Zprávy

Suroviny pro výrobu vysokohustotního polyetylenu. Jak otevřít průmyslovou výrobu plastových tašek. Hlavní oblasti použití polyethylenu

Polyethylen je polymer syntetizovaný polymerací ethylenu za různých podmínek a s různými katalyzátory. V závislosti na teplotě, tlaku a přítomnosti různých katalyzátorů je možné získat materiály se zásadně odlišnými vlastnostmi.

Suroviny pro výrobu polyethylenu

Monomer - ethylen. Je to nejjednodušší olefin (nebo alken) při pokojové teplotě je to bezbarvý hořlavý plyn, který je lehčí než vzduch.
Látky nezbytné k tomu, aby reakce proběhla. Pro polyethylen vysoký tlak(PVD) kyslík nebo peroxid lze použít jako iniciátor polymerační reakce. Pro nízkohustotní polyethylen (HDPE) se používají katalyzátory Ziegler-Natta.
Jiné monomery, které mohou reagovat za vzniku kopolymerů ethylenu se zlepšenými vlastnostmi. Například buten nebo hexen.
Aditiva a pomocné látky, které upravují konečné komerční vlastnosti materiálu. Některé přísady například zvyšují odolnost materiálu, některé urychlují proces krystalizace atd.

V praxi existují tři typy polyethylenu: nízkotlaký, střední a vysokotlaký. Zásadní rozdíl je mezi nízkotlakým a vysokotlakým polyetylenem, který lze považovat za typ HDPE. Proto stojí za zvážení dva radikálně odlišné polymerační procesy:

Vysokotlaký (neboli nízkohustotní) polyethylen se vyrábí při teplotě alespoň 200 °C, při tlaku 150 až 300 MPa, v přítomnosti kyslíkového iniciátoru. V průmyslových podmínkách se používají autoklávy a trubkové reaktory. Polymerace probíhá v tavenině. Výsledná kapalná surovina se granuluje, výsledkem jsou malé bílé granule.
Nízkohustotní polyetylen (neboli vysokohustotní polyetylen) se vyrábí při teplotách 100 - 150 °C při tlacích do 4 MPa. Požadovaný stav reakce - přítomnost katalyzátoru Ziegler-Natta v průmyslových podmínkách se nejčastěji používá směs chloridu titaničitého a triethylaluminia nebo jiných alkylderivátů; Nejčastěji probíhá polymerace v hexanovém roztoku. Po polymeraci látka podléhá granulaci za podmínek vakua a získává komerční formu.

Technologie výroby lineárního středohustotního a nízkohustotního polyethylenu

Samostatně je třeba říci o výrobě lineárního polyethylenu. Od běžného polymeru se liší tím, že má speciální strukturu: velký počet krátké molekulární řetězce, které dávají materiálu speciální vlastnosti. Produkt kombinuje elasticitu, lehkost a zvýšenou pevnost.

Výrobní proces zahrnuje přítomnost dalších monomerů pro kopolymerační reakci, nejčastěji butenu nebo hexenu a ve vzácných případech oktenu. Většina účinná metoda výroba - polymerace v kapalné fázi, v reaktoru o teplotě cca 100 °C. Metalocenové katalyzátory se používají ke zvýšení hustoty lineárního polyethylenu.

Mechanismus polymerace. Polymerace ethylenu za vysokého tlaku je řetězový proces, který probíhá mechanismem volných radikálů. Ke snížení aktivační energie se používají iniciátory: především kyslík, ale také peroxidy, některé nitrilové sloučeniny atd. Proces polymerace probíhá ve třech fázích: iniciace, růst řetězce a ukončení řetězce.

Iniciací procesu je vznik volných radikálů v důsledku rozkladu iniciátoru při zahřívání. Výsledný radikál interaguje s molekulou ethylenu. Působením teploty a navázaného volného radikálu získává molekula etylenu potřebnou aktivační energii, v důsledku čehož se stává schopnou vázat nové molekuly etylenu, přenášet na ně aktivační energii a tím zahajovat růst polymerního řetězce.

Díky přenosu řetězců mohou vznikat molekuly polymeru s postranními větvemi, které mohou být s dlouhým nebo krátkým řetězcem.

Podle tohoto schématu se tvoří polymerní řetězce s větví uprostřed molekuly. Postranní řetězec může být stejně dlouhý jako hlavní řetězec.

V důsledku intramolekulárního přenosu řetězce se tvoří větve s krátkým řetězcem ve formě přibližně šestičlenného kruhu

Přijímací technologie. Vysokotlaká polymerace ethylenu může být provedena dvěma způsoby: blokovou polymerací a rozpouštědlovou nebo suspenzní polymerací.

