المواد الخام لإنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة. كيفية فتح الإنتاج الصناعي للأكياس البلاستيكية. المجالات الرئيسية لتطبيق البولي ايثيلين

البولي إيثيلين عبارة عن بوليمر يتم تصنيعه عن طريق بلمرة الإيثيلين تحت ظروف مختلفة وبمحفزات مختلفة. اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط ووجود محفزات مختلفة، من الممكن الحصول على مواد ذات خصائص مختلفة بشكل أساسي.

المواد الخام لإنتاج البولي إيثيلين

• مونومر - الإيثيلين. وهو أبسط الأوليفين (أو الألكين)، وهو في درجة حرارة الغرفة غاز عديم اللون قابل للاشتعال وأخف من الهواء.
• المواد اللازمة لحدوث التفاعل. للبولي ايثيلين ضغط مرتفعيمكن استخدام الأكسجين (PVD) أو البيروكسيد كبادئ لتفاعل البلمرة. بالنسبة للبولي إيثيلين منخفض الكثافة (HDPE)، يتم استخدام محفزات زيجلر-ناتا.
• مونومرات أخرى قد تتفاعل لتكوين بوليمرات إيثيلين ذات خصائص محسنة. على سبيل المثال، البيوتين أو الهكسين.
• المواد المضافة والمواد المساعدة التي تعمل على تعديل الخواص التجارية النهائية للمادة. على سبيل المثال، تعمل بعض المواد المضافة على زيادة متانة المادة، وبعضها يسرع عملية التبلور، وما إلى ذلك.

من الناحية العملية، هناك ثلاثة أنواع من البولي إيثيلين: الضغط المنخفض والمتوسط ​​والعالي. يوجد فرق أساسي بين المواد ذات الضغط المنخفض والعالي؛ يمكن اعتبار البولي إيثيلين ذو الضغط المتوسط ​​أحد أنواع HDPE. لذلك، يجدر النظر في عمليتين مختلفتين جذريًا للبلمرة:

• يتم إنتاج البولي إيثيلين عالي الضغط (أو منخفض الكثافة) عند درجة حرارة لا تقل عن 200 درجة مئوية، عند ضغط يتراوح بين 150 إلى 300 ميجا باسكال، في وجود بادئ الأكسجين. في الظروف الصناعية، يتم استخدام الأوتوكلاف والمفاعلات الأنبوبية. تتم البلمرة في الذوبان. يتم تحبيب المادة الخام السائلة الناتجة، مما يؤدي إلى حبيبات بيضاء صغيرة.
• يتم تصنيع البولي إيثيلين منخفض الكثافة (أو البولي إيثيلين عالي الكثافة) عند درجات حرارة تتراوح من 100 إلى 150 درجة مئوية عند ضغوط تصل إلى 4 ميجا باسكال. الشرط المطلوبرد الفعل - وجود محفز زيجلر ناتا، في الظروف الصناعية غالبا ما يستخدم خليط من كلوريد التيتانيوم وثلاثي إيثيل الألومنيوم أو مشتقات الألكيل الأخرى. في أغلب الأحيان، تتم البلمرة في محلول الهكسان. بعد خضوعها للبلمرة، تخضع المادة للتحبيب تحت ظروف الفراغ، وتكتسب شكلاً تجاريًا.

تكنولوجيا إنتاج البولي إيثيلين الخطي متوسط ​​الكثافة ومنخفض الكثافة

بشكل منفصل، ينبغي أن يقال عن إنتاج البولي ايثيلين الخطي. إنه يختلف عن البوليمر العادي لأنه يحتوي على بنية خاصة: عدد كبير منسلاسل جزيئية قصيرة تعطي المادة خصائص خاصة. يجمع المنتج بين المرونة والخفة وزيادة القوة.

تتضمن عملية الإنتاج وجود مونومرات أخرى لتفاعل البلمرة المشتركة، غالبًا البيوتين أو الهكسين، وفي حالات نادرة الأوكتين. معظم طريقة فعالةالإنتاج - البلمرة في الطور السائل، في مفاعل بدرجة حرارة حوالي 100 درجة مئوية. تستخدم محفزات الميتالوسين لزيادة كثافة البولي إيثيلين الخطي.

آلية البلمرة. بلمرة الإيثيلين عند الضغط العالي هي عملية متسلسلة تحدث عبر آلية جذرية حرة. لتقليل طاقة التنشيط، يتم استخدام البادئات: بشكل أساسي الأكسجين، ولكن أيضًا البيروكسيدات، وبعض مركبات النتريل، وما إلى ذلك. وتحدث عملية البلمرة على ثلاث مراحل: البدء ونمو السلسلة وإنهاء السلسلة.

بدء العملية هو تكوين الجذور الحرة بسبب تحلل البادئ عند تسخينه. يتفاعل الجذر الناتج مع جزيء الإيثيلين. بسبب تأثير درجة الحرارة والجذور الحرة المرفقة، يكتسب جزيء الإيثيلين طاقة التنشيط اللازمة، ونتيجة لذلك يصبح قادرًا على ربط جزيئات إيثيلين جديدة، ونقل طاقة التنشيط إليها وبالتالي بدء نمو سلسلة البوليمر.

بسبب نقل السلسلة، يمكن تشكيل جزيئات البوليمر ذات الفروع الجانبية، والتي يمكن أن تكون طويلة أو قصيرة السلسلة.

وفقا لهذا المخطط، يتم تشكيل سلاسل البوليمر مع فرع في منتصف الجزيء. يمكن أن تكون السلسلة الجانبية بنفس طول السلسلة الرئيسية.

بسبب نقل السلسلة داخل الجزيئات، تتشكل فروع قصيرة السلسلة على شكل حلقة تقريبية مكونة من ستة أعضاء

تلقي التكنولوجيا. يمكن إجراء بلمرة الإيثيلين بالضغط العالي بطريقتين: البلمرة السائبة والبلمرة بالمذيبات أو المعلق.

