массовых форм организации педагогического процесса являются количественный охват учащихся, чёткость и организованность в процессе проведения, активность учащихся и главное, достижение воспитательно-образовательных целей.
Групповые формы целесообразно подразделять на учебные и вне учебные. К учебным формам относятся урок, школьная лекция, семинар, экскурсия, лабораторно – практическое занятие. Групповая внеурочная работа проводится с учащимися одного или разных возрастов, объединёнными общностью интересов. Обычно это кружки, клубы, спортивные секции, организуемые с целью углубления познавательных интересов и расширения кругозора. Показателями эффективности групповых форм организации вне учебной работы являются стабильный состав кружка, секции; заметные коллективные достижения, признаваемые окружающими.
Основной формой индивидуальной учебной работы являются консультации в сочетании с дополнительными занятиями.
В последнее время широкое распространение получает индивидуальная работа с учащимися в форме репетиторства. Индивидуальная внеурочная воспитательная работа организуется с целью развития способностей, склонностей, дарований отдельных учащихся. Критерием эффективности индивидуальных форм организации обучения и воспитания поступательные позитивные измерения в знаниях, умениях, поведении, отношениях воспитанника, т.е. в личности в целом.
Без методов невозможно достичь поставленной цели, реализовать намеченное содержание, наполнить обучение познавательной деятельностью. Метод – сердцевина учебного процесса, связующее звено между запроектированной целью и конечным результатом. Его роль в системе «цели – содержание – методы – формы – средства обучения» являются определяющей.
Метод обучения – это упорядоченная деятельность педагога и учащихся, направленной на достижение заданной цели обучения.
В методе обучения находят отражение объективные закономерности, цели, содержание, принципы, формы обучения. Диагностика связи метода с другими категориями дидактики взаимооборотная: будучи производным от целей, содержания, форм обучения методы оказывают обратное и очень сильное влияние на становление и развитие этих категорий. Ни цели, ни содержание, ни формы работы не могут быть введены без учёта возможностей их практической реализации, именно такую возможность обеспечивают методы.
В структуре методов обучения выделяются, прежде всего, объективная и субъективная части. Объективная часть метода обусловлена теми постоянными, незыблемыми пожеланиями, которые обязательно присутствуют в любом методе. Субъективная часть метода обусловлена личностью педагога, особенностями учащихся, конкретными условиями.
Как многомерное образование, метод обучения имеет много сторон. По каждой из них методы можно группировать в системы. В связи с этим появляется множество классификаций методов, в которых последние объединяются на основе одного или ряда признаков. Классификация методов обучения – это упорядоченная по определённому признаку система. В настоящее время известны десятки классификаций методов обучения. Обучение – чрезвычайно подвижный, диалектический процесс. Система методов должна быть динамичной, чтобы отражать эту подвижность, учитывать изменения, постоянно происходящие в практике применения методов.
Сущность и особенности наиболее обоснованных классификаций методов обучения:
Традиционная классификация методов обучения, берущая своё начало в древних философских и педагогических системах и утончённая до нынешних условий. В качестве общего признака выделяемых в ней методов берётся источник знаний. Таких источников издавна известно три: практика, наглядность, слово. В ходе культурного прогресса к ним прибавляется ещё один – книга, а в последние десятилетия всё больше заявляет о себе безбумажный источник информации – видео с новейшими компьютерными системами. В данной классификации выделяется пять методов:
практический,
наглядный,
словесный,
работа с книгой,
видеометод.
Классификация методов по назначению. В качестве общего признака классификации выступают последовательные этапы, через которые проходит процесс обучения на уроке. Выделяются следующие методы:
приобретения знаний,
формирования умений и навыков,
применения знаний,
творческой деятельности,
закрепления, проверки знаний,
умений и навыков.
Нетрудно заметить, что данная схема классификаций методов согласуется с классической схемой организации учебного поцесса и подчинена задаче – помочь педагогам в осуществлении учебно-воспитательного процесса и упростить номенклатуру методов.
Классификация методов по типу познавательной деятельности. Тип познавательной деятельности – это уровень самостоятельности познавательной деятельности, которого достигают учащиеся, работая по предложенной учителем схеме обучения. Эта характеристика тесно сопряжена с уже известными нам уровнями мыслительной активности учащихся. В данной классификации выделяют следующие методы:
репродуктивный
проблемное изложение
частично поисковый
исследовательский
Если, например познавательная деятельность, организованная учителем приводит к лишь запоминанию готовых знаний и последующему их без ошибочному воспроизведению, которое может быть и неосознанным, здесь имеет место достаточно низкий уровень мыслительной активности и соответствующий ему репродуктивный метод обучения. При более высоком уровне напряжённости мышления у учащихся, когда знания добываются в результате их собственного познавательного труда, имеет место частично поисковый или более высокий – исследовательский метод обучения.
Рассмотрим сущность выделенных методов.
Сущность информационно – рециптивного метода выражается в следующих характерных признаках:
знания учащимся предлагаются в готовом виде;
учитель организует различными способами восприятие этих знаний
учащиеся осуществляют восприятие, осмысление знаний, фиксируют их в своей памяти.
Управляющая деятельность педагога ограничивается организацией восприятия знаний.
В репродуктивном методе обучения выделяются следующие признаки:
знания учащимся предоставляются в «готовом» виде
учитель не только сообщает знания но и объясняет их
учащиеся сознательно усваивают знания понимают их и запоминают.
Главное преимущество данного метода, как рассмотрено выше – экономность. Данный метод позволяет передать значительный объём знаний за короткий промежуток времени с небольшими затратами усилий. Прочность знаний благодаря многократному повторению может быть значительной.
Метод проблемного изложения является переходным от исполнительской деятельности – к творческой. На определённом этапе обучения учащиеся ещё не в силах решать проблемные задачи, а поэтому учитель показывает путь исследования проблемы, излагая её решение от начала до конца. И хотя при таком методе учащиеся не участники, а всего лишь наблюдатели хода размышлений, они получают хороший урок разрешения познавательных затруднений.
Признаками частично-поискового метода является:
знания учащимся не предлагаются в готовом виде, их нужно добывать самостоятельно;
учитель организует не сообщение знаний, а поиск новых знаний с помощью различных средств;
учащиеся самостоятельно под руководством учителя рассуждают, решают возникшие познавательные задачи и проблемы, анализируют, сравнивают, обобщают, делают выводы, в результате чего у них формируются осознанные прочные знания.
Метод получил название частично поискового потому, что учащиеся не всегда могут самостоятельно решить сложную проблему от начала до конца. Поэтому учебная деятельность развивается по схеме преподаватель – учащиеся – преподаватель – учащиеся и т.д. Часть знаний сообщает преподаватель, а часть добывают учащиеся самостоятельно, отвечая на поставленные учителем вопросы.
Ни одна из рассмотренных классификаций методов не свободна от недостатков. Практика богаче и сложнее любых самых искусных построений и абстрактных схем. Поэтому поиски совершенных классификаций, которые внесли бы ясность в противоречивую теорию методов и помогли бы педагогам совершенствовать практику продолжается.
1.3. Планирование занятий по технологии утилизации полимерной
тары на учебных занятиях
Для изучения темы: « Утилизация полимерной тары сельскохозяйственного назначения» соответствует разработанный перспективно тематический план (табл. 1). Планируется провести три занятия: теоритическое, практическое, и контрольно-проверочное.
Таблица 1.
ПЕРСПЕКТИВНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ПРЕДМЕТА
«Экология»
Утилизация полимерной тары.
№ урока и количество часов
Тема урока
Методическая характеристика и особенности проведения урока
Межпредметные и внутрипредметные связи
Самостоятельная работа.
1
6 час
Пластиковая бомба.
Изучение нового материала. Фронтальная беседа.
Материаловедение, основы сельского хозяйства, экология;
Работа с учебником: записать в рабочую тетрадь.
2
6 час
Практический урок «Утилизация полимерных тары».
Изучение нового материала. Совершенствование умений и навыков. Беседа. Самостоятельная работа.
Материаловедение, основы сельского хозяйства, экология,химия;
Работа с учебником. Индивидуальнаяьная практическая работа.
3
6 час
Контрольно-проверочный урок: Полимеры и их утилизация.
Контроль полученных знаний по пройденному материалу.
Материаловедение, основы сельского хозяйства, экология, химия.
Работа с учебником. Индивидуальная практическая работа: характеристика свойств. Анализ.
План конспект урока № 1
Тема урока: Пластиковая бомба.
Учебная цель урока: Познакомить учащихся с пластиком.
Учебная задача: Дать начальное представление о пластике.
Воспитательная цель урока: Совершенствовать: идейно-мировоззренческое, нравственное, эстетическое воспитание учащихся, а также воспитание понимания значения мобильности профессиональных знаний.
Воспитательная задача: Воспитание уважения к своей профессии.
Развивающая цель: Развитие познавательных способностей учащихся.
Развивающая задача урока: Развивать у учащихся умение выделять главное, анализировать, делать обобщения и выводы.
Тип урока: Теоретический урок по изучению нового материала. Урок-лекция.
Оборудование урока: плакаты, стенды,мультимедийное оборудование.
Межпредметные связи: Материаловедение, основы сельского хозяйства, экология;
Ход урока
1.Организационный момент
2.Повторение материала
3.Изучение нового материала
4.Закрепление нового материала
5.Подведение итогов урока
6.Домашнее задание
План урока № 2
Тема урока: Утилизация полимерных тары.
Учебная цель урока: Познакомить учащихся с работой валково шнекового агрегата.
Учебная задача: Дать начальное представление о лаболаторной установке.
Воспитательная цель урока: Совершенствовать: идейно-мировоз-зренческое, нравственное, эстетическое воспитание учащихся, а также воспитание понимания значения мобильности профессиональных знаний.
Воспитательная задача: Воспитание уважения к своей профессии.
Развивающая цель: Развитие познавательных способностей учащихся.
Развивающая задача урока: Развивать у учащихся умение выделять главное, анализировать, делать обобщения и выводы.
Тип урока: Практический урок по изучению нового материала.
Оборудование урока: Плакаты, стенды, лаболаторная установка, мультимедийное оборудование.
Место проведения урока: Учебные мастерские.
Межпредметные связи: Материаловедение, основы сельского хозяиства, экология, химия.
Ход урока
Организационный момент
Проверить учащихся по списку.
Проверка спецодежды (соответствие требованиям техники безопасности).
Повторение материала
как загрязняет пластик окружающую среду?
зачем нужна вторичная переработка?
почему нельзя сжигать пластик?
Что грозит миру без удаления и переработки пластика?
Изучение нового материала
Важной характеристикой, определяющей принципиальную возможность вторичной переработки ПВХ отходов (допустимое время переработки, срок службы вторичного материала или изделия), а также необходимость дополнительного усиления стабилизирующей группы, является время термостабильности.
Лабораторный валково-шнековый агрегат представляет собой два горизонтально расположенных полыхвалка, вращающихся навстречу друг другу с разными окружными скоростями. Для поддержания температуры переработки (T = 130°C) агрегат снабжен системой термостатирования. Привод валков осуществляется от электродвигателя постоянного тока. Крутящий момент с вала электродвигателя передается через муфту, редуктор, передаточные шестерни на задний валок и через фрикционную передачу на передний валок.