Metoda blokové polymerace se rozšířila a je následující. Etylen dodávaný do polymerace je směs nového čerstvého a vratného plynu. K očištění od mechanických nečistot prochází filtrem obsahujícím tkaninovou filtrační vrstvu umístěnou na mřížce. Do ethylenu se z válce zavádí iniciátor, kyslík, jehož množství závisí na podmínkách polymerační reakce. Každá hodnota polymerační teploty a tlaku v systému odpovídá určitému množství kyslíku v ethylenu, při kterém je pozorován maximální výtěžek polymeru

Množství přiváděného kyslíku musí být přísně kontrolováno, protože v případě vyšší koncentrace kyslíku se ethylen explozivně rozkládá na uhlík, vodík a metan. Při 200 MPa a 165 °C tedy dochází k rozkladu již při 0,075 % kyslíku.

Ke smíchání etylenu s kyslíkem dochází během přepravy plynu, filtrace a stlačování. Komprese ethylenu na polymerační tlak probíhá v lisovně ve dvou stupních. První komprese na 30-35 MPa se provádí vertikálním čtyřstupňovým kompresorem. Po každém kompresním stupni se ethylen ochladí ve vodním chladiči. Stlačený etylen je důkladně očištěn od olejových nečistot používaných k mazání kompresoru v odlučovači maziv a v nádobě a průchodem přes filtr vstupuje do vysokotlakého kompresoru. Pro stlačení etylenu na tlak 150 MPa se používají jedno- nebo vícestupňové kompresory.

Trubky v horní části reaktoru o průměru 10 mm mají pláště, kterými cirkuluje voda ohřátá na teplotu 200°C.

Zahřívají etylen na teplotu 200 - 260 °C, aby iniciovaly polymeraci. Polymerační reakce probíhá především v trubkách o průměru 16 mm.

Směs polyethylenu a ethylenu vystupuje spodní hlavou zařízení a po přiškrcení na 30-40 MPa vstupuje do separátoru. Ethylen je vypouštěn do čistícího systému, polyetylen se zbytky etylenu je posílán do přijímacího šroubu, škrcení podél cesty na 0,2--0,3 MPa. Ve válcové části přijímacího šroubu je polyetylen nabírán svislým šnekem a vypouštěn do boční armatury ve spodní části válce a etylen pronikající do přijímače je vypouštěn přes horní armaturu horního těla tohoto zařízení. .

Polymerace ethylenu za vysokého tlaku s rozpouštědlem nebo v suspenzi je méně častá. Reakce probíhá v trubkovém reaktoru z nerezové oceli při přibližně 200 °C a 100 MPa v přítomnosti aromatického uhlovodíku (benzenu) a přibližně 0,002 % kyslíku nebo emulsinu. Míra konverze je asi 17 % na cyklus.

Charakteristické vlastnosti polyethylenu (molekulová hmotnost, rozdělení molekulových hmotností, větvení) získané vysokotlakými metodami lze v určitých mezích měnit změnou podmínek pro jeho výrobu. Proměnnými veličinami jsou tlak ethylenu, koncentrace katalyzátoru, teplota a doba zdržení v reaktoru. Vliv těchto veličin na vlastnosti polymeru a jeho výtěžnost v jednom pracovním cyklu lze charakterizovat několika zjednodušenými ustanoveními:

1) vyšší tlak vede ke zvýšení molekulové hmotnosti, snížení větvení a zvýšení stupně konverze;

2) vyšší koncentrace iniciátoru způsobuje snížení molekulové hmotnosti, zvýšení obsahu kyslíku v polymeru a zvýšení konverze ethylenu;

3) vyšší teplota vede ke snížení molekulové hmotnosti, zvýšenému větvení a zvýšení stupně konverze;

4) delší doba zdržení v reaktoru zvyšuje molekulovou hmotnost a stupeň konverze.

Nízkohustotní polyethylen se vyrábí vysokotlakou metodou (GOST 16337--77E). Tento typ polyethylenu, vyráběný v trubkových reaktorech nebo v reaktorech s míchacím zařízením využívajícím radikálové iniciátory, se vyrábí v čisté formě (základní jakosti) nebo ve formě kompozic s barvivy, stabilizátory a dalšími přísadami.

Je určen pro výrobu technických výrobků, ale i spotřebního zboží, které se vyrábí různé metody-- vytlačování, odlévání, lisování atd. Polyetylen se nepoužívá pro výrobky kabelového průmyslu.

Hustota tohoto polyethylenu všech značek a jakostí je 913-- 929 kg/m3 s tolerancí ±0,6 kg/m3. Pevnost v tahu - 12 - 16 MPa, pevnost v ohybu - 12 - 17 MPa, modul pružnosti v ohybu - 150 - 200 MPa, tvrdost podle Brielle - 14 - 25 MPa.

Výroba polyethylenu vysokotlakou metodou je požární a výbušná. Největší nebezpečí představuje lisování ethylenu a jeho polymerace v trubkových reaktorech.