أصبحت طريقة البلمرة السائبة أكثر انتشارا وهي على النحو التالي. الإيثيلين الذي يتم توفيره للبلمرة هو عبارة عن خليط من الغاز الطازج والعائد. لتنظيفه من الشوائب الميكانيكية، يتم تمريره من خلال مرشح يحتوي على طبقة مرشح قماشية موضوعة على شبكة. يتم إدخال البادئ، الأكسجين، إلى الإيثيلين من أسطوانة، وتعتمد كميته على ظروف تفاعل البلمرة. تتوافق كل قيمة لدرجة حرارة وضغط البلمرة في النظام مع كمية معينة من الأكسجين في الإيثيلين، حيث يتم ملاحظة الحد الأقصى لإنتاج البوليمر

يجب التحكم بدقة في كمية الأكسجين المدخل، لأنه في حالة تركيز الأكسجين العالي، يتحلل الإيثيلين بشكل متفجر إلى الكربون والهيدروجين والميثان. وبالتالي، عند 200 ميجاباسكال و165 درجة مئوية، يحدث التحلل بالفعل عند 0.075% أكسجين.

يحدث خلط الإيثيلين مع الأكسجين أثناء نقل الغاز والترشيح والضغط. يحدث ضغط الإيثيلين إلى ضغط البلمرة على مرحلتين في ورشة الضغط. يتم إجراء الضغط الأول إلى 30-35 ميجا باسكال بواسطة ضاغط عمودي رباعي المراحل. بعد كل مرحلة ضغط، يتم تبريد الإيثيلين في مبرد الماء. يتم تنظيف الإيثيلين المضغوط تمامًا من شوائب الزيت المستخدمة لتزييت الضاغط في فاصل مواد التشحيم وفي الحاوية، ويمر عبر مرشح، ويدخل إلى الضاغط عالي الضغط. لضغط الإيثيلين إلى ضغط 150 ميجا باسكال، يتم استخدام ضواغط أحادية أو متعددة المراحل.

تحتوي الأنابيب الموجودة في الجزء العلوي من المفاعل، والتي يبلغ قطرها 10 ملم، على أغطية يتم من خلالها تدوير الماء، ويتم تسخينها إلى درجة حرارة 200 درجة مئوية.

يقومون بتسخين الإيثيلين إلى درجة حرارة 200 - 260 درجة مئوية لبدء البلمرة. يحدث تفاعل البلمرة بشكل رئيسي في الأنابيب التي يبلغ قطرها 16 ملم.

يخرج خليط البولي إيثيلين والإيثيلين من خلال الرأس السفلي للجهاز، وبعد الاختناق إلى 30-40 ميجا باسكال، يدخل إلى الفاصل. يتم تفريغ الإيثيلين في نظام التنظيف، ويتم إرسال البولي إيثيلين مع بقايا الإيثيلين إلى برغي الاستقبال، مما يؤدي إلى اختناق على طول الطريق إلى 0.2-0.3 ميجا باسكال. في الجزء الأسطواني من برغي الاستقبال، يتم أخذ البولي إيثيلين بواسطة دودة عمودية ويتم تفريغه في التركيب الجانبي في الجزء السفلي من الأسطوانة، ويتم تفريغ الإيثيلين المخترق إلى جهاز الاستقبال من خلال التركيب العلوي للجزء العلوي من الجسم لهذا الجهاز .

تعتبر بلمرة الإيثيلين تحت ضغط عالٍ باستخدام مذيب أو معلق أقل شيوعًا. يتم التفاعل في مفاعل أنبوبي من الفولاذ المقاوم للصدأ عند حوالي 200 درجة مئوية و100 ميجاباسكال في وجود هيدروكربون عطري (بنزين) وحوالي 0.002% أكسجين أو مستحلب. معدل التحويل حوالي 17% لكل دورة.

يمكن تغيير الخصائص المميزة للبولي إيثيلين (الوزن الجزيئي، توزيع الوزن الجزيئي، التفرع) التي يتم الحصول عليها بطرق الضغط العالي ضمن حدود معينة عن طريق تغيير ظروف إنتاجه. والمتغيرات هي ضغط الإيثيلين وتركيز المحفز ودرجة الحرارة وزمن الإقامة في المفاعل. يمكن وصف تأثير هذه الكميات على خواص البوليمر وإنتاجه في دورة عمل واحدة بعدة أحكام مبسطة:

1) يؤدي ارتفاع الضغط إلى زيادة الوزن الجزيئي وانخفاض التفرع وزيادة درجة التحويل.

2) يؤدي التركيز العالي للبادئ إلى انخفاض الوزن الجزيئي وزيادة محتوى الأكسجين في البوليمر وزيادة تحويل الإيثيلين؛

3) يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى انخفاض الوزن الجزيئي وزيادة التفرع وزيادة درجة التحويل.

4) مدة الإقامة الأطول في المفاعل تزيد من الوزن الجزيئي ودرجة التحويل.

يتم إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة باستخدام طريقة الضغط العالي (GOST 16337--77E). يتم إنتاج هذا النوع من البولي إيثيلين، الذي يتم إنتاجه في مفاعلات أنبوبية أو في مفاعلات مزودة بجهاز تحريك باستخدام بادئ جذري، في شكل نقي (درجات أساسية) أو في شكل تركيبات تحتوي على أصباغ ومثبتات ومواد مضافة أخرى.

الغرض منه هو تصنيع المنتجات التقنية، وكذلك المنتجات الاستهلاكية التي يتم إنتاجها أساليب مختلفة- البثق والصب والضغط وما إلى ذلك. لا يستخدم البولي إيثيلين في منتجات صناعة الكابلات.

تبلغ كثافة هذا البولي إيثيلين بجميع العلامات التجارية والدرجات 913-929 كجم/م3 مع نسبة تسامح تبلغ ±0.6 كجم/م3. قوة الشد - 12 - 16 ميجا باسكال، قوة الانحناء - 12 - 17 ميجا باسكال، معامل المرونة في الانحناء - 150 - 200 ميجا باسكال، صلابة بريل - 14 - 25 ميجا باسكال.

