Екологічні проблеми виробництва пластмас. Реферат. Читать текст

10.07.2015

Тема: Екологічні проблеми виробництва пластмас

Зміст.

1. Введення 1

2. Загальні відомості про пластичних масах 2

3. Виробництво ПВХ 5

4. Вплив на навколишнє середовище 7

5. Висновок 9

Розвиток сучасної промисловості і сфери послуг, а також розширюється використання біосфери і її ресурсів, призводить до все більшого втручання людини в матеріальні процеси, що протікають на планеті. Пов’язані з цим плановані і усвідомлені зміни матеріального складу (якості) навколишнього середовища направлені на поліпшення умов життя людини в технічному і соціально-економічному аспектах. В останні десятиліття в процесі розвитку технології була залишена без уваги небезпека небажаних побічних впливів на людину, живу і неживу природу. Це можна, мабуть, пояснити тим, що раніше вважали, що природа володіє необмеженою здатністю компенсувати вплив людини, хоча вже століття відомі незворотні зміни навколишнього середовища, наприклад, вирубування лісів з подальшою ерозією грунту. Сьогодні не можна виключати непередбачені впливу на легко ранимі області екосфери в результаті активної діяльності людини.

Людина створила для себе середовище існування, заповнену синтетичними речовинами. Їх вплив на людину, інші організми і довкілля часто невідомо і виявляється часто, коли вже завдано відчутної шкоди або при надзвичайних обставинах, наприклад, раптом з’ясовується, що при горінні цілком нейтральна речовина або матеріал утворює отруйні сполуки.

У процесі своєї господарської діяльності людина виробляє різні речовини. Всі вироблювані речовини з використанням як возобновимых, так і невозобновимых ресурсів можна розділити на чотири типи: вихідні речовини (сировина); проміжні речовини (що виникають або використовуються в процесі виробництва); кінцевий продукт;побічний продукт (відхід).

Відходи виникають на всіх стадіях отримання кінцевого продукту, а будь-який кінцевий продукт після споживання чи використання стає відходів, тому кінцевий продукт можна назвати відкладеним відходом. Всі відходи потрапляють у довкілля і включаються в біогеохімічний круговорот речовин у біосфері. Багато хімічні продукти включаються людиною в біогеохімічний кругообіг в масштабах на багато перевищують природний кругообіг. Деякі речовини, що направляються людиною в навколишнє середовище, раніше були відсутні в біосфері (наприклад, хлорфторвуглеці, плутоній, пластмаси і ін), тому природні процеси досить довго не справляються з цими речовинами. Великої шкоди екології наносять пластичні маси.

Загальні відомості про пластичних масах:

Пластичними масами (пластмасами) зазвичай називають неметалеві матеріали, що переробляються у вироби методами пластичної деформації (пресування, екструзія, лиття під тиском тощо), що володіють пластичними властивостями в умовах переробки і не володіють цими властивостями в умовах експлуатації. Таким чином, при звичайних температурах пластмаси являють собою тверді, пружні тіла.

Щоб краще уявити собі деякі механічні властивості пластмас, порівняємо ці властивості з аналогічними властивостями деяких металів. Щільність різних пластмас коливається від 0,9 до 2,2 г/см 3 ; є особливі типи пластмас (пінопласти) з щільністю 0,02 – 0,1 г/см 3. У середньому пластмаси приблизно в « рази легше алюмінію і в 5-8 разів легше сталі, міді та інших металів, а деякі сорти пінопластів більш ніж в 10 разів легше пробки. Міцність деяких видів пластмас навіть перевершує міцність деяких марок сталі, чавуну, дюралюмінію та ін. По хімічній стійкості пластмаси не мають собі рівних серед металів. Вони не тільки стійкі до дії вологи повітря, але і таких сильнодіючих хімічних речовин, як кислоти і луги. Зазвичай пластмаси є діелектриками. Окремі сорти пластмас являють собою кращі діелектрики з усіх відомих у сучасній техніці.В даний час відомий цілий ряд пластмас, що володіють значною тепло — і морозостійкістю, що дозволяє застосовувати їх для виготовлення виробів, що працюють в широкому інтервалі температур.

Поряд з великою механічною міцністю деякі види пластмас володіють чудовими оптичними властивостями.

Зазвичай пластмаси мають тверду, блискучу поверхню, не потребує шліфування, лакування або поверхневої забарвленням. Зовнішній вигляд їх не змінюється від звичайних атмосферних впливів.

За методами переробки пластмаси мають значну перевагу перед багатьма іншими матеріалами. Завдяки виготовленню виробів з пластмас методами пресування, лиття під тиском, формування, пресування та іншими методами усуваються відходи виробництва (стружки), з’являється можливість широкої автоматизації виробництва.

