Переработка полиэтилена в домашних условиях

За счет своей универсальности, дешевизны и долговечности — пластмасса нашла свое применение во всех сферах жизнедеятельности. Сегодня пластик — самый распространенный искусственный материал на планете. Он же первый и в списке мусора. Количество пластиковых отходов на планете достигает масштабов эпидемии. Многие ученые, изобретатели и предприниматели начали обращать внимание на данную проблему.

Промышленные машины для рециклинга (переработки) пластика, как правило, очень дороги и довольно сложны по конструкции. И, будем смотреть правде в глаза, в промышленных масштабах переработка пластика не окупается. Потому что производственный цикл — «сырье — пластиковое изделие» гораздо короче и дешевле, чем — «мусор — сортировка — пластиковое изделие — переработка — очистка — сырье — пластиковое изделие». Поэтому-то фабрики по переработке пластиковых отходов есть не во всех городах мира. И массовое их появление не предвидятся в ближайшее время.

Получается, что ниша переработки пластика в домашних условиях открыта. И ждет тех, кто монетизирует ее с какой либо стороны. А простому человеку много не нужно. Ведь прелесть этой ниши в том, что бросовая пластмасса, по-сути — мусор, лежит у всех под ногами и никому не нужна. То есть, отличный и долговечный материал — бесплатно! Остается подобрать, переработать, в том или ином виде, и повторно использовать. А если результат не понравится — снова переработать!

Проект «Precious Plastic» помогает всем потребителям дать пластиковым отходам новую жизнь. Он предлагает всем желающим самостоятельно перерабатывать пластмассу при помощи бытовых автоматов, чертежи которых свободно распространяются в Интернете.

Данный проект, разработанный голландским дизайнером Дейвом Хаккенсом (Dave Hakkens), показывает, что можно сделать, чтобы помочь остановить «пластиковую чуму» в окружающей среде.

Дейв, озаботившись проблемой пластмассовых отходов, нашел в интернете чертежи нескольких устройств, позволяющих каким-либо образом переработать пластмассу в домашних условиях. Собрав первые образцы, улучшив их, разработав модульную концепцию будущих устройств, Хаккенс создал международный проект «Precious Plastic». В котором предлагает всем желающим собрать и использовать четыре простые, но эффективные машины по переработке пластика.

Применение аппаратов позволяет продлить срок службы различным пластиковым предметам быта, просто переработав их в другие. Ненужные в нужные. Посуда, искусственный ротанг, различные элементы интерьера — вот небольшой перечень предметов, которые можно сделать из бытовых пластиковых отходов при помощи этих машин.

Четыре устройства, в зависимости от типа и качества пластика, позволяют по разному перерабатывать его:

• Шредер или измелчитель — устройство для измельчения пластиковых отходов в крошку для последующей обработки — нагрева;
• Экструдер или выдавливатель — устройство, выдавливающее нагретую пластмассовую массу в виде жгута или ленты. То есть, получается искусственный ротанг или расходный материал для 3D-принтера.
• Инжектор или впрыскиватель — нагревает полимерную крошку до пластичной массы и впрыскивает ее в нужную форму;
• Пресс — пластиковая кроша под действием давления и высокой температуры прессуется в различные новые предметы.

Как заработать на переработке пластика в домашних условиях? Переработкой пластмассы и полимеров в домашних условиях!

Во-первых. Перерабатывая ненужный пластик в нужные пластмассовые изделия и реализовывать их как уникальные предметы handmade. Это самое простое и доступное решение.

Во-вторых. На основе машин Хаккенса открываются целые творческие лаборатории и коворкинги. Где любой желающий может придти со своими пластиковыми отходами, заплатить деньги, и поработать на аппаратах.

В-третьих. Помощь в сборке и реализации устройств. Не каждый может освоить чертежи устройств. И, тем более, собрать их. Но, они готовы купить собранные подобные машины. Почему бы не воспользоваться этим? Тем более аппараты в готовом виде стоят довольно дорого. Сборка, при наличие всего необходимого, займет не более месяца у любого рукастого мужика в гараже.

Утилизация отходов пластмассы – одно из наиболее актуальных направлений рециклинга.