إن إنتاج البولي إيثيلين بطريقة الضغط العالي هو مادة قابلة للحريق والانفجار. الخطر الأكبر يكمن في ضغط الإيثيلين وبلمرته في المفاعلات الأنبوبية.

في تاريخ العلم، حدثت بعض الاكتشافات عن طريق الصدفة، وكانت المواد المطلوبة اليوم غالبًا نتيجة ثانوية لبعض التجارب. تم اكتشاف أصباغ الأنيلين للنسيج عن طريق الصدفة، مما أدى لاحقًا إلى تحقيق اختراق اقتصادي وتقني في الصناعة الخفيفة. حدثت قصة مماثلة مع البولي إيثيلين.

اكتشاف المواد

حدثت الحالة الأولى لإنتاج البولي إيثيلين في عام 1898. أثناء تسخين الدياميسوتان، اكتشف الكيميائي الألماني المولد هانز فون بيشمان راسبًا غريبًا في قاع أنبوب الاختبار. وكانت المادة كثيفة جدًا وتشبه الشمع، وقد أطلق عليها زملاء العالم اسم بولي ميثيللين. هذه المجموعة من العلماء لم تتجاوز الصدفة، وكانت النتيجة منسية تقريبا، ولم يكن أحد مهتما. لكن الفكرة لا تزال معلقة في الهواء، وتتطلب نهجا عمليا. وهكذا حدث أنه بعد مرور أكثر من ثلاثين عامًا، تم إعادة اكتشاف مادة البولي إيثيلين كمنتج عرضي لتجربة فاشلة.

الإنجليز يسيطرون ويفوزون

ولدت مادة البولي إيثيلين الحديثة في المختبر شركة انجليزيةالصناعات الكيميائية الإمبراطورية. أجرى E. Fossett و R. Gibson تجارب على الغازات ذات الضغط العالي والمنخفض، ولاحظا أن أحد مكونات الجهاز الذي أجريت فيه التجارب كان مغطى بمادة شمعية غير معروفة. واهتمامًا بالآثار الجانبية، قاموا بعدة محاولات للحصول على المادة، لكن دون جدوى.

تمكن M. Perrin، وهو موظف في نفس الشركة، من تصنيع البوليمر بعد عامين. كان هو الذي ابتكر التكنولوجيا التي كانت بمثابة الأساس للإنتاج الصناعي للبولي إيثيلين. وفي وقت لاحق، تم تغيير خصائص وصفات المواد فقط من خلال استخدام المحفزات المختلفة. بدأ الإنتاج الضخم للبولي إيثيلين في عام 1938، وحصل على براءة اختراع في عام 1936.

مواد خام

البولي إيثيلين عبارة عن بوليمر صلب أبيض اللون. ينتمي إلى فئة المركبات العضوية. مما يتكون البولي ايثيلين؟ المادة الخام لإنتاجه هي غاز الإيثيلين. تتم بلمرة الغاز عند الضغط العالي والمنخفض، مما يؤدي إلى حبيبات المواد الخام لمزيد من الاستخدام. بالنسبة للبعض العمليات التكنولوجيةيتم إنتاج البولي إيثيلين في شكل مسحوق.

أنواع رئيسية

اليوم، يتم إنتاج البوليمر في درجتين رئيسيتين: LDPE وPNP. تعد المواد المصنعة تحت ضغط متوسط ​​اختراعًا جديدًا نسبيًا، ولكن في المستقبل ستستمر كمية المنتج المنتج في النمو بسبب تحسين الخصائص ومجال التطبيق الواسع.

تم إنتاجه للاستخدام التجاري الأنواع التاليةالمواد (الفصول):

• كثافة منخفضة أو اسم آخر - الضغط العالي (LDPE، LDPE).
• كثافة عالية، أو ضغط منخفض (LDPE، PNP).
• البولي إيثيلين الخطي، أو البولي إيثيلين متوسط ​​الضغط.

هناك أيضًا أنواع أخرى من البولي إيثيلين، ولكل منها خصائصها ونطاق تطبيقها. تتم إضافة أصباغ مختلفة إلى البوليمر الحبيبي أثناء عملية الإنتاج، مما يجعل من الممكن الحصول على البولي إيثيلين الأسود أو الأحمر أو أي لون آخر.

PVD

تشارك الصناعة الكيميائية في إنتاج البولي إيثيلين. يعتبر غاز الإيثيلين هو العنصر الرئيسي (الذي تصنع منه مادة البولي إيثيلين)، ولكنه ليس العنصر الوحيد المطلوب للحصول على المادة.

• تصل درجة حرارة التسخين إلى 120 درجة مئوية.
• وضع الضغط يصل إلى 4 ميجا باسكال.
• منشط العملية عبارة عن محفز (زيغلر-ناتا، خليط من كلوريد التيتانيوم مع مركب عضوي ملكي).

ويصاحب العملية ترسيب البولي إيثيلين على شكل رقائق، والتي تخضع بعد ذلك لعملية فصل عن المحلول يليها التحبيب.

يتميز هذا النوع من البولي إيثيلين بكثافة أعلى ومقاومته للحرارة والتمزق. نطاق التطبيق هي أنواع مختلفةأفلام التعبئة والتغليف، بما في ذلك تغليف المواد/المنتجات الساخنة. من المواد الخام الحبيبية لهذا النوع من البوليمر، يتم تصنيع أجزاء الآلات كبيرة الحجم عن طريق الصب والمواد العازلة والأنابيب عالية القوة والسلع الاستهلاكية وما إلى ذلك.

البولي إيثيلين منخفض الضغط

هناك ثلاث طرق لإنتاج سياسة الجوار الأوروبية. تستخدم معظم الشركات طريقة "بلمرة التعليق". تتم عملية الحصول على ENP بمشاركة التعليق والتحريك المستمر للمواد الأولية، لبدء العملية، هناك حاجة إلى محفز.

طريقة الإنتاج الثانية الأكثر شيوعًا هي بلمرة المحلول تحت تأثير درجة الحرارة ومشاركة المحفز. هذه الطريقة ليست فعالة للغاية، لأنه أثناء عملية البلمرة يتفاعل المحفز ويفقد البوليمر النهائي بعض صفاته.

