Čo je vyrobený polyetylén? Výroba polyetylénu. Výrobky z polyetylénu

V histórii vedy sa objavili náhodne niektoré objavy a materiály, ktoré sa dnes tvrdili, boli často vedľajším produktom nejakej skúsenosti. Bolo zrejmé, že boli objavené anilínové farbivá na tkaniny, ktoré následne poskytli ekonomický a technický prelom v ľahkom priemysle. Podobný príbeh sa deje s polyetylénom.

Otvorenie materiálu

Prvý prípad výroby polyetylénu sa uskutočnil v roku 1898. Počas ohrievania diamoseotanu objavil chemik nemeckého pôvodu Hans von Pehman podivnú zrazeninu, nie dno skúmavky. Materiál bol dostatočne hustý, aby sa podobal vosku, kolegovia vedcov ho nazvali polymetylén. Ďalšia náhodnosť tejto skupiny vedcov nefungovala, výsledok bol takmer zabudnutý, nikto nemal záujem. Avšak myšlienka stále visí vo vzduchu a vyžaduje pragmatický prístup. Tak sa stalo, o tridsať rokov neskôr, bol polyetylén opätovne otvorený ako náhodný výrobok neúspešného experimentu.

Angličania vyzdvihnúť a vyhrať

Moderný polyetylénový materiál sa narodil v laboratóriu britskej spoločnosti Imperial Chemical Industries. E. Fossett a R. Gibson uskutočnili experimenty zahŕňajúce plyny s vysokým a nízkym tlakom a všimli si, že jeden z uzlov techniky, v ktorom boli experimenty vykonané, bol pokrytý neznámym voskovým materiálom. Zaujímajúc sa o vedľajší účinok, urobili niekoľko pokusov o získanie látky, ale bez úspechu.

Polymér syntetizoval M. Perrin, zamestnanec tej istej spoločnosti, o dva roky neskôr. Práve on vytvoril technológiu, ktorá slúžila ako základ pre priemyselnú výrobu polyetylénu. Neskôr sa vlastnosti a vlastnosti materiálu zmenili len použitím rôznych katalyzátorov. Hromadná výroba polyetylénu sa začala v roku 1938 a bola patentovaná v roku 1936.

Suroviny

Polyetylén je pevný polymér bielej farby. Vzťahuje sa na triedu organických zlúčenín. Čo je vyrobený polyetylén? Surovinou pre jej výrobu je etylénový plyn. Plyn sa polymerizuje pri vysokom a nízkom tlaku a získa sa granule surovín na ďalšie použitie. Pre niektoré technologické procesy sa polyetylén vyrába vo forme prášku.

Základné zobrazenia

Doteraz sa polymérom vyrábajú dve hlavné značky LDPE a PPP. Materiál vyrábaný pri relatívnom strednom tlaku je nový vynález, ale v budúcnosti bude množstvo produkovaného produktu vždy rásť v dôsledku zlepšujúcich charakteristík a širokého poľa pre aplikáciu.

Na komerčné účely sa vytvárajú nasledujúce typy materiálov (tried):

• Názov s nízkou hustotou alebo iným názvom - vysoký tlak (LDPE, LDPE).
• Vysoká hustota alebo nízky tlak (LDPE, PNP).
• Lineárny polyetylén alebo stredný tlak polyetylénu.

Existujú aj iné typy polyetylénu, z ktorých každá má svoje vlastné vlastnosti a rozsah. V granulovanom polyméri vo výrobnom procese sa pridávajú rôzne farbivá, ktoré umožňujú získať čierny polyetylén, červenú alebo inú farbu.

SVV

Polyetylén vyrába chemický priemysel. Etylén je hlavným prvkom (z ktorého je vyrobený polyetylén), ale nie jediný, ktorý je potrebný na výrobu materiálu.

Výroba vysokotlakového polyetylénu prebieha v autoklávoch, rúrkových reaktoroch. LDPE guľôčky vyrobené v autokláve, podľa GOST, sú osem. Z trubicového reaktora sa vyrába dvadsaťjeden typov vysokotlakového polyetylénu.

Pri syntéze PVP musia byť splnené tieto podmienky:

• Teplotný režim je od 200 do 250 ° C.
• Katalyzátorom je čistý kyslík, peroxid (organický).
• Tlak je od 150 do 300 MPa.