Валково-шнековая технология переработки – это совмещенный технологический процесс вальцевания и экструзии. Экспериментальная установка (ЭУ) представляет собой валково-шнековый агрегат (положительное решение. ЭУ содержит рабочий валок 1, привод которого осуществляется от мотор-редуктора 8 через муфту 9, его обогрев осуществляется с помощью электрообогревателя 11 и задний валок 2 который является неподвижным, в нем расположено загрузочное отверстие 5 расположенное в зоне максимального давления под углом, равным углу подъема винтовой нарезки шнека. Внутри валка установлен шнек 3 привод, которого осуществляется от мотор-редуктора 7 через муфту 6. Шнек 3 осуществляет захват материала, транспортировку и создание давления перед формующей головкой 4.Обогрев валков осуществляется с помощью тенов 11 расположенных по образующей внутри бочки валков. Величина межвалкового зазора регулируется с помощью устройства 10.
Валково-шнековый агрегат работает следующим образом: Отходы полимерного материала непрерывно загружаются на поверхность валков с одной стороны вальцов, под действием температуры происходит плавление материала, его транспортировка вдоль оси валков по направлению к загрузочному отверстию 5, где за счет максимального давления расплав продавливается в загрузочное отверстие 5 и захватываясь витками шнека 3 транспортируется в сторону формующей головки 4 с образованием профиля на выходе заданного сечения. Проведенный сравнительный анализ имеющихся технологий по переработке отходов полимеров, представленной технологией, показал, что удельная мощность затрачиваемая на производство 1 кг продукции по разработанной технологии, даже на лабораторном оборудовании, ниже чем у имеющихся аналогов.
Закрепление нового материала
принцип работы валково-шнекового агрегата?
валково-шнековая технология переработки – это?
лабораторный валково-шнековый агрегат представляет собой?
чем снабжён агрегат для поддержания температуры переработки (t = 130°c) ?
Подведение итогов урока
Выставить оценки за работу на уроке, отметить лучших обучающихся.
Домашнее задание:
И.Н. Смиренный Другая жизнь упаковки : монография /, П.С. Беляев, А.С. Клинков, О.В. Ефремов. – Тамбов :Першина, 2005. – 178 с.
План конспект урока контрольно-проверочного
Тема урока: Полимеры и их утилизация.
Учебная цель урока: Проверить учащихся по пройденному материалу.
Учебная задача: Проверить представление об утилизации полимерной тары.
Воспитательная цель урока: Совершенствовать: идейно-мировоззренческое, нравственное, эстетическое воспитание учащихся, а также воспитание понимания значения мобильности профессиональных знаний.
Воспитательная задача: Воспитание уважения к своей профессии.
Развивающая цель: Развитие познавательных способностей учащихся.
Развивающая задача урока: Развивать у учащихся умение выделять главное, анализировать, делать обобщения и выводы.
Тип урока: комбинированный.
Место проведения урока: учебный кабинет.
Межпредметные связи: Материаловедение, основы сельского хозяйства, экология, химия.
Библиография: Д.Л. Полушкин, Пат. 67017 RU B29B 7/64. Шнековое отборочное устройство к валковым машинам А.С. Беляев, В.Г. Однолько. – Клинков, М.В. Соколов, П.С. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. – № 2006106300/12 ; заявл.28.02.2006 ; опубл. 10.10.2007, Бюл. № 28.
Милицкова, Е.А. Биоразлагаемые пластики и методы определения биоразложения / Е.А. Милицкова // Ресурсосберегающие технологии : экспресс-информация / ВИНИТИ. – М., 1998. – № 4. – С. 17 – 27.
Милицкова, Е.А. Рециклинг отходов / Е.А. Милицкова // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды : обзорн. информация / ВИНИТИ. – М., 1997. – № 3. – С. 52 – 70.
Ход урока
1.Организационный момент
2.Повторение материала
устройство валково-шнекового агрегата;
требования предъявляемые по технике безопасности работы с лаболаторной установкой;
биоразлогаемые материалы что это?
Этапы вторичной переработки.
3.Изучение нового материала
4.Закрепление нового материала
5.Подведение итогов урока
Выставить оценки за работу на уроке, обосновать их.
6.Домашнее задание
Д.Л. Полушкин, Пат. 67017 RU B29B 7/64. Шнековое отборочное устройство к валковым машинам А.С. Беляев, В.Г. Однолько.
1.4. Техника безопасности и производственной санитарии в учебно-
производственных мастерских
Настоящие Правила по технике безопасности и производственной санитарии учебно-производственных мастерских являются обязательными, мастерских, комбинатов и предприятий, в которых проводится трудовая подготовка обучающихся.
Мастера и инструкторы обязаны обучать правильному и безопасному обращению с находящимся в учебных мастерских оборудованием, безопасным методам выполнения работ и следить за соблюдением обучающимися мер безопасности.
Ответственность за выполнение правил техники безопасности, производственной санитарии и за охрану жизни и здоровья обучающихся во время работы учебно-производственных мастерских, несут директора, и мастера которые руководят этой работой, а при прохождении производственной практики на предприятиях, стройках, в колхозах, совхозах, РТС - их руководители и лица, под руководством которых осуществляется обучение производительному обучению.
Администрация предприятий, строек и организаций, на которых проводятся трудовые политехнические практикумы обучающихся, отвечает за прохождение всеми обучающимися медицинского осмотра с целью определения возможности допуска их к работам в учебно-производственных мастерских и на производстве. В дальнейшем медицинский осмотр должен проводиться не реже одного раза в полугодие. Допуск обучающихся к работе без предварительного медицинского осмотра не разрешается.
Режим работы обучающихся в учебно-производственных мастерских, а также при прохождении ими практики на производстве должен регламентироваться учебными планами подготовки молодых рабочих, составляемыми в соответствии с действующим законодательством.
На учащихся распространяются все установленные законодательством правила о труде подростков, по технике безопасности и промышленной санитарии и по охране труда несовершеннолетних. Работа обучающихся во вредных цехах, а также использование на вредных работах запрещаются. Обучение на производстве обучающихся не достигших 15 лет, запрещается.
Для подростков рабочие места организуются только на изолированных участках, в специальных пролетах или цехах в строгом соответствии с требованиями техники безопасности и производственной санитарии, изложенными в настоящих Правилах.
Проведение обучения и работы обучающих в помещениях учебно-производственных мастерских, на предприятиях допускается при выполнении всех требований настоящих Правил.
Разрешение на проведение занятий в мастерских выдается перед началом учебного года комиссией отдела народного образования в составе представителей профсоюза, директора школы, председателя местного комитета профсоюза и заведующего учебными мастерскими. Разрешение оформляется актом.
Помещения учебно-производственных мастерских, на предприятиях, расстановка в них оборудования и механизмов должны удовлетворять требованиям Санитарных норм проектирования промышленных предприятий (СН 245-71), Строительных норм и правил (СНиП II-Л.4-62, СНиП II-Л.10-62 и СНиП II-М.3-68), Временных санитарных правил организации и содержания учебных цехов, участков, пролетов, и учебно-производственных мастерских, утвержденных заместителем Главного государственного санитарного инспектора.
Проходы и проезды должны иметь асфальтное или цементное покрытие.
В зависимости от технологического процесса, объема и тяжести оборудования учебно-производственные помещения могут располагаться на любом этаже здания, за исключением подвального. При этом междуэтажные перекрытия должны отвечать нормальным требованиям звукоизоляции.
При организации учебных цехов должно быть исключено возможное вредное влияние технологических и производственных процессов соседних цехов данного предприятия.
Запрещается организация учебных участков и пролетов в цехах предприятий с высокими уровнями шума (более 75 дБ), высокочастотной вибрацией и наличием в воздухе рабочих помещений токсических веществ.
Помещения учебных мастерских должны быть светлыми, теплыми и сухими. Запрещается организация мастерских в подвальных и полуподвальных помещениях.
Кубатура и полезная площадь помещений учебных мастерских должны строго соответствовать действующим типовым проектам зданий и учебно-производственных мастерских.
В связи с особенностями педагогического процесса и большой физической активностью обучающихся во время работы площадь рабочего места на одного ученика должна быть увеличена на 25 - 40% по сравнению с нормой площади рабочего места взрослого рабочего.
Расположение и устройство инструментальных и складов должны быть наиболее удобными для обслуживания учебно-производственного процесса и транспортировки инструмента, приспособлений, материалов и готовой продукции.
Полы производственных помещений (деревянные, цементные и др.) должны быть теплыми, гладкими, нескользкими, непылящими и удобными для очистки, а также удовлетворять эксплуатационным требованиям данного помещения. При наличии цементных полов рабочие места обучающихся и преподавателей должны быть оборудованы деревянными решетками.
Двери, лестницы и коридор должны быть устроены согласно требованиям строительных и противопожарных правил и норм. Проезды и проходы внутри мастерской должны иметь ясно обозначенные габариты, очерченные белыми линиями или заменяющими их знаками. Не разрешается загромождение проходов, лестниц и коридоров.
Стены и потолки должны быть гладкими и покрыты красками, позволяющими легко производить влажную уборку помещения (эмульсионные и силикатные для потолков и полов, масляные для панелей и стен).
Все санитарно-бытовые помещения и их оборудование должны содержаться в исправности и чистоте.
Полы после каждого учебного занятия убираются влажным или другим способом, не допускающим пыления.
В мастерских устанавливаются 20% умывальников с горячим водоснабжением и индивидуальными смесителями, щетками, мылом и полотенцами или заменяющими их устройствами.
Мастерские обеспечиваются доброкачественной (отвечающей санитарным требованиям) питьевой водой. Температура питьевой воды должна быть не ниже +8° и не выше +20°C. Обязательна установка питьевых фонтанчиков или закрытых баков с фонтанирующими насадками.
Вода в баках должна меняться ежедневно. У питьевых баков необходимо устройство приемников для стока воды.
Учебно-производственные мастерские обеспечиваются необходимыми для оказания первой помощи медицинскими и перевязочными материалами (аптечка), носилками с зафиксированным адресом и телефоном ближайшего лечебного учреждения, где может быть оказана медицинская помощ. Гардеробные для хранения верхней одежды устраиваются отдельно от гардеробных для хранения домашней одежды и спецодежды.
Естественное и искусственное освещение помещений учебных мастерских должно удовлетворять требованиям, предусмотренным Санитарными правилами содержания общеобразовательных школ и учебных помещений школ-интернатов N 397-62, утвержденными заместителем Главного государственного санитарного инспектора пунктами 2.2 и 4.5 СНиП II-Л.4-62, СНиП II-А.8-62 "Естественное освещение. Нормы проектирования".
Направленность основного светового потока в учебных помещениях должна быть с левой стороны от учащегося, а на рабочих местах в учебно-производственных помещениях - в соответствии с технологическими требованиями. Складывание вблизи окон материалов, изделий и других предметов не должно ухудшать естественную освещенность мастерской. Оборудование мастерских, как правило, должно быть размещено так, чтобы оно не затемняло рабочую зону.