Ее приходится перерабатывать из-за её чрезмерного скопления в окружающей среде.

Сделать такую переработку выгодной – ключевая задача рециклинга.

Заинтересовать домашних мастеров-умельцев самостоятельной переработкой этого сырья – одна из сторон этой задачи.

Производство и домашнее хозяйство

Утилизация пластмасс уже давно стала частью технологического цикла профильных и специализированных предприятий.

Чаще всего отходы производства перерабатывают на месте.

Предприятия могут организованным образом отправлять отходы пластмасс на переработку в специализированные пункты и компании.

Большое значение переработки таких материалов для окружающей среды подтверждается разными программами государственной поддержки во многих странах.

Энтузиасты и умельцы по всему миру также ищут возможности заниматься рециклингом самостоятельно дома. Этот интерес обусловлен одним-единственным фактором – тотальным распространением бесплатного и качественного сырья:

• изделий из пластмасс и их обломков;
• упаковочной и транспортной тары;
• пластиковой посуды и бутылок.

Занятию самодеятельным рециклингом препятствуют особенности пластмасс и изделий из них.

Вот основные проблемы самостоятельной переработки материалов этой группы:

1. Отсутствие оборудования, пригодного для использования на дому.
2. Токсичность пластмасс в процессе переработки.
3. Сложности сбора и подготовки сырья.

Домашний мастер должен получить один из двух результатов – сырье, пригодное для реализации, или изделия из переработанной им пластмассы.

Несмотря на эти сложности, у многих желающих заниматься переработкой вторичного сырья из полимерных материалов есть позитивный опыт. Итоги такой работы – получение реального дохода в семейный бюджет.

Подготовка сырья для утилизации

Как же переработать пластмассу? Технология проста:

• аккумулируют массив исходного материала;
• измельчают однородную массу отсортированного сырья;
• нагревом и сплавлением получают пригодный к повторной обработке полуфабрикат — гранулы — или сразу же изготавливают новые изделия и объекты.

Одна из актуальных проблем занятия переработкой пластмасс на дому – измельчение сырья. Дело в том, что большинство существующего оборудования такого рода не изготавливается большими сериями.

Распространённые модели аппаратуры для измельчения:

1. Предназначены для больших объёмов переработки.
2. Обладают слишком большой для домашнего использования мощностью и производительностью.
3. Слишком дороги и обладают большими габаритами.

Вот почему энтузиасты самостоятельного рециклинга пластмасс вынуждены изготавливать такое оборудование своими руками. Начинающие любители порой измельчают пластик вручную, с помощью подручных средств и простейшей самодельной оснастки.

Измельчение вручную

Малые объёмы добытого сырья энтузиаст-умелец может измельчить вручную, используя обыкновенные ножницы.

Для практической реализации такого метода можно использовать две пары ножниц – с длинным лезвиями для несложной разрезки боковых стенок пластиковой посуды и с короткими лезвиями для трудоёмкой работы с горлышком бутылок и днищем.

Материал ПЭТ бутылок прекрасно режется таким инструментом.

Ножницы позволяют вручную выполнить весь цикл операций подготовки и измельчения сырья:

1. Удалить защитное колечко крышки с горлышка бутылки
2. Разрезать бутылку на мелкие куски
3. Отдельной операцией измельчить жёсткое горлышко и дно.

Мастер может принять решение не обрабатывать сложные части бутылок, собирая их отдельно для особой переработки. Такая обработка занимает немало времени и её эффективность невелика.

Простейшее оборудование для разрезания бутылок

В интернете распространены идеи простейшего самодельного устройства для разрезания бутылки на бесконечную ленту. Такая технология уступает порезке на мелкие куски, но тонкая узкая лента пригодна для нагрева в сжатом состоянии.

Есть и более сложные устройства, позволяющие разрезать бутылку с высокой скоростью.

Дальнейшее совершенствование этого оборудования ведёт к применению электропривода для намотки ленты и вращения бутылки.

В ограниченных масштабах измельчать ПЭТ бутылки можно на подходящем кухонном оборудовании, например, с помощью соковыжималки.

