De ce este fabricat polietilena? Fabricarea polietilenei. Articole din polietilena

În istoria științei, unele descoperiri au avut loc accidental, iar materialele revendicate astăzi au fost adesea un produs secundar al oricărei experiențe. Au fost descoperite complet întâmplător aniline colorante

Materialul de deschidere

Primul caz de producție de polietilenă a avut loc în 1898. În timpul reîncălzirii diamoseotanului, un chimist de origine germană, Hans von Pehman, a descoperit un precipitat ciudat, nu fundul eprubetei. Materialul a fost suficient de dens pentru a se asemăna cu ceara, colegii omului de știință au numit-o polietilenă. Randomitatea ulterioară a acestui grup de oameni de știință nu a funcționat, rezultatul a fost aproape uitat, nimeni nu a avut vreun interes. Însă ideea era în aer, cerând o abordare pragmatică. Deci, treizeci de ani mai târziu, polietilena a fost redeschisă ca un produs aleatoriu al unui experiment nereușit.

Englezii ridică și câștigă

Un material modern de polietilenă sa născut în laboratorul companiei britanice Imperial Chemical Industries. E. Fossett și R. Gibson au efectuat experimente care implicau gaze de înaltă și joasă presiune și au observat că unul dintre nodurile tehnicii în care s-au efectuat experimentele a fost acoperit cu o substanță cerată necunoscută. Interesați de efectul secundar, au făcut mai multe încercări de a obține substanța, dar fără succes.

Polimerul a fost sintetizat de către M. Perrin, angajat al aceleiași companii, doi ani mai târziu. Acesta a fost cel care a creat tehnologia, care a servit ca bază pentru producția industrială de polietilenă. Mai târziu, proprietățile și calitățile materialului au fost modificate numai prin utilizarea unor catalizatori diferiți. Producția masivă de polietilenă a început în 1938 și a fost brevetată în 1936.

Materii prime

Polietilena este un polimer solid de culoare albă. Se referă la clasa de compuși organici. De ce este fabricat polietilena? Materia primă pentru producția sa este gazul de etilenă. Gazul este polimerizat la presiune înaltă și joasă și granule de materii prime sunt obținute pentru utilizare ulterioară. Pentru unele procese tehnologice, polietilena este produsă sub formă de pulbere.

Vederi de bază

Până în prezent, polimerul a produs două mărci importante de LDPE și PPP. Materialul produs la presiunea medie relativă este o nouă invenție, dar în viitor, cantitatea de produs produs va crește invariabil datorită îmbunătățirii caracteristicilor și a unui câmp larg pentru aplicare.

Pentru uz comercial, se produc următoarele tipuri de materiale (clase):

• Densitate redusă sau alt nume - presiune înaltă (LDPE, LDPE).
• Densitate mare sau presiune scăzută (LDPE, PNP).
• Polietilenă liniară sau polietilenă de presiune medie.

De asemenea, există și alte tipuri de polietilenă, fiecare dintre ele având propriile proprietăți și domeniul de aplicare. În polimerul granular în procesul de fabricație, se adaugă diferite coloranți, permițând obținerea polietilenă neagră, roșie sau orice altă culoare.

JAI

Polietilena este produsă de industria chimică. Gazul etilenic este elementul principal (din care este fabricat polietilenă), dar nu singurul necesar pentru producerea materialului.

recepție polietilenă de înaltă presiune apare în autoclave, în reactoare tubulare. Marmilele LDPE fabricate într-o autoclavă, conform GOST, sunt opt. Douăzeci și unu de tipuri de polietilenă de înaltă presiune sunt produse din reactorul tubular.

Pentru sinteza PVP, trebuie îndeplinite următoarele condiții:

• Regimul de temperatură este de la 200 la 250 ° C.
• Catalizatorul este oxigen pur, peroxid (organic).
• Presiunea este de la 150 la 300 MPa.

Masa poza în prima fază are o stare lichidă, apoi se deplasează în separator, apoi în granulator, unde se formează granulele materialului finit.