Стекла окон должны очищаться от пыли и грязи не менее двух раз в год, а в помещениях со значительным выделением дыма, пыли, копоти по мере их загрязнения, но не менее четырех раз в год. К мытью окон зданий любой этажности воспрещается привлекать обучающихся. Стекла в рамах должны быть надежно укреплены, чтобы исключить возможность выпадания их из рам.
Сохранение требуемой освещенности должно поддерживаться систематической очисткой арматуры светильников и ламп от пыли и грязи не реже двух раз в месяц, а в мастерских, где по роду работы имеются значительные выделения пыли, дыма и копоти, – не реже четырех раз в месяц.
В помещениях, мастерских, коридорах устанавливается аварийное освещение, которое должно создавать освещенность не менее 0,3 лк на полу по линии основных проходов и на ступенях лестниц. Светильники аварийного освещения должны быть присоединены к сети, независимой от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции или при наличии только одного ввода начиная от этого ввода. Электрическая часть осветительных установок (напряжение, выполнение и защита осветительных сетей, заземление и т.д.) должна удовлетворять требованиям "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ).
Учебно-производственные мастерские и вспомогательные помещения должны быть оборудованы вентиляцией и отоплением. Вентиляция может быть естественной, механической или смешанной и должна обеспечить воздухообмен, температуру и состояние воздушной среды, предусмотренные санитарными нормами. Вентиляционные устройства должны быть всегда исправными и находиться под постоянным наблюдением лиц, отвечающих за работу вентиляции. Вентиляционные установки должны подвергаться планово-предупредительному ремонту, периодическому техническому и санитарно-гигиеническому испытанию. Результаты испытаний заносятся в специальный журнал.
Отопление должно обеспечивать равномерную температуру, возможность регулирования степени нагрева помещения и независимости включения и выключения отопительных секций. Запрещается для целей отопления учебно-производственных мастерских применять временные чугунные или другие печи.
Учебно-производственные мастерские, независимо от наличия вентиляционных устройств, должны иметь в оконных проемах открывающиеся фрамуги или другие открывающиеся устройства для проветривания. Для открывания и регулирования фрамуг окон должны быть удобные приспособления, управляемые с пола.
Рабочее место обучающегося должно быть организовано так, чтобы предупредить всякую возможность несчастного случая. Каждое рабочее место должно быть оборудовано сидениями (приставными, выдвижными или откидными), которыми обучающиеся могут пользоваться для отдыха и производства отдельных операций при выполнении основной работы.
Вес переносимых вручную тяжестей, когда на это затрачивается не более 1/3 рабочего времени, не должен превышать согласно трудовому законодательству:
для юношей 15 лет - 8,2 кг;
для девушек 15 лет - 5,0 кг;
для юношей 16 - 18 лет - 16,4 кг;
для девушек 16 - 18 лет - 10,2 кг.
Обучающихся моложе 15 лет запрещается привлекать к работам, связанным с переноской и передвижением тяжестей.
Для подъема, установки и снятия тяжелых деталей должны применяться подъемные приспособления или устройства (тали, тельферы, краны, стрелы, роликовые столы и т.п.), обеспечивающие безопасность операции и облегчение труда учащихся.
Размер и модель спецодежды обучающихся должны исключать возможность захватывания ее движущимися частями станков и обрабатываемыми деталями. Не должно быть свисающих или развевающихся концов (полы, галстука, косынки, передника, тесемки). Одежда должна наглухо застегиваться, свисающие концы косынок, платков, тесемок должны быть подобраны, манжеты рукавов должны плотно охватывать руки около кистей.
Размеры спецодежды должны соответствовать росту обучающихся.
Волосы у работающих должны быть закрыты плотно облегающим головным убором и подобраны под него.
Мастера, инструкторы, преподаватели производственной практики обязаны строго следить за выполнением обучающимися как в учебных мастерских, так и на предприятиях указанных требований по мерам индивидуальной защиты во время работы, а также обеспечить надлежащий уход за индивидуальными защитными приспособлениями.
Учебно-производственные мастерские должны быть полностью обеспечены противопожарным инвентарем, пенными и углекислотными огнетушителями, сигналами и прочим оборудованием. Расположение и устройство противопожарных средств должны отвечать указанным Типовым правилам. Воспрещается загромождать доступ и проходы к противопожарному инвентарю и оборудованию, а также использовать этот инвентарь и оборудование не по назначению. Электронагревательные приборы должны устанавливаться в специально отведенных помещениях.
Все мастера, инструкторы обучения должны знать правила, положения и инструкции по технике безопасности и промышленной санитарии применительно к областям техники и труда, которым обучаются обучающиеся как в учебных мастерских, так и на предприятиях.
Проведение инструктажа учащихся по технике безопасности должно быть соответственно оформлено в журнале, а на предприятии – в журнале инструктажа по технике безопасности.
На производственных участках, в учебных мастерских должны быть вывешены соответствующие плакаты по технике безопасности, предупредительные надписи и инструкции по технике безопасности.
Каждый несчастный случай, происшедший в учебно-производственных мастерских, на предприятиях, должен быть расследован и зарегистрирован. Организационно-технические причины несчастного случая должны быть немедленно устранены и приняты меры к предупреждению подобных случаев в дальнейшем.
Персонал, обслуживающий электроустановки, должен руководствоваться и строго соблюдать в практической работе Инструкцию по технике безопасности при эксплуатации электроустановок до 1000 Вт в школах и других учреждениях народного образования.
ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
УТИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРНОЙ ТАРЫ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
2.1. Анализ состояния вопроса по технологическим системам для утилизации пластмасс в сельском хозяйстве
В России создана мощная сеть предприятий технического сервиса машин и оборудования сельскохозяйственного назначения. В настоящее время предприятия испытывают трудности в связи с уменьшением численности машинно-тракторного парка в хозяйствах и снижением платежеспособности производителей сельскохозяйственной продукции. Резервом повышения экономического состояния предприятий является организация сервиса заключительной стадии жизненного цикла машин – утилизации технических средств.
Машины и механизмы являются не только потребителями материальных ресурсов, поддерживающих их работоспособность. В процессе эксплуатации, а в большей мере на заключительной стадии жизненного цикла образуются отходы в, отработанных резинотехнических и полимерных материалов, которые целесообразно использовать как вторичные ресурсы.
Под утилизацией предлагается понимать комплекс научно обоснованных технических, технологических, организационно-экономических, правовых мероприятий, процессов, нормативов по частичной и полной переработке использованных технических средств производства и сопровождающих их ресурсов, обеспечивающих ресурсосбережение и охрану природы.
Значительное место в конструкциях машин занимают детали и изделия из полимерных материалов. Потребление полимеров ежегодно возрастает в среднем на 5–6 %. В комбайнах «Нива», по данным К.С. Абрамова, были использованы пластмассовые детали из 81 наименования массой 9,64 кг, «Колос» – 91 наименование массой 9,15 кг, «Дон 1500» – 237 наименований массой 103 кг. В автомобилях КАМАЗ используются более 350 наименований пластмассовых изделий. На них приходится 1,5–2 % массы автомобиля или от 55 кг на старых моделях до 100–120 кг на новых. Предприятие намерено до 2010 года удвоить объём пластмассовых конструкций и деталей и довести его до 200–250 кг на машину.
Доля пластмассовых деталей в машинах по механизации животноводства так же возрастает от поколения к поколению машин.
Полимеры широко используются в сопутствующих изделиях: таре для масел и технических жидкостей, инструментах и приспособлениях, в упаковке запасных частей и продукции сельскохозяйственного производства.
Прогрессивным направлением утилизации отработанных пластмассовых изделий в странах мирового сообщества признана переработка их в другие изделия. Наиболее сложной и трудоёмкой технологической операцией считается сортировка твердых отходов.
Переработка вторичных полимеров затрудняется из-за частой смены производимого продукта и перерабатываемого при этом полимера: полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), полистирола (ПС), поливинилхлорида (ПВХ). Для обеспечения устойчивой работы предприятия, по мнению специалистов, производственная система должна обладать технологической гибкостью. Исходной позицией для разработки такой системы предложена дифференциация производственного процесса на характерные этапы. Выделены пять этапов переработки сырья по степени воздействия на материал и получаемый полуфабрикат или продукт. Критериями дифференциации предложены полуфабрикаты или продукты, которые имеют коммерческую ценность и могут быть реализованы на рынке вторичных полимерных материалов. Таковыми могут выступать:
1-й этап – отходы полимеров, подготовленные к переработке или транспортировке;
2-й этап – отсортированные полимерные отходы;
3-й этап – дроблёнка или агломерат;
4-й этап – гранулы вторичных полимеров или погонажные изделия;
5-й этап – изделия циклического литья или штамповки.
Технологические элементы должны работать по схеме: накопитель – станок – накопитель. Структура каждой подсистемы выполнена так, что сырьем для нее служит предыдущий полуфабрикат, а результатом ее работы является последующий промежуточный продукт или потребительское изделие. Это даёт возможность осуществить территориальную декомпозицию производственной системы переработки отходов полимеров на технологические модули определённого уровня, обеспечивающие унификацию вырабатываемого полуфабриката или продукта и стабильное взаимодействие с подсистемами высшего уровня.
Подсистему первого уровня составляют подразделения предприятий технического сервиса машин и дилерские пункты, задача которых сбор и сортировка твердых отходов на местах их образования. Продуктом подсистемы являются отходы полимеров, подготовленные для транспортировки от места образования к технологическому модулю второго уровня.
Подсистема второго уровня осуществляет приёмку вторичного полимерного сырья, сортировку по видам полимера, степени загрязненности, виду изделия и другим признакам, а также накопление отсортированных фракций и передачу их к технологическим модулям третьего уровня.
Подсистема третьего уровня проводит предварительную переработку вторичного полимерного сырья: очистку и измельчение отходов, модифицирование, стабилизацию, окрашивание, наполнение.
Подсистема четвертого уровня осуществляет термические и сдвиговые методы переработки: экструзирование, горячее прессование, каландрование. Продуктом переработки являются гранулы вторичных полимеров. Подсистемой пятого уровня выпускаются высокотехнологичные изделия методом литья под давлением, раздува, штамповки.
Для сельских предприятий, где образуются сравнительно небольшие объемы полимерных отходов и ощущается дефицит электроэнергии, имеет значение выбор технологического уровня производственной системы. Каждый последующий полуфабрикат имеет более высокую цену реализации, нежели предыдущий, однако для его производства необходимы дополнительные затраты.
Зn = Зn c + Зn х + Зn т;
З(n+1) = З(n+1) с + З(n+1) х + З(n+1) т + З(n+1) об ,
где Зn, З(n+1) – затраты на выпуск предыдущего и последующего промежуточных продуктов; Зn c З(n+1) с – затраты на сырье; Зn х, З(n+1) х – затраты на межоперационное хранение предыдущего и последующего продуктов; Зn т, З(n+1)т – затраты на транспортировку предыдущего и последующего продуктов; Зn об – затраты на переработку сырья в предыдущий продукт; З(n+1)об – затраты на переработку предыдущего продукта в последующий.