Rozložená hmotnosť v prvej fáze má kvapalný stav, po ktorom sa pohybuje na separátor a potom do granulátora, kde sa vytvárajú granuly hotového materiálu.

Kvality LDPE sa používajú na výrobu obalových fólií, termofilmov, viacvrstvových obalov. Taktiež polyetylén s vysokou hustotou sa používa v automobilovom, chemickom, potravinárskom priemysle. Je vyrobená z kvalitných kvalitných rúrok používaných v rezidenčnom sektore.

Lineárny polyetylén

Čo robí polyetylén strednej hustoty alebo lineárny polyetylén?

• Teplota ohrevu je až 120 ° C.
• Tlakový režim až do 4 MPa.
• Stimulátor procesu je katalyzátorom (Ziegler-Natta, zmes chloridu titaničitého s melalloorganickou zlúčeninou).

Proces je sprevádzaný stratou polyetylénu vo forme vločiek, ktoré potom prechádzajú procesom oddelenia od roztoku, po ktorom nasleduje granulácia.

Tento typ polyetylénu sa vyznačuje vyššou hustotou, odolnosťou voči teplu a prasknutím. Oblasťou použitia sú rôzne druhy obalových fólií vrátane balenia horúcich materiálov / výrobkov. Z granulovaných surovín tohto typu polyméru sú diely pre veľkoformátové stroje vyrábané odlievaním, izolačnými materiálmi, rúrkami so zvýšenou pevnosťou, spotrebným tovarom ,

Polyetylén s nízkym tlakom

Výroba PNP má tri metódy. Väčšina podnikov používa metódu "suspenznej polymerizácie". Proces získavania PNP sa uskutočňuje za účasti suspenzie a konštantného miešania suroviny, na spustenie procesu je potrebný katalyzátor.

Druhým najbežnejším spôsobom výroby je polymerizácia v roztoku pod vplyvom teploty a účasti katalyzátora. Tento spôsob nie je veľmi účinný, pretože počas polymerizácie katalyzátor reaguje a konečný polymér stratí niektoré z jeho vlastností.

Poslednou metódou výroby PPP je polymerizácia v plynnej fáze, je takmer preč, ale niekedy sa vyskytuje v samostatných podnikoch. Spôsob sa uskutočňuje zmiešaním plynových fáz východiskovej suroviny pod vplyvom difúzie. Konečný polymér sa získa s nerovnomernou štruktúrou a hustotou, čo ovplyvňuje kvalitu hotového výrobku.

Výroba nízkotlakého polyetylénu sa uskutočňuje za týchto podmienok:

• Teplota sa udržuje na 120 ° C až 150 ° C.
• Tlak by nemal presiahnuť 2 MPa.
• Katalyzátory polymerizačného procesu (Ziegler-Natta, zmes chloridu titaničitého s melaloorganickou zlúčeninou).

Materiál tohto spôsobu výroby je charakterizovaný tuhosťou, vysokou hustotou, nízkou elasticitou. Preto je oblasť jeho aplikácie odvetvím. Technický polyetylén sa používa na výrobu veľkoobjemových kontajnerov so zvýšenou pevnosťou. Požadované v stavebníctve, chemickom priemysle, na výrobu spotrebného tovaru sa takmer nepoužíva.

vlastnosti

Polyetylén je odolný voči vode, mnohým typom rozpúšťadiel, kyselinám (organickým, anorganickým), nereaguje so soľami. Pri spaľovaní je zápach parafínu, žiara je modrá, oheň je slabý. Rozklad sa vyskytuje pri vystavení pôsobeniu kyseliny dusičnej, chlóru a fluóru v plynnom alebo kvapalnom stave. Pri starnutí, ktoré sa vyskytuje vo vzduchu, sa v materiáli vytvorí sieťovanie reťazcov molekúl, čo spôsobuje, že sa materiál rozpadne.

Spotrebiteľské kvality

Polyetylén je jedinečný materiál, ktorý je známy v každodennom živote a vo výrobe. Je nepravdepodobné, že priemerný spotrebiteľ bude schopný určiť, s koľko položiek z neho narazí denne. Vo svetovej výrobe polymérov zaujíma polyetylén leví podiel na trhu - 31% celkového hrubého produktu.