Использование подходящей аппаратуры не по назначению:

• неэффективно из-за ускоренного износа режущего элемента – зубчатого диска;
• опасно непредсказуемым режимом работы электромашины;
• создаёт сложности слишком сильным измельчением пластмассы.

Эксперименты с таким приспособленным оборудованием ценны ускоренным накоплением опыта в сфере рециклинга и возможностями уточнения технологии резки.

Возможно, вам пригодится информация о промышленных дробилках для отходов пластика.

Измельчитель пластика своими руками

Единственная рациональная возможность мастера-индивидуала получить машину для измельчения пластика бутылок – сделать её самостоятельно или заказать в специализированной мастерской.

Конструкций таких устройств немного, но все они требуют применения:

1. Конструкторской компетенции в области механики.
2. Технологий металлообработки.
3. Навыков сборки, наладки и эксплуатации машин и механизмов.

Аппаратура такого рода использует два принципа измельчения. Один основан на процессе резки, в котором участвуют две группы лезвий, напоминающих работу ножниц. Другой основан на технологии распила, когда материал измельчается разрыванием его зубьями пилы.

Нередко именно технология распила зубчатым режущим узлом наиболее пригодна домашнему мастеру.

Вот её основные достоинства:

• небольшая мощность электропривода – начиная от 0,3 кВт;
• простота передачи привода или её отсутствие, когда режущий элемент посажен на вал мотора;
• доступность всех деталей в готовом виде и возможности использования фабричных конструкций и узлов.

У такого оборудования есть недостатки, характерные для моделей всех типов:

1. Опасность режущего оборудования.
2. Необходимость улавливать пыль и мелкие обрезки.
3. Шум в работе.

Технология самостоятельного изготовления домашнего измельчителя проста.

Главный элемент такого устройства – набор дисков для циркулярной пилы, посаженный на одну ось вплотную или через шайбы-прокладки.

На вращающийся комплект подают бутылку, которая молниеносно превращается в горсть опилок.

Эта модель может быть сделана в более сложном варианте с вращающимися ножами, режущими совместно с неподвижными лезвиями.

Конструкцию своего устройства мастеру выгодно разработать самостоятельно, это позволит:

• использовать готовые узлы и детали от другой техники, например, от стиральной машины;
• обеспечить нужный уровень защиты рук;
• продумать систему регулировки и настройки;
• обеспечить выгодную производительность и допустимую мощность.

Такой аппарат, который нередко называют шредером, обеспечит очень эффективную подготовку сырья. Правильная конструкция и качество исполнения обеспечат длительную работу и эффективность.

Еще больше информации по изготовлению измельчителей пластика своими руками вы найдете тут.

Агломерация и грануляция

Измельчённое сырье можно подвергать дальнейшей переработке.

В домашних условиях можно выполнить агломерация и грануляцию.

Агломерацией считается спекание массива измельчённого пластика в небольшие объёмы (по договорённости с потребителем).

Грануляция – полное расплавление измельчённого материала и формирование из него гранул одинаковой фракции.

Особенности получаемого в гранулах материала также нужно согласовать с покупателем такого продукта.

В зависимости от конечной цели, мастер оборудует свой участок необходимой аппаратурой. На практике грануляция востребована значительно чаще агломерации.

Самостоятельное изготовление гранулятора

Для изготовления грануляторов нужно понимать особенности этого процесса. Вот в чем он заключается:

1. Измельчённое сырье нагревают до расплавления и получения однородной пластичной массы.
2. Расплав продавливают через отверстия – фильеры, а полученные нити рассекают на гранулы.
3. Полученные гранулы охлаждают во избежание склеивания.

Для самостоятельного изготовления гранулятора мастеру очень полезно сделать такой аппарат в примитивной, но вполне работоспособной версии.

В качестве оборудования для переработки пластика в гранулы можно использовать обычную мясорубку, которую можно превратить в гранулятор своими руками.

К приёмному отсеку мясорубки нужно прикрепить нагреваемую плавильную камеру, к которой сверху примыкает накопительный бункер.

Шнек мясорубки и её корпус также должны быть частями нагреваемого узла.

Выходящие из-под ножей гранулы нужно охлаждать потоком воздуха.

Эта примитивная схема позволить проработать ключевые компоненты конструкции, уяснить особенности процесса.