В настоящее время упаковки из синтетических полимеров, составляющих 40% бытового мусора, практически «вечны» – они не подвергается разложению. Поэтому использование пластмассовой упаковки сопряжено с образованием отходов в размере 40-50 кг/год в расчете на одного человека. В России предположительно к 2010 г. полимерные отходы составят больше одного миллиона тонн, а процент их использования до сих пор мал [11]. Учитывая специфические свойства полимерных материалов – они не подвергаются гниению, коррозии, проблема их утилизации носит, прежде всего, экологический характер. Общий объем захоронения твердых бытовых отходов только в Москве составляет около 4 млн. тонн в год. От общего уровня отходов перерабатывается только 5-7% от их массы. В усредненном составе твердых бытовых отходов, поставляемых на захоронение, 8% составляла пластмасса – это 320 тыс. тонн в год.
Решение вопросов, связанных с охраной окружающей среды, требует значительных капитальных вложений. Стоимость обработки и уничтожения отходов пластмасс примерно в восемь раз превышает расходы на обработку большинства промышленных и почти в три раза – на уничтожение бытовых отходов. Это связано со специфическими особенностями пластмасс, значительно затрудняющими или делающими непригодными известные методы уничтожения твердой тары.
Однако использование отходов полимеров позволяет существенно экономить первичное сырье (прежде всего, нефть) и электроэнергию [12].
Проблем, связанных с утилизацией полимерных отходов, достаточно много. Они имеют свою специфику, но их нельзя считать неразрешимыми. Однако решение невозможно без выполнения основных мероприятий: организации сбора, сортировки и первичной обработки амортизованных материалов и изделий; разработки системы цен на вторичное сырье, стимулирующих предприятия к их переработке; создания эффективных способов переработки вторичного полимерного сырья, а также методов его модификации с целью повышения качества; создания специального оборудования для его переработки; разработки номенклатуры изделий, выпускаемых из вторичного полимерного сырья.
Отходы пластических масс можно разделить на три группы:
а) технологические отходы производства, которые возникают при синтезе и переработке термопластов. Они делятся на неустранимые и устранимые технологические отходы. Неустранимые – это кромки, высечки, обрезки, литники, облой, грат и т.д. В отраслях промышленности, занимающихся производством и переработкой пластмасс, таких отходов образуется 5-35% [13]. Неустранимые отходы, по существу представляющие собой высококачественное сырье, по свойствам не отличаются от исходного первичного полимера. Переработка его в изделия не требует специального оборудования и производится на том же предприятии. Устранимые технологические отходы производства образуются при несоблюдении технологических режимов в процессе синтеза и переработки, то есть это – технологический брак, который может быть сведен до минимума или совсем устранен. Технологические отходы производства перерабатываются в различные изделия, используются в качестве добавки к исходному сырью и т.д.;
б) отходы производственного потребления – накапливаются в результате выхода из строя изделий из полимерных материалов, используемых в различных отраслях народного хозяйства (амортизованные шины, тара и упаковка, детали машин, отходы сельскохозяйственной пленки, мешки из-под удобрений и т.д.). Эти отходы являются наиболее однородными, малозагрязненными и поэтому представляют наибольший интерес с точки зрения их повторной переработки;
в) отходы общественного потребления, которые накапливаются у нас дома, на предприятиях общественного питания и т.д., а затем попадают на городские свалки; в конечном итоге они переходят в новую категорию отходов – смешанные отходы.
Наибольшие трудности связаны с переработкой и использованием смешанных отходов. Причина этого в несовместимости термопластов, входящих в состав бытового мусора, что требует их постадийного выделения. Кроме того, сбор изношенных изделий из полимеров у населения является чрезвычайно сложным мероприятием с организационной точки зрения и пока еще у нас в стране не налажен.
Основное количество отходов уничтожают – захоронением в почву или сжиганием. Уничтожение отходов экономически невыгодно и технически сложно. Кроме того, захоронение, затопление и сжигание полимерных отходов ведет к загрязнению окружающей среды, к сокращению земельных угодий (организация свалок) и т.д.
Однако и захоронение, и сжигание продолжают оставаться довольно широко распространенными способами уничтожения отходов пластмасс. Чаще всего тепло, выделяющееся при сжигании, используют для получения пара и электроэнергии. Но калорийность сжигаемого сырья невелика, поэтому установки для сжигания, как правило, являются экономически малоэффективными. Кроме того, при сжигании происходит образование сажи от неполного сгорания полимерных продуктов, выделение токсичных газов и, следовательно, повторное загрязнение воздушного и водного бассейнов, быстрый износ печей за счет сильной коррозии [14].
В начале 1970-х гг. прошлого века интенсивно начали развиваться работы по созданию био-, фото- и водоразрушаемых полимеров. Получение разлагаемых полимеров вызвало настоящую сенсацию, и этот способ уничтожения вышедших из строя пластмассовых изделий рассматривался как идеальный. Однако последующие работы в этом направлении показали, что трудно сочетать в изделиях высокие физико-механической характеристики, красивый внешний вид, способность к быстрому разрушению и низкую стоимость.
Существуют три основных направления развития поисковых работ по освоению биодеградируемых пластмасс: полиэфиры гидроксикарбоновых кислот; пластические массы на основе воспроизводимых природных полимеров; придание биоразлагаемости промышленным высокомолекулярным синтетическим материалам.
Одним из самых перспективных биодеградируемых пластиков для применения в упаковке в настоящее время является полилактид – продукт конденсации молочной кислоты.
Полилактид в компосте биоразлагается в течение одного месяца, усваивается он и микробами морской воды. Если биодеградируемые полиэфиры с необходимыми товарными свойствами можно получить на основе гидроксикарбоновых кислот, то пластмассы, в состав которых входит крахмал, целлюлоза, хитозан или протеин, представляют собой, как правило, композиционные материалы, содержащие самые различные добавки.
Наиболее широко из ряда природных соединений в биоразлагаемых упаковочных материалах используется крахмал.
Биоразлагаемые пластические массы на основе крахмала обладают высокой экологичностью и способностью разлагаться в компосте при 30°С в течение двух месяцев с образованием благоприятных для растений продуктов распада.
В качестве возобновляемого природного биоразлагаемого начала при получении термопластов активно разрабатываются и другие полисахариды: целлюлоза и хитозан.
Полимеры, полученные взаимодействием целлюлозы с эпоксидным соединением и ангидридами дикарбоновых кислот, полностью разлагаются в компосте за четыре недели. На их основе формованием получают бутыли, разовую посуду, пленки для мульчирования.
Стойкие к высоким и низким температурам многослойные материалы для упаковки получают из пленки целлюлозы, склеенной крахмалом, со стойкой к жирам бумагой, разрешенной к контакту с пищевыми продуктами. Такая упаковка может использоваться при запекании продуктов в электрических или микроволновых печах.
Из тройной композиции (хитозан, микроцеллюлозное волокно и желатин) получают пленки с повышенной прочностью, способные разлагаться микроорганизмами при захоронении в землю. Они применяются для упаковки, изготовления подносов и т.д.
Природные белки или протеины также привлекают разработчиков биоразлагаемых пластмасс. Для завертывания влажной пищи и изготовления коробок для пищевых продуктов создана пленка на основе цеина гидрофобного протеина. Направление по использованию природных полимеров (полисахарид, белков для изготовления биоразлагаемых пластиков) прежде всего интересно тем, что ресурсы исходного сырья постоянно возобновляемы и, можно сказать, неограниченны. Основная задача – это разработка композиционных биодеградируемых материалов, обеспечивающих необходимые свойства, приближающиеся к синтетическим многотоннажным полимерам.
Важное место занимает проблема придания свойств биоразложения хорошо освоенным промышленным полимерам: ПЭ, ПП, ПВХ, полистиролу (ПС) и полиэтилентерефталату (ПЭТФ). Так как перечисленные полимеры и изделия из них при захоронении могут храниться «вечно», то вопрос придания им способности биоразлагаться стоит особенно остро.
В настоящее время активно разрабатываются три направления:
введение в структуру биоразлагаемых полимеров молекул, содержащих в своем составе функциональные группы, способствующие ускоренному фоторазложению полимера;
получение композиций многотоннажных полимеров с биоразлагаемыми природными добавками, способными в определенной степени инициировать распад основного полимера;
направленный синтез биодеградирующих пластических масс на основе промышленно освоенных синтетических продуктов.
Разработан материал, разлагающийся в воде за 45 с при температуре 25°С. Он может найти применение для упаковывания химических добавок агротехнического назначения. Поместив упаковку с такими веществами в слегка подогретую воду, сразу получают раствор вещества. Упаковка полностью растворяется и не влияет на свойства удобрений. Аналогичный тип пластмасс получен в Японии в Токийском институте технологии. Этот биопластик синтезируется микроорганизмами и разрушается микроорганизмами, не загрязняет окружающую среду. Учитывая возросший интерес потребителей к биодеградабельным материалам японское правительство утвердило трехлетний проект системы исследований для изучения биодеградабельных полимеров по следующим направлениям: полимерные материалы, произведенные микроорганизмами; создание технологий по утилизации биомассы; разработка технологий но молекулярному конструированию и управляемому получению новых полимерных материалов; биологический поиск и изучение микроорганизмов (аэробных и анаэробных), способных образовывать биодеградабельные полимеры.
Новые полимерные материалы должны удовлетворять требованиям специалистов по охране окружающей среды. С точки зрения рециклинга природных ресурсов биодеградабельные пластмассы будут лишь способствовать ускорению протекания углеродного цикла (рис. 1).
Рис. 1.Идеальный цикл биодеградобельных полимеров в окружающей среде.
Выброшенные на свалку или захороненные в почве отходы будут саморазрушаться с выделением CO2, который в конечном счете будет потребляться микроорганизмами для синтезирования новых биодеградабельных материалов. Осуществление рециклинга полимерных отходов позволит высвободить полезные посевные площади от неконтролируемых свалок и улучшить экологическую обстановку региона. Однако организация многоступенчатых способов рециклирования требует больших затрат на отбор и сортировку отходов, которые могут быть значительно сокращены при маркировке пластмассовых изделий в процессе их изготовления. Попавшие в отходы маркированные недеградабельные изделия после вторичной переработки могут быть вновь использованы для изготовления новых изделий, что даст существенную экономию средств.
Наиболее оптимальным решением проблемы предотвращения полимерных свалок является создание экологически чистых биодеградабельных пластмасс, которым, очевидно, принадлежит будущее. Наибольший прогресс в производстве новых биодеградабельных пластмасс произойдет после создания фундаментальной технологии изготовления полимерных материалов с различными свойствами,
основные принципы которой разрабатываются в настоящее время крупнейшими лабораториями и фирмами различных стран. Еще одним подходом к решению проблемы уничтожения пластмассовых отходов является выведение особых мутаций микроорганизмов, способных разрушать синтетические полимеры.
Биоразложение полимера является сложным процессом, на скорость и завершенность которого влияют не только строение и свойства полимера, но и окружающие условия. Из окружающих условий первостепенное влияние оказывают влажность, температура, pH среды, свет, а также такой комплексный фактор, как контакт с почвой и тип почвы [15].
В последние годы исследования в области саморазрушающихся полимеров значительно сократились в основном потому, что издержки производства при получении таких полимеров, как правило, значительно выше, чем при получении обычных пластических масс, и этот способ уничтожения является экономически невыгодным.
