Получение полиэтилена
Опишем вкратце технологию производства обоих главных типов полиэтиленов.
Этот полиэтилен, как понятно из названия, синтезируют при повышенном давлении. Синтез обычно проводят в реакторе трубчатого типа или автоклаве. Синтез проходит под действием окислителей – кислорода, пероксидов или и того, и другого. Этилен смешивают с инициатором полимеризации, сжимают до величины давления в 25 МПа и нагревают до 70 градусов С. Обычно реактор состоит из двух ступеней: в первой смесь еще больше разогревают, а во второй уже непосредственно проводят полимеризацию при еще более жестких условиях – температуре до 300 градусов С и давлении до 250 МПа.
Стандартное время нахождения этиленовой смеси в реакторе 70-100 секунд. За этот промежуток 18-20 процентов этилена преобразуется в полиэтилен. Затем непрореагировавший этилен отправляется на рециркуляцию, а получившийся ПЭ охлаждают до и подвергают грануляции. Полиэтиленовые гранулы вновь охлаждаются, сушатся и отправляются на упаковку. Полиэтилен низкой плотности производят в форме неокрашенных гранул.
ПНД (ПЭ высокой плотности) производят при низком давлении в реакторе. Для синтеза применяют три основные вида техпроцесса полимеризации: суспензионный, растворный, газофазный.
Для производства ПЭ чаще всего применяют раствор этилена в гексане, который нагревают до 160-250 градусов С. Процесс проводят при давлении 3,4-5,3 МПа в течение времени контакта смеси с катализатором 10-15 минут. Готовый ПЭНД отделяют при помощи испарения растворителя. Гранулы получившегося полиэтилена проходят пропарку паром при температуре выше Т плавления ПЭ. Это нужно для перевода в водный раствор низкомолекулярных фракций ПЭ и удаления следов катализаторов. Как и ПЭВД, готовый ПЭНД обычно бывает бесцветным и отгружается в мешках по 25 кг, реже в биг-бэгах, цистернах или другой таре.
Съедобные и биоразлагаемые пленки и покрытия
Съедобные пленки можно определить как тонкий слой материала, который может быть потреблен и обеспечивает барьер для влаги, кислорода и движения растворенных веществ для пищи. Они могут быть полным пищевым покрытием или могут быть расположены в виде непрерывного слоя между пищевыми компонентами. По своей сути съедобные пленочные и лакокрасочные материалы являются биоразлагаемыми. На самом деле биодеградируемость является одним из самых больших преимуществ съедобных пленок и покрытий.
Поскольку съедобные пленки считаются упаковкой, а также пищевым компонентом, они должны отвечать ряду требований, а именно: хорошим сенсорным качествам; высоким барьерным и механическим свойствам; биохимической, физико-химической, а также обладать микробиологической стабильностью, нетоксичностью, простотой, экологичностью и экономичностью.
Преимущества использования съедобных покрытий на мясе и мясопродуктах:
- Проблема уменьшения влажности при хранении мясных продуктов, приводящая к изменению текстуры, вкуса и цвета и, в конечном счете, веса продукта, может быть решена с помощью съедобного покрытия, обладающего хорошими свойствами барьера влаги.
- Необходимость в абсорбирующих прокладках а’ дно лотков устраняется; с использованием съедобных упаковок, которые удерживают в соках и предваряют накопление капель, тем самым повышая товарный вид продукции.
- Использование съедобных пленок с кислородопроницаемостью lo» может уменьшить такие проблемы, как oxida: прогорклость и окисление mea* пигмента.
- Съедобные покровные растворы, которые были нагреты при нанесении бефо’е, могли бы снизить микробиологическую нагрузку, инактивируя деградирующие протеолиты: ферменты на поверхности меа — и мясопродуктов.
- Съедобные покрытия могут ограничить потерю летучих ароматизаторов и посторонних запахов, улавливаемых mea: и мясными продуктами.
- В качестве активной упаковки пищевые покрытия, содержащие антиоксиданты (например, токоферолы) и/или антимикробные вещества (например, органические кислоты), могут быть использованы для замедления прогорклости и обесцвечивания мяса, а также для снижения микробной нагрузки.
Маркировка полимерных труб
Полимерные трубы маркируют по виду полимера (РЕ
,РЕ-Х ,РР и т.п.), по наружному диаметру и номинальному давлению (PN). Наружные диаметры труб (в мм) для внутренней разводки представлены следующим рядом: 10; 12; 16; 25; 32; 40; 50 и т.д. Кроме диаметра, трубы маркируются по толщине стенки.
