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

În istoria științei s-au produs unele descopeririaccidental, iar materialele revendicate astăzi au fost adesea un produs secundar al oricărei experiențe. A fost destul de întâmplător faptul că au fost descoperite coloranți de anilină pentru țesături, ceea ce a dus ulterior la un progres economic și tehnic în industria ușoară. O poveste similară sa întâmplat și cu polietilenă.

Materialul de deschidere

Primul caz de producție de polietilenă a avut loc în 20071898 ani. 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

Sa născut materialul polietilenic modernLaboratorul 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 cu 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

Astăzi, polimerul este produs în douăbranduri principale de LDPE și PNP. Materialul este realizat cu o presiune medie relativ la noua invenție, dar în viitor, cantitatea de produs produs va crește constant datorită caracteristicilor îmbunătățite și a câmpului larg pentru aplicare.

Pentru uz comercial produceți 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.

Există și alte tipuri de polietilenă, fiecaredin care are propriile proprietăți și domeniul de aplicare. În polimerul granular în procesul de producție se adaugă coloranți diferiți, permițând obținerea polietilenă neagră, roșie sau orice altă culoare.

JAI

Producția de polietilenă este angajată în industria chimică. Gazul etilenic este elementul principal (din care este fabricat polietilenă), dar nu singurul necesar pentru obținerea materialului.

Producția de polietilenă de înaltă presiuneapare în autoclave, în reactoare tubulare. Există opt mărci LDPE fabricate într-o autoclavă, conform GOST. Douăzeci și unu de tipuri de polietilenă de înaltă densitate sunt produse dintr-un reactor tubular.

Pentru sinteza PVP sunt necesare următoarele condiții:

Interval de temperatură - de la 200 la 250 ° C
Catalizatorul este oxigen pur, peroxid (organic).
Presiune de la 150 la 300 MPa.

În prima fază, masa măsurată are o stare lichidă, după care se deplasează în separator, apoi în granulator, unde se formează granulele materialului finit.

Calitățile LDPE sunt folosite pentru a producefolii de ambalare, termofilme, ambalaje multistrat. Polietilena de înaltă presiune este de asemenea utilizată în industria auto, chimică, alimentară. Sunt fabricate țevi durabile de înaltă calitate, utilizate în sectorul rezidențial.

Polietilenă liniară

Ce este polietilenă de medie presiune sau polietilenă liniară formată din?

Temperatura de încălzire este de până la 120 ° C.
Mod de presiune de până la 4 MPa.
Stimulatorul de proces este un catalizator (Ziegler-Natta, un amestec de clorură de titan cu un compus organometalic).

Procesul este însoțit de pierderea de polietilenă sub formă de fulgi, care apoi suferă un proces de separare de soluție, urmată de granulare.

Acest tip de polietilenă este caracterizat de mai multdensitate mare, rezistente la căldură și lacrimă. Domeniul de aplicare sunt diferite tipuri de folii de ambalare, inclusiv pentru ambalarea materialelor / produselor fierbinți. Din materiile prime granulate de acest tip de polimer, piesele sunt fabricate pentru mașini de dimensiuni mari prin metoda turnării, materiale izolante, conducte de înaltă rezistență, bunuri de consum etc.

Polietilenă de joasă presiune

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

Al doilea mod cel mai comunProducția este o polimerizare în soluție sub influența temperaturii și a participării catalizatorului. Metoda nu este foarte eficientă, deoarece catalizatorul reacționează în timpul procesului de polimerizare, iar polimerul final pierde unele dintre calitățile sale.

Ultima metodă de producție este PNPîn faza de polimerizare în fază gazoasă, este aproape un lucru din trecut, dar uneori se găsește în întreprinderi individuale. Procesul are loc prin amestecarea fazelor gazoase ale materiei prime sub influența difuziei. Polimerul final este obținut cu o structură și o densitate eterogenă, ceea ce afectează calitatea produsului finit.

Producția de polietilenă de joasă presiune are loc în următorul mod:

Temperatura este menținută la 120 ° C până la 150 ° C.
Presiunea nu trebuie să depășească 2 MPa.
Polimerizarea catalizatorilor (Ziegler-Natta, un amestec de clorură de titan cu un compus organo-metalic).