Основной путь использования отходов пластмасс – это их утилизация, то есть повторное использование. Показано, что капитальные и эксплуатационные затраты по основным способам утилизации отходов не превышают, а в ряде случаев даже ниже затрат на их уничтожение. Положительной стороной утилизации является также и то, что получается дополнительное количество полезных продуктов для различных отраслей народного хозяйства и не происходит повторного загрязнения окружающей среды. По этим причинам утилизация является не только экономически целесообразным, но и экологически предпочтительным решением проблемы использования пластмассовых отходов. Подсчитано, что из ежегодно образующихся полимерных отходов в виде амортизованных изделий утилизации подвергается только незначительная часть (всего несколько процентов). Причиной этого являются трудности, связанные с предварительной подготовкой (сбор, сортировка, разделение, очистка и т.д.) отходов, отсутствием специального оборудования для переработки и т.д.
К основным способам утилизации отходов пластических масс относятся:
термическое разложение путем пиролиза;
разложение с получением исходных низкомолекулярных продуктов (мономеров, олигомеров);
вторичная переработка.
Пиролиз – это термическое разложение органических продуктов в присутствии кислорода или без него. Пиролиз полимерных отходов позволяет получить высококалорийное топливо, сырье и полуфабрикаты, используемые в различных технологических процессах, а также мономеры, применяемые для синтеза полимеров.
Газообразные продукты термического разложения пластмасс могут использоваться в качестве топлива для получения рабочего водяного пара. Жидкие продукты используются для получения теплоносителей. Спектр применения твердых (воскообразных) продуктов пиролиза отходов пластмасс достаточно широк (компоненты различного рода защитных
составов, смазок, эмульсий, пропиточных материалов и др.) [16].
Чтобы получать высококачественные пиролизные масла постоянного состава, необходимо соблюдать особые требования к исходному сырью. Это преимущественно должны быть отходы с высоким содержанием углеводородов. Для преобразования таких термопластов, как низкомолекулярный ПЭ или атактический ПП, применяют низкотемпературный жидкофазный пиролиз в непрерывно или периодически работающих реакторах. Область рабочих температур в этом случае определяется перерабатываемым продуктом. Например, отходы ПВХ и побочные продукты выше 200°С отщепляют хлороводород, а при дальнейшей термической обработке (выше 400°С) разлагаются на технический углерод и углеводороды. Жидкофазный пиролиз ПС при температурах выше 350°С ведет к образованию стирола с высоким выходом. Низкомолекулярный ПЭ пиролируется при 400-450°С, при этом получают алифатические богатые олефинами масла и алифатические воски. Атактический ПП термически разлагается в области температур 400-500 °С. В некоторых случаях в области низких температур находят применение реакторы с псевдоожиженным слоем.
Для получения низкомолекулярного сырья из таких особых видов отходов полимеров, как смеси термопластов, кабельная изоляция, применяют высокотемпературный пиролиз, при этом большая производительность достигается только в случае непрерывных методов.
Образующиеся в процессе пиролиза низкомолекулярные предельные углеводороды подвергаются последующему крекингу с целью увеличения выхода непредельных соединений, используемых при синтезе полиолефинов.
Разработаны также процессы каталитического гидрокрекинга для превращения полимерных отходов в бензин и топливные масла.
Многие полимеры в результате обратимости реакции образования могут снова разлагаться до исходных веществ.
Для практического использования имеют значение способы расщепления ПЭТФ, полиамидов (ПА) и вспененных полиуретанов. Продукты расщепления используют снова в качестве сырья для проведения процесса поликонденсации или как добавки к первичному материалу. Однако имеющиеся в этих продуктах примеси часто не позволяют получать высококачественные полимерные изделия, например, волокна, но чистота их достаточна для изготовления литьевых масс, легкоплавких и растворимых клеев.
Гидролиз является реакцией, обратной поликонденсации. С его помощью при направленном действии воды по местам соединения компонентов поликонденсаты разрушаются до исходных соединений. Гидролиз происходит под действием экстремальных температур и давлений. Глубина протекания реакции зависит от pH среды и используемых катализаторов.
Этот способ использования отходов энергетически более выгоден, чем пиролиз, так как в оборот возвращаются высококачественные химические продукты.
По сравнению с гидролизом для расщепления отходов ПЭТФ более экономичен другой способ – гликолиз. Деструкция происходит при высоких температурах и давлении в присутствии этиленгликоля и с участием катализаторов до получения чистого дигликольтерефталата. По этому принципу можно также переэтерифицировать карбаматные группы в полиуретане.
Все же самым распространенным термическим методом переработки отходов ПЭТФ является их расщепление с помощью метанола – метанолиз. Процесс протекает при температуре выше 150 °С и давлении 1,5 МПа, ускоряется катализаторами переэтерификации. Этот метод очень экономичен. На практике применяют и комбинацию методов гликолиза и метанолиза [17].
В настоящее время наиболее приемлемым для России является вторичная переработка отходов полимерных материалов механическим рециклингом, так как этот способ переработки не требует дорогого специального оборудования и может быть реализован в любом месте накопления отходов.
Далее рассмотрим основные методы вторичной переработки наиболее распространенных полимерных материалов.
При анализе технологий переработки вторичных полимеров рассматривались некоторые технологические операции.
Проблем, связанных с утилизацией полимерной тары, достаточно много. Они имеют свою специфику, но их нельзя считать неразрешимыми. Однако решение невозможно без организации сбора, сортировки и первичной обработки амортизованных материалов и изделий; без разработки системы цен на вторичное сырье, стимулирующих предприятия к их переработке; без создания эффективных способов переработки вторичного полимерного сырья, а также методов его модификации с целью повышения качества; без создания специального оборудования для его переработки; без разработки номенклатуры изделий, выпускаемых из вторичного полимерного сырья.
2.2. Технология переработки вторичного полиолефинового
сырья в гранулят
Для превращения отходов термопластов в сырье, пригодное для последующей переработки в изделия, необходима его предварительная обработка. Выбор способа предварительной обработки зависит в основном от источника образования отходов и степени их загрязненности. Так, однородные отходы производства и переработки ПЭНП обычно перерабатывают на месте их образования, для чего требуется незначительная предварительная обработка – главным образом измельчение и грануляция.
Отходы в виде вышедших из употребления изделий требуют более основательной подготовки. Предварительная обработка отходов сельскохозяйственной ПЭ пленки, мешков из под удобрений, отходов из других компактных источников, а также смешанных отходов включает следующие этапы: сортировка (грубая) и идентификация (для смешанных от-ходов), измельчение, разделение смешанных отходов, мойка, сушка. После этого материал подвергают грануляции. Предварительная сортировка предусматривает грубое разделение отходов по различным признакам: цвету, габаритам, форме и, если это нужно и возможно, – по видам пластмасс. Предварительную сортировку производят, как правило, вручную на столах или ленточных конвейерах; при сортировке одновременно удаляют из отходов различные посторонние предметы и включения. Разделение смешанных (бытовых) отходов термопластов по видам проводят следующими основными способами: флотационным, разделением в тяжелых средах, аэросепарацией, электросепарацией, химическими методами и методами глубокого охлаждения [21]. Наибольшее распространение получил метод флотации, который позволяет разделять смеси таких промышленных термопластов, как ПЭ, ПП, ПС и ПВХ. Разделение пластмасс производится при добавлении в воду поверхностно-активных веществ, которые избирательно изменяют их гидрофильные свойства. В некоторых случаях эффективным способом разделения полимеров может оказаться растворение их в общем растворителе или в смеси растворителей. Обрабатывая раствор паром, выделяют ПВХ, ПС и смесь полиолефинов; чистота продуктов – не менее 96%.
Методы флотации и разделения в тяжелых средах являются наиболее эффективными и экономически целесообразными из всех перечисленных выше.
Вышедшие из употребления ПО отходы с содержанием посторонних примесей не более 5% со склада сырья поступают на узел сортировки отходов 1, в процессе которой из них удаляют случайные инородные включения и выбраковывают сильно загрязненные куски (рис 2).
Рисунок. 2. Схема вторичной переработки полиолефинов в гранулы:
1 – узел сортировки отходов; 2 – дробилка; 3 – моечная машина; 4 – центрифуга; 5 – сушильная установка; 6 – гранулятор.
Отходы, прошедшие сортировку, измельчают в ножевых дробилках 2 мокрого или сухого измельчения до получения рыхлой массы с размером частиц 2-9 мм [22]. Производительность измельчительного устройства определяется не только его конструкцией, числом и длиной ножей, частотой вращения ротора, но и видом отходов. Так, самая низкая производительность при переработке отходов пенопластов, которые занимают очень большой объем и которые трудно компактно загрузить. Более высокая производительность достигается при переработке отходов пленок, волокон, выдувных изделий.
Для всех ножевых дробилок характерной особенностью является повышенный шум, который связан со спецификой процесса измельчения вторичных полимерных материалов. Для снижения уровня шума измельчитель вместе с двигателем и вентилятором заключают в шумозащитный кожух, который может выполняться разъемным и иметь специальные окна с заслонками для загрузки измельчаемого материала.
Измельчение – очень важный этап подготовки отходов к переработке, так как степень измельчения определяет объемную плотность, сыпучесть и размеры частиц получаемого продукта. Регулирование степени измельчения позволяет механизировать процесс переработки, повысить качество материала за счет усреднения его технологических характеристик, сократить продолжительность других технологических операций, упростить конструкцию перерабатывающего оборудования.
Весьма перспективным способом измельчения является криогенный, который позволяет получать порошки из отходов со степенью дисперсности 0,5-2 мм. Использование порошковой технологии [23] имеет ряд преимуществ: снижение продолжительности смешения; сокращение расхода энергии и затрат рабочего времени на текущее обслуживание смесителей; лучшее распределение компонентов в смеси; уменьшение деструкции макромолекул и др.
Из известных методов получения порошкообразных полимерных материалов, используемых в химической технологии, для измельчения отходов термопластов наиболее приемлемым является способ механического измельчения. Механическое измельчение можно осуществлять двумя путями: криогенным способом (измельчение в среде жидкого азота или другого хладоагетна) и при обычных температурах в среде дезагломерирующих ингредиентов, которые являются менее энергоемкими.
Далее измельченные отходы подают на отмывку в моечную машину Отмывку ведут в несколько приемов специальными моющими смесями. Отжатую в центрифуге 4 массу с влажностью 10-15% подают на окончательное обезвоживание в сушильную установку 5, до остаточного содержания влаги 0,2%, а затем в гранулятор. Для сушки отходов применяют сушилки различных типов: полочные, ленточные, ковшевые, с «кипящим» слоем, вихревые и т.д.
Грануляция является заключительной стадией подготовки вторичного сырья для последующей переработки в изделия. Эта стадия особенно важна для ВПЭНП в связи с его низкой насыпной плотностью и трудностью транспортирования. В процессе гранулирования происходит уплотнение материала, облегчается его дальнейшая переработка, усредняются характеристики вторичного сырья, в результате чего получают материал, который можно перерабатывать на стандартном оборудовании.