Номинальное давление обычно выражают в барах: 1 бар = 0,1 МПа. Под номинальным давлением подразумевают постоянное внутреннее давление воды при 20°С, которое труба может безотказно выдерживать в течение 50 лет (например, PN=10, PN=12,5 или РМ=20). Для оценки уровня этих параметров можно вспомнить, что рабочее давление воды в водопроводной системе не более 0,6 МПа (6 бар). Максимальное давление, которое труба может выдержать короткое время, в несколько раз выше номинального. При температуре выше 20°С срок безотказной работы полимерных труб при неизменном давлении сокращается или может остаться тем же — 50 лет, но при условии меньшего рабочего давления.
Области применения
ПВД используется в разных областях промышленности. Его химические свойства позволяют использовать его при производстве пленки для мешков и пакетов, при производстве технических изделий для оборудования бытового и производственного назначения. Из него выпускаются бутылки и канистры разной емкости. Трудно обойтись без полиэтилена при изготовлении электрических изоляторов. Применение нашлось и при производстве термоклея. Производятся из него и трубы для канализационных сетей, водопровода, газа.
Для изготовления труб используется материал ПВД-108 и ПВД-158. Первый считается лучшим материалом, он имеет свойства антикоррозии, не гниет и не разрушается. Из второго материала делают тонкостенные изделия. В них нет вкраплений, поверхности более гладкие. Трубы формируются однослойные и комбинированные, состоящие из нескольких слоев: первый слой — из ПВД, второй — из гофры, внутренний слой — из ПНД. В такой трубе сочетаются гибкость и прочность, их иногда усиливают синтетической нитью.
Полипропилен
Полимер похожий на полиэтилен (дополнительный боковой хвостик у молекулы мономера) но с несколько отличными свойствами. Более термостойкий, более жёсткий, менее химически стойкий.
По прежнему плохо (но уже чуть лучше чем полиэтилен) склеивается и окрашивается.
Из полипропилена изготавливают трубы для холодной и горячей воды (так как температура плавления полипропилена порядка 170°С то горячую воду такие трубы держат уверено, особенно если имеют армирующий слой, не требуется дополнительных мер по сшивке как у полиэтилена). Трубы соединяют сваркой.
К сожалению, полипропилен очень похож на полиэтилен высокой плотности как по физическим, так и по химическим свойствам, поэтому надежного способа различить эти два типа полимеров меж собой я не смог найти. Они слегка отличаются по запаху при горении и по температуре размягчения.
Огромное количество полипропилена расходуется на разного рода упаковку — стаканчики, блистеры и т. д.
Прессованное полипропиленовое волокно — материал фильтров, стойких к влаге и агрессивным химическим веществам.
Фильтрующий картридж из полипропилена для фильтров воды. Полипропиленовые волокна навиты и спрессованы так, что задерживают частицы крупнее 5 мкм.
Нетканное полотно из полипропиленовых волокон — дешевый заменитель ткани. Нетканное полотно — ткань, полученная способом, аналогичным изготовлению бумаги — волокном покрывают ровную поверхность и волокна слипаются между собой в хаотичном порядке. Дополнительно полотно может «прошиваться» спеканием в точках по сетке. Такое полотно менее прочно, чем плетенная ткань, но ЗНАЧИТЕЛЬНО проще в производстве и дешевле. Одноразовая одежда, фильтры, одноразовые влажные салфетки — это всё изделия из нетканного полотна.
В электронной технике полипропилен используется в виде пленки — изолятора в пленочных конденсаторах.
Прочность и дешевизна полипропиленовых труб а также простота их соединения позволяет создавать из них прочные объемные конструкции — от фотобокса до двухъярусной детской кровати.
Различные пленочные конденсаторы. Белый конденсатор на заднем фоне имеет полипропиленовую изоляцию.
Особенности производственного процесса
Оборудование способно создавать прочную плёнку, которая становится незаменимым помощником во многих сферах деятельности человечества. Однако наиболее качественную продукцию может гарантировать только добросовестный производитель.