Calitățile LDPE sunt utilizate pentru producerea de folii de ambalaj, termofilme, ambalaje multistrat. De asemenea, polietilena de înaltă densitate este utilizată în industria auto, chimică, alimentară. Este fabricat din țevi de calitate de înaltă calitate utilizate în sectorul rezidențial.

Polietilenă liniară

Ce fac polietilenă de densitate medie sau polietilenă liniară?

• Temperatura de încălzire este de până la 120 ° C.
• Regim de presiune de până la 4 MPa.
• Stimulatorul de proces este un catalizator (Ziegler-Natta, un amestec de clorură de titan și un compus melalloorganic).

Procesul este însoțit de pierderea de polietilenă sub formă de fulgi, care apoi trece prin procesul de separare de soluție, urmată de granulare.

Acest tip de polietilenă se caracterizează printr-o densitate mai mare, rezistență la căldură și rupere. Domeniul de aplicare este diversele tipuri de folii de ambalare, inclusiv pentru ambalarea materialelor / produselor fierbinți. Din materii prime granulate de acest tip de polimer, piese pentru mașini de dimensiuni mari prin metoda de turnare, materiale izolante, conducte de rezistență sporită, bunuri de consum și altele.

Polietilena de joasa presiune

Producția PPP are trei metode. Majoritatea întreprinderilor utilizează metoda "polimerizării prin suspensie". Procesul de obținere a PNP are loc cu participarea suspensiei și amestecarea constantă a materiei prime, este necesar un catalizator pentru a începe procesul.

Cea de-a doua metodă de producție cea mai obișnuită este polimerizarea în soluție sub influența temperaturii și a participării catalizatorului. Metoda nu este foarte eficientă, deoarece în timpul polimerizării catalizatorul reacționează și polimerul final pierde unele dintre calitățile sale.

Ultima metodă de producere a PPP este polimerizarea în fază gazoasă, aproape că a dispărut, dar uneori se întâmplă în întreprinderi separate. Procesul are loc prin amestecarea fazelor gazoase ale materiei prime sub influența difuziei. Polimerul final este obținut cu o structură și densitate neuniformă, ceea ce afectează calitatea produsului finit.

producere polietilenă de joasă presiune apare în modul următor:

• Temperatura este menținută la 120 ° C până la 150 ° C.
• Presiunea nu trebuie să depășească 2 MPa.
• Catalizatori ai procesului de polimerizare (Ziegler-Natta, un amestec de clorură de titan cu un compus melaloorganic).

Materialul acestei metode de fabricare este caracterizat prin rigiditate, densitate ridicată, elasticitate scăzută. Prin urmare, sfera aplicării sale este industria. Polietilena tehnică este utilizată pentru fabricarea rezervoarelor de dimensiuni mari cu caracteristici de rezistență sporite. Cererea în industria construcțiilor, industria chimică, pentru producția de bunuri de consum este aproape nefolosită.

proprietăţi

Polietilena este rezistentă la apă, la multe tipuri de solvenți, acizi (organice, anorganice), nu reacționează cu sărurile. Când ardeți, există un miros de parafină, se observă o strălucire albastră și focul este slab. Descompunerea apare atunci când este expusă la acid azotic, clor și fluor în stare gazoasă sau lichidă. Odată cu îmbătrânirea, care are loc în aer, în material se formează o reticulare între lanțuri de molecule, ceea ce face materialul să se fragmenteze.

Calitățile consumatorilor

Polietilena este un material unic, familiar în viața de zi cu zi și în producție. Este improbabil ca un consumator mediu să poată determina cu câte articole se întâlnește zilnic. În producția mondială de polimeri, polietilena ocupă cea mai mare parte a pieței - 31% din produsul brut total.