Вторичные гранулированные материалы получают в зависимости от последовательности процессов резки и охлаждения двумя способами: грануляцией на головке и подводным гранулированием. Выбор способа гранулирования зависит от свойств перерабатываемого термопласта и особенно от вязкости его расплава и адгезии к металлу.
Производительность процесса гранулирования зависит от вида вторичного термопласта и его реологических характеристик [14]. Исследования гранулята ВПЭ свидетельствуют о том, что его вязкотекучие свойства практически не отличаются от свойств первичного ПЭ, то есть его можно перерабатывать при тех же режимах экструзии и литья под давлением, что и первичный ПЭ. Однако получаемые изделия характеризуются низкими качеством и долговечностью. Из гранулята получают упаковки для товаров бытовой химии, вешалки, детали строительного назначения, сельскохозяйственные орудия, поддоны для транспортировки грузов, вытяжные трубы, облицовку дренажных каналов, безнапорные трубы для мелиорации и другие изделия. Эти изделия получают из «чистого» вторичного сырья. Однако более перспективным является добавление вторичного сырья к первичному в количестве 20-30%. Введение в полимерную композицию пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей позволяет увеличить эту цифру до 40-50%.
Это повышает физико-механические характеристики изделий, однако их долговечность (при эксплуатации в жестких климатических условиях) составляет всего 0,6-0,75% от долговечности изделий из первичного полимера. Более эффективный путь – модификация вторичных полимеров, а также создание высоконаполненных вторичных полимерных материало и необратимо ухудшает эксплуатационные свойства материалов.
2.3. Вторичная переработка поливинилхлорида
В процессе переработки полимеры подвергаются воздействию высоких температур, сдвиговых напряжений и окислению, что приводит к изменению структуры материала, его технологических и эксплуатационных свойств. На изменение структуры материала решающее влияние оказывают термические и термоокислительные процессы. ПВХ – один из наименее стабильных карбоцепных промышленных полимеров. Реакция деструкции ПВХ – дегидрохлорирование начинается уже при температурах выше 100°С, а при 160°С реакция протекает очень быстро. В результате термоокисления ПВХ происходят агрегативные и дезагрегативные процессы – сшивание и деструкция.
Деструкция ПВХ сопровождается изменением начальной окраски полимера из-за образования хромофорных группировок и существенным ухудшением физико-механических, диэлектрических и других эксплуатационных характеристик. В результате сшивания происходит превращение линейных макромолекул в разветвленные и, в конечном счете, всшитые трехмерные структуры; при этом значительно ухудшаются растворимость полимера и его способность к переработке. В случае пластифицированного ПВХ сшивание уменьшает совместимость пластификатора с полимером, увеличивает миграцию пластификатора
Наряду с учетом влияния условий эксплуатации и кратности переработки вторичных полимерных материалов, необходимо оценить рациональное соотношение отходов и свежего сырья в композиции, предназначенной к переработке. При экструзии изделий из смешанного сырья существует опасность брака из-за разной вязкости расплавов, поэтому предлагается экструдировать первичный и вторичный ПВХ на разных машинах, однако порошкообразный ПВХ практически всегда можно смешивать с вторичным полимером [14].
Важной характеристикой, определяющей принципиальную возможность вторичной переработки ПВХ отходов (допустимое время переработки, срок службы вторичного материала или изделия), а также необходимость дополнительного усиления стабилизирующей группы, является время термостабильности.
Однородные производственные отходы, как правило, подвергаются вторичной переработке, причем в случаях, когда глубокому старению подвергаются лишь тонкие слои материала.
В некоторых случаях рекомендуется использовать абразивный инструмент для снятия деструктированного слоя с последующей переработкой материала в изделия, которые не уступают по свойствам изделиям, полученным из исходных материалов. Для отделения полимера от металла (провода, кабели) используют пневматический способ. Обычно выделенный пластифицированный ПВХ может использоваться в качестве изоляции для проводов с низким напряжением или для изготовления изделий методом литья под давлением. Для удаления металлических и минеральных включений может быть использован опыт мукомольной промышленности, основанный на применении индукционного способа, метод разделения по магнитным свойствам. Для отделения алюминиевой фольги от термопласта используют нагрев в воде при 95-100°С. Предлагается негодные контейнеры с этикетками погружать в жидкий азот или кислород с температурой не выше – 500°С для придания этикеткам или адгезиву хрупкости, что позволит затем их легко измельчить и отделить однородный материал, например бумагу.
Энергетически экономичен способ сухой подготовки пластмассовых отходов с помощью компактора. Способ рекомендуется для переработки отходов искусственных кож (ИК), линолеумов из ПВХ и включает ряд технологических операций: измельчение, сепарацию текстильных волокон, пластикацию, гомогенизацию, уплотнение и грануляцию; можно также вводить добавки. Подкладочные волокна отделяются трижды – после первого ножевого дробления, после уплотнения и вторичного ножевого дробления. Получают формовочную массу, которую можно перерабатывать литьем под давлением, содержащую еще волокнистые компоненты, которые не мешают переработке, а служат наполнителем, усиливающим материал. Основными видами отходов на основе ненаполненных ПВХ являются нежелатинизированный пластизоль, технологические отходы и бракованные изделия. На предприятиях легкой промышленности России действует технология переработки отходов пластизоля методами литья под давлением. перерабатывали методом литья под давлением. Пластизольная крошка в количестве.
Для переработки отходов методом литья под давлением, как правило, применяют машины, работающие по типу интрузии, с постоянно вращающимся шнеком, конструкция которого обеспечивает самопроизвольный захват и гомогенизацию отходов.
Одним из перспективных методов использования отходов ПВХ является многокомпонентное литье. При таком способе переработки изделие имеет наружный и внутренний слои из различных материалов. Наружный слой – это, как правило, товарные пластмассы высокого качества, стабилизированные, окрашенные, имеющие хороший внешний вид. Внутренний слой – вторичное поливинилхлоридное сырье. Переработка термопластов данным методом позволяет значительно экономить дефицитное первичное сырье, сокращая его потребление более чем в два раза.
В настоящее время одним из наиболее эффективных способов переработки отходов полимерных материалов на основе ПВХ с целью их утилизации является метод упруго-деформационного диспергирования, основанный на явлении множественного разрушения в условиях комбинированного воздействия на материал высокого давления и сдвиговой деформации при повышенной температуре.
Переработку отходов безосновных пластифицированных ПВХ-материалов (сельхозпленка, изоляционная пленка, ПВХ-шланги) методом упруго-деформационного диспергирования с получением качественного высокодисперсного вторичного материала можно проводить без технологических затруднений при более широком варьировании режимов диспергирования. Образуется более тонкодисперсный продукт с размером частиц 240-335 мкм, преимущественно сферической формы.
Упруго-деформационное воздействие при диспергировании жестких ПВХ-материалов (ударопрочный материал для бутылок под минеральную воду, сантехнические ПВХ-трубы и др.) необходимо проводить при более высоких температурах (170 – 180 – 70°С), степени загрузки не более 40% и минимальной скорости вращения шнека 35 об/мин. При отклонении от заданных режимов диспергирования наблюдаются технологические затруднения и ухудшение качества получаемого вторичного продукта по дисперсности.
В процессе переработки отходов ПВХ-материалов одновременно с диспергированием можно осуществлять модификацию полимерного материала путем введения в исходное сырье 1-3 масс. частей металлсодержащих термостабилизаторов и 10-30 масс. частей пластификаторов. Это приводит к повышению запаса термостабильности при использовании стеаратов металлов на 15-50 мин и улучшению показателя текучести расплава, переработанного совместно со сложноэфирными пластификаторами материала на 20-35%, а также улучшению технологичности процесса диспергирования.
Получаемые вторичные ПВХ-материалы, благодаря высокой дисперсности и развитой поверхности частиц, обладают поверхностной активностью. Это свойство образующихся порошков предопределило их весьма хорошую совместимость с другими материалами, что позволяет использовать их для замены (до 45% масс.) исходного сырья при получении тех же или новых полимерных материалов. Для переработки отходов ПВХ могут быть также использованы двухшнековые экструдеры. В них достигается прекрасная гомогенизация смеси, а процесс пластикации осуществляется в более мягких условиях. Так как двухшнековые экструдеры работают по принципу вытеснения, то время пребывания полимера в них при температуре пластикации четко определено и его задержка в зоне высоких температур исключается. Это предотвращает перегрев и термодеструкцию материала. Равномерность прохождения полимера по цилиндру обеспечивает хорошие условия для дегазации в зоне пониженного давления, что позволяет удалять влагу, продукты деструкции и окисления и другие летучие, как правило, содержащиеся в отходах.
Одним из традиционных методов переработки отходов полимерных материалов является прессование, в частности, наиболее распространенным может быть назван метод «Регал-Конвертер». Помол отходов равномерной толщины на транспортной ленте подают в печь и расплавляют. Пластицированная таким образом масса затем спрессовывается. Предложенным методом перерабатывают смеси пластмасс с содержанием посторонних веществ более 50%.
Существенным недостатком метода прессового спекания полимерных отходов является слабое перемешивание компонентов смеси, что приводит к снижению механических показателей получаемых материалов. Проблема регенерации отходов ПВХ-пластиков в настоящее время интенсивно разрабатывается, однако имеется немало трудностей, связанных прежде всего с наличием наполнителя. Некоторые разработчики пошли по пути выделения полимера из композита с последующим его использованием. Однако зачастую эти технологические варианты неэкономичны, трудоемки и пригодны для узкого ассортимента материалов.
Известные способы прямого термоформования либо требуют высоких дополнительных затрат (подготовительные операции, добавка первичного полимера, пластификаторов, использование специального оборудования), либо не позволяют перерабатывать высоконаполненные отходы, в частности, ПВХ-пластиков.
2.4 Утилизация полистирольных пластиков
Отходы полистирола накапливаются в виде вышедших из употребления изделий из ПС и его сополимеров (хлебницы, вазы, сырницы, различная посуда, решетки, банки, вешалки, облицовочные листы, детали торгового и лабораторного оборудования и т.д.), а также в виде промышленных (технологических) отходов ПС общего назначения, ударопрочного ПС (УПС) и его сополимеров.
Вторичное использование полистирольных пластиков может идти по следующим путям утилизации:
сильно загрязненных промышленных отходов;
технологических отходов УПС и АБС-пластика методами литья под давлением, экструзии и прессования;
изношенных изделий;
отходов пенополистирола (ППС);
смешанных отходов.
Сильно загрязненные промышленные отходы образуются в производстве ПС и полистирольных пластиков при чистке реакторов, экструдеров и технологических линий в виде кусков различной величины и формы. Эти отходы вследствие загрязненности, неоднородности и низкого качества в основном уничтожают путем сжигания. Возможна их утилизация деструкцией, с использованием получаемых жидких продуктов в качестве топлива.
Возможность присоединения к бензольному кольцу полистирола ионогенных групп позволяет получать на его основе иониты. Растворимость полимера в процессе переработки и эксплуатации также не меняется. Поэтому для получения механически прочных ионитов можно применять технологические отходы и изношенные полистирольные изделия, молекулярную массу которых путем термической деструкции доводят до значений, которые требуются по условиям синтеза ионитов (40-50 тыс. ед.). Последующее хлорметилирование полученных продуктов приводит к получению соединений, растворимых в воде, что свидетельствует о возможности использования вторичного полистирольного сырья для получения растворимых полиэлектролитов.
