БізнесПрамысловасць

З чаго робяць поліэтылен? Вытворчасць поліэтылену. Вырабы з поліэтылену

У гісторыі навукі некаторыя адкрыцця адбываліся выпадкова, а запатрабаваныя сёння матэрыялы часта з'яўляліся пабочным прадуктам якога-небудзь вопыту. Цалкам выпадкова былі адкрыты анілінавыя фарбавальнікі для тканіны, якія далі пасля эканамічны і тэхнічны прарыў у лёгкай прамысловасці. Падобная гісторыя адбылася і з поліэтыленам.

адкрыццё матэрыялу

Першы выпадак атрымання поліэтылену адбыўся ў 1898 годзе. У ходзе разагрэву диамезотана хімік нямецкага паходжання Ганс фон Пехман выявіў ня дне прабіркі дзіўны асадак. Матэрыял быў досыць шчыльным і нагадваў воск, калегі вучонага назвалі яго полиметиллином. Далей выпадковасці ў гэтай групы навукоўцаў справа не пайшла, вынік быў амаль забыты, цікавасці ні ў каго не ўзнікла. Але ўсё ж ідэя павісла ў паветры, патрабуючы прагматычнага падыходу. Так і здарылася, праз трыццаць з гакам гадоў поліэтылен быў зноў адкрыты як выпадковы прадукт няўдалага эксперыменту.

Англічане падхопліваюць і выйграюць

Сучасны матэрыял поліэтылен з'явіўся на свет у лабараторыі ангельскай кампаніі Imperial Chemical Industries. Э. Фоссет і Р. Джибсон праводзілі эксперыменты з удзелам газаў высокага і нізкага ціску і заўважылі, што адзін з вузлоў тэхнікі, у якой праводзіліся досведы, пакрыўся невядомым восковидным рэчывам. Зацікавіўшыся пабочным эфектам, яны здзейснілі некалькі спробаў атрымаць рэчыва, але беспаспяхова.

Сінтэзаваць палімер атрымалася М. Перрину, супрацоўніку той жа кампаніі, праз два гады. Менавіта ён стварыў тэхналогію, якая паслужыла асновай для прамысловай вытворчасці поліэтылену. У далейшым ўласцівасці і якасці матэрыялу змяняліся толькі з дапамогай ужывання розных каталізатараў. Масавае вытворчасць поліэтылену пачалося ў 1938 годзе, а запатэнтаваны ён быў у 1936 годзе.

сыравіна

Поліэтылен - гэта цвёрды палімер белага колеру. Ставіцца да класа арганічных злучэнняў. З чаго робяць поліэтылен? Сыравінай для яго атрымання з'яўляецца газ этылен. Газ полимеризуют пры высокім і нізкім ціску, на выхадзе атрымліваюць гранулы сыравіны для далейшага выкарыстання. Для некаторых тэхналагічных працэсаў поліэтылен вырабляецца ў выглядзе парашка.

асноўныя віды

На сённяшні дзень палімер выпускаецца двух асноўных марак ПВД і ПНП. Матэрыял, выраблены пры сярэднім ціску адноснага новае вынаходніцтва, але ў перспектыве колькасць выпускаецца прадукту будзе нязменна расці ў сувязі з паляпшаем характарыстыкамі і шырокім полем для прымянення.

Для камерцыйнага выкарыстання вырабляюць наступныя віды матэрыялу (класы):

  • Нізкай шчыльнасці або іншая назва - высокага ціску (ПЭВД, ПВД).
  • Высокай шчыльнасці, або нізкага ціску (ПЭНП, ПНП).
  • Лінейны поліэтылен, або поліэтылен сярэдняга ціску.

Таксама існуюць іншыя віды поліэтылену, кожны з якіх мае свае ўласцівасці і сферу ўжывання. У грануляваны палімер у працэсе вытворчасці дадаюцца розныя фарбавальнікі, якія дазваляюць атрымаць чорны поліэтылен, чырвоны або любога іншага колеру.

ПВД

Вытворчасцю поліэтылену займаецца хімічная прамысловасць. Газ этылен - асноўны элемент (з чаго робяць поліэтылен), але не адзіны, які патрабуецца для атрымання матэрыялу.

Атрыманне поліэтылену высокага ціску адбываецца ў аўтаклавах, трубчастых рэактарах. Марак ПВД вырабленых у аўтаклаве, паводле Даста, існуе восем. З трубчастага рэактара атрымліваюць дваццаць адзін тып поліэтылену высокага ціску.

Для сінтэзу ПВП патрабуецца захаванне наступных умоў:

  • Тэмпературны рэжым - ад 200 да 250 ° С.
  • Каталізатар - чысты кісларод, пераксіду (арганічны).
  • Ціск ад 150 да 300 Мпа.

Поимеризированная маса ў першай фазе мае вадкае стан, пасля чаго перамяшчаецца ў сепаратар, далей у гранулятар, дзе адбываецца фармоўка гранул гатовага матэрыялу.