أحدث طريقة لإنتاج البولي إيثيلين بولي بروبيلين هي بلمرة الطور الغازي، وهي تقريبًا شيء من الماضي، ولكنها توجد أحيانًا في المؤسسات الفردية. تتم العملية عن طريق خلط المراحل الغازية للمادة الخام تحت تأثير الانتشار. يتم الحصول على البوليمر النهائي ببنية وكثافة غير متجانسة، مما يؤثر على جودة المنتج النهائي.

يحدث الإنتاج في الوضع التالي:

• يتم الحفاظ على درجة الحرارة بين 120 درجة مئوية و 150 درجة مئوية.
• يجب ألا يتجاوز الضغط 2 ميجا باسكال.
• محفزات عملية البلمرة (زيغلر-ناتا، خليط من كلوريد التيتانيوم مع مركب عضوي ميليني).

تتميز مادة طريقة التصنيع هذه بالصلابة والكثافة العالية والمرونة المنخفضة. ولذلك، فإن نطاق تطبيقه هو الصناعة. يستخدم البولي إيثيلين التقني لتصنيع الحاويات كبيرة الحجم ذات خصائص القوة المتزايدة. في الطلب في صناعة البناء والتشييد, الصناعة الكيميائية، ولا يتم استخدامه أبدًا تقريبًا لإنتاج السلع الاستهلاكية.

ملكيات

البولي إيثيلين مقاوم للماء والعديد من أنواع المذيبات ولا يتفاعل مع الأملاح. عند الاحتراق تنطلق رائحة البارافين ويلاحظ توهج أزرق وتكون النار ضعيفة. ويحدث التحلل عند تعرضه لحمض النيتريك والكلور والفلور في الحالة الغازية أو السائلة. أثناء عملية الشيخوخة التي تحدث في الهواء، تتشكل روابط متقاطعة في المادة بين سلاسل الجزيئات، مما يجعل المادة هشة ومتفتتة.

صفات المستهلك

البولي إيثيلين مادة فريدة ومألوفة في الحياة اليومية والإنتاج. من غير المرجح أن يتمكن المستهلك العادي من تحديد عدد العناصر التي يواجهها كل يوم. وفي الإنتاج العالمي للبوليمرات، يحتل البولي إيثيلين حصة الأسد من السوق - 31% من إجمالي الناتج الإجمالي.

اعتمادًا على مادة البولي إيثيلين وتكنولوجيا الإنتاج، يتم تحديد صفاته. تجمع هذه المادة أحيانًا بين مؤشرات معاكسة: المرونة والقوة، الليونة والصلابة، الاستطالة القوية ومقاومة التمزق، مقاومة البيئات العدوانية والعوامل البيولوجية. في الحياة اليومية نستخدم أكياس ذات كثافات مختلفة، أدوات المائدة المتاحوأغطية البولي إيثيلين وأجزاء الأجهزة المنزلية وغير ذلك الكثير.

مجالات الاستخدام

استخدام منتجات البولي إيثيلين ليس له أي قيود، أي فرع من فروع الصناعة أو النشاط البشري يكون مصحوبًا بهذه المادة:

• يستخدم البوليمر على نطاق واسع في التصنيع مواد التعبئة والتغليف. يمثل هذا الجزء من التطبيق حوالي 35% من جميع المواد الخام المنتجة. يتم تبرير هذا الاستخدام من خلال خصائصه الطاردة للأوساخ وعدم وجود بيئة لحدوث الالتهابات الفطرية ونشاط الكائنات الحية الدقيقة. أحد الاكتشافات الناجحة هو غلاف البولي إيثيلين الذي له تطبيق واسع. من خلال تغيير الطول وفقًا لتقديره الخاص، يقتصر المستخدم على عرض العبوة فقط.
• عندما نتذكر مادة البولي إيثيلين، يصبح من الواضح سبب انتشارها كواحدة من أفضل المواد العازلة. ومن صفاته المطلوبة في هذا المجال هو قلة التوصيل الكهربائي. كما أن خصائصه المقاومة للماء لا يمكن الاستغناء عنها، والتي وجدت تطبيقًا في إنتاج مواد العزل المائي.
• إن مقاومة القوة التدميرية للمياه كمذيب تسمح بإنتاج أنابيب البولي إيثيلين للمستهلكين المنزليين والصناعيين.
• في صناعة البناء والتشييديتم استخدام خصائص عزل الضوضاء للبولي إيثيلين وموصليته الحرارية المنخفضة. وكانت هذه الخصائص مفيدة في صناعة المواد التي تعتمد عليها لعزل المنشآت السكنية والصناعية. يستخدم البولي إيثيلين التقني في عزل الطرق الحرارية وفي الهندسة الميكانيكية وما إلى ذلك.
• المادة ليست أقل مقاومة للبيئات العدوانية للصناعة الكيميائية، وتستخدم أنابيب البولي ايثيلين في المختبرات والصناعات الكيماوية.
• في الطب يعتبر البولي إيثيلين مفيدًا على شكل ضمادات وأطراف صناعية ويستخدم في طب الأسنان وما إلى ذلك.

طرق المعالجة

اعتمادًا على كيفية معالجة المواد الخام المحببة، سيعتمد ذلك على درجة البولي إيثيلين التي سيتم الحصول عليها. الطرق الشائعة:

• البثق (البثق). يتم استخدامه للتغليف وأنواع أخرى من الأفلام، والمواد الصفائحية للبناء والتشطيب، وإنتاج الكابلات، وخراطيم البولي إيثيلين وغيرها من المنتجات.
• طريقة الصب. تستخدم بشكل رئيسي لصنع مواد التعبئة والتغليف والصناديق وما إلى ذلك.
• قذف ضربة صب، دوارة. وباستخدام هذه الطريقة يتم الحصول على حاويات حجمية وحاويات كبيرة وأوعية.
• تعزيز. باستخدام تقنية معينة، يتم وضع عناصر التسليح (المعدنية) في كتلة البولي إيثيلين المشكلة، مما يجعل من الممكن الحصول عليها مواد البناءزيادة القوة، ولكن بتكلفة أقل.