Нарешті, великою перевагою пластичних мас перед іншими матеріалами є необмеженість і доступність сировинної бази (нафтові гази, нафта, вугілля, відходи лісотехнічної промисловості, сільського господарства та ін).

Пластичні маси, пластмаси, пластики, матеріали, що містять у своєму складі полімер, який в період формування виробів знаходиться в вязкотекучому або існувати у високоеластичном стані, а при експлуатації — в склоподібному або кристалічному стані. Залежно від характеру процесів, що супроводжують формування виробів, П. м. ділять на реактопласти і термопласти. До числа реактопластів відносять матеріали, переробка у вироби яких супроводжується хімічною реакцією утворення сітчастого полімеру — отвердінням; при цьому пластик необоротно втрачає здатність переходити у в’язкотекучий стан (розчин або розплав). При формуванні виробів з термопластів не відбувається затвердіння, і матеріал у виробі зберігає здатність знову переходити в в’язкотекучий стан.

П. м. зазвичай складаються з декількох взаємно поєднаних і не поєднаних компонентів. При цьому, крім полімеру, до складу П. м. можуть входити наповнювачі полімерних матеріалів. пластифікатори. знижують температуру плавлення і в’язкість полімеру, стабілізатори полімерних матеріалів. уповільнюють його старіння, барвники та ін Для розподілу зовнішнього впливу на компоненти гетерогенного пластику необхідно забезпечити міцне зчеплення на кордоні контакту сполучного з частинками наповнювача, що досягається адсорбцією або хімічною реакцією сполучного з поверхнею наповнювача.

Наповнювач в П. м. може бути в газовій або конденсованій фазах. В останньому випадку його модуль пружності може бути нижче (низькомодульної наповнювачі) або вище (високомодульні наповнювачі) модуля пружності сполучного.

До числа газонаповнених пластиків відносяться пінопласти — матеріали найлегші з усіх П. м.; їх удавана щільність становить зазвичай від 0,02 до 0,8 г/см 3 .

Властивості П. м. з твердим наповнювачем визначаються ступенем наповнення, типом наповнювача й сполучного, міцністю зчеплення на кордоні контакту, товщиною прикордонного шару, формою, розміром і взаємним розташуванням частинок наповнювача. Дрібні частинки наповнювача в залежності від їх природи до різних меж підвищують модуль пружності виробу, його твердість, міцність, надають йому фрикційні, антифрикційні, теплоізоляційні, теплопровідні або електропровідні властивості.

Для отримання П. м. низької щільності застосовують наповнювачі у вигляді порожнистих частинок. Такі матеріали (іноді звані синтактическими пінами), крім того, володіють хорошими звуко — і теплоізоляційними властивостями.

Основні види термопластів. Серед термопластів найбільш різноманітне застосування поліетилену. полівінілхлориду та полістиролу. переважно у вигляді гомогенних або эластифицированных матеріалів, рідше газонаповнених і наповнених мінеральними порошками або синтетичними органічними волокнами.

При виробництві полівінілхлориду (ПВХ), його переробки у вироби, експлуатації виробів і спалюванні відходів виділяються токсичні сполуки, небезпечні для здоров’я людини. У зв’язку з тим, що вироби з ПВХ широко застосовуються в народному господарстві і, зокрема, медичної і харчової промисловості, відомості про ступінь їх токсичності, способи її зниження і методи контролю повинні бути відомі виробникам ПВХ і його споживачам.

Виробництво ПВХ. В кінці 1973 р. тобто майже через 50 років після початку промислового виробництва ПВХ, було виявлено, що мономер ВХ є канцерогенною речовиною і при тривалому впливі на людину може бути причиною важких захворювань.

Для зменшення небезпечного впливу ВХ до 1976 р. в різних країнах були розроблені і затверджені гранично допустимі значення змісту ВХ в атмосфері установки по виробництву ПВХ, в самому ПВХ і в упаковках для харчових продуктів. Так, зміст ВХ в атмосфері ПВХ установки не повинна перевищувати 2-5 мг/м 3. в упаковках з ПВХ — 1 ppm, в напоях, що зберігаються в тарі з ПВХ — 0.005 ppm.