Независимо от особенностей организации производственного процесса, в нём обязательно присутствуют специальные станки экструдеры, которые являются основными агрегатами для производства продукции. Некоторые компании используют ещё специальное красящее оборудование для визуального оформления своих изделий. Весь процесс создания продукции можно разделить на несколько последовательных этапов:
- Производитель закупает у поставщика полимерные гранулы, которые являются главным расходным материалом, обеспечивающим работу оборудования.
- Полученное сырьё загружается в экструдеры, где происходит сплавление гранул под воздействием высоких температур, которые запускают процесс превращения гранул в вещество с однородной структурой.
- Из агрегатов выходит плёнка, которая сразу попадает в охладительные отсеки, где она застывает, приобретая удобную для последующей обработки форму. В зависимости от внесенных настроек, оборудование создаёт упаковочные материалы различных размеров и характеристик плотности.
- Из полученного материала формируются большие скрутки при помощи промышленного валика, продукция сомнительного уровня качества уходит на переработку, а качественная плёнка отправляет на погрузку или в цех окрашивания.
- Как правило, пленку изготавливают бесцветным изделием с высоким уровнем прозрачности, в цех окрашивания попадают только пакеты и прочие изделия из этого материала.
- В производственных циклах, где из полученной пленки делают другую упаковочную продукцию, присутствуют станки для обрезки продукции, а также отдел, который следит за качеством полученных изделий.
Если вам нужно изготовить пленку или материалы для упаковки, то не обязательно закупать дорогостоящее оборудование, арендовать помещения и нанимать рабочий персонал, достаточно обратиться к профессионалам, например, в компанию «ЕвроБалт» (https://eurobalt.ru/), которая занимается производством уже более 17 лет.
Но решать конечно вам, ведь все зависит от специфики деятельности вашей огранизации.
Удачи!
Свойства полиэтилена
Говоря о характеристиках ПЭ нужно понимать, что свойства различных типов этого полимера сильно отличаются. Рассмотрим, как и в случае с синтезом, показатели двух наиболее распространенных типов.
Молекулярная масса ПЭВД колеблется от 30 000 до 400 000 атомных единиц.
ПТР в зависимости от марки варьируется от 0,2 до 20 г/10 минут.
Степень кристалличности ПВД примерно составляет 60 процентов.
Температура стеклования равна минус 4 градуса С.
Температура плавления марок материала от 105 до 115 градусов С.
Плотность около 930 кг/куб.м.
Технологическая усадка при переработке от 1,5 до 2 процентов.
Основное свойство структуры полиэтилена высокого давления – разветвленное строение. Отсюда проистекает его низкая плотность, обусловленная рыхлой аморфно-кристаллической структурой материала на молекулярном уровне.
Молекулярная масса ПЭНД колеблется от 50 000 до 1 000 000 атомных единиц.
ПТР в зависимости от марки варьируется от 0,1 до 20 г/10 минут..
Степень кристалличности ПНД составляет от 70 до 90 процентов.
Температура стеклования равна 120 градусов С.
Температура плавления марок материала от 130 до 140 градусов С.
Плотность около 950 кг/куб.м3.
Технологическая усадка при переработке от 1,5 до 2,0 процентов.
Химические свойства. ПЭ имеет низкую газопроницаемость. Его химстойкость зависит от молекулярной массы и от плотности полимера. ПЭ инертен к разбавленным и концентрированным основаниям, растворам всех солей, некоторым сильнейшим кислотам, органическим растворителям, маслам и смазкам. Полиэтилен не стоек к 50-процентной азотной кислоте и галогенам, например чистому хлору и брому. Причем бром и йод имею свойство диффузии сквозь полиэтилен.
Физические характеристики. Полиэтилен является эластичным достаточно жестким материалом (ПЭВД – существенно мягче, ПЭНД – жестче). Морозостойкость изделий из полиэтилена – до минус 70 градусов С. Высокая ударная вязкость, прочность, хорошие диэлектрические характеристики. Водо- и паропоглощение у полимера невысокое. С точки зрения физиологии и экологии ПЭ является нейтральным инертным веществом, без запаха и вкуса.
Эксплуатационные свойства полиэтилена. Деструкция ПЭ в атмосфере начинается с температуры 80 градусов С. Полиэтилен без специальных добавок не стоек к солнечной радиации и больше всего к ультрафиолету, легко подвергается фотодеструкции. Для уменьшения этого эффекта в композиции ПЭ добавляют стабилизаторы, например сажу для светостабилизации. Полиэтилен не выделяет вредные для здоровья и природы химикаты в окружающую среду, при этом он самостоятельно разлагается очень медленно – процесс занимает десятилетия. ПЭ довольно пожароопасен и поддерживает горение, этот факт нужно учитывать при его использовании.