مما يتكون البولي ايثيلين، إلى جانب المواد المكونة الرئيسية؟ مطلوب محفز العملية والمواد المضافة التي تغير خصائص وصفات المواد النهائية.

إعادة التدوير

متانة البولي ايثيلين هي ميزته في الجودة بضائع المستهلكينوناقصها، باعتبارها واحدة من الملوثات الرئيسية بيئةعوامل. اليوم، أصبحت معالجة النفايات - إعادة التدوير - مهمة. يمكن إعادة تدوير جميع درجات البولي إيثيلين وإعادة تحويلها إلى مواد خام حبيبية يمكن تصنيع العديد من المنتجات الاستهلاكية والصناعية الشهيرة منها.

سوف تتحلل الأغطية والأكياس والزجاجات البلاستيكية في مكب النفايات لمئات السنين، وتسمم النفايات المتراكمة الموارد الطبيعية الحيوية. توضح الممارسة العالمية زيادة في عدد شركات معالجة البولي إيثيلين. وبينما تقوم هذه الشركات بجمع القمامة فعليًا، فإنها تقوم بتطهيرها وسحقها. وبالتالي يتم توفير الموارد وحماية البيئة وإنتاج المنتجات المطلوبة.

• التشابك، الرغوة، سلفونات الكلور لإنتاج مواد البناء؛
• تقوية المعادن - يزيد من الصلابة والقوة ويسمح لك بالحصول على المواد الهيكلية للبناء.
• اللحام (اللحام بالمقاومة، باستخدام الاحتكاك، الغاز الساخن) - صفائح الربط، وشرائط الأفلام، وعناصر الحاويات الصلبة.

يمكن استخدام مواد التعبئة والتغليف الناتجة منتجات الطعام، صناعي، المنتجات غير الغذائية. هذه العبوة عالمية:

• يحمي من الرطوبة والأوساخ.
• اقتصادية.
• مناسبة لأي منتج.
• لديها محايدة الخواص الكيميائية‎تركيبة آمنة؛
• يمكن أن تكون شفافة وملونة (مطلية بالكتلة) ومزينة بالطباعة ؛
• مناسبة لإعادة التدوير (أسهل مقارنة بالبوليمرات الأخرى).

أنواع

يتم الحصول على البوليمر نتيجة تفاعل كيميائي يحدث تحت ظروف الضغط المنخفض أو المرتفع.

البولي إثيلين المنخفض الكثافة (البولي إثيلين المنخفض الكثافة، البولي إثيلين المنخفض الكثافة).يتم خلط الإيثيلين مع الأكسجين. يتبلمر الغاز عند تسخينه وتحت ضغط 25 ميجا باسكال. الإنتاجية - 18-20% من الغاز يخضع للبلمرة، ويتم إزالة الباقي من المفاعل. بعد التبريد، يتم تحبيب البوليمر الناتج وتجفيفه. قبل التحبيب، يمكن إضافة الأصباغ إلى المواد الخام. عند إضافة الصباغ، تصبح الحبيبات ملونة (يحتفظ البوليمر بلونه أثناء المعالجة الإضافية).

يتكون التركيب الجزيئي للمادة الناتجة من روابط متفرعة وشبكة بلورية غير متبلورة، مما يوفر لها كثافة منخفضة.

صفات:

• الوزن الجزيئي: (30-400)*10^3؛
• سيولة الذوبان: 0.2-20 جم/10 دقائق عند 230 درجة مئوية؛
• الزجاج/يذوب عند درجة حرارة -4 درجة مئوية/+105-115 درجة مئوية؛
• الكثافة: 0.91-0.93 جم/سم3؛
• معامل التبلور: 60%؛

الكثافة (الكثافة، الكثافة).للحصول عليه يكفي ضغط 3.4-5.3 ميجا باسكال. تزداد كثافة المادة النهائية بسبب الضغط المنخفض نسبيًا. يتم إجراء البلمرة في أغلب الأحيان كتفاعل في محلول مذيب عضوي (الهكسان) مع إضافة محفز. يتم تسخين الخليط إلى 160-250 درجة مئوية، والضغط - 3.4-5.3 ميجاباسكال. يخضع المحلول الناتج لمعالجة إضافية: إزالة بقايا الهكسان، والتحبيب، وغسل بقايا المحفز. باستخدام هذه التكنولوجيا، من الممكن إنتاج البولي إيثيلين المسحوق. مثل PVD، يمكن تلوينه بإضافة أصباغ.

صفات:

• الكتلة الجزيئية: (50-1000)*10^3؛
• سيولة الذوبان: 0.1-15 جم/10 دقائق عند 230 درجة مئوية؛
• الزجاج/يذوب عند درجة حرارة -120 درجة مئوية/+130-140 درجة مئوية؛
• الكثافة: 0.94-0.96 جم/سم3؛
• معامل التبلور: 70-90%؛
• أثناء الإنتاج ينكمش بنسبة 1.5-2٪.

في صناعة التعبئة والتغليف، يتم استخدام البوليمرات المشتركة من البولي إيثيلين والإيثيلين من الأنواع الإضافية التالية.

بولي ايثيلين:

• LLDPE - رقيق، مصفح، قابل للتمدد،؛
• mLLDPE - يستخدم كمكون إضافي في إنتاج الأفلام؛
• MDPE - للإنتاج عن طريق القولبة الدورانية، يمكن استخدامه في تصنيع الحاويات والحاويات الصلبة؛
• EPE - الرغوة المستخدمة في تصنيع العبوات الواقية الممتصة للصدمات للآلات والمعدات وما إلى ذلك؛
• PEC - مكلور، يمكن استخدامه كمادة مضافة معدلة في تصنيع مواد التعبئة والتغليف ذات الخصائص الخاصة.