V historii vědy k některým objevům došlo náhodou a dnes poptávané materiály byly často vedlejším produktem nějakého experimentu. Zcela náhodou byla objevena anilinová barviva pro tkaniny, která následně přinesla ekonomický a technický průlom v lehkém průmyslu. Podobný příběh se stal s polyethylenem.

Objev materiálu

První případ výroby polyethylenu se objevil v roce 1898. Při zahřívání diamesotanu objevil chemik německého původu Hans von Pechmann na dně zkumavky podivnou sraženinu. Materiál byl poměrně hustý a připomínal vosk, vědcovi kolegové jej nazývali polymethyllinem. Tato skupina vědců nešla za hranici náhody, výsledek byl téměř zapomenut a nikoho to nezajímalo. Ale ta myšlenka stále visela ve vzduchu a vyžadovala pragmatický přístup. A tak se stalo, o více než třicet let později byl polyethylen znovu objeven jako náhodný produkt neúspěšného experimentu.

Angličané přebírají a vítězí

Moderní materiál polyetylen se zrodil v laboratoři anglická společnost Imperial Chemical Industries. E. Fossett a R. Gibson prováděli experimenty s plyny o vysokém a nízkém tlaku a všimli si, že jedna ze součástí zařízení, ve kterém byly experimenty prováděny, byla pokryta neznámou voskovou látkou. Se zájmem o vedlejší účinek podnikli několik pokusů získat látku, ale neúspěšně.

M. Perrinovi, zaměstnanci stejné společnosti, se podařilo polymer syntetizovat o dva roky později. Byl to on, kdo vytvořil technologii, která sloužila jako základ pro průmyslovou výrobu polyethylenu. Následně byly vlastnosti a kvality materiálu změněny pouze použitím různých katalyzátorů. Hromadná výroba polyethylenu začala v roce 1938 a patentován byl v roce 1936.

Suroviny

Polyethylen je pevný, bílý polymer. Patří do třídy organických sloučenin. Z čeho se vyrábí polyethylen? Surovinou pro jeho výrobu je plynný etylen. Plyn se polymeruje za vysokého a nízkého tlaku, výsledkem čehož jsou granule suroviny pro další použití. Pro některé technologické procesy Polyethylen se vyrábí v práškové formě.

Hlavní typy

Dnes se polymer vyrábí ve dvou hlavních jakostech: LDPE a PNP. Materiál vyráběný při středním tlaku je relativně novým vynálezem, ale v budoucnu bude množství vyráběného produktu nadále růst díky zlepšujícím se vlastnostem a široké oblasti použití.

Vyrobeno pro komerční použití následující typy materiál (třídy):

Nízká hustota nebo jiný název - vysoký tlak (LDPE, LDPE).
Vysoká hustota nebo nízký tlak (LDPE, PNP).
Lineární polyethylen nebo středotlaký polyethylen.

Existují také další typy polyethylenu, z nichž každý má své vlastní vlastnosti a rozsah použití. Během výrobního procesu se do granulovaného polymeru přidávají různá barviva, což umožňuje získat černý polyethylen, červenou nebo jakoukoli jinou barvu.

PVD

Výrobou polyethylenu se zabývá chemický průmysl. Plynný etylen je hlavním prvkem (ze kterého se vyrábí polyethylen), ale není jediným, který je nutný k získání materiálu.

Teplota ohřevu je až 120 °C.
Tlakový režim do 4 MPa.
Procesním stimulátorem je katalyzátor (Ziegler-Natta, směs chloridu titaničitého s organomelickou sloučeninou).

Proces je doprovázen srážením polyethylenu ve formě vloček, které pak podstupují proces oddělení z roztoku s následnou granulací.

Tento typ polyethylenu se vyznačuje vyšší hustotou, odolností vůči teplu a roztržení. Rozsah použití jsou různé druhy Balicí fólie, včetně pro balení horkých materiálů/produktů. Z granulovaných surovin tohoto typu polymeru se odléváním vyrábějí díly pro velkorozměrové stroje, izolační materiály, vysokopevnostní trubky, spotřební zboží atd.

Nízkotlaký polyethylen

Existují tři způsoby výroby ENP. Většina podniků používá metodu „suspenzní polymerace“. Proces výroby ENP probíhá za účasti suspenze a k zahájení procesu je zapotřebí katalyzátoru.

Druhým nejrozšířenějším způsobem výroby je roztoková polymerace za působení teploty a za účasti katalyzátoru. Metoda není příliš účinná, protože během procesu polymerace katalyzátor reaguje a konečný polymer ztrácí některé ze svých kvalit.