В работе гранулятора очень важны возможности регулировки технологических операций.

Регулировать необходимо многие параметры:

• температуру расплава;
• интенсивность подачи расплава на режущий узел;
• параметры и способ охлаждения (воздушное или водяное);
• скорость резания потоков расплава на гранулы.

Получив практический опыт работы гранулятора, домашний мастер может создавать более производительный аппарат. Использование узлов и агрегатов от другой техники значительно упростит работу.

Вот что можно использовать:

1. Нагревательные элементы ТЭНЫ или нихромовые спирали.
2. Металлические ёмкости бытового назначения – ведра, барабаны от старых стиральных машин.
3. Элементы пневматического и гидравлического оборудования для выдавливания расплава.
4. Датчики температуры в диапазоне до 300 градусов.

Предусмотрительный мастер изготовит гранулятор таким образом, что узел разрезки потоков на гранулы будет съёмным, а вместо него может быть установлено сопло для получения цельного потока расплава.

Таким образом, гранулятор будет работать как экструдер.

В последнее время изготовление экструдера стало объектом самого широкого интереса.

Такой аппарат позволяет получить нити для 3D принтеров.

Потребность в самодеятельном изготовлении экструдера доказывает возможность выгодной самодеятельной переработки пластмассового сырья.

Что можно изготовить дома?

Повторное применение пластмасс не допускает изготовления высококачественных изделий. Тем не менее, ассортимент продукции домашней мастерской может быть большим.

Технология домашнего изготовления изделий из пластмасс представляет собой заполнение формы расплавом, выдавливаемым из экструдера.

Разновидность такой технологии – получение профиля, соответствующего фильере в сопле экструдера. Главное в такой технологии – соответствие параметров модели потенциалу аппарата.

Мастеру требуется найти соответствие:

• параметров расплава;
• температуры формы;
• техники охлаждения и извлечения изделия из формы.

Формы чаще всего изготавливают из металла. Для сложных изделий труднее всего обеспечить правильную конфигурацию формы, обеспечивающую аккуратное извлечение изделия, а прежде этого – полное заполнение расплавом.

Вот несколько примеров изделий, пригодных для изготовления в домашней мастерской:

• емкости небольшого размера для использования без повышенных нагрузок;
• декоративные изделия, копии скульптур и барельефов;
• элементы интерьера – накладки, заглушки, вставки;
• некоторые элементы отделки и оснастки машин и механизмов – крышки, корпуса, крепёж.

Важно понимать, что тонкие и точные формы сложно изготовить дома. В самодеятельном производстве хорошо получаются простые и даже грубые формы, к которым не будут прилагаться большие усилия.

Для изготовления и реализации детских игрушек необходимо пройти предусмотренные законами экспертизы санитарного характера и общей безопасности.

Преимущества домашней переработки

Сложность эффективной переработки пластмассы обусловлена невысокой стоимостью этого сырья.

Маленькая эффективность и прибыльность характерна даже для оборудованного производства, которым управляют многие специалисты. Тем больше проблем ожидает при переработке пластика в домашних условиях.

Главная сложность самодеятельной переработки пластика заключается в больших затратах времени на сбор и сортировку сырья.

Интенсификация этого процесса – один из путей получения прибыли от рециклинга пластмасс.

Домашний мастер рециклинга должен понимать основные достоинства своего положения, чтобы его работа была прибыльной.

Вот некоторые преимущества самодеятельности в рециклинге пластмасс:

1. Неограниченные возможности изобретательства и самого оперативного внедрения новшеств.
2. Отсутствие излишней нагрузки в виде оплаты недвижимости.
3. Полная управляемость производственным циклом и графиком, в том числе – сезонная.

Вот почему восстановление пластмассы из вторсырья может быть рекомендовано мастеру с развитым воображением, стремлением к поиску и изобретательству.

Полезное видео

В данном видео показан процесс самостоятельного изготовления оборудования для производства гранул из пластика:

Итоги

Идеи сотрудничества актуальны в деле рециклинга пластмасс. Для независимого домашнего мастера важно сотрудничать с крупной специализированной компанией.