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)
Другие название этого полимера — полиэстер, ПЭТ, майлар (Под майларом чаще всего имеют ввиду ПЭТ пленку.), лавсан(ЛАВСАН — Лаборатория Высокомолекулярных Соединений Академии Наук) С этим полимером вы сталкиваетесь каждый день — бутылки для воды и напитков получают из него. Волокно из полиэтилентерефталата идет на изготовление флисовой ткани. Это удивительно, но толстовка из флиса и бутылка из под газировки сделаны из одного и того же полимера. Шуршащая прозрачная упаковочная пленка, часто ошибочно называемая целлофаном — это ПЭТФ.
ПЭТФ обычно прозрачный (Прозрачный в аморфном и белый в кристаллическом, состояние зависит от скорости охлаждения.) пластик, выпускается в виде листов, преформ для изготовления бутылок, в виде пленки.
Отличить ПЭТФ от полиэтилена, полипропилена несложно — температура плавления ПЭТФ порядка 250°С, поэтому паяльник разогретый до 200°С не должен вызывать плавления материала. Впрочем, уже при температуре 100°С тару их ПЭТФ может довольно сильно деформировать из-за внутренних напряжений без плавления.
Свойства полиэтилена
Полиэтилен представляет собой термопластичный полимер плотностью 910—970 кг/м3и температурой размягчения 110—130 °С. Выпускаемый в промышленности разными методами полиэтилен различается по:
- плотности,
- молекулярной массе
- степени кристалличности.
Полиэтилен низкой плотности (ВД) | Полиэтилен высокой плотности (НД и СД) | |
Плотность, кг/м3 | 910—930 | 950—970 |
Молекулярная масса | 80000—500000 | 80000—800000 |
Степень кристалличности, % | 50—65 | 75—90 |
В зависимости от свойств и назначения полиэтилен выпускается различных марок, отличающихся плотностью, показателем текучести расплава, наличием или отсутствием стабилизаторов.
Таблица 2: Основные физико-механических свойства полиэтиленов:
Полиэтилен низкой плотности (ВД) | Полиэтилен высокой плотности (НД и СД) | |
Разрушающее напряжение, МПа | ||
при растяжении | 9,8—16,7 | 21,6—32,4 |
при изгибе | 11,8—16,7 | 19,6-39,2 |
Относительное удлинение при разрыве, % | 500-600 | 300—800 |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 147—245 | 540—981 |
Модуль упругости при изгибе, МПа | 118—255 | 636—735 |
Твердость по Бринеллю, МПа | 13,7—24,5 | 44,2—63,8 |
Число перегибов пленки на 180 град | 3000 | 1500—2000 |
При длительном действии статических нагрузок полиэтилен деформируется. Предел длительной прочности для полиэтилена низкой плотности равен 2,45 МПа, для полиэтилена высокой плотности — 4,9 МПа.
Готовые изделия из полиэтилена, находящиеся длительное время в напряженном состоянии, могут растрескиваться. С увеличением молекулярной массы, уменьшением степени кристалличности и полидисперсности стойкость к растрескиванию полиэтилена возрастает.
Таблица 3:Показатели теплофизических свойств полиэтилена:
Полиэтилен низкой плотности (ВД) | Полиэтилен высокой плотности (НД и СД) | |
Температура плавления, °С | 105-108 | 120—130 |
Теплостойкость по НИИПП, °С | 108-115 | 120—135 |
Удельная теплоемкость при 25 °С, кДж/(кг·К) | 1,9-2,5 | 1,9-2,4 |
Теплопроводность, Вт/(м·К) | 0,29 | 0,42 |
Термический коэффициент линейного расширения в интервале 0—100 °С, 1/град | (2,2-5,5)·10-4 | (1-6)·10-4 |
Термический коэффициент объемного расширения в интервале 50—100 °С, 1/град | (6,0-16,0)·10-4 | (5-16,5)·10-4 |
Температура хрупкости (морозостойкость)°С | от —80 до —120 | от —70 до —150; |
С повышением плотности полиэтилена его температура плавления повышается.