Nejnovější metoda výroby polyethylenu a polypropylenu je polymerace v plynné fázi, která je téměř minulostí, ale někdy se vyskytuje jednotlivé podniky. Proces probíhá míšením plynných fází suroviny pod vlivem difúze. Konečný polymer se získá s heterogenní strukturou a hustotou, což ovlivňuje kvalitu hotového výrobku.

Výroba probíhá v následujícím režimu:

Teplota se udržuje mezi 120 °C a 150 °C.
Tlak by neměl překročit 2 MPa.
Katalyzátory pro proces polymerace (Ziegler-Natta, směs chloridu titaničitého s organomelickou sloučeninou).

Materiál tohoto způsobu výroby se vyznačuje tuhostí, vysokou hustotou a nízkou elasticitou. Rozsah jeho použití je tedy průmysl. Technický polyetylen se používá pro výrobu velkoobjemových kontejnerů se zvýšenými pevnostními charakteristikami. V poptávce v stavební průmysl, chemický průmysl, k výrobě spotřebního zboží se téměř nepoužívá.

Vlastnosti

Polyetylen je odolný vůči vodě, mnoha typům rozpouštědel a nereaguje se solemi. Při hoření se uvolňuje pach parafínu, pozoruje se modrá záře a oheň je slabý. K rozkladu dochází při vystavení kyselině dusičné, chloru a fluoru v plynném nebo kapalném stavu. Během stárnutí, ke kterému dochází na vzduchu, se mezi řetězci molekul tvoří v materiálu příčné vazby, díky čemuž je materiál křehký a drolí se.

Spotřebitelské kvality

Polyethylen je jedinečný materiál, známý v každodenním životě a výrobě. Je nepravděpodobné, že průměrný spotřebitel bude schopen určit, s kolika položkami z něj se každý den setká. V celosvětové produkci polymerů zaujímá polyetylen lví podíl na trhu – 31 % z celkového hrubého produktu.

Podle toho, z čeho je polyetylen vyroben a technologie výroby, se určují jeho kvality. Tento materiál někdy kombinuje opačné ukazatele: pružnost a pevnost, tažnost a tvrdost, silné prodloužení a odolnost proti roztržení, odolnost vůči agresivnímu prostředí a biologickým činitelům. V každodenním životě používáme tašky různé hustoty, jednorázové nádobí, polyetylenové kryty, části domácích spotřebičů a mnoho dalšího.

Oblasti použití

Použití polyethylenových výrobků nemá žádná omezení v jakémkoli průmyslovém odvětví nebo lidské činnosti je doprovázeno tímto materiálem:

Polymer se nejvíce používá ve výrobě obalové materiály. Tato část aplikace tvoří asi 35 % všech vyrobených surovin. Toto použití je odůvodněno vlastnostmi odpuzujícími nečistoty, absencí prostředí pro výskyt plísňových infekcí a aktivitou mikroorganismů. Jedním z úspěšných nálezů je polyetylenová manžeta, která má široké uplatnění. Změnou délky dle vlastního uvážení je uživatel omezen pouze šířkou balení.
Při vzpomínce na to, z čeho je polyethylen vyroben, je jasné, proč se rozšířil jako jeden z nejlepších izolačních materiálů. Jednou z jeho požadovaných vlastností v této oblasti je nedostatek elektrické vodivosti. Nenahraditelné jsou také jeho vodoodpudivé vlastnosti, které našly uplatnění při výrobě hydroizolačních materiálů.
Odolnost proti destruktivní síle vody jako rozpouštědla umožňuje výrobu polyetylenových trubek pro domácí i průmyslové spotřebitele.
V stavební průmysl Využívají se zvukově izolační vlastnosti polyetylenu a jeho nízká tepelná vodivost. Tyto vlastnosti byly užitečné při výrobě materiálů na jeho základě pro izolaci obytných a průmyslových objektů. Technický polyetylén se používá pro izolace tepelných tras, ve strojírenství atd.
Materiál je neméně odolný vůči agresivnímu prostředí chemického průmyslu, polyetylénové trubky se používají v laboratořích a chemickém průmyslu.
V lékařství je polyethylen užitečný ve formě obvazů, protetických končetin, používá se ve stomatologii atd.

Metody zpracování

V závislosti na tom, jak byla granulovaná surovina zpracována, bude záležet na tom, jaký druh polyethylenu bude získán. Běžné metody:

Vytlačování (extruze). Používá se na obaly a další typy fólií, deskové materiály pro konstrukci a konečnou úpravu, výrobu kabelů, polyetylenových hadic a dalších výrobků.
Metoda lití. Používá se hlavně pro výrobu obalových materiálů, krabic atd.
Extruzní vyfukování, rotační. Pomocí této metody se získají objemové nádoby, velké nádoby a nádoby.
Posílení. Pomocí určité technologie se do vytvořené hmoty polyethylenu vkládají výztužné prvky (kov), což umožňuje získat konstrukční materiál větší pevnost, ale za nižší cenu.