بوليمرات الإيثيلين:

• مع بوتيل أكريليت (EBA، وما إلى ذلك) - المواد الغذائية، والأفلام متعددة الطبقات، ومعدلات المواد الخام البوليمرية؛
• مع ميثيل أكريتال (EMA) - معدل لتحسين توافق البوليمر؛
• مع إيثيل أكريليت (EEA) - مواد فيلم متعددة الطبقات؛
• مع خلات الفينيل (EVA) - تغليف المواد الغذائية؛
• مع كحول الفينيل (EVOH، وما إلى ذلك) - يتم تحديد الخصائص من خلال محتوى الإيثيلين المستخدم في الطعام والأفلام المتقلصة والمواد المقولبة؛
• مع بلاستومرات البولي أوليفين (POE، POP) - معدل للأفلام متعددة الطبقات.

يحتوي LDPE وHDPE على عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المشتركة:

• مقاومة المواد الكيميائية (كلما زادت الكثافة والوزن الجزيئي، زادت مقاومة المادة)؛
• قد تختلف نفاذية البخار والغاز بالنسبة للمواد النهائية ذات أعداد مختلفة من الطبقات، مع هياكل جزيئية مختلفة، ولكنها تظل منخفضة على أي حال؛
• خصائص كيميائية محايدة - لا تتفاعل مع المركزات القلوية، مع المحاليل الملحية، مع عدد من الأحماض (الفلوريك، الهيدروكلوريك، الكربونيك، وما إلى ذلك)، مع المذيبات (بما في ذلك العضوية)، والكحوليات، والزيوت؛
• يمكن تدميره عند ملامسته لمحلول الكلور والفلور وحمض النيتريك (بتركيز 50٪)؛
• قد تنتفخ تحت تأثير المذيبات العضوية.
• الصلابة - أعلى بالنسبة لـ HDPE (يمكن أن يكون قاسيًا)، وأقل بالنسبة إلى LDPE (لين)؛
• الخصائص الفيزيائية- ينحني بدون كسور، ويحتفظ بالمرونة في نطاق واسع من درجات الحرارة، كما أنه مقاوم لأحمال الصدمات. ليس له رائحة خاصة به. عازل. لا يمتص أو يمتص المواد الغريبة.
• يتحمل تسخين الهواء حتى +80 درجة مئوية؛
• عرضة للشيخوخة الضوئية مع التعرض لفترات طويلة للأشعة فوق البنفسجية المباشرة. من الممكن استخدام المثبتات الضوئية.
• لا تنبعث منها مواد ضارة أو خطيرة، وغير ضارة، ويمكن استخدامها لتغليف المواد الغذائية.

تستخدم شركة Alita البولي إثيلين المنخفض الكثافة (LDPE)، والبولي إثيلين عالي الكثافة (HDPE)، وأنواع أخرى من البولي إيثيلين في إنتاج أفلام البوليمر، والأكمام، وأنصاف الأكمام، والحاويات، ومواد التعبئة والتغليف الأخرى.

يتم إنتاج مادة البولي إيثيلين عن طريق بلمرة غاز الإيثيلين. تم إنشاء إنتاج البولي إيثيلين في العديد من مصانع البتروكيماويات الروسية، وكذلك في بلدان رابطة الدول المستقلة - بيلاروسيا وأوزبكستان. عادة ما يتم توفير البولي إيثيلين للمعالجة في شكل حبيبات. كلمة جديدة في سوق التغليف هي البولي إيثيلين الرغوي، الذي له خصائص لا يمكن الاستغناء عنها: كثافة منخفضة، مما يقلل بشكل كبير من وزنه، وخصائص عزل حراري ممتازة، وامتصاص منخفض جدًا للرطوبة، وقوة ميكانيكية، وأكثر من ذلك بكثير. إلخ يتم إنتاج البولي إيثيلين الرغوي في المصانع التي تعمل بطريقة البثق. نوع خاص من البولي إيثيلين هو البولي إيثيلين المتشابك. يتم الحصول على مزيج من الجزيئات الخطية نتيجة للإشعاع المؤين عند الضغط العالي الذي يسبب تعليم إضافيالروابط المتقاطعة. يتم استخدام البولي إيثيلين المتقاطع في صناعة أنابيب إمدادات المياه وخطوط أنابيب الغاز وأنظمة التدفئة. تُستخدم صفائح البولي إيثيلين لإنتاج منتجات التشكيل الحراري، ويتزايد استخدام البولي إيثيلين من المنتجات المعاد تدويرها. من حيث الجودة، فإن البولي إيثيلين المعاد تدويره عادة ما يكون أقل بنسبة 10٪ فقط من المواد الخام الأولية، ولكن تكلفته أقل بكثير. يتركز الإنتاج الرئيسي للبولي إيثيلين في الاتحاد الروسي في تتارستان وإقليم ستافروبول وسيبيريا. هناك طلب كبير على المنتجات المصنوعة من البولي إيثيلين في كل مكان: في الحياة اليومية، للتغليف، للاحتياجات الفنية، في زراعةوالبناء.

بولي ايثيلين- PE (يتم إنتاجه تحت العلامات التجارية: ستافرولين، كازبيلين، هوستالين إل دي، لوبولين، مالين-إي، إلخ.). تم إنشاء إنتاج واسع النطاق من البولي إيثيلين في كل من روسيا ورابطة الدول المستقلة، وكذلك في العديد من البلدان الأجنبية. منتجو البولي إيثيلين هم تقريبًا جميع شركات البتروكيماويات الكبرى في العالم. يتم تنظيم إنتاج البولي إيثيلين الرغوي في مؤسسات أصغر، وهو نوع من معالجة البولي إيثيلين المركب بالفعل إلى منتجات.

إنتاج البولي إيثيلين.المادة الخام لإنتاج البولي إيثيلين هي غاز الإيثيلين. يتم تصنيع البولي إيثيلين عن طريق بلمرة الإيثيلين عند ضغوط عالية ومنخفضة. كقاعدة عامة، يتم إنتاج البولي إيثيلين في شكل حبيبات يبلغ قطرها 2-5 ملم (أقل بكثير من المسحوق). ينتمي PE إلى فئة البولي أوليفينات. هناك فئتان رئيسيتان من البولي إيثيلين: البولي إيثيلين منخفض الكثافة (الضغط العالي) والبولي إيثيلين LDPE عالي الكثافة (الضغط المنخفض). بالإضافة إلى ذلك، هناك عدة فئات فرعية من البولي إيثيلين، وكذلك التركيبات، أي. المواد المعتمدة على البولي إيثيلين، ومن الأمثلة على ذلك إنتاج البولي إيثيلين الرغوي.