Изделия из полиэтилена низкой плотности могут эксплуатироваться при температурах до 60 °С, из полиэтилена высокой плотности — до 100 °С. Полиэтилен становится хрупким только при -70 °С, поэтому изделия из него могут эксплуатироваться в суровых климатических условиях.
Полиэтилен обладает высокой водостойкостью, водопоглощение полиэтилена низкой плотности за 30 сут при 20 °С составляет 0,04%, полиэтилена высокой плотности 0,01—0,04%.
Полиэтилен обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
Таблица 4: Электрические показатели свойств полиэтиленов:
Полиэтилен низкой плотности (ВД) | Полиэтилен высокой плотности (НД и СД) | |
Диэлектрическая проницаемость при 1 МГц | 2,2-2,3 | 2,1-2,4 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1 МГц и 20°C | (2-3)·10-4 | (2-5)·10-4 |
Удельное электрическое сопротивление | ||
поверхностное, Ом | <1014 | <1014 |
объемное, Ом·м | 1015 | 1015 |
Электрическая прочность при переменном токе для образца толщиной 1 мм, кВ/мм | 45—60 | 45—60 |
Плотность полиэтилена существенно не влияет на его электрические свойства. Примеси, содержащиеся в полиэтилене высокой плотности, увеличивают диэлектрические потери. Однако небольшие диэлектрические потери позволяют применять его в качестве ценного диэлектрика в широком диапазоне частот и температур.
Устойчивость полиэтилена к агрессивным средам
Полиэтилен не растворяется при комнатной температуре в органических растворителях. При температуре выше 70 °С он набухает и растворяется в хлорированных и ароматических углеводородах.
Полиэтилен стоек к действию концентрированных кислот, щелочей и водных растворов солей. Концентрированная серная и соляная кислоты практически не действуют на полиэтилен.
Азотная кислота и другие сильные окислители разрушают полиэтилен.
Для увеличения стойкости к термоокислительным процессам и атмосферным воздействиям в полимер вводят различные стабилизаторы.
Однако полимеры не лишены и существенных недостатков:
- При нагревании прочность полимеров снижается. Как и все органические вещества, они горят, а под действием ультрафиолетовых лучей стареют (делаются хрупкими и разрушаются);
- К недостаткам следует отнести и большой (в 10 раз больше, чем у стали) коэффициент температурного расширения; правда, эластичность полимеров частично компенсирует этот недостаток.
Технологи, производящие изделия из полимеров, стараются, и не без успеха, усилить их достоинства и уменьшить недостатки. Химическая промышленность во второй половине XX века освоила производство десятков полимеров, но массовое применение, в том числе и при производстве труб, нашли 5-7 главнейших из них. Безусловными лидерами являются полиэтилен (РЕ)
,полипропилен (РР) иполивинилхлорид (РУС) . Указанные полимеры относятся к группе термопластичных. Они способны при нагревании переходить в пластично-вязкое состояние, а при охлаждении отвердевать. Трубы из таких полимеров получают методом экструзии (выдавливания) с помощью обогреваемого шнека (пример простейшего экструдера, но только без обогрева — домашняя мясорубка). Трубы получаются с очень гладкой поверхностью (шероховатость полимерных труб примерно в 10 раз ниже, чем стальных).
Сферы применения ПВД
Огромное количество продукции народного потребления, части аппаратных конструкций, строительные материалы изготавливаются из полимеров. Изделия из ПВД встречаются повсеместно: в супермаркете, интерьере, бытовых приборах. Материал имеет массу полезных свойств, при этом отличается дешевизной.
Сырье идеально подходит для изготовления пленок, листов, изоляции кабелей, тары, профилей, антикоррозийных покрытий, крупных легких конструкций. Из ПВД, LDPE делают бытовые пластиковые контейнеры, детали и аксессуары для компьютеров, упаковочную ленту, трубы для сельскохозяйственных нужд.
Благодаря свойствам материала сфера применения не ограничена. Чаще всего ПВД встречается в виде пленки, мешков, пакетов, контейнеров и резервуаров. Путем дополнительной обработки из сырья делают пластмассу.
Пленка из ПВД
Полиэтиленовая пленка используется для упаковки продукции, сельскохозяйственных нужд. Она устойчива к воздействию окружающей среды, защищает от влаги и пара.
Свойства пленки ПВД:
- прозрачность;
- низкая плотность;
- эластичность;
- гибкость;
- устойчивость к разрезам.