Z čeho se vyrábí polyethylen, kromě hlavních složek? Vyžaduje se procesní katalyzátor a přísady, které mění vlastnosti a kvality hotového materiálu.

Recyklace

Odolnost polyethylenu je jeho výhodou v kvalitě spotřebitelský produkt a jeho mínus, jako jedna z hlavních znečišťujících látek životní prostředí faktory. V dnešní době nabývá na významu zpracování odpadu – recyklace. Všechny druhy polyethylenu lze recyklovat a znovu přeměnit na granulované suroviny, ze kterých lze vyrobit mnoho oblíbených spotřebitelských a průmyslových produktů.

Plastová víčka, sáčky, lahve se budou na skládce rozkládat stovky let a nahromaděný odpad otravuje životně důležité přírodní zdroje. Světová praxe ukazuje nárůst počtu podniků zpracovávajících polyetylen. Zatímco ve skutečnosti sbírají odpadky, takové společnosti je dezinfikují a drtí. Šetří se tak zdroje, chrání se životní prostředí a vyrábí se žádané produkty.

síťování, pěnění, chlorsulfonace pro výrobu stavebních hmot;
kovová výztuž - zvyšuje tuhost, pevnost, umožňuje získat konstrukční materiály pro stavbu;
svařování (odporové svařování, třením, ohřátým plynem) - spojování plechů, fóliových pásů, pevných kontejnerových prvků.

Výsledné obalové materiály lze použít pro potravinářské výrobky, průmyslová, nepotravinářské výrobky. Toto balení je univerzální:

chrání před vlhkostí a nečistotami;
hospodárný;
vhodné pro jakýkoli produkt;
má neutrální Chemické vlastnosti, bezpečné složení;
mohou být průhledné, barevné (malované ve hmotě), zdobené tiskem;
vhodné k recyklaci (snazší ve srovnání s jinými polymery).

Druhy

Polymer se získává jako výsledek chemické reakce, která probíhá za podmínek nízkého nebo vysokého tlaku.

LDPE (LDPE, LDPE). Ethylen se mísí s kyslíkem. Plyn polymeruje zahřátím a pod tlakem 25 MPa. Produktivita - 18-20 % plynu podléhá polymeraci, zbytek je odstraněn z reaktoru. Po ochlazení se výsledný polymer granuluje a suší. Před granulací lze do suroviny přidat barviva. Po přidání pigmentu se granule zbarví (polymer si zachová barvu i při dalším zpracování).

Molekulární struktura výsledného materiálu je s rozvětvenými vazbami a amorfní krystalovou mřížkou, která mu poskytuje nízkou hustotu.

Vlastnosti:

molekulová hmotnost: (30-400)*10^3;
tekutost taveniny: 0,2-20 g/10 min při 230 °C;
sklo/taví se při teplotě -4°C/+105-115°C;
hustota: 0,91-0,93 g/cm3;
koeficient krystalinity: 60 %;

HDPE (HDPE, HDPE). K jeho získání stačí tlak 3,4-5,3 MPa. Hustota hotového materiálu se zvyšuje díky relativně nízkému tlaku. Polymerace se nejčastěji provádí jako reakce v roztoku organického rozpouštědla (hexanu) s přídavkem katalyzátoru. Směs se zahřeje na 160-250 °C, tlak - 3,4-5,3 MPa. Výsledný roztok prochází dalším zpracováním: odstraněním zbytků hexanu, granulací, vymytím zbytků katalyzátoru. Pomocí této technologie je možné vyrábět práškový polyetylen. Stejně jako PVD lze barvit přidáním pigmentů.

Vlastnosti:

molekulová hmotnost: (50-1000)*10^3;
tekutost taveniny: 0,1-15 g/10 min při 230 °C;
sklo/taví se při teplotě -120°C/+130-140°C;
hustota: 0,94-0,96 g/cm3;
koeficient krystalinity: 70-90 %;
při výrobě se zmenší o 1,5-2%.

V obalovém průmyslu se používají polyethylen a kopolymery etylenu následujících dalších typů.

Polyethylen:

LLDPE - tenký, laminovaný, roztažitelný, ;
mLLDPE - používá se jako doplňková složka při výrobě fólií;
MDPE - pro výrobu rotačním lisováním, lze použít při výrobě nádob a pevných nádob;
EPE - pěnění, používá se při výrobě tlumičů, ochranných obalů pro stroje, zařízení atd.;
PEC - chlorovaný, lze použít jako modifikační přísadu při výrobě obalových materiálů se speciálními vlastnostmi.