În funcție de ceea ce este fabricat din polietilenă și tehnologia de producție, calitatea sa este determinată. Acest material combină uneori indicatorii opuși: flexibilitate și rezistență, plasticitate și duritate, rezistență puternică la tracțiune și la rupere, rezistență la medii corozive și agenți biologici. În viața de zi cu zi folosim ambalaje de diferite densități, vase de unică folosință, capace din plastic, părți de aparate de uz casnic și multe altele.

aplicații

Utilizarea produselor din polietilenă nu este limitată, orice industrie sau activitate umană este însoțită de acest material:

• Cel mai răspândit polimer a fost fabricarea materialelor de ambalare. Această parte a cererii reprezintă aproximativ 35% din totalul materiilor prime produse. O astfel de utilizare este justificată de proprietățile rezistentă la murdărie, lipsa mediului pentru debutul atacului fungilor și activitatea microorganismelor. Una dintre descoperirile de succes este un manșon din polietilenă, care are o aplicație largă. În funcție de lungimea sa discreționară, utilizatorul este limitat numai de lățimea pachetului.
• Amintindu-ne de ce este fabricat polietilena, devine clar de ce a devenit unul dintre cele mai bune materiale izolante. Una dintre calitățile sale cerute în acest domeniu a fost lipsa conductivității electrice. De asemenea, proprietățile sale hidro-respingătoare sunt de neînlocuit, care au fost folosite în producția de materiale de impermeabilizare.
• Rezistența la puterea distructivă a apei, ca solvent, face posibilă producerea țevilor de polietilenă pentru consumatorii casnici și industriali.
• Industria construcțiilor utilizează calități de izolare fonică din polietilenă, conductivitatea termică scăzută. Aceste proprietăți sunt utile în fabricarea materialelor bazate pe acesta pentru izolarea instalațiilor rezidențiale și industriale. Polietilena este utilizată pentru izolarea căldurilor, pentru construcția de mașini etc.
• Nu mai puțin rezistent la mediile agresive ale industriei chimice, conductele de polietilenă sunt utilizate în laboratoarele și industria chimică.
• În medicină, polietilena este utilă sub formă de pansamente, membre protetice, se utilizează în stomatologie etc.

Modalități de procesare

În funcție de modul în care au fost procesate materiile prime granulate, va depinde de marca de polietilenă care va fi produsă. Metode comune:

• Extrudare (extrudare). Se folosește pentru fabricarea țevilor, a ambalajelor și a altor tipuri de filme, a foilor de material pentru construcție și finisare, fabricarea cablurilor, a manșoanelor din polietilenă și a altor produse.
• Turnare, turnare termo-vacuum. Se utilizează în principal pentru fabricarea de materiale de ambalare, cutii etc.
• Extrusion blowing, rotative. Cu ajutorul acestei metode, sunt produse containere volumetrice, ambalaje mari și recipiente.
• Armare. Conform unei anumite tehnologii, elementele de armare (metal) sunt așezate în masa de polietilenă ce urmează a fi formată, ceea ce face posibilă obținerea unui material de construcție cu o rezistență sporită, dar cu un cost mai mic.

Din ce polietilenă fac parte, pe lângă constituenții principali ai substanțelor? Este necesar un catalizator de proces și aditivi care schimbă proprietățile, calitățile materialului finit.

Reciclarea

Persistența polietilenei este plusul său ca produs de consum și minusul său ca unul dintre principalii factori poluanți. Până în prezent, reciclarea deșeurilor este importantă - reciclarea. Toate tipurile de polietilenă pot fi reciclate și transformate în materii prime granulare, din care puteți face o mulțime de bunuri de larg consum și consumul industrial.

Capacele, pungile, sticlele de polietilenă se vor descompune în depozitele de deșeuri timp de sute de ani, iar deșeurile acumulate vor otrăvi resursele vitale naturale. Practica mondială demonstrează o creștere a numărului de întreprinderi de prelucrare a polietilenilor. Colectând de fapt gunoi, în astfel de companii își petrec sanarea, zdrobi. Astfel, există o economie de resurse, protecția mediului și producția de produse cerute.