Мономер ВХ потрапляє в атмосферу в результаті викиду з труб або реакторів в проміжку між завантаженнями, а також виділяється з стічної води і ПВХ. Всі зарубіжні установки з виробництва ПВХ характеризуються середнім показником мономеру 2-5 мг/м 3. який був досягнутий за рахунок удосконалення технології процесу — розробки більш ефективних методів дегазації; використання струменя води, що подається під великим тиском для очищення реакторів; розробки ефективних добавок, що перешкоджають коркообразованія, для зменшення числа чисток реакторів; автоматизації процесу та застосування ЕОМ; створення реакторів великого розміру; застосування респіраторів і дистанційного управління реакторами і т.д.

Для вимірювання малих кількостей ВХ в робочій зоні, атмосфері, в твердих речовинах і рідинах необхідні дуже чутливі і виборчі методи аналізу. Не можна автоматично переносити методи визначення макрокількостей на мікрокількості. Тому видається недоцільним використовувати метод визначення вінілхлориду окисленням до формальдегіду, який до цих пір застосовується на вітчизняних санепідемстанціях. Для визначення змісту ВХ можуть бути рекомендовані методи ІЧ-спектроскопії, фотоіонізації, мас-спектроскопії, причому найбільш доступним, зручним і вибірковим методом є газова хроматографія. Однак при визначенні малих кількостей ВХ і наявності органічних сполук невідомого складу навіть до результатів газової хроматографії слід ставитися обережно. Наприклад, можна вказати на розбіжність результатів хроматографічного аналізу ВХ в ПВХ-смоли, проведених за ГОСТ на двох заводах. Тільки з допомогою хромато-мас-спектрометрії вдалося встановити, що на одному з сорбентів, рекомендованих ГОСТ, не відбувається розділення піків ВХ і пентану, застосовуваного при отриманні ПВХ. Токсичність ж пентану і ВХ незрівнянна. Тому перед проведенням вимірювань (особливо в повітрі населених місць) необхідна ідентифікація токсичних сполук. В іншому випадку можливі помилки в бік завищення або заниження небезпеки.

Оцінюючи токсичність ВХ, слід мати на увазі, що цей мономер не утворюється ні за яких деструктивних процесах ВПХ, а на світлі досить швидко розкладається з утворенням менш токсичних сполук, наприклад, формальдегіду. У зв’язку з цим немає необхідності систематично визначати ВХ в повітрі населених місць, віддалених від виробництва більш ніж на 3 — 5 км. Для отримання достовірної інформації необхідний безперервний автоматичний контроль за його вмістом у повітрі робочої зони та на території підприємства. У цьому випадку можна оцінювати реальну загрозу здоров’ю працюючих на даному підприємстві, а у разі залпових нічних викидів розрахувати зміст ВХ у більш віддалених місцях.

Змішання і переробка ПВХ. Для виготовлення виробів з ПВХ використовують композиції, що складаються з смоли ПВХ і різних добавок (стабілізаторів, мастил, пластифікаторів, наповнювачів та ін.). процес виробництва композиції включає дві стадії: змішування компонентів при температурі 80-100 о С і переробку при 180-200 про С.

Склад газовиділень досліджувався нами в умовах, що імітують виробничі. Змішувач являє собою посудину з спеціальної сталі ємністю 1 л з встановленою внизу на валу двигуна крильчаткою для перемішування зразка. Частота обертання крильчатки від 200 до 3600 хв. Тривалість змішування 30 хв. Температура змішувача регулювалася шляхом зміни температури зовнішнього теплоносія. Проби газової фази в змішувачі відбирали за допомогою газового шприца ємністю 250 мл В кінці операції змішування шприцом через охолоджувану пастку з адсорбентом прокачували 100 мл газової фази. Потім пастку вводили у випарник хроматографа на вхід аналітичної колонки. Виділилися при нагріванні уловлені з’єднання поділяли та ідентифікували на хромато-мас — спектрометрі.

Процес переробки попередньо перемішаної композиції моделювали в змішувальній камері, виготовленої за типом пластографа Брабендера. Після завантаження зразка та додатка заданого тиску з допомогою «клина» у момент початку розплаву на змішувальну камеру встановлювали кришку, ущільнену фторопластом. Газоподібні продукти, що виділяються при перемішуванні розплаву, відбирали зі швидкістю 100 мл/хв за допомогою магістрального вакууму і дроселя, пропускали через охолоджувану пастку з адсорбентом і подавали на вхід хромато-мас-спектрометра. Паралельно застосовували статичний метод, при якому виділення домішок відбувалося в процесі нагрівання зразка в трубці протягом певного часу в потоці інертного газу і уловлювання летких — в пастці з адсорбентом. Встановлено, що останній метод гарантує найбільш повне виділення зі зразка летких домішок.