Якасці ПЭВД выкарыстоўваюцца для вытворчасці ўпаковачных плёнак, термопленок, шматслаёвай упакоўкі. Таксама поліэтылен высокага ціску прымяняецца ў аўтамабільнай, хімічнай, харчовай прамысловасцях. З яго робяць якасныя трывалыя трубы, якія выкарыстоўваюцца ў жылым сектары.

лінейны поліэтылен

З чаго робяць поліэтылен сярэдняга ціску ці лінейны поліэтылен?

  • Тэмпература награвання складае да 120 ° С.
  • Рэжым ціску да 4 МПа.
  • Стымулятар працэсу - каталізатар (Циглера-Натта, сумесь хларыду тытана з мелаллоорганическим злучэннем).

Працэс суправаджаецца выпадзеннем поліэтылену ў выглядзе шматкоў, якія потым праходзяць працэс аддзялення ад раствора з наступнай грануляцыі.

Гэты выгляд поліэтылену характарызуецца больш высокай шчыльнасцю, устойлівасцю да награвання і разрыву. Сферай прымянення з'яўляюцца розныя віды ўпаковачных плёнак, у тым ліку для фасоўкі гарачых матэрыялаў / прадуктаў. З грануляванага сыравіны гэтага тыпу палімера вырабляюць дэталі для буйнагабарытных машын метадам ліцця, ізаляцыйныя матэрыялы, трубы падвышанай трываласці, тавары народнага спажывання і інш.

Поліэтылен нізкага ціску

Вытворчасць ПНП мае тры спосабу. Большасць прадпрыемстваў выкарыстоўвае метад «суспензионной полімерызацыі». Працэс атрымання ПНП адбываецца з удзелам завісі і сталым мяшанні зыходнага сыравіны, для запуску працэсу патрабуецца каталізатар.

Другім па распаўсюджанасці спосабам вытворчасці з'яўляецца полімерызацыя ў растворы пад уздзеяннем тэмпературы і ўдзеле каталізатара. Метад не занадта эфектыўны, паколькі ў працэсе полімерызацыі каталізатар ўступае ў рэакцыю, і канчатковы палімер губляе частку сваіх якасцяў.

Апошнім з спосабаў вытворчасці ПНП з'яўляецца газофазная полімерызацыя, яна амаль сышла ў мінулае, але часам сустракаецца на асобных прадпрыемствах. Працэс адбываецца з дапамогай змешвання газавых фаз сыравіны пад уздзеяннем дыфузіі. Канчатковы палімер атрымліваецца з неаднароднай структурай і шчыльнасцю, што адбіваецца на якасці гатовага прадукту.

Вытворчасць поліэтылену нізкага ціску адбываецца пры наступным рэжыме:

  • Тэмпература падтрымліваецца на ўзроўні ад 120 ° C да 150 ° C.
  • Ціск не павінна перавышаць 2 Мпа.
  • Каталізатары працэсу полімерызацыі (Циглера-Натта, сумесь хларыду тытана з мелаллоорганическим злучэннем).

Матэрыял такога спосабу вырабу характарызуецца калянасцю, высокай шчыльнасцю, малой эластычнасцю. Таму сферай яго прымянення з'яўляецца прамысловасць. Тэхнічны поліэтылен прымяняецца для вырабу буйнагабарытных ёмістасцяў з падвышанымі характарыстыках трываласці. Запатрабаваны ў будаўнічай сферы, хімічнай прамысловасці, для вытворчасці ТНП ён амаль не ўжываецца.

ўласцівасці

Поліэтылен устойлівы да ўздзеяння вады, да многіх відах растваральнікаў, кіслот (арганічным, неарганічным), не ўступае ў рэакцыю з солямі. Пры гарэнні вылучаецца пах парафіну, назіраецца свячэнне блакітнага адцення, агонь слабы. Раскладанне адбываецца пры ўздзеянні азотнай кіслаты, хлору і фтору ў газападобным або вадкім стане. Пры старэнні, якое адбываецца на паветры, у матэрыяле утвараюцца папярочныя сувязі паміж ланцугамі малекул, што робіць матэрыял далікатным, крохкія.

спажывецкія якасці

Поліэтылен - унікальны матэрыял, звыклы ў побыце і вытворчасці. Наўрад ці радавы спажывец, зможа вызначыць з якім колькасцю прадметаў з яго ён сутыкаецца штодня. У сусветным выпуску палімераў поліэтылен займае ільвіную долю рынку - 31% ад агульнага валавога прадукту.

У залежнасці ад таго, з чаго зроблены поліэтылен і тэхналогіі вытворчасці, вызначаюцца яго якасці. Гэты матэрыял злучае часам супрацьлеглыя паказчыкі: гнуткасць і трываласць, пластычнасць і цвёрдасць, моцнае расцяжэнне і ўстойлівасць да разрыву, ўстойлівасць да агрэсіўных серадах і біялагічным агентам. У побыце мы выкарыстоўваем пакеты рознай шчыльнасці, аднаразовы посуд, поліэтыленавыя вечка, дэталі бытавых прыбораў і многае іншае.

