Разработана энергоэффективная технология переработки отходов ПВД в теплоизоляцию без экструдеров и вальцов

В ПетрГУ получен патент РФ №2864001 на способ переработки отходов полиэтилена высокого давления (ПВД) в теплоизоляционный материал. Разработка предлагает принципиально новый подход к рециклингу полимеров, позволяющий отказаться от использования специализированного промышленного оборудования — экструдеров, вальцов и резиносмесителей. Это открывает путь к созданию локальных, малозатратных производств.

В основе метода лежит управляемое расплавление гранулированных отходов ПВД (фракция 4–5 мм) с помощью толуола. Ключевая особенность — поэтапное введение растворителя с выдержкой временных интервалов, что предотвращает образование пленки на поверхности сырья и обеспечивает равномерное проплавление. Толуол берется в избытке (в 1,3–1,4 раза больше массы гранул), а в качестве единственного катализатора вспенивания используется азодикарбонамид (9–10% от массы гранул). Процесс ведется при температуре 220–230°С с ручным перемешиванием и последующим вспениванием в форме.

Технология ориентирована на производство теплоизоляционных материалов широкого спектра применения: строительная изоляция (стены, кровля, перекрытия), упаковочные и амортизирующие материалы, локальная переработка полимерных отходов на малых предприятиях, создание энергоэффективных материалов с низкой теплопроводностью (0,054 Вт/м·К).

Разработка решает главные проблемы существующих аналогов:

1. Отказ от сложного оборудования — не требуются экструдеры, вальцы, сушильные машины с воздушной рециркуляцией.

2. Один катализатор — вместо нескольких вспенивающих агентов используется только азодикарбонамид, что упрощает и удешевляет процесс.

3. Контролируемая структура пены — поэтапное введение толуола и точное соотношение компонентов позволяют избежать образования пленки и получить однородный материал с плотностью 250 кг/м³ и прочностью на сжатие 0,2 МПа.

4. Энергоэффективность — процесс протекает при умеренных температурах без дополнительных стадий сушки и катализа.

Подтверждение научного результата (данные о патенте):

● Патент: №2864001 (Россия).

● Способ: переработка отходов ПВД в теплоизоляционный материал.

● Ключевые параметры: фракция отходов 4–5 мм, избыток толуола в 1,3–1,4 раза, температура 220–230°С, азодикарбонамид 9–10% от массы гранул.

● Характеристики готового материала: плотность — 250 кг/м³; теплопроводность — 0,054 Вт/м·К; водопоглощение — 4%; прочность на сжатие — 0,2 МПа.

● Формула изобретения защищает многоэтапное введение толуола и временные интервалы, предотвращающие пленкообразование.

Этот патент — готовое решение для бизнеса, который хочет зарабатывать на переработке полимерных отходов, не вкладываясь в дорогостоящие экструзионные линии. Технология уже подтверждена экспериментальными данными и защищена государством.

Фото: ПЕТРГУ

Источник: Минобрнауки России