Дослідження газовиділень з різних композицій показало, що найбільша втрата летючих компонентів відбувається в змішувачі. До складу газовиділень входить ВХ, що виділився з полімеру, і в основному леткі компоненти технологічних домішок смол і пластифікаторів, наприклад, 1,2-ДХЭ, смоли С-70, метилгексан, 2-этилгексаналь, 2-етілгексанол та інші домішки.

Слід зазначити, що при зміні сировини змінюється склад домішок і відповідно склад газовиділень. Величезна кількість різних домішок потрапляють в атмосферу. У певному сенсі забрудненням можна вважати і вилучення з повітря окремих газових інгредієнтів (зокрема, кисню) великими технологічними об’єктами. І справа не тільки в тому, що потрапляють в атмосферу гази, пил, сірка, свинець та інші речовини небезпечні для людського організму – вони несприятливо впливають на кругообіг багатьох компонентів на Землі. Забруднюючі та отруйні речовини переносяться на великі відстані, потрапляють з опадами у грунт, поверхневі і підземні води, океани, отруюють навколишнє середовище, негативно позначаються на отримання рослинної маси.

Вінілхлорид є канцерогенною речовиною, тобто речовиною, вплив якого на організм при певних умовах викликає рак і інші пухлини.

Відходи з пластичних мас не можна спалювати в звичайних сміттєспалювальних печах. Для цієї мети необхідно застосовувати кислотостійкі установки, а HCl з абгазов — поглинати. Найбільшу небезпеку при спалюванні виробів з пластичних мас є освіта дуже токсичних діоксинів, ГДК яких встановлено на рівні 10 -12 — 10 -14 мг/м 3. Тому доцільніше вироби з пластичних мас повертати на повторну переробку. Вироби з пластмас повинні мати спеціальне маркування, щоб не потрапляти в звичайні сміттєспалювальні печі, так як саме утилізація відходів в даний час є чинником, що стримує розширення виробництва пластмас.

Таким чином, при виробництві пластичних мас необхідний постійний контроль за вмістом ВХ у повітрі робочої зони. При впровадженні виробів з пластичних мас в народне господарство, для харчових і медичних цілей необхідна обов’язкова кваліфікована експертиза складу виділяються токсичних речовин т їх кількісну оцінку з використанням високочутливих та виборчих методів. Відходи пластичних мас доцільніше направляти на повторну переробку, так як утилізація супроводжується утворенням надзвичайно токсичних діоксинів. Дотримання зазначених вимог створить передумови для більш широкого застосування виробів з пластмас в побуті, техніці, медичної і харчової промисловості без шкоди для здоров’я населення.

Охорона природи — завдання нашого століття, проблема, що стала соціальної.

Однак вплив людини на навколишнє середовище прийняло загрозливі масштаби. Щоб у корені поліпшити положення, знадобляться цілеспрямовані і продумані дії.

Забруднення навколишнього середовища і порушення екологічних зв’язків в екосистемах стали глобальними проблемами. І якщо людство продовжуватиме йти нинішнім шляхом розвитку, то його загибель, як вважають провідні екологи світу, через два – три покоління неминуча.

Всі жителі планети повинні усвідомлювати, що в світі, де навколишнє середовище погіршується з кожним днем, неможливі здорове суспільство і довголіття. Звичайно, промислове розвиток не може зупинитися, але воно має піти по іншому шляху. Для досягнення стійкого розвитку захист навколишнього середовища повинен складати невід’ємну частину процесу розвитку.

Людство повинно змінити багато чого в своїй діловій активності і способі життя, в іншому випадку його чекають важкі випробування, пов’язані з різким погіршенням навколишнього середовища.

Я вважаю, що досягнення стабільної екологічної обстановки стане можливим, коли люди усвідомлюють, «що все пов’язане з усім», і природа завжди буде давати нам. що ми зуміли дати їй. Наше здоров’я, благополуччя і розвиток людської цивілізації в цілому залежать тільки від нас і наших дій.

Список використаної літератури :

1.Основи промислової екології. А. А. Челюков, К. Ф. Ющенко.

2. Екологія, здоров’я та охорона довкілля Росії. В. Ф. Протасов

3.Технологія пластичних мас, під редак. В. о. Коршака

4. Пластичні маси. В. П. Померанцев

5. Екологія для технічних вузів В. М. Гарін, В. А. Кленова.

Короткий опис статті: виробництво пластмас Читать реферат online по темі ‘Екологічні проблеми виробництва пластмас’. Розділ: Екологія, Охорона природи, Екологія, Природокористування, Загружено: 09.12.2008 скачати реферат

Джерело: Екологічні проблеми виробництва пластмас. Реферат. Читать текст оnline —

Також ви можете прочитати