Ethylenové kopolymery:

s butylakrylátem (EBA aj.) - potraviny, vícevrstvé fólie, modifikátor polymerních surovin;
s methylakrylátem (EMA) - modifikátor pro zlepšení kompatibility polymerů;
s ethylakrylátem (EEA) - vícevrstvé filmové materiály;
s vinylacetátem (EVA) - obaly potravin;
s vinylalkoholem (EVOH atd.) - vlastnosti jsou dány obsahem etylenu, používá se na potraviny, smrštitelné fólie, lisované materiály;
s polyolefinovými plastomery (POE, POP) - modifikátor pro vícevrstvé fólie.

LDPE a HDPE mají řadu společných fyzikálních a chemických vlastností:

odolnost vůči chemikáliím (čím vyšší je hustota a molekulová hmotnost, tím je materiál odolnější);
propustnost pro páry a plyny se může lišit pro hotové materiály s různým počtem vrstev, s různými molekulárními strukturami, ale v každém případě zůstává nízká;
neutrální chemické vlastnosti - nereaguje s alkalickými koncentráty, se solnými roztoky, s řadou kyselin (fluorová, chlorovodíková, uhličitá atd.), s rozpouštědly (včetně organických), alkoholy, oleji;
může být zničen při kontaktu s chlórem, fluorem, roztokem kyseliny dusičné (v koncentraci 50 %);
může bobtnat pod vlivem organického rozpouštědla;
tvrdost - vyšší pro HDPE (může být tvrdý), nižší pro LDPE (měkký);
fyzikální vlastnosti- ohýbá se bez lomů, zachovává si pružnost v širokém teplotním rozsahu a je odolná vůči rázovému zatížení. Nemá žádný vlastní zápach. Dielektrikum. Neabsorbuje ani neabsorbuje cizí látky;
odolává ohřevu na vzduchu až do +80°C;
náchylné k fotostárnutí při dlouhodobém vystavení přímému UV záření. Je možné použít fotostabilizátory;
neuvolňuje škodlivé ani nebezpečné látky, je zdravotně nezávadný, lze jej použít na balení potravin.

Společnost Alita používá LDPE, HDPE a další typy polyetylenu při výrobě polymerních fólií, návleků, polorukávů, nádob a dalších obalových materiálů.

Polyethylenový materiál se vyrábí polymerací plynného ethylenu. Výroba polyetylenu byla zavedena v několika ruských petrochemických závodech a také v zemích SNS - Bělorusku a Uzbekistánu. Polyetylen se obvykle dodává ke zpracování v granulované formě. Novinkou na trhu obalů je pěnový polyetylén, který má nenahraditelné vlastnosti: nízkou hustotu, která výrazně snižuje jeho hmotnost, výborné tepelně izolační vlastnosti, velmi nízkou nasákavost, mechanickou pevnost a mnoho dalšího. atd. Výroba pěnového polyetylenu je zavedena v továrnách pracujících metodou extruze. Speciálním typem polyethylenu je zesíťovaný polyethylen. Kombinace lineárních molekul je získána jako výsledek ionizujícího záření při vysokém tlaku, který způsobuje Další vzdělávání křížové odkazy. Zesíťovaný polyethylen se používá k výrobě potrubí pro zásobování vodou, plynovodů a topných systémů. Polyetylenové desky se používají k výrobě tepelně tvarovaných výrobků z recyklovaných produktů; Z hlediska kvality je recyklovaný polyetylen obvykle pouze o 10 % nižší než primární suroviny, ale jeho cena je mnohem nižší. Hlavní výroba polyethylenu v Ruské federaci je soustředěna v Tatarstánu, na území Stavropol a na Sibiři. Výrobky vyrobené z polyethylenu jsou všude velmi žádané: v každodenním životě, pro balení, pro technické potřeby, v zemědělství a stavebnictví.

Polyethylen- PE (vyrábí se pod ochranné známky: Stavrolen, Kazpelen, HOSTALEN LD, LUPOLEN, MALEN-E atd.). Výroba polyethylenu ve velkém měřítku byla zavedena jak v Rusku a SNS, tak i v mnoha cizích zemích. Výrobci polyethylenu jsou téměř všechny velké petrochemické společnosti na světě. Výroba pěnového polyetylenu je organizována v menších podnicích, jedná se o způsob zpracování již syntetizovaného PE na produkty.

Výroba polyethylenu. Surovinou pro výrobu polyethylenu je plynný etylen. Polyethylen se syntetizuje polymerací ethylenu při vysokých a nízkých tlacích. Polyethylen se zpravidla vyrábí ve formě granulí o průměru 2-5 milimetrů (mnohem méně často než prášek). PE patří do třídy polyolefinů. Existují dvě hlavní třídy polyethylenů: nízkohustotní (vysokotlaký) polyetylén LDPE a vysokohustotní (nízkotlaký) polyetylén HDPE. Kromě toho existuje několik podtříd polyethylenu, stejně jako kompozice, tj. materiály na bázi PE, příkladem je výroba pěnového polyetylenu.