Технологические отходы ПС (так же, как и ПО) по своим физико-механическим и технологическим свойствам не отличаются от первичного сырья. Эти отходы являются возвратными и в основном используются на тех предприятиях,где они образуются. Их можно добавлять к первичному ПС или использовать в качестве самостоятельного сырья при производстве различных изделий.
Значительное количество технологических отходов (до 50%) образуется в процессе переработки полистирольных пластиков литьем под давлением, экструзией и вакуум-формованием, возврат которых в технологические процессы переработки позволяет значительно повысить эффективность использования полимерных материалов и создавать безотходные производства в промышленности переработки пластмасс.
АБС-пластики широко применяются в автомобилестроении для изготовления крупных деталей автомобилей, при производстве сантехнического оборудования, труб, товаров народного потребления и т.д. В связи с увеличением потребления стирольных пластиков растет и количество отходов, использование которых является экономически и экологически целесообразным с учетом возрастания стоимости сырья и уменьшения его ресурсов. Во многих случаях вторичное сырье можно использовать для замены первичных материалов.
Установлено, что при неоднократной переработке АБС полимера в нем протекают два конкурирующих процесса: с одной стороны, частичная деструкция макромолекул, с другой – частичная межмолекулярная сшивка, возрастающие по мере увеличения числа циклов переработки. При выборе способа переработки экструзионного АБС доказана принципиальная возможность формования изделий методами прямого прессования, экструзии, литья под давлением. Эффективной технологической стадией переработки отходов АБС является сушка полимера, позволяющая довести содержание влаги в нем до уровня, не превышающего 0,1%. В этом случае устраняется образование таких дефектов в материале, возникающих от избытка влаги, как чешуйчатая поверхность, серебристость, расслаивание изделий по толщине; от предварительной сушки свойства материала улучшаются на 20-40 %.
Однако способ прямого прессования оказывается малопроизводительным, а экструзия полимера затрудняется из-за его высокой вязкости.
Перспективной представляется переработка технологических отходов АБС полимера методом литья под давлением. При этом для улучшения текучести полимера необходимо вводить технологические добавки. Добавка к полимеру облегчает процесс переработки АБС полимера, так как приводит к увеличению подвижности макромолекул, гибкости полимера и снижению его вязкости.
Полученные по такому способу изделия по своим эксплутационным показателям не уступают изделиям из первичного полимера, а порой даже превосходят их.
Бракованные и изношенные изделия можно утилизировать измельчением с последующим формованием полученной крошки в смеси с первичными материалами или в качестве самостоятельного сырья.
Значительно более сложная ситуация наблюдается в области утилизации изношенных изделий из ПС, в том числе вспененных пластиков. За рубежом основными путями их утилизации являются пиролиз, сжигание, фото или биоразложение, захоронение. Амортизованные изделия культурно-бытового назначения, а также промышленности полимерных, строительных, теплоизоляционных материалов и других можно подвергать повторной переработке в изделия. В основном это касается изделий из ударопрочного ПС.
Блочный ПС необходимо перед повторной переработкой совмещать с ударопрочным ПС (в соотношении 70:30), модифицировать другими способами или подвергать вторичной переработке его сополимера с акрилонитрилом, метилметакрилатом (МС) или тройные сополимеры с МС и акрилонитрилом (МСН). Сополимеры МС и МСН отличаются более высокой стойкостью к атмосферному старению (по сравнению с ударопрочными композициями), что имеет большое значение при последующей переработке. Вторичный ПС можно добавлять к ПЭ. Для превращения отходов полистирольных пленок во вторичное полимерное сырье их подвергают агломерированию в роторных агломераторах. Низкое значение ударной вязкости ПС обусловливает быстрое измельчение (по сравнению с другими термопластами). Однако высокая адгезионная способность ПС приводит, во-первых, к слипанию частиц материала и образованию крупных агрегатов до того (80°С), как материал становится пластичным (130°С), и, во-вторых, к прилипанию материала к перерабатывающему оборудованию. Это значительно затрудняет агломерирование ПС по сравнению с ПЭ, ПП и ПВХ.
Отходы ППС можно растворять в стироле, а затем полимеризовать в смеси, содержащей измельченный каучук и другие добавки. Полученные таким способом сополимеры характеризуются достаточно высокой ударной прочностью.
В настоящее время перед перерабатывающей промышленностью стоит проблема переработки смешанных отходов пластмасс. Технология переработки смешанных отходов включает сортировку, помол, промывку, сушку и гомогенизацию. Полученный из смешанных отходов вторичный ПС обладает высокими физико-механическими показателями, его можно в расплавленном состоянии добавлять в асфальт и битум. При этом снижается их стоимость, и прочностные характеристики возрастают примерно на 20%.
Для повышения качества вторичного полистирольного сырья проводят его модификацию. Для этого необходимы исследования его свойств в процессе термостарения и эксплуатации. Старение ПС пластиков имеет свою специфику, которая наглядно проявляется особенно для ударопрочных материалов, которые помимо ПС содержат каучуки.
При термообработке материалов из ПС (при 100-200°С) его окисление идет через образование гидропероксидных групп, концентрация которых в начальной стадии окисления быстро растет, с последующим образованием карбонильных и гидроксильных групп.
Гидропероксидные группы инициируют процессы фотоокисления, протекающие при эксплуатации изделий из ПС в условиях воздействия солнечной радиации. Фотодеструкция инициируется также ненасыщенными группами, содержащимися в каучуке. Следствием комбинированного влияния гидропероксидных и ненасыщенных групп на ранних стадиях окисления и карбонильных групп на более поздних стадиях является меньшая стойкость к фотоокислительной деструкции изделий из ПС по сравнению с ПО. Наличие ненасыщенных связей в каучуковой составляющей УПС при его нагревании приводит к автоускорению процесса деструкции.
2.5. Технологические схемы вторичной переработки полимерных материалов
Предприятия, синтезирующие и перерабатывающие пластики, успешно утилизируют их, измельчают (дробят) переплавляют и пускают снова в рецикл или порциями добавляют в исходные материалы, используют в виде смесей [29].
В будущем предполагается кодирование полимеров (указание номера кода на донышках изделий или других местах). Рекомендуют следующую нумерацию: ПЭТФ-1; ПЭВП-2; ПВХ-3; ПЭНП-4; ПП-5; ПС-6; все остальные – 7.
Устранение неприятного запаха рецикловых полимерных материалов. Запах проявляется от молочных бидонов, бутылок из-под масел и т.д. и обусловлен образующимися альдегидами: ацетальдегидом, пропаналем, бутаналем и др. Для его устранения в рециклат необходимо вводить немигрирующий на поверхность изделий полиалкиленимин. При экструдировании такая смесь приобретает стабильность и уже не имеет запаха [30].
В нашей стране разработаны технологические приемы переработки отдельных полимеров в отдельные изделия различного назначения. Например, отходов ПЭ пленки в трубы для сельского хозяйства или во вторичную ПЭ пленку [29]. Технология традиционного материального рецикла не обеспечивает получение рециклатов, сравнимых по качеству с первичными полимерами в основном из-за того, что не может удалить все загрязнения и примеси, особенно внутренние. Необходимо отделение полимеров друг от друга. Например, ГГОХ от ПЭТФ, так как они несовместимы даже, если в массе присутствует одна бутыль из ПВХ на 2000 бутылей ПЭТФ. К тому же при переработке ПВХ выделяется хлор.
Перестабилизация рецикловых полимеров для получения изделий высокого качества. Для этих целей в рециклат предлагается вводить термо- и светостабилизаторы, так как без них новые изделия стареют и разлагаются значительно быстрее. Изделия для внутреннего использования стабилизируют термостабилизаторами. Стабилизация ПП позволяет выдерживать температуру 150°С до хрупкого состояния в течение 22 дней, в то время как нестабилизированный сохраняется 16 дней [10].
В соответствии с поставленной задачей и целями научного исследования был исследован стационарный непрерывный технологический процесс вторичной переработки отходов шнековом агрегате.
Технологический процесс осуществляется следующим образом: отходы поступают на участок сортировки 1. Из них удаляют случайные инородные и металлические включения. Далее отходы полимеров непрерывно загружаются через загрузочный бункер с левой стороны поверхности валков вальцов. Под действием сдвиговых напряжений и сил адгезии отходы термопластов затягиваются в межвалковый зазор и транспортируются вдоль оси валков. В процессе переработки происходит плавление отходов, удаление летучих компонентов, пластикация. Возможно также модифицирование различными добавками и окрашивание расплава. Для гранулирования вальцуемого материала расплав полимера снимается специальным ножом с противоположной стороны поверхности валков и направляется в межвитковое пространство шнека отборочно-шнекового устройства 4. Захватываясь витками шнека, расплав полимера транспортируется к зоне выгрузки, где продавливается через формующее отверстие с образованием прутков (стренгой) заданного поперечного сечения. Полученные стренги охлаждаются устройством 5, ориентируется за счет тянущего устройства 6, далее режутся ножом 7.Полученные гранулы собираются в емкости 8. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Рис.3.Схема технологического процесса вторичной переработки термопластичных отходов.
Для технологического процесса вторичной переработки отходов полимерных можно использовать лабораторный вариант валково-экструзионного оборудования на базе вальцов Лб 80/80 200 (рис. 4.).
Рис. 4.Валково-шнековый агрегат – на базе вальцов с диаметром валков 80мм и длиной 200мм.
Лабораторный валково-шнековый агрегат представляет собой два горизонтально расположенных полыхвалка, вращающихся навстречу друг другу с разными окружными скоростями. Для поддержания температуры переработки (T = 130°C) агрегат снабжен системой термостатирования. Привод валков осуществляется от электродвигателя постоянного тока. Крутящий момент с вала электродвигателя передается через муфту, редуктор, передаточные шестерни на задний валок и через фрикционную передачу на передний валок.
Валково-шнековая технология переработки – это совмещенный технологический процесс вальцевания и экструзии. Экспериментальная установка (ЭУ) представляет собой валково-шнековый агрегат (положительное решение №20099100295/05) (рис 5).
Рисунок. 5. (схема валково-шнекового агрегата)
ЭУ содержит рабочий валок 1, привод которого осуществляется от мотор-редуктора 8 через муфту 9, его обогрев осуществляется с помощью электрообогревателя 11 и задний валок 2 который является неподвижным, в нем расположено загрузочное отверстие 5 расположенное в зоне максимального давления под углом, равным углу подъема винтовой нарезки шнека. Внутри валка установлен шнек 3 привод, которого осуществляется от мотор-редуктора 7 через муфту 6. Шнек 3 осуществляет захват материала, транспортировку и создание давления перед формующей головкой 4.Обогрев валков осуществляется с помощью тенов 11 расположенных по образующей внутри бочки валков. Величина межвалкового зазора регулируется с помощью устройства 10.