بولي ايثيلينالتي يتم الحصول عليها عند الضغط العالي تسمى البولي ايثيلين عالي الضغط(LDPE، LDPE) أو منخفضة الكثافة (LDPE، LDPE). في الصناعة، يتم إنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة عن طريق بلمرة الإيثيلين في مفاعل أنبوبي أو في الأوتوكلاف. دعونا نلقي نظرة فاحصة على إنتاج البولي إيثيلين في مفاعل أنبوبي. تتم العملية عند الضغط العالي من خلال آلية جذرية تحت تأثير O2 أو البيروكسيدات (البنزويل أو اللوريل) أو مخاليط منها. عند إنتاج البولي إيثيلين في مفاعل أنبوبي، يتم خلط الإيثيلين مع بادئ، وضغطه بواسطة ضاغط إلى 25 ميجا باسكال وتسخينه إلى 700 درجة مئوية، ويدخل أولاً المنطقة الأولى من المفاعل، حيث يتم تسخينه أولاً إلى 1800 درجة مئوية، ثم إلى المنطقة الثانية، حيث بلمرة عند 190-300 درجة. ج والضغط 130-250 ميجا باسكال. متوسط ​​زمن بقاء الإيثيلين في المفاعل هو 70-100 ثانية، ودرجة التحويل هي 18-20%، اعتماداً على كمية ونوع البادئ. تتم إزالة الإيثيلين غير المتفاعل من البولي إيثيلين، ويتم تبريد المنصهر إلى 180-1900 درجة مئوية ويتم تحبيبه. حبيبات مبردة بالماء إلى 60-70 درجة. ج، تجفف بالهواء الدافئ وتعبأ في أكياس. يتم إنتاج البولي إيثيلين VD التجاري ملونًا أو غير مطلي على شكل حبيبات.

بولي ايثيلينيتم الحصول عليها عند الضغط المنخفض تسمى البولي ايثيلين منخفض الضغط(HDPE، HDPE) أو عالية الكثافة (HDPE، HDPE). يتم استخدام ثلاث تقنيات رئيسية لإنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة: يتم التفاعل في المعلق، ويتم التفاعل في المحلول، والبلمرة في الطور الغازي. دعونا نفكر في عملية إنتاج LDPE في المحلول. تتم عملية إنتاج البولي إيثيلين في محلول (عادة في الهكسان) عند درجة حرارة 160-2500 درجة مئوية، وضغط 3.4-5.3 ميجا باسكال، ووقت الاتصال مع المحفز هو 10-15 دقيقة (المحفز - CrO3 على هلام السيليكا، Ti-Mg أو غيرها) . يتم فصل البولي إيثيلين عن المحلول عن طريق إزالة المذيب بشكل تسلسلي في المبخر والفاصل وغرفة التفريغ الخاصة بالمحبب. يتم تبخير حبيبات البولي إيثيلين ببخار الماء عند درجة حرارة تتجاوز نقطة انصهار البولي إيثيلين (تمر الأجزاء الجزيئية المنخفضة من البولي إيثيلين إلى الماء ويتم تحييد بقايا المحفز). يتم إنتاج البولي إيثيلين ND التجاري ملونًا وغير مصبوغ، على شكل حبيبات وأحيانًا على شكل مسحوق.

خصائص البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE):

الكتلة الجزيئية مم = (30-400)*103؛ مؤشر تدفق الذوبان (2300 درجة مئوية/2.16 كجم، جم/10 دقائق) 0.2-20؛ درجة التبلور 60%؛ درجة حرارة التزجج (درجة حرارة التليين) -4 درجات. مع؛ نقطة الانصهار 105-115 درجة. مع؛ نطاق درجة الحرارة التكنولوجية 200-260 درجة مئوية؛ الكثافة 0.93 جم/سم3؛ الانكماش (أثناء تصنيع المنتجات) 1.5-2.0٪. السمة الرئيسية للتركيب الجزيئي للـ LDPE هي البنية المتفرعة، والتي تسبب تكوين بنية بلورية غير متبلورة فضفاضة، ونتيجة لذلك، انخفاض في كثافة البوليمر.

خصائص البولي ايثيلين عالي الكثافة (HDPE):

الكتلة الجزيئية مم = (50-1000)*103؛ مؤشر تدفق الذوبان (2300 درجة مئوية/2.16 كجم، جم/10 دقائق) 0.1-15؛ درجة التبلور 70-90%؛ درجة حرارة التحول الزجاجي (درجة حرارة التليين) -120 درجة. مع؛ نقطة الانصهار 130-140 درجة. مع؛ نطاق درجة حرارة العملية 220-2800C؛ الكثافة 0.95 جم/سم3؛ الانكماش (أثناء تصنيع المنتجات) 1.5-2.0٪.

الخواص الكيميائية:يتميز البولي إيثيلين بنفاذية منخفضة للبخار والغاز. تعتمد المقاومة الكيميائية على الوزن الجزيئي والكثافة. لا يتفاعل البولي إيثيلين مع القلويات بأي تركيز، ومع محاليل أي أملاح، وأحماض كربوكسيلية، وأحماض الهيدروكلوريك المركزة، وأحماض الهيدروفلوريك. مقاوم للأحماض والقلويات والمذيبات والكحول والبنزين والماء وعصائر الخضار والزيت. ويتم تدميره بنسبة 50% من HNO 3، وكذلك Cl 2 وF 2 السائل والغازي. ينتشر البروم واليود من خلال البولي إيثيلين. البولي إيثيلين غير قابل للذوبان في المذيبات العضوية وينتفخ فيها بدرجة محدودة.