Вот что даёт такое сотрудничество индивидуалу:

• постоянный контакт с профильными специалистами всех направлений рециклинга;
• уточнение рыночной потребности в продукции рециклинга пластика;
• получение заданий и сбыт продукции.

Крупному предприятию также выгодны контакты с самодеятельным мастером. Ему можно поручать работы и операции, невыгодные для крупного производства.

Лучшие мастера могут рассчитывать на заказы исследовательского характера. Такие работы всегда важны для уточнения старых и разработки новых технологий. Рециклинг пластмасс требует особого творческого подхода.

Пластиковые бутылки — это не просто тара для упаковки напитков и жидкостей.

Бутыли из ПЭТ — это уникальный материал, который даже после использования может иметь массу ценных применений.

Ежедневно они выбрасываются сотнями тысяч единиц. Люди и не догадываются, что это не просто мусор, а ценный сырьевой ресурс.

Из них можно изготовить множество полезных вещей и даже организовать мини-производство по переработке пластиковых бутылок в домашних условиях.

Особенности и преимущества рециклинга

Подавляющее большинство тары, которую мы используем для напитков и прочих жидкостей, изготовлено из полиэтилентерефталата (ПЭТ).

Этот материал легко узнаваем, он имеет следующие отличительные характеристики:

1. Идеальная прозрачность. Упаковка из полиэфира отличается отличным светопропусканием.
2. Жесткость. Несмотря на очень малую толщину стенки, материал не деформируется.
3. Легкость. Изделия имеют малый вес по сравнению с объемом.
4. Цвет. Классические цвета: светло-голубой, коричневый, зеленый, прозрачный.

Обратите внимание, что крышки и укупорочные кольца выполнены из другого пластика — полиэтилена или полипропилена.

В промышленности отходы ПЭТ идут на вторичную переработку. Технология рециклинга полиэфира достаточно проста.

Главное преимущество состоит в том, что полиэтилентерефталат имеет очень короткую зону плавления.

То есть для того, чтобы его расплавить, необходимо приложить минимальные усилия и небольшое время нагревания. Он плавится быстро и не выделяет вредных и токсичных веществ.

Кроме того, ПЭТ быстро застывает в обычной воде, то есть для его охлаждения не требуется специального оборудования. А самое главное преимущество — он практически не теряет своих полезных качеств.

Применение вторично переработанного ПЭТ:

• щетки и другие ворсистые изделия;
• нити для 3D-принтеров и ручек;
• волокна, веревки и нити;
• связующее для абразивов и т.д.

Этот очень небольшой список, куда можно применить переработанный ПЭТ из бутылок.

Адаптация переработки к домашним условиям

В переработке отходов тары ПЭТ нет каких-то трудностей.

Но зато есть очень важные ключевые этапы, которые следует неукоснительно соблюдать:

1. Сортировка — самый важный момент. Пластик необходимо отсортировать по цветам, так качество вторичного материала будет намного выше. Крышки, кольца и этикетки нужно полностью удалить.
2. Предварительная мойка. Если это тара из-под воды, то эту стадию можно пропустить. Упаковку из-под молочной продукции и напитков желательно промыть изнутри. Это можно сделать проточной водой.
3. Измельчение бутылок. Идеально подходят роторные дробилки с длинными острыми ножами. Промышленное оборудование очень дорогостоящее, поэтому для дома подойдут самодельные устройства. Варианты конструкций описаны ниже.
4. Мойка. Для отмывки бутылок подойдут обычные тарные емкости (тазы, ведра, баки). Для не сильно загрязненных бутылок достаточно мойки в обычной теплой воде. Для удаления остатков пищи можно использовать трехстадийную мойку: замачивание в содовом растворе, мойку с применением средств для мытья посуды, ополаскивание в проточной воде.
5. Сушка. Можно использовать духовой шкаф. Температура сушки 100-120°С, время 2 часа. Дробленые куски желательно периодически переворачивать.
6. Экструзия. Поскольку предполагается использование исключительно самодельного устройства (описание ниже), то возможны варианты изготовления либо гранулы, либо жгута или нити.

Оборудование для утилизации своими руками

В домашних условиях можно обойтись без некоторых единиц оборудования и максимально упростить технологию. Но все же без дробилки и экструдера (гранулятора) работа будет невозможна.