Валково-шнековый агрегат работает следующим образом: Отходы полимерного материала непрерывно загружаются на поверхность валков с одной стороны вальцов, под действием температуры происходит плавление материала, его транспортировка вдоль оси валков по направлению к загрузочному отверстию 5, где за счет максимального давления расплав продавливается в загрузочное отверстие 5 и захватываясь витками шнека 3 транспортируется в сторону формующей головки 4 с образованием профиля на выходе заданного сечения. Проведенный сравнительный анализ имеющихся технологий по переработке отходов полимеров, представленной технологией, показал, что удельная мощность затрачиваемая на производство 1 кг продукции по разработанной технологии, даже на лабораторном оборудовании, ниже чем у имеющихся аналогов (табл. 2). Были проведены эксперименты по определению влияния технологических и конструктивных параметров процесса вторичной переработки отходов полимерной тары и упаковки на валково-шнековом агрегате на физико-механические и качественные показатели получаемого вторичного материала.
Таблица 2.
Сравнительный анализ по переработке отходов полимеров.
Технология
Удельная мощность, кВт
·ч/кг
1
Завод вторичной переработки полимеров "MINIMUM" (группа компаний «АЛЕРКО», г. Ростов-на-Дону)
1,59
2
Переработка на валково-шнековом агрегате (Диаметр валков 80 мм; Диаметр шнека 25 мм) (ТамбГТУ, кафедра ПП и УП)
1,014
3
Линии грануляции
SM-75WPR (ООО «Арсенал Индустрия», Московская область)
1,196
На рис. 6-7 представлены графические зависимости предела прочности , остаточного относительного удлинения от частоты вращения валка при различных частотах вращения шнека.
Рис. 6 Зависимость предела прочности от частоты вращения валка при различных частотах вращения шнека
Рис. 7 Зависимость относительного остаточного удлинения от частоты вращения валка при различных частотах вращения шнека
Анализ графических зависимостей показывает, что наибольшее влияние на физико-механические показатели вторичного материала вносит воздействие валкового оборудования за счет больших сдвиговых деформаций, в то время как воздействие шнека незначительно влияет на структуру получаемого материла, это объясняется недостаточной сдвиговой деформацией в межвитковом пространстве и малым временем пребывания в винтовых каналах шнека.
Таким образом, использование разработанной технологии позволяет производить утилизацию отходов полимерной тары и упаковки и может быть установлено в любом месте скопления полимерной тары, поскольку не предполагает использование сложных технических и технологических узлов. Между тем, исключение стадий дробления (что является достаточно трудоемким и энергоемким процессами для отходов упаковочного полимерного материала) и сушки приводит к снижению энергозатрат и, следовательно, к уменьшению себестоимости получаемого вторичного материала, который может быть использован для получения изделий технического назначения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполненная выпускная квалификационная работа позволила сделать следующие выводы:
Основу учебной деятельности учащихся составляет процесс усвоения знаний, овладение навыками, структурно включающий следующие компоненты: восприятие учебного материала, его осознание и осмысленное запоминание, обобщение и систематизацию, применение. Все его компоненты тесно взаимосвязаны в реальном учебном процессе: восприятие с запоминанием; запоминание с применением; применение знаний с систематизацией и уточнением ранее воспринятого.
Формы организации обучения – это внешнее выражение согласованной деятельности преподавателя и учащихся, осуществляемой в определённом порядке и режиме. Они имеют социальную обусловленность, возникают и совершенствуются в связи с развитием дидактических систем.
В заключение следует отметить, что острота проблемы, несмотря на достаточное количество путей решения, определяется увеличением уровня образования и накопления промышленных отходов. Усилия стран направлены, прежде всего, на предупреждение и минимизацию образования отходов, а затем на их рециркуляцию, вторичное использование и разработку эффективных методов окончательной переработки, обезвреживания и окончательного удаления, а захоронения только отходов, не загрязняющих окружающую среду. Все эти мероприятия, бесспорно, уменьшают уровень негативного воздействия отходов промышленности на природу, но не решают проблему прогрессирующего их накопления в окружающей среде и, следовательно, нарастающей опасности проникновения в биосферу вредных веществ под влиянием техногенных и природных процессов. Разнообразие продукции, которая при современном развитии науки и техники может быть безотходно получена и потреблена, весьма ограничено, достижимо лишь на ряде технологических цепей и только высокорентабельными отраслями и производственными объединениями.
Ранее считавшееся перспективным способом снижения загрязнения окружающей среды сжигание токсичных бытовых и сельскохозяйственных отходов, при котором исключение загрязнения окружающей среды высокотоксичными веществами, возможно только на крайне специальных дорогостоящих заводах, не окупающих в результате своей деятельности затраты на строительство и эксплуатацию. Движение к минимизации негативного воздействия промышленных отходов на окружающую среду следует осуществлять по двум магистральным направлениям:
технологическое – повышение экологической безопасности производства;
экозащитное – стабилизация и изоляция опасных отходов от природной среды.
Знание технологического оборудования применяемого для утилизации полимеров является неотъемлемой частью в знаниях специалиста по утилизации полимерных отходов, а так же устранить мелкие неполадки, возникающие в процессе утилизации отходов. Достижение высокой эффективности утилизации полимерных отходов должно быть обеспечено качественно новыми технологиями производства. Технологичность, высокое качество продукции, снижение затрат на ее производство должно быть положено в основу интенсификации отрасли на базе промышленных технологий.
Цель и задачи выпускной квалификационной работы были достигнуты.
БИБЛИОГРАФИЯ
Андрейцев, Д.Ф. Технические и экономические проблемы вторичной переработки и использования полимерных материалов / Д.Ф. Андрейцев, Т.Е. Артемьева, С.А. Вильниц. – М., 1972. – 83 с.
Аристархов, Д.В. Технологии переработки отходов растительной биомассы, технической резины и пластмассы / Д.В.Аристархов, Г.И. Журавский [и др.] // Инженерно-физический журнал. – 2001. – № 6. – С. 152 – 156.
Бабурова И.В.,. Культура современного урока (текст). – С.В. Бадмаева, и др М..: Издательство «Российское педагогическое агенство» 1997. С92.
Барикханова Л.Ю. Педогагическая импровизация в деятельности учителя: Автор. Дис. На соискание учёной степени кандидат пед наук 13.00.01. Красноярск. 1990.-18./1/с.
Бобович, Б.Б. Утилизация отходов полимеров : учеб. пособие / Б.Б. Бобович. – М., 1998. – 62 с.
Васнев, В.А. Биоразлагаемые полимеры / В.А. Васнев // Высокомолекулярные соединения. – Сер. Б. – 1997. – Т. 39. – № 12. – С. 2073 – 2086.
Гуль, В.Е. Структура и прочность полимеров / В.Е. Гуль. – М., 1978. – 328 с.
Дуденков С.В. Повышение эффективности заготовки, обработки, переработки и использования вторичных полимерных материалов. Обзорная информ. /, С.А. Калашникова, Н.Н. Генин [и др.]. – М., 1979. – Вып. 9. – 52
Кукушкин В.С. Дидактика (теория обучения): Учебное пособие.-Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов-н-Д: Издательский центр «МарТ», 2003.-368с.
Лобачев Г.К. Вторичные ресурсы: проблемы, перспективы, технология, экономика : учеб. пособие, В.Ф. Желтобрюхов [и др.]. – Волгоград, 1999. – 180 с.
Любешкиной Е.Г. Вторичное использование полимерных материалов / под ред.. – М., 1985. – 192 с.
Милицкова, Е.А. Биоразлагаемые пластики и методы определения биоразложения / Е.А. Милицкова // Ресурсосберегающие технологии : экспресс-информация / ВИНИТИ. – М., 1998. – № 4. – С. 17 – 27.
Милицкова, Е.А. Рециклинг отходов / Е.А. Милицкова // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды : обзорн. информация / ВИНИТИ. – М., 1997. – № 3. – С. 52 – 70.
Макаревич А.В. Саморазлагающиеся полимерные упаковочные материалы / // Пластические массы. –1996. – № 1. – С. 34 – 37.
Макаревич, А.В. Полимерные упаковочные материалы / А.В. Макаревич // Химия и жизнь. – 1994. – № 2. – С. 45.
Онищук В.А. Урок в современной школе пособие для учителей: Пособие для учителей- 2-е изд., перераб.-М Просвещение 1986.-158с. (2)с.
Овчинникова, Г.П. Рециклинг вторичных полимеров : учеб. пособие / Г.П. Овчинникова, С.Е. Артеменко. – Саратов, 2000. – 21 с.
Пономарева, В.Т. Использование пластмассовых отходов за рубежом / В.Т. Пономарева, Н.Н. Лихачева, З.А. Ткачик // Пластические массы. – 2002. – № 5. – C. 44 – 48.
Полушкин Д.Л. Новая технология вторичной переработки и утилизации пленочных полимерных материалов // Вестник Тамб. гос. техн. ун-та. – 2006. – Т. 12. – № 1А. – С. 76 – 82.
Полушкин Д.Л., Пат. 67017 RU B29B 7/64. Шнековое отборочное устройство к валковым машинам А.С. Беляев, В.Г. Однолько. – Клинков, М.В. Соколов, П.С. Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. – № 2006106300/12 ; заявл.28.02.2006 ; опубл. 10.10.2007, Бюл. № 28.
Рэнгби, Б. Фотодеструкция, фотоокисление и фотостабилизация полимеров / Рэнгби Б., Рабек Я. – М., 1978. – 676
Родионов, А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И. Родионов, В.Н. Клушин [и др.]. – М., 1989. – 512 с.
Селеванов В.В. Основы общей педагогики: Теория и методика воспитания Учеб. Пособие для студентов высш. Пед. Учеб. Заведений / Под редакцией В.А. Сластёнина. -.: Издательский центр «Академия», 2000.- 336с.
Скаткина М.Н. Дидактика средней школы: Учебное пособие.- 2-е изд., перераб. И доп.-М.: Просвещение, 1982.- 319с.
Смиренный И.Н. Другая жизнь упаковки : монография /, П.С. Беляев, А.С. Клинков, О.В. Ефремов. – Тамбов :Першина, 2005. – 178 с.
Фридман, М.Л. Специфика реологических свойств и переработки вторичных полимерных материалов / М.Л.Фридман // Пути повышения эффективности использования вторичных полимерных ресурсов : тез. докл. I
Харламов И.Ф. «Педагогика» Учебное пособие. 2-е изд., перераб. И доп. М. «Высшая школа»1990.- 576 Всесоюз . конф. – М., 1985. – Ч. 1. – С. 7
Штарке, Л. Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс / пер. с нем. ; Л. Штарке ; под ред. В.А. Брагинского. – Л., 1987. – 176 с.
Шляпинтох, В.Я. Фотохимические превращения и стабилизация полимеров / В.Я. Шляпинтох. – М., 1979. – 344
ПРИЛОЖЕНИЕ.
13 PAGE \* MERGEFORMAT 147615
13PAGE 15
Рисунок 5
Схема технологического процесса утилизации отходов полимерной тары и упаковки валково-шнековым методомРисунок 1Схема технологического процесса утилизации отходов полимерной тары и упаковки валково-шнековым методомРисунок 4C:\Documents and Settings\makc\Рабочий стол\сканирование0001.tifРисунок 2Рисунок 32Рисунок 33Рисунок 34Рисунок 35Рисунок 6Пђ Заголовок 115