Реология сделает пластик более пригодным для вторичной переработки

Несмотря на интерес к переработке, в США наблюдается значительное снижение темпов переработки пластика из-за роста его производства. Полипропилен (ПП) — наиболее распространённый вид пластика, отправляемого на свалки, а полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) дорогой, поэтому оба материала играют ключевую роль в повышении пригодности к переработке.

Механическая переработка играет решающую роль в сокращении объёмов пластика, отправляемого на свалки. Тиллингхаст и др. сравнили реологические свойства первичного ПП и ПЭВП с переработанным ПП и ПЭВП с трёх заводов по переработке, чтобы определить, может ли реология эффективно помочь в их сортировке для подходящих применений и сокращении объёма отходов, отправляемых на свалки.

Традиционно расплавленные полимеры характеризуются одним основным параметром — «скоростью течения расплава». Вместо этого исследователи измерили как сдвиговую вязкость, так и вязкость при растяжении расплавленных пластиков, то есть то, как они текут и растягиваются.

«Сортировка и очистка пластиковых отходов на мусороперерабатывающих заводах — главный источник загрязнения, поскольку удаление частиц пищи, клея и разделение различных видов пластика может быть очень сложным», — говорит автор Гвиневра Тиллингаст. «Именно поэтому мы решили проводить реологическую характеристику. Если пластик загрязнен или неправильно отсортирован, это может привести к нарушению реологических свойств при растяжении или изменению реологических свойств при сдвиге».

Они обнаружили, что измерения реологических свойств эффективны для различения ПЭВП, предназначенного для производства изделий методом выдувного формования, таких как бутылки, от ПЭВП для литья под давлением, который используется для более сложных конструкций. Измерения также позволили отличить ПП для термоформования, например, для пищевых контейнеров, от ПП для литья под давлением. Включение вторичного этапа сортировки, основанного на поиске визуальных признаков исходных методов производства материала, значительно улучшило этот показатель, особенно при поиске ПЭВП для выдувного формования.

Далее исследователи изучат, как загрязнение влияет на реологию и переработку, и отметят, что возможность вторичной переработки улучшится, если измерения реологии будут применяться более широко.

Источник: «Восстановление механически переработанных полимеров после использования потребительских отходов», авторы: Гвиневра Тиллингаст, Х. Хеннинг Винтер и Джонатан П. Ротштейн, Journal of Rheology (2025). Статья доступна по адресу: https://doi.org/10.1122/8.0001004

Источник: https://www.aip.org/scilights/making-plastics-more-recyclable