Пленка подлежит повторной переработке. Плотность полиэтиленовой пленки составляет 941 — 965 кг/м³ при нормальных условиях. Вес зависит от толщины. Классификация пленок:
- по видам использования: упаковочная, сельскохозяйственная;
- по назначению: пищевая, промышленная.
Степень прозрачности зависит от толщины. Пленка может быть любого цвета. В строительстве используется белая пленка, без красителей, с естественным цветом гранул полимера. Приобрести пленку можно в виде рукава, полотна, полурукава. Термоусадочная пленка подходит для упаковки крупногабаритных изделий.
Пакеты из ПВД
Пакеты из полиэтилена высокого давления можно отличить по отсутствию шуршания. Они используются для упаковки продуктов, предметов быта. Для удобства транспортировки им придают разные формы, приспосабливают крепления и ручки. Свойства пакетов из ПВД:
- прочные швы;
- небольшая прочность;
- блестящая поверхность;
- эстетичный вид;
- длительная эксплуатация за счет растяжимости и гибкости;
- низкая температура плавления.
Виды пакетов по типу конструкции:
- Майка. Пакеты повышенной вместимости за счет особой формы с боковыми складками. Внешне напоминают майку, чем заслужили название.
- Пакет с ручкой. Прорезная ручка представляет собой вырубное отверстие. Для придания прочности место прорези усиливается дополнительным слоем полиэтилена спайкой, клеевым веществом. Петлевые, пластиковые и тканевые ручки выглядят солиднее, но уступают в грузоподъемности.
- Пакет с замком. Герметичная защелка защищает содержимое упаковки от окружающей среды. В таких пакетах можно хранить и перевозить сыпучие продукты, жидкости.
- Фасовочные пакеты. Тонкие, прозрачные, предназначены для упаковки продукции, а не для транспортировки.
ПВД вторичной переработки
Переработанное полиэтиленовое вторсырье практически не уступает по качеству изначальному материалу. Из него получают первый сорт полиэтилена. Структура молекул не изменяется после обработки. Цикличное использование полиэтилена снижает себестоимость готовой продукции. В процессе переработки можно использовать добавки для придания материалу новых свойств.
Этапы вторичной переработки:
- сбор и сортировка сырья по видам, степени загрязнения, примесям;
- мойка;
- сушка;
- дробление;
- пластификация;
- гранулирование.
Вторсырье перерабатывается с соблюдением технологии.
Таблица 2. Переработка ПЭВД
Способ | Параметры |
Литье под давлением | 160 ≤ Тл ≤ 260⁰C 60 ≤ руд ≤ 120 МПа 10 ≤ τр ≤ 30 с 20 ≤ Тф ≤ 60 ⁰C |
Экструзия:
|
160 ≤ Тл ≤ 220⁰C 140 ≤ Тл ≤ 170⁰C |
Прессование | 130 ≤ Тп ≤ 170⁰C 3 ≤ руд ≤ 7 МПа |
Сушка:
|
+/- 75⁰C 30-60 мин 10-30 мм |
Важно! Вторичный ПВД не используется в пищевой промышленности. Из него изготавливают тару, автодетали, трубы, фитинги, шланги, тепличные пленки, изоляционные и строительные материалы
Полиамиды
Еще один класс полимеров. Наверняка вы знакомы с полиамидом-6 и с полиамидом-6.6, но не по химическому названию, а по торговой марке — это капрон и нейлон.
Полиамиды используются широко, от оболочек некоторых колбас и заканчивая женскими колготками.
Капрон в виде стержней, листов, блоков имеет название «Капролон», может быть антифрикционным, за счет добавок графита, дисульфида молибдена. Из капролона, к примеру, изготавливаются ходовые гайки механизмов, как дешевая альтернатива бронзе.
Полиамид с наполнением из стекловолокна — очень прочный материал, из такого пластика изготавливают механически нагруженные детали — детали мебели, шестеренки, корпуса.
Что такое полиэтилен?
Полиэтилен (ПЭ, PE) – полимер, который добывается путем термополимеризации этилена, в свою очередь получаемого из газа и нефти путем химического реагирования. В быту полиэтиленом называют пластмассу практически в любом ее виде. Этот синтетический полимер в наиболее потребляемых его видах производится передовыми компаниями, специализирующимися на добыче нефти и газа. В частности, в России его синтезируют на заводах «Роснефть», «Газпром», «Лукойл», «Нижнекамскнефтехим». Серийные марки ПЭ производят в виде микрогранул не более 2-5 мм, однако, есть разновидность этого полимера, поступающая в промышленный обиход в виде порошка. Сырьем для выработки полиэтилена служит бесцветный газ этилен, его особенность – характерный сладковатый запах.
