МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАЙТА ӨҢДЕУ

Қазіргi кезде əлемдік деңгейде өндірістік қалдықтарды жою, шикізаттарды ұтымды пайдалану мəселесi жүйелi зерттеулер мен ғылыми ізденістердi қажет ететін маңызды мəселе болып табылады. Қалдықтар қоршаған ортадағы физикалық-химиялық қасиеттеріне қарай əртүрлi болады десек, соның iшінде олардың биологиялық ыдырау қасиетіне байланысты топтастырылуы ерекше назар аударатын нəрсе. Мұндай заттар жүздеген жылдар бойы мүлде ыдырамайды. Бұл заттардың негізін полимерлер құрайтын болса, солардың iшінде көлік шиналары мен резинатехникалық бұйымдардың орны ерекше. Дүние жүзінде жыл сайын автокөлік санының еселеп артып келе жатқаны жасырын емес. Тиісінше қолданыстан шыққан шиналардың саныда жыл сайын артуда. Жыл сайын əлемде бірнеше млрд шина қолданыстан шығатын болса, соның асырылатыны 20%- дан аспай-

ды. Қазақстанда да соңғы кезде автокөлік санының өсу қарқыны жоғары екенін ескерсек, шиналарды жою мəселесi біздің елде де өзектiəселеге айналып отырғанын түсінуге болады. Қазір қолданыстан шыққан шиналарды қайта өңдеудің бірқатар əдістерi қолданылады. Соның ішінде термиялық (өртеу), пиролиздік, механикалық ұнтақтау əдістерi кең қолданысқа ие. Ши-

наларды өртеу арқылы жойған кезде қошаған ортаға көп мөлшерде зиянды газдар, соның ішінде канцерогенды заттар да бөлініп шығады. Сондықтан шиналарды өртеу арқылы құтылу дұрыс жол емес. Одан бөлек, шиналарды қайта өңдеу экономикалық тұрғыдан қарағанда тиімдi болып табылады, себебi шинаның құрамына кіретін шикізат ресурстарын қолдануды азайтуға мүмкіндік туады (мұнай, техникалық көміртек, тальк, каолин жəне басқа да көптеген ингредиенттер). Қолданыстан шыққан шиналардан алынған резина түйіршіктерін қолдану ресурс сақтау мəселелерін шешудің бірден бір жолы.

Қолданыстан шыққан шиналарды қайта өңдеу кезінде алынатын тағы бір өнім – регенерат. Шина өндіру кезінде регенератты қолдану арқылы 0,4 т каучуктi үнемдеуге болады. Сондай-ақ регенератты шина өндірісінде толықтырғыш ингредиенттер ретінде, жерге төселетін төсенімдер ретінде, резиналы шатыр жабын дысы мен басқа да көптеген құрылыс материалдарын жасау кезінде қолдануға болады.

Шинаны өңдеу кезінде алынған резина түйіршіктерін полимерлермен араластыра отырып гидро- жəне дыбысизоляциялық материалдарды алуға болады. Ал асфальтпен араластыра отырып жол төсемдерi ретінде қолдануға болады. Соңғы кезде амортизацияланған доңғалақтарды термиялық ыдыратып, отындымай, газ жəне күйе алатын технологиялар ұсынылуда.

ТМД елдерінде қолданыстан шыққан шиналарды қайта өңдеудің негізгi бағыты регенераттар мен гироизоляциялық құрылыс материалдарды алу жəне асфальтты резиналы бетонды төсемдердi өндіру болып табылады. Резина түйіршіктерi ЖЭБ үшін отын ретінде қолданыс тапқан. Сонымен қатар ол спорт нысандары мен жабындыларын жасағанда, жол құрылысында

қолданылған. Кейбір зерттеушілер резиналық түйіршіктердi сорбциялық материалдар ретінде де қолдануға болатынын алға тартады. Ұнтақталған вулканизаттарды құрамында фосфоры бар реагенттермен беттік түрлендіру арқылы жаңа материалдарды алуға болады. Бұл сынап пен анилин иондарын сорбциялайтын материалдар алуға болатынын көрсетедi.

Біз жасап жатқан зерттеу жұмыстарының мақсаты Қазақстанда қолданыстан шыққан шиналарды қайталама ресурс ретінде пайдалану болып табылады. Қазіргi уақытта Қазақстанда істен шыққан шиналарды өңдеп қайталама ресурстарын алу мəселелерін жүйелi зерттеу жолға қойылмаған. Шинаның негізгi массасы резина болып табылады (60%-ға жуық), қалған бөлігi металл мен тоқыма корды [4]. Қолдану барысында шинаның тозуы 8-10% болады, ал қолданыстан шыққан

шиналардың массасы 50-52% жуық азаяды. Бұл

жерде тоқыма жəне металл кордтарының үлесi

48%-ға көбейетінін айта кету керек [5]. Сол

себептi шинаның резинасы көп протекторлық

бөлігін түйіршіктеу тиімдi емес. Металдық жəне

тоқыма кордтарын майдалау мен сепарациялау

қосымша энергия мен еңбек шығындарын қажет

етедi. Бұл кордтарды қайта падалануға болады,

дегенмен, олар көбінесе қалдық ретінде қоқыс

сақтайтын орындарға жіберіледi [6].