Materialul acestei metode de fabricarecaracterizată prin rigiditate, densitate ridicată, elasticitate scăzută. Prin urmare, domeniul său de aplicare este industria. Polietilena tehnică este utilizată pentru fabricarea containerelor de dimensiuni mari cu caracteristici de rezistență îmbunătățite. În cererea din industria construcțiilor, industria chimică, pentru producția de bunuri de consum, este aproape niciodată folosit.

proprietăţi

Polietilena este rezistentă la apă, la mulțitipurile de solvenți, acizi (organici, anorganici), nu reacționează cu sărurile. Când se arde, mirosul de parafină este eliberat, există o strălucire albastră și focul este slab. Descompunerea apare 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 legături încrucișate între lanțurile de molecule, ceea ce face materialul să se fragmenteze.

Calitățile consumatorilor

Polietilena este un material unic familiarviață și producție. Este puțin probabil ca un consumator obișnuit să poată determina câte articole de la el îi întâmpină zilnic. În producția globală de polimeri, polietilena ocupă cea mai mare parte a pieței - 31% din produsul brut total.

În funcție de tipul de polietilenăși tehnologia de producție sunt determinate de calitatea sa. Acest material combină uneori indicatorii opuși: flexibilitate și rezistență, plasticitate și duritate, întindere puternică și rezistență la rupere, rezistență la medii agresive și agenți biologici. În viața de zi cu zi, folosim pungi de diferite densități, mâncăruri de unică folosință, capace din plastic, aparate de uz casnic și multe altele.

aplicații

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

Cel mai obișnuit polimer primit înfabricarea materialelor de ambalare. Această parte a cererii reprezintă aproximativ 35% din totalul materiei prime produse. O astfel de utilizare este justificată de proprietățile de respingere a murdăriei, de lipsa mediului pentru apariția infecțiilor fungice și de activitatea microorganismelor. Una dintre cele mai reușite descoperiri este un manșon din polietilenă, utilizat pe scară largă. Variabile în lungime, utilizatorul este limitat numai de lățimea pachetului.
Amintiți-vă ce polietilenă este făcută, devinede înțeles de ce a fost răspândit ca unul dintre cele mai bune materiale de izolație. Una dintre calitățile sale căutate în acest domeniu a fost lipsa conductivității electrice. Proprietățile sale de respingere a apei sunt, de asemenea, indispensabile, care au fost utilizate în fabricarea materialelor de impermeabilizare.
Rezistența la puterea distructivă a apei, ca solvent, permite fabricarea țevilor din polietilenă pentru consumatorii casnici și industriali.
În industria construcțiilor sunt utilizatecalitatea izolației fonice a polietilenei, conductivitatea termică scăzută. Aceste proprietăți sunt utile în fabricarea pe bază de materiale pentru izolarea instalațiilor rezidențiale și industriale. Polietilena tehnică este utilizată pentru a izola liniile de căldură, în ingineria mecanică etc.
Materialul nu este mai puțin rezistent la mediile agresive din industria chimică, conductele din polietilenă sunt utilizate în laboratoare și în industria chimică.
În medicină, polietilena este utilă sub formă de pansamente, membre protetice, utilizate 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 obținută. Metode comune:

Extrudare (extrudare). Se utilizează pentru fabricarea țevilor, a ambalajelor și a altor tipuri de filme, a foilor de material pentru construcție și finisare, fabricarea cablurilor, a manșetei de polietilenă și a altor produse.
Turnare, turnare prin metoda termo-vacuum. Utilizate în principal pentru fabricarea materialelor de ambalat, a cutiilor etc.
Extrudare suflată, rotativă. Utilizând această metodă, se obțin containere volumetrice, recipiente mari, vase.
Armare. Conform unei anumite tehnologii, elementele de armare (metal) sunt introduse în masa de polietilenă formată, ceea ce face posibilă obținerea unui material de construcție cu o rezistență sporită, dar cu costuri mai mici.

Din ce polietilenă fac parte, altele decât constituenții principali? Obligatoriu este procesul de catalizator și aditivii care schimbă proprietățile calității materialului finit.

Reciclarea

Durabilitatea polietilenă este plusul său în calitatebunurile de consum și minusul său, ca unul dintre principalii factori poluatori. Astăzi, reciclarea devine importantă - reciclarea. Toate tipurile de polietilenă pot fi reciclate și re-transformate în materii prime granulare, din care puteți face o mulțime de bunuri de larg consum și consumul industrial.

Capace din polietilenă, ambalaje, sticle vor fidescompun într-un depozit de deșeuri nu o sută de ani, iar acumulările de deșeuri otrăvesc resursele naturale vitale. Practica mondială arată o creștere a numărului de întreprinderi de prelucrare a polietilenilor. Colectând de fapt gunoi, în astfel de companii își desfășoară reorganizarea și o zdrobește. Astfel, există o economie de resurse, protecția mediului și producția de produse comercializabile.