Polyethylen získaný při vysokém tlaku se nazývá vysokotlaký polyethylen(LDPE, LDPE) nebo s nízkou hustotou (LDPE, LDPE). V průmyslu se vysokohustotní polyethylen vyrábí polymerací ethylenu v trubkovém reaktoru nebo v autoklávu. Podívejme se blíže na výrobu polyethylenu v trubkovém reaktoru. Proces za vysokého tlaku probíhá radikálovým mechanismem pod vlivem O2, peroxidů (benzoyl, lauryl) nebo jejich směsí. Při výrobě polyethylenu v trubkovém reaktoru vstupuje ethylen smíchaný s iniciátorem, stlačený kompresorem na 25 MPa a zahřátý na 700 C, nejprve do první zóny reaktoru, kde je nejprve zahřát na 1800 C, a poté do druhé zóny, kde polymeruje při 190-300 stupních. C a tlak 130-250 MPa. Průměrná doba zdržení ethylenu v reaktoru je 70-100 sekund, stupeň konverze je 18-20% v závislosti na množství a typu iniciátoru. Nezreagovaný ethylen se odstraní z polyethylenu, tavenina se ochladí na 180 až 190 °C a granuluje. Granule ochlazené vodou na 60-70 stupňů. C, suší se teplým vzduchem a balí se do sáčků. Komerční polyetylen VD se vyrábí barevný a nebarvený, v granulích.

Polyethylen získaný při nízkém tlaku se nazývá nízkotlaký polyethylen(HDPE, HDPE) nebo s vysokou hustotou (HDPE, HDPE). Pro výrobu nízkohustotního polyethylenu se používají tři hlavní technologie: reakce se provádí v suspenzi, reakce se provádí v roztoku a polymerace v plynné fázi. Uvažujme proces výroby LDPE v roztoku. Proces výroby polyethylenu v roztoku (obvykle v hexanu) se provádí při 160-2500C, tlaku 3,4-5,3 MPa, doba kontaktu s katalyzátorem je 10-15 minut (katalyzátor - CrO3 na silikagelu, Ti-Mg nebo jiné) . Polyethylen se odděluje z roztoku postupným odstraňováním rozpouštědla ve výparníku, separátoru a vakuové komoře granulátoru. Polyethylenové granule jsou napařovány vodní párou při teplotě přesahující bod tání polyethylenu (nízkomolekulární frakce polyethylenu přecházejí do vody a zbytky katalyzátoru jsou neutralizovány). Komerční ND polyethylen se vyrábí barevný a nebarvený, v granulích a někdy v prášku.

Vlastnosti nízkohustotního polyethylenu (LDPE):

Molekulová hmotnost MM = (30-400)*103; index toku taveniny (230 °C/2,16 kg, g/10 min) 0,2-20; stupeň krystalinity 60 %; teplota skelného přechodu (teplota měknutí) -4 st. S; bod tání 105-115 stupňů. S; technologický teplotní rozsah 200-260 stupňů C; hustota 0,93 g/cm3; smrštění (při výrobě výrobků) 1,5-2,0%. Hlavním znakem molekulární struktury LDPE je rozvětvená struktura, která způsobuje tvorbu volné amorfně-krystalické struktury a v důsledku toho snížení hustoty polymeru.

Vlastnosti vysokohustotního polyethylenu (HDPE):

Molekulová hmotnost MM = (50-1000)*103; rychlost toku taveniny (230 °C/2,16 kg, g/10 min) 0,1-15; stupeň krystalinity 70-90 %; teplota skelného přechodu (teplota měknutí) -120 stupňů. S; bod tání 130-140 stupňů. S; rozsah procesní teploty 220-2800C; hustota 0,95 g/cm3; smrštění (při výrobě výrobků) 1,5-2,0%.

Chemické vlastnosti: Polyethylen má nízkou propustnost pro páry a plyny. Chemická odolnost závisí na molekulové hmotnosti a hustotě. Polyethylen nereaguje s alkáliemi jakékoliv koncentrace, s roztoky jakýchkoli solí, karboxylovými, koncentrovanými kyselinami chlorovodíkovými a fluorovodíkovými. Odolává kyselinám, zásadám, rozpouštědlům, alkoholu, benzínu, vodě, zeleninovým šťávám, oleji. Ničí ho 50 % HNO 3, stejně jako kapalný a plynný Cl 2 a F 2. Brom a jod difundují přes polyethylen. Polyethylen je nerozpustný v organických rozpouštědlech a omezeně v nich bobtná.