вобласці прымянення

Прымяненне вырабаў з поліэтылену не мае абмежаванняў, любая галіна прамысловасці ці чалавечай дзейнасці суправаджаецца гэтым матэрыялам:

  • Найбольшае распаўсюджванне палімер атрымаў у вырабе ўпаковачных матэрыялаў. На гэтую частку прымянення прыпадае каля 35% усяго вырабленага сыравіны. Такое выкарыстанне апраўдана грязеооталкивающими ўласцівасцямі, адсутнасцю асяроддзя для ўзнікнення грыбковага паразы і жыццядзейнасці мікраарганізмаў. Адна з удалых знаходак - рукаў поліэтыленавы, які мае шырокае прымяненне. Вар'іруючы па ўласным меркаванні даўжыню, карыстальнік абмежаваны толькі шырынёй упакоўкі.
  • Памятаючы, з чаго зроблены поліэтылен, становіцца зразумелым, чаму ён атрымаў распаўсюджванне як адзін з лепшых ізаляцыйных матэрыялаў. Адным з яго запатрабаваных у гэтай сферы якасцяў стала адсутнасць электраправоднасці. Таксама незаменныя яго ўласцівасці водоотталкивания, што знайшло прымяненне ў вытворчасці гідраізаляцыйных матэрыялаў.
  • Ўстойлівасць да разбуральнай сіле вады, як растваральніка, дазваляе вырабляць трубы з поліэтылену для бытавых і прамысловых спажыўцоў.
  • У будаўнічай галіны выкарыстоўваюцца шумаізаляцыйны якасці поліэтылену, яго нізкая цеплаправоднасць. Гэтыя ўласцівасці спатрэбіліся пры вырабе на яго аснове матэрыялаў для ўцяплення жылых і прамысловых аб'ектаў. Поліэтылен тэхнічны выкарыстоўваецца для ізаляцыі цеплавых трас, у машынабудаванні і пр.
  • Не менш ўстойлівы матэрыял да агрэсіўных серадах хімічнай прамысловасці, трубы з поліэтылену прымяняюцца ў лабараторыях і хімічных вытворчасцях.
  • У медыцыне поліэтылен карысны ў выглядзе перавязачных матэрыялаў, пратэзаў канечнасцяў, выкарыстоўваюць яго ў стаматалогіі і г.д.

спосабы перапрацоўкі

У залежнасці ад таго якім спосабам было перапрацавана грануляванае сыравіну, будзе залежаць якой маркі поліэтылен будзе атрыманы. Распаўсюджаныя спосабы:

  • Экструзія (выцісканьне). Прымяняецца для вырабу труб, ўпаковачных і іншых відаў плёнак, ліставога матэрыялу для будаўніцтва і аздаблення, вырабу кабеляў, вырабляецца рукаў поліэтыленавы і іншыя вырабы.
  • Ліццё, фармаванне тэрма-вакуумным спосабам. У асноўным выкарыстоўваецца для вырабу ўпаковачных матэрыялаў, боксаў і г.д.
  • Экструзійны-выдувной, ратацыйны. З дапамогай гэтага спосабу атрымліваюць аб'ёмныя ёмістасці, буйнагабарытную тару, посуд.
  • Армаванне. Па пэўнай тэхналогіі ў фармаваную масу поліэтылену закладваюцца ўзмацняюць элементы (метал), што дазваляе атрымаць будаўнічы матэрыял падвышанай трываласці, але з меншым коштам.

З чаго робяць поліэтылен, акрамя асноўных складнікаў рэчываў? Абавязковым з'яўляецца каталізатар працэсу і дадаткі, якія змяняюць ўласцівасці, якасці гатовага матэрыялу.

другасная перапрацоўка

Стойкасць поліэтылену - гэта яго плюс у якасці спажывецкага тавару і яго мінус, як аднаго з галоўных забруджвальных навакольнае асяроддзе фактараў. На сённяшні дзень важным становіцца перапрацоўка адходаў - Рэцыклінг. Усе маркі поліэтылену могуць быць ўтылізаваныя і паўторна ператвораныя ў грануляванае сыравіну, з якога можна рабіць мноства запатрабаваных тавараў народнага і прамысловага спажывання.

Поліэтыленавыя вечка, пакеты, бутэлькі будуць раскладацца на сметніку не адну сотню гадоў, а назапашаныя адходы атручваюць прыродныя жыццёва важныя рэсурсы. Сусветная практыка дэманструе рост колькасці перапрацоўчых поліэтылен прадпрыемстваў. Збіраючы фактычна смецце, у такіх кампаніях праводзяць яго санацыю, дробняць. Такім чынам, адбываецца эканомія рэсурсаў, ахова навакольнага асяроддзя і вытворчасць запатрабаванай прадукцыі.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.birmiss.com. Theme powered by WordPress.