V závislosti od toho, čo je vyrobené z polyetylénu a výrobnej technológie, určuje sa jeho kvalita. Tento materiál spája opačné indikátory: pružnosť a pevnosť, plasticita a tvrdosť, pevnosť v ťahu a roztrhnutí, odolnosť voči agresívnym médiám a biologickým činiteľom. V každodennom živote používame balíky rôznych hustôt, jednorazové pokrmy, plastové kryty, časti domácich spotrebičov a oveľa viac.

aplikácie

Použitie výrobkov vyrobených z polyetylénu nie je obmedzené, akékoľvek priemyselné alebo ľudské aktivity sprevádza tento materiál:

• Najrozšírenejší polymér bol vo výrobe obalových materiálov. Táto časť žiadosti predstavuje približne 35% všetkých vyrobených surovín. Takéto použitie je odôvodnené nečistotami odpudzujúcimi vlastnosťami, nedostatkom prostredia pre nástup hubových napadnutí a aktivitou mikroorganizmov. Jedným z úspešných nálezov je polyetylénové puzdro, ktoré má široké použitie. Pri zmene dĺžky je používateľ obmedzený iba šírkou obalu.
• Vzpomínajúc si na to, čo je vyrobený z polyetylénu, je jasné, prečo sa rozšíril ako jeden z najlepších izolačných materiálov. Jednou z jeho požadovaných vlastností v tejto oblasti je nedostatok elektrickej vodivosti. Aj jeho vodoodpudivé vlastnosti sú nenahraditeľné a našli uplatnenie vo výrobe hydroizolačných materiálov.
• Odolnosť voči deštruktívnej sile vody ako rozpúšťadla umožňuje výrobu polyetylénových rúr pre domácich a priemyselných spotrebiteľov.
• Stavebný priemysel využíva zvukovo izolačné vlastnosti polyetylénu, nízku tepelnú vodivosť. Tieto vlastnosti boli užitočné pri výrobe materiálov na nich založených na izoláciu bytových a priemyselných zariadení. Polyetylén sa používa na izoláciu tepelných stôp, v strojárstve atď.
• Nemenej odolné voči agresívnym médiám chemického priemyslu, polyetylénové rúry sa používajú v laboratóriách a chemickom priemysle.
• V medicíne je polyetylén užitočný vo forme obväzov, protetických končatín, používa sa v zubnom lekárstve atď.

Spôsoby spracovania

V závislosti od spôsobu spracovania granulovaných surovín bude závisieť od toho, ktorá značka polyetylénu bude vyrábaná. Bežné metódy:

• Extrúzia (extrúzia). Používa sa na výrobu potrubí, obalov a iných typov fólií, plošných materiálov pre konštrukciu a povrchovú úpravu, výrobu káblov, polyetylénovej objímky a ďalších výrobkov.
• Odlievanie, tepelné vákuové tvarovanie. Používa sa hlavne na výrobu obalových materiálov, krabičiek atď.
• Extrudované-fúkané, rotačné. Pomocou tejto metódy sa získajú objemové kontajnery, veľké obaly a nádoby.
• Výstuž. Podľa určitej technológie sú v tvarovanej hmote polyetylénu uložené výstužné prvky (kov), čo umožňuje získať stavebný materiál s vyššou pevnosťou, ale s nižšími nákladmi.

Čo je vyrobený polyetylén okrem hlavných zložiek látok? Vyžaduje sa procesný katalyzátor a prísady, ktoré menia vlastnosti, vlastnosti hotového materiálu.

recyklácia

Perzistencia polyetylénu je jeho plus ako spotrebný výrobok a jeho mínus ako jeden z hlavných znečisťujúcich faktorov. K dnešnému dňu je dôležitá recyklácia - recyklácia. Všetky druhy polyetylénu je možné recyklovať a previesť na granulované suroviny, z ktorých môžete vyrábať veľa populárneho spotrebného tovaru a priemyselnú spotrebu.

Polyetylénové čiapky, vrecká, fľaše sa na skládke rozloží na stovky rokov a nahromadený odpad bude otráviť prírodné životné zdroje. Svetová prax dokazuje nárast počtu podnikov na spracovanie polyetylénu. Zhromažďovanie skutočného odpadu, v takýchto spoločnostiach trávia jeho sanáciu, rozdrviť. Existuje teda úspora zdrojov, ochrana životného prostredia a výroba požadovaných výrobkov.