Қазіргi технологиялық əдістердің iшінде

шиналарды механикалық жабдықтарда көп

сатылы қайта өңдеу əдістеріне көп қызығу-

шылық бар. Осындай əдістердің бірінде қуат- тылығы жоғары энергия сыйымдылығы жаб-

дықтарды, ал кейінгi сатыларында ауыр май-

далағыш жабдықтарды қолдануға болады.

Мұндай қондырғыларда қайта өңделген 1 тон-

на шинаны майдалауға кететін энергия шы-

ғындары қолданылып жатқан майдалағыш

жəне сепараторлық қондырғылардың қуатты-

лығына тікелей байланысты болады.

Біз ұсынып отырған шиналарды механикалық

əдістермен қайта өңдеуге арналған қор сақтай-

тын жəне экологиялық қауіпсіз технология энер-

гия жəне еңбек шығындарын азайтуға бағытта-

лған (1-сурет).

Қолданыстан шыққан шиналарды механика-

лық қайта өңдеу технологиясына сəйкес мына-

дай үрдістер жиынтығы қарастырылған: қалдық-

тарды жинақтау, өңдеуге дайындау, шығыршық-

тарды кесу, ұзындық кесу, ұнтақтау, магниттi

сепарация, ұнтақталған вулканизатты жинақтау,

текстиль кордын сепарациялау, өлшемi 3 мм-ден

артық ұнтақталған вулканизатты қайта ұнтақ-

тауға қайтару, ұнтақталған вулканизатты сепа-

рациялау жəне жинақтау, дайын өнімдi жинақтап

қоймаға жіберу. Сонымен қатар бұл тізбек бой-

ынша операцияаралық аспирациялау да қарасты-

рылған. Ұсынылған тізбек бойынша диаметрi

1400 мм-ге дейін, профилінің енi 525 мм-ге дейін

автокөлік шиналары, пневматикалық камералар,

конвейерлi ленталар жəне басқа да армирленген,

армирленбеген резинатехникалық бұйымдар ре-

генерациялануы мүмкін.

Бұл технологияға сəйкес қажеттi өлшемдегi

резина регенератын алуға болады. Технология-

лық процестің көптеген сынақтардан өтуi, оның

жабдықтарының қарапайымдылығы мен жөнде-

уге бейімділігi механикалық əдістің кең таралу-

ына негіз болды. Ең бастысы – бұл əдіс терең

химиялық деструкциялауды шектеу арқылы қор-

шаған ортаның екіншi реттік ластануына жол

бермейдi, яғни қосымша экологиялық проблема

туындауын шектейдi. Шиналарды механикалық

қайта өңдеу технологиясына экологиялық

тұрғыдан сипаттама беретін болсақ, онда

алынатын өнімнің 0,15% тозаңға айналады.

Сондықтан оны жеңдік сүзгілерде ұстап,

өндіріске қайтару қажет. Шиналарды ұсақтау

кезінде ауаға бөлінетін зиян заттардың кон-

центрациясы 0,5 мм өлшемдi резина ұнтағы

үшін 10 мг/м3, текстиль талшығының тозаңы

үшін де 10 мг/м3 аспауы тиіс. Өндірісте су

негізінен жабдықтарды салқындату үшін қол-

данылады, яғни технологиялық ағындармен

тікелей əрекеттеспейдi.

Сондықтан ақаба сулар шартты таза деп

есептеледi. Өлшемi 0,5-ден до 5,0 мм құрайтын

негізгi өнім – резина ұнтағы ТУ38.108035-97 та-

лабына сай болғандықтан алынған өнім ликвидтi

деп санауға болады. Ол əртүрлi мақсаттарда

қолданылуы мүмкін. Өлшемi 0,2 ден 0,45 мм ре-

зина ұнтағы резинатехникалық бұйымдар өндірісi

мен шина өндірісінде қайта пайдалануға жарам-

ды болса, өлшемi 0,6 мм ұнтақ арнайы резина

бұйымдары мен аяқ киімдер өндірісінде қолда-

нылуы мүмкін. Ал өлшемi 1,0 мм дейінгi ұнтақ-

тар оралма шатыр жабындары мен резина

шиферлерi секілдi композициялық материалдар

өндіруге, автокөлік жолдарының төсенішіне қоспа

ретінде пайдалануға жарамды. Өлшемi 1,0-2,0 мм

аралығындағы ұнтақты резина регенератын,

аэродромдық мастикалар мен асфальтбетон қос-

паларын өндіруге пайдалануға болады. Өлшемi

олардан iрi ұнтақтар спорт алаңдары мен атмос-

фераға төзімдi резина плиталарын өндіруде қол-

данылуы мүмкін.