الخصائص الفيزيائية:مرن، صلب - لين، حسب وزن المنتج، مقاوم لدرجات الحرارة المنخفضة حتى -70 درجة مئوية، مقاوم للصدمات، غير قابل للكسر، مع خصائص عازلة جيدة، مع قدرة امتصاص منخفضة. محايدة من الناحية الفسيولوجية، عديم الرائحة. البولي إيثيلين منخفض الكثافة (0.92 - 0.94 جم / سم 3) - ناعم؛ البولي إيثيلين عالي الكثافة (0.941 - 0.96 جم / سم 3) - صلب وصلب جدًا.

خصائص الأداء:البولي إيثيلين مقاوم عند تسخينه في فراغ وجو غاز خامل. يتم تدميره عند تسخينه في الهواء عند 80 درجة مئوية. تحت تأثير الإشعاع الشمسي، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية، فإنه يخضع للشيخوخة الضوئية (يتم استخدام مشتقات السخام والبنزوفينون كمثبتات للضوء). البولي ايثيلين غير ضار عمليا. ولا تطلق مواد خطرة على صحة الإنسان في البيئة.

المجموعات الرئيسية من ماركات البولي إيثيلين والإيثيلين كوبوليمر المنتجة اليوم:

بولي ايثيلين

HDPE - البولي إيثيلين عالي الكثافة (البولي إيثيلين منخفض الكثافة)
LDPE - البولي إيثيلين منخفض الكثافة (البولي إيثيلين عالي الكثافة)
LLDPE - البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة
mLLDPE، MPE - بولي إيثيلين خطي منخفض الكثافة ميتالوسين

MDPE - بولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة
HMWPE، VHMWPE - بولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي
UHMWPE - بولي إيثيلين عالي الجزيئي
EPE - البولي ايثيلين القابل للتوسيع
PEC - البولي ايثيلين المكلور

بوليمرات الإيثيلين

EAA - كوبوليمر حمض أكريليك الإيثيلين
EBA، E/BA، EBAC - كوبوليمر من الإيثيلين وأكريليت البوتيل
المنطقة الاقتصادية الأوروبية - كوبوليمر إيثيلين إيثيل أكريليت
EMA - كوبوليمر إيثيلين ميثيل أكريليت
EMAA - كوبوليمر حمض الإيثيلين ميثاكريليك، كوبوليمر إيثيلين ميثيل أكريليت
EMMA - كوبوليمر من الإيثيلين وحمض ميثاكريليك الميثيل
EVA، E/VA، E/VAC، EVAC - بوليمر مشترك من الإيثيلين وأسيتات الفينيل
EVOH، EVAL، E/VAL - بوليمر مشترك من الإيثيلين وكحول الفينيل
POP، POE - بلاستومرات البولي أوليفين
إيثيلين تيبوليمر - بوليمرات مشتركة ثلاثية من الإيثيلين

المجالات الرئيسية لتطبيق البولي ايثيلين.

البولي إيثيلين هو البوليمر الأكثر استخدامًا. تكنولوجيا معالجة البولي إيثيلين بسيطة نسبيا، ويتم معالجتها بجميع طرق معالجة البلاستيك. لا تتطلب إعادة تدوير البولي إيثيلين استخدام معدات متخصصة للغاية، مثل معالجة PVC. تنتج الصناعة الحديثة مئات العلامات التجارية من الأصباغ ومركزات الأصباغ لتلوين منتجات البولي إيثيلين (والتي تكون مناسبة أيضًا لأنواع أخرى من البولي أوليفينات).

عند استخدام البثق، يتم إنتاج أنابيب البولي إيثيلين (هناك درجات خاصة - الأنابيب PE63، PE80، PE100)، وكابلات البولي إيثيلين، والأفلام، وألواح البولي إيثيلين للتغليف والبناء، بالإضافة إلى مجموعة واسعة من أفلام البولي إيثيلين لتلبية احتياجات جميع الصناعات. ويشمل ذلك أيضًا إنتاج البولي إيثيلين الرغوي. باستخدام قولبة الحقن وقولبة الفراغ الحراري لتصنيع المنتجات، يتم الحصول على مجموعة متنوعة من مواد التعبئة والتغليف المصنوعة من البولي إيثيلين. يعد التغليف بالبولي إيثيلين قطاعًا سريع النمو في سوق المنتجات البلاستيكية اليوم. بالإضافة إلى ذلك، فإن المستهلكين الكبار للبولي إيثيلين في روسيا هم شركات تنتج السلع المنزلية والقرطاسية ولعب الأطفال. تتم معالجة البولي إيثيلين أيضًا عن طريق طرق البثق والنفخ للحصول عليه أنواع مختلفةالحاويات والسفن والحاويات.

يتم استخدام أنواع خاصة مختلفة من البولي إيثيلين، مثل PE المتقاطع، والبولي إيثيلين الرغوي، والبولي إيثيلين المكلور سلفونات، والبولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي، بنجاح لإنشاء مواد بناء خاصة. PE ليس مادة هيكلية، ولكن البولي إيثيلين المقوى يستخدم في المنتجات للأغراض الهيكلية. ينتشر أيضًا لحام المنتجات المصنوعة من البولي إيثيلين، والتي يمكن لحامها بجميع الطرق الرئيسية: التلامس، والغاز الساخن، وقضيب الحشو، والاحتكاك، وما إلى ذلك.

شريحة منفصلة السوق الحديثة- إعادة تدوير البولي إيثيلين. تتخصص العديد من الشركات في روسيا والعالم في شراء نفايات البولي إيثيلين مع مزيد من المعالجة والبيع أو استخدام البولي إيثيلين المعاد تدويره. كقاعدة عامة، يتم استخدام تقنية بثق النفايات النقية والسحق اللاحق للحصول على مادة حبيبية ثانوية مناسبة لتصنيع المنتجات.

يمكن الاطلاع على إعلانات شراء وبيع المعدات على

يمكنك مناقشة مزايا ماركات البوليمر وخصائصها على

قم بتسجيل شركتك في دليل المؤسسات