Как появился полиэтилен
Полиэтилен известен уже более века. Его изобретателем признан инженер Ганс фон Пехманн, который сделал свое открытие в 1899 году в Германии. Однако в те годы полезное изобретение не было воспринято «на ура», ему долгое время не могли найти применения. Лишь в конце 1920-х годов синтез ПЭ был налажен. Но сначала это не был полиэтилен в привычном для современности понимании: первоначально проводился синтез низкомолекулярного парафинового вещества – олигомера полиэтилена. Только в 1936 году им удалось разработать меры для успешного синтеза ПЭ низкой плотности и получить на него патент. И в 1938 году было запущено синтезирование промышленного ПЭ, сферой применения которого на начальном этапе стало производство проводов для телефонов, а чуть позже – выпуск упаковки для продовольственных товаров.
Формула полиэтилена
ПЭ является органическим веществом, имеющим длинные «тела» молекул. Химический состав молекулы этого полимера имеет простой вид и визуализируется как цепочка из атомов углерода, к каждому из которых прикреплены по две молекулы водорода. Формула полиэтилена может быть записана как
(–CH2–)n или (C2H4)n,
где n – степень полимеризации.
Полиэтилен синтезируется в двух вариантах, получаемых из СН2=СН2, отличных по структуре, а значит, и по свойствам. В одной из модификаций мономеры связываются в линейные цепи с показателем полимеризации выше 5000. В другой – ответвления из 4-6 атомов углерода крепятся к цепи хаотично. Для синтеза линейных полиэтиленов используются специальные катализаторы, выработка происходит при температурном режиме до 150°С и давлении до 20 атмосфер.
Востребованные на рынках виды пленки
Существует классификации видов данного изделия в зависимости от его спектра применения. Однако практика показывает, что продукцию часто используют для целей, которые не были предусмотрены непосредственным производителем. На рынке наибольшим спросом пользуются данные виды продукции:
- Классические универсальные пакеты из полиэтилена, которые отлично подходят для упаковки самой разнообразной продукции. Выпускаются изделия различных размеров и стилей визуального оформления.
- Некоторые компании заказывают упаковочные материалы с их персональными логотипами, что позволяет существенно ускорить процесс популяризации бренда.
- Для мусора необходима особо прочная упаковка, которая будет иметь непрозрачную структуру.
- Классическая белая пленка активно используется торговыми заведениями, строительными компаниями и создателями самой разнообразной продукции.
- Помимо этого, на рынке имеются термоусадочная (формируется под воздействием температуры), строительная (для укрытия строительных объектов), пленки для теплиц и парников, стрейч-пленка и пищевая (для упаковки пищевых продуктов).
Технология производства
Существует 2 способа производства ПВД:
- в автоклавах путем перемешивания;
- в трубчатых реакторах.
Как получают полиэтилен? Исходным сырьем является газ этен. ПВД изготавливается радикальным методом полимеризации. Он состоит из инициирования, увеличения и обрыва цепи. Используемые технологии: образование в массе или в суспензии. К очищенному этену подается инициатор, получается новое соединение. Далее вещество подвергается сжатию. От остатков этилена в гранулах избавляются путем дросселирования в приемнике под низким давлением. Получаемое сырье бывает высшего, первого и второго сорта.
Научная разница
Несмотря на то что два вида материала внешне похожи (имеют прозрачный цвет и похрустывают при сжатии), разница между ними очень велика. И начинается она с самого момента создания: целлофан — это природный материал, а полиэтилен — искусственный. Целлофан — устойчивая к воде и различным запахам гибкая пленка прозрачного цвета. Такой пакет получают при переработке целлюлозы, сырьем для которой служит древесина. Полиэтилен изготавливается путем химического синтезирования газообразного углеводорода этилена.
Активное использование дешевого полиэтилена с 1950 годов постепенно вытесняет своего старшего товарища. В настоящее время чаще всего целлофан можно встретить в качестве конфетной обертки, на сигаретной пачке и как упаковочный материал для цветов и подарков. Такое ограниченное использование целлофановой упаковки связано с ее трудоемким и затратным производством. Но для мировой экологии такой пакет менее опасен, потому что по своей сути является натуральным материалом и способен к безопасному гниению. А вот доступные пластиковые пакеты не поддаются естественному разложению, чем наносят огромный вред, загрязняя окружающую среду.