Fyzikální vlastnosti: elastické, tvrdé - až měkké, v závislosti na hmotnosti výrobku, odolné nízkým teplotám do -70°C, nárazuvzdorné, nerozbitné, s dobrými dielektrickými vlastnostmi, s nízkou absorpční schopností. fyziologicky neutrální, bez zápachu. Nízkohustotní polyethylen (0,92 - 0,94 g/cm 3) - měkký; vysokohustotní polyethylen (0,941 - 0,96 g/cm 3) - tvrdý, velmi tuhý.

Výkonnostní vlastnosti: polyethylen je odolný při zahřívání ve vakuu a v atmosféře inertního plynu; ničí se při zahřátí na vzduchu již při 80 0 C. Vlivem slunečního záření, zejména UV záření, podléhá fotostárnutí (jako světelné stabilizátory se používají saze a deriváty benzofenonu). Polyethylen je prakticky neškodný; neuvolňuje do životního prostředí látky nebezpečné pro lidské zdraví.

Hlavní skupiny dnes vyráběných značek polyethylenu a kopolymeru ethylenu:

Polyethylen

HDPE - Polyetylen s vysokou hustotou (polyetylen s nízkou hustotou)
LDPE - Polyethylen s nízkou hustotou (polyethylen s vysokou hustotou)
LLDPE - Lineární polyetylen s nízkou hustotou
mLLDPE, MPE - Metalocenový lineární nízkohustotní polyethylen

MDPE - Polyethylen střední hustoty
HMWPE, VHMWPE - Vysokomolekulární polyethylen
UHMWPE - Ultra High Molecular Polyethylene
EPE - Expandovatelný polyetylen
PEC - Chlorovaný polyethylen

Ethylenové kopolymery

EAA - kopolymer ethylenu a kyseliny akrylové
EBA, E/BA, EBAC - Kopolymer etylenu a butylakrylátu
EEA - Ethylen-ethylakrylátový kopolymer
EMA - Ethylen-methyl akrylátový kopolymer
EMAA - kopolymer ethylenu a kyseliny methakrylové, kopolymer ethylenu a methyl methylakrylátu
EMMA - Kopolymer ethylenu a kyseliny methylmethakrylové
EVA, E/VA, E/VAC, EVAC - Kopolymer etylenu a vinylacetátu
EVOH, EVAL, E/VAL - Kopolymer etylenu a vinylalkoholu
POP, POE - Polyolefinové plastomery
Ethylenový terpolymer - Trojité kopolymery etylenu

Hlavní oblasti použití polyethylenu.

Polyethylen je nejrozšířenější polymer. Technologie zpracování polyethylenu je poměrně jednoduchá, zpracovává se všemi způsoby zpracování plastů. Recyklace polyethylenu nevyžaduje použití vysoce specializovaných zařízení, jako je například zpracování PVC. Moderní průmysl vyrábí stovky značek barviv a pigmentových koncentrátů pro barvení polyethylenových produktů (které jsou vhodné i pro jiné typy polyolefinů).

Při použití extruze se vyrábí polyetylenové trubky (existují speciální jakosti - trubka PE63, PE80, PE100), polyetylenové kabely, fólie, fóliový polyetylen pro balení a stavebnictví a také široká škála polyetylenových fólií pro potřeby všech průmyslových odvětví. Patří sem také výroba pěnového polyetylenu. Pomocí vstřikování a termovakuového tvarování k výrobě produktů se získávají různé polyethylenové obalové materiály. Polyetylenové obaly jsou rychle se rozvíjejícím segmentem dnešního trhu s plastovými výrobky. Kromě toho jsou poměrně velkými spotřebiteli polyethylenu v Rusku společnosti vyrábějící domácí potřeby, papírnictví a hračky. Polyethylen se také zpracovává vytlačováním-foukáním a rotačními metodami různé druhy nádoby, nádoby a nádoby.

K vytvoření speciálních stavebních materiálů se úspěšně používají různé speciální typy polyethylenu, jako je zesíťovaný PE, pěnový PE, chlorsulfonovaný PE, PE s ultravysokou molekulovou hmotností. PE není konstrukční materiál, ale ve výrobcích pro konstrukční účely se používá vyztužený polyetylén. Rozšířené je také svařování výrobků z polyethylenu, které lze svařovat všemi hlavními metodami: kontaktem, horkým plynem, plnicí tyčí, třením atd.

Samostatný segment moderní trh- recyklace polyethylenu. Mnoho společností v Rusku i ve světě se specializuje na výkup polyetylenového odpadu s dalším zpracováním a prodejem nebo využitím recyklovaného polyetylenu. Zpravidla se k tomu používá technologie vytlačování vyčištěného odpadu a následného drcení na druhotnou zrnitou hmotu vhodnou pro výrobu produktů.

Inzeráty na nákup a prodej vybavení si můžete prohlédnout na

O výhodách polymerních značek a jejich vlastnostech můžete diskutovat na

Zaregistrujte svou společnost v podnikovém adresáři