В интернете можно найти массу советов по сборке и необходимым материалам. Рассмотрим наиболее подходящие и универсальные схемы.

Дробилка

На сайте есть статья с подробным описанием проекта «Дробилка для пластика своими руками«.

Для измельчения ПЭТ лучше подобрать комплект ножей с разными формами зубчиков. Это позволит повысить качество дробленого материала.

Экструдер

Поскольку полиэтилентерефталат быстро переходит в состояние расплава, то стоит рассматривать простейшие схемы агрегата. Потребуются следующие расходные материалы:

1. Металлическое сверло для дрели самого большого диаметра. Это будет импровизированный шнек. Он будет толкать материал к выходу, попутно помогая пластику быстрее расплавиться.
2. Обрезок металлической водопроводной трубы. По длине он должен соответствовать сверлу. Диаметр трубы следует выбирать с небольшим зазором.
3. Мотор-редуктор. Это самая затратная часть. Если не удается найти б/у вариант, то стоит выбрать новый с частотой вращения от 10 до 100 оборотов в минуту.
4. Нагревательный элемент. Для обмотки металлической части можно использовать нагреватель в форме прутка.
5. Теплоизоляционный материал — стальной лист для изготовления бункера загрузки.
6. В качестве формующей части (фильеры) изготавливается металлическая заглушка с отверстием в центре.

Для подключения нагревателя и элемента управления вращением электродвигателя лучше воспользоваться услугами опытного электронщика.

В управлении экструдер достаточно прост. Температуру лучше подбирать опытным путем, ориентируясь на начальный диапазон от 180°С.

Для охлаждения жгута расплавленного материала чаще всего достаточно воздуха, но иногда может потребоваться дополнительное остывание в воде.

Для этого жгут помещают в ванну прямоугольной формы с охлаждающей водой, которую в процессе можно менять по мере нагревания.

Готовый жгут можно наматывать либо в ручную, либо приспособить для этого тянущие ролики (например, от старой стиральной машины).

Применение вторичного ПЭТ

Очень интересным и экономически оправданным является изготовление нитей для 3D-печати. Особенно это актуально для тех, кто постоянно пользуется этими материалами в работе.

ПЭТ — это материал, из которого изготовлено большинство продаваемых сейчас нитей для трехмерной печати. Можно самостоятельно добавлять красители для придания желаемого оттенка изделию.

Кроме этого, можно изготовить:

• волокна и прутки для кустарного производства щеток и метелок;
• абразивные материалы — для этого абразив замешивается вместе с дробленым материалом и подается в экструдер;
• шпагат или упаковочная лента — изменив отверстие в фильере, можно придать любую форму готовому изделию.

Альтернативное использование пластиковых бутылок

Бутылки ПЭТ — отличный материал для изготовления садовых скульптур. Он не разлагается на солнечном свете и может прослужить долгое время. Дизайн конструкции можно выбрать на свой вкус, все ограничивается лишь полетом фантазии.

Более интересны схемы практического использования пластиковых бутылок.

Из прозрачной тары можно построить теплицу. Для этого используют чистые неокрашенные бутыли с крышками. Ведь воздух — это самый лучший теплоизоляционный материал. Пустые емкости отлично подойдут и для утепления фундамента тепличной конструкции.

Очень эффективной схемой может оказаться отопление такой теплицы пиролизными газами, получаемыми при сжигании этих же бутылок. Схема перспективная, поскольку затраты на теплоноситель будут минимальные. Сырье для отопления в буквальном смысле добывается из мусора.

Вопросу изготовления различных поделок и вещей из бутылок посвящена отдельная статья. Также читайте, что можно сделать из крышек.

Видео по теме

Из данного видео вы сможете узнать, как выглядит и как работает самодельный экструдер для утилизации пластиковых бутылок:

Итоги

Пластиковые бутылки в наше время не стоит рассматривать только как отходы. Данная статья убедительно доказывает, что даже при минимальных вложениях можно получать экономически интересные продукты.

Сырье — это мусор, который буквально лежит под ногами. Пустая пластиковая бутылка может быть переработана в полезную вещь, которая обретет вторую жизнь.