В ОСНОВЕ РАССМАТРИВАЕМОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛЕЖИТ ЭКСТРУЗИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА И ПОЛИПРОПИЛЕНА НА ОДНОЧЕРВЯЧНЫХ ЭКСТРУДЕРАХ

КАЗАЛОСЬ БЫ, ВЫСОКОПОЛИМЕРНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ

ПРОДУКТЫ, В ХИМИЧЕСКОМ ОТНОШЕНИИ ИНЕРТНЫЕ ВЕЩЕСТВА, НЕ

ДОЛЖНЫ ЯВЛЯТЬСЯ ИСТОЧНИКОМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО

ВОЗДУХА. ОДНАКО, ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ,

ПРОТЕКАЮЩИЕ, КАК ПРАВИЛО, ПРИ ОПРЕДЕЛЁННОМ ТЕРМИЧЕСКОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ (И ДАЖЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯ В НОРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ), СОПРОВОЖДАЮТСЯ ЧАСТО ВЫДЕЛЕНИЕМ В ОКРУЖАЮ­ЩУЮ СРЕДУ ВРЕДНЫХ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ, ЧТО ОБУСЛОВЛЕНО: ВО-ПЕРВЫХ, НАЛИЧИЕМ В ПОЛИМЕРАХ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ МОНОМЕРОВ И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ И,

ВО-ВТОРЫХ, СПОСОБНОСТЬЮ ПОЛИМЕРОВ К ДЕСТРУКЦИИ ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕПЛОВЫХ, МЕХАНИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ И ДРУГИХ ВИДОВ ВОЗДЕЙСТВИЙ. ОСОБЕННО НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ЯВЛЯЕТСЯ НАЛИЧИЕ В ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ПОЛИМЕРАХ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ИСХОДНЫХ МОНОМЕРОВ ИЛИ ЛЕТУЧИХ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ. Под влиянием внешних воздействий – кислорода воздуха, тепла, механи­ческих напряжений, ультрафиолетового облучения, ионизирующих излучений (данный вид воздействия на полимеры на рассматриваемом производстве отсут­ствует) – меняется химический состав и структура макромолекул, что приводит к изменению физико-химических свойств полимеров. Внешние воздействия мо­гут вызвать разрыв макромолекул по длине цепи, а также отрыв атомов или групп от отдельных звеньев. Такие процессы носят локальный характер и сте­пень разрушения определяется химической природой полимера, характером внешнего воздействия и его интенсивностью.

Отрыв звеньев макромолекул может носить характер цепной реакции (де­полимеризация), в результате чего в процесс вовлекаются всё новые и новые звенья. Это приводит к разрушению полимера вплоть до мономера и низкомо­лекулярных осколков (димер, тример).

При переработке промышленных продуктов, например в процессах валь­цевания, формования, шприцевания применяются высокие температуры; в этих случаях реакции термического распада и окислительные реакции протекают од­новременно.

Многочисленные токсикологические и гигиенические исследования /1-7/ показали, что многие летучие продукты деструкции полимеров обладают высо­кой токсичностью и в условиях производства могут оказаться крайне опасными для здоровья работающих и биосферы в целом.

СУЩЕСТВУЮЩАЯ НОРМАТИВНАЯ ЛИТЕРАТУРА /8/ НЕ ПОЗВОЛЯЮТ С ВЫСОКОЙ ДОСТОВЕРНОСТЬЮ ГОВОРИТЬ О КАЧЕСТВЕННОМ СОСТАВЕ ВЕЩЕСТВ, ПОСТУПАЮЩИХ В ВОЗДУХ ПРИ

ПЕРЕРАБОТКЕ ПОЛИМЕРОВ (В ТОМ ЧИСЛЕ И ВТОРИЧНО

ПЕРЕРАБАТЫВАЕМЫХ), ИХ КОЛИЧЕСТВАХ, ЧТО НЕПРИЕМЛЕМО ПРИ

ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ ДАННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ. Нужно отметить, что в настоящее время в качестве единственной норма­тивной литературы по установлению состава и количеств выделяющихся в про­цессе переработки полимерных материалов выступает “Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для авторемонт­ных предприятий (расчётным методом). –М.: 1998”. В соответствии с ней, при литье полимерных материалов под давлением в атмосферу поступают кислоты органические (в пересчёте на уксусную кислоту), оксид углерода, пыль полипро­пилена или полиэтилена.

ОЦЕНИМ ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПП, ПЭНД И ПЭВД (В ТОМ ЧИСЛЕ И ВТОРСЫРЬЯ).

Исходя из литературных данных /9/, известно, что влияние одного кисло­рода на полиэтилен при обычных температурах незначительно, а добавка не­больших количеств антиокислителей неограниченно увеличивает срок его службы. Однако на солнечном свету старение происходит быстро и антиокис­лители оказываются крайне малоэффективными. Наибольший успех в отноше­нии повышения светостойкости полимеров достигается при введении в него пигментов, таких, как хромат свинца, окись железа и сажа, которые изолируют от света всю массу полимера, за исключением поверхностных слоёв. По всей видимости именно продукты фотодеструкции полиэтилена, образующиеся в этом слое и являются одним из источников поступления в атмосферный воздух загрязняющих веществ, в случае переработки вторичного полиэтилена.

ЕСЛИ БЫ ПОЛИЭТИЛЕН (ИЛИ ПРОПИЛЕН) СОСТОЯЛ ТОЛЬКО
ИЗ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПОЧЕК МЕТИЛЕНОВЫХ ГРУПП, ЕГО
РЕАКЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ ПО ОТНОШЕНИЮ К КИСЛОРОДУ
МОЖНО БЫЛО БЫ ЛЕГКО ПРЕДСКАЗАТЬ, ИСХОДЯ ИЗ ДАННЫХ,
ПОЛУЧЕННЫХ ДЛЯ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ НОРМАЛЬНЫХ
ПАРАФИНОВ. ОДНАКО УСТАНОВЛЕНО, ЧТО ПЭ И ПП ЗНАЧИ­
ТЕЛЬНО БОЛЕЕ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫ, ЧЕМ НОРМАЛЬНЫЕ
ПАРАФИНЫ; ПРЕДПОЛАГАЮТ ЧТО ЭТО СВЯЗАНО С
ПРИСУТСТВИЕМ В ИХ ЦЕПЯХ АНОМАЛЬНЫХ СТРУКТУРНЫХ
ГРУППИРОВОК. АНАЛИЗ ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРОВ

ПОКАЗЫВАЕТ, ЧТО ЭТИ ПОЛИМЕРЫ СОДЕРЖАТ КАРБОНИЛЬНЫЕ ГРУППЫ, КОТОРЫЕ МОГЛИ ОБРАЗОВЫВАТЬСЯ ИЛИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРЯМОГО ОКИСЛЕНИЯ, ИЛИ ПРИ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА (ПРОПИЛЕНА) С НЕБОЛЬШИМИ КОЛИЧЕСТВАМИ ОКСИДА УГЛЕРОДА, ПОЧТИ ВСЕГДА ПРИСУТСТВУЮЩЕЙ В ЭТИЛЕНЕ (ПРОПИЛЕНЕ) В КАЧЕСТВЕ ПРИМЕСИ. КРОМЕ ТОГО, КОНЦЕНТРАЦИЯ МЕТИЛЬНЫХ ГРУПП В ПОЛИМЕРЕ ТАКОВА, ЧТО