Дом из соломы
В чем отличия между полипропиленовыми, полиэтиленовыми и пластиковыми трубами?
В обиходе неспециалисты обычно все трубы, из различных полимеров, называют «пластиковыми » и, как ни странно, это правильно. Однако, изготовленные из различных материалов трубы значительно различаются по свойствам и, следовательно, по области применения:
1. Пластиком или пластмассой можно назвать любой полимер природного или искусственного происхождения и если следовать этому принципу, то даже резиновый шланг — это пластиковая труба. Существует множество пластмасс, из которых изготавливают трубы — поливинилхлорид, полистирол и т.п., но в строительстве для прокладки коммуникаций наибольшее применение нашли полиэтиленовые и полипропиленовые изделия
2. Полиэтилен от полипропилена отличается несколько более низким максимальным давлением и температурой
, его обычно применяют только для прокладки водопровода и канализации, зато большей гибкостью, что позволяет уменьшить количество стыков при укладке.
3. Полипропилен более жесткий
, но выдерживает более высокое давление и температуру, трубами, изготовленными из него, можно прокладывать отопление и горячую воду.
На этом различия не заканчиваются, «таки есть одна маленькая большая разница» — есть полиэтилен, который не совсем полиэтилен, также как и есть не совсем полностью полиэтиленовые трубы.
Рассказываю о них:
4. Существуют трубы из «сшитого» полиэтилена
. В процессе изготовления он подвергается специальной обработке и меняет свои свойства. Такой материал имеет почти одинаковые с полипропиленом свойства и трубы из него применяются там же, где и полипропиленовые. Но он имеет и недостаток — егонельзя сваривать , соединения делают с помощью специальных вставок и использования уплотнений или клеев.
5. Из «сшитого» полиэтилена изготавливают и металлопластиковые трубы
. По своей конструкции это «слоеный пирог», где между внешней и внутренней пластиковой оболочкойвклеен рукав из алюминиевой фольги . Такие трубы выдерживают еще более высокие давления и температуры. Кроме того, они не расширяются так сильно, как выполненные из однородного материала под воздействием перепадов температуры и давления, и идеально подходят для монтажа отопления. Но их также нельзя сварить.
***
С основными различиями мы разобрались, но это не значит, что любую полипропиленовую трубу можно монтировать в качестве стояка отопления — иногда бывают разновидности, которые не рассчитаны на большие нагрузки или нагрев. В любом конкретном случае нужно внимательно соотнести характеристики конкретной марки трубы и условия, в которых она будет работать
. Иначе есть возможность устроить в вашем доме небольшой бассейн или даже каток в зимнее время из-за ее разрыва.
Рецепты некоторых средств, наносимых под пищевую пленку при процедуре обертывания для похудения
Проделать обертывание с применением уксуса вам поможет 9%-ный уксус, разбавленный водой как равная пропорция обеих жидкостей 1: 1. В полученную смесь окуните отрез натуральной ткани, обернитесь ею и зафиксируйте, воспользовавшись пищевой пленкой, заранее купленной для обертывания и для похудения. При нанесении прочих средств тканью не пользуйтесь – наносите их прямо на проблемное тело.
Средство для корично-имбирного обертывания приготовьте так. Возьмите оба порошка и соедините их в равной пропорции.
Двухкомпонентную смесь разводите оливковым маслом до понимания того, что масса действительно удобна для нанесения. Если уверены в отсутствии развития аллергической реакции на мед, добавьте и его.
Состав «мед + эфирное масло», предназначенный для обертывания пищевой пленкой для похудения, своими руками готовят из густого натурального продукта пчеловодства и любого эфирного масла. Его по капле вводят в мед до того момента, пока состав не станет похожим на густую сметану.
Не обязательно всякий раз готовить одинаковое средство – чередовать можно разные, по своему усмотрению.
Процедура действительно простая и даже один сеанс уже принесет результаты. Специалисты рекомендуют провести около 12 процедур (через день).
Но домашнее SPA не следует устраивать летом, поскольку обновленная кожа станет обгорать на солнце быстрее. Учтите это, если вы планируете ехать к морю или предпочитаете носить открытую короткую одежду.