Balita

Mga hilaw na materyales para sa paggawa ng high-density polyethylene. Paano magbukas ng pang-industriyang produksyon ng mga plastic bag. Pangunahing lugar ng aplikasyon ng polyethylene

Ang polyethylene ay isang polymer na na-synthesize ng polymerization ng ethylene sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon at may iba't ibang mga catalyst. Depende sa temperatura, presyon at pagkakaroon ng iba't ibang mga catalyst, posible na makakuha ng mga materyales na may iba't ibang mga katangian.

Mga hilaw na materyales para sa paggawa ng polyethylene

Monomer - ethylene. Ito ang pinakasimpleng olefin (o alkene); sa temperatura ng silid ito ay isang walang kulay na nasusunog na gas na mas magaan kaysa sa hangin.
Mga sangkap na kailangan para mangyari ang reaksyon. Para sa polyethylene mataas na presyon(PVD) oxygen o peroxide ay maaaring gamitin bilang isang initiator ng polymerization reaction. Para sa low-density polyethylene (HDPE), Ziegler-Natta catalysts ang ginagamit.
Iba pang mga monomer na maaaring mag-react upang gumawa ng mga ethylene copolymer na may pinahusay na mga katangian. Halimbawa, butene o hexene.
Mga additives at auxiliary substance na nagbabago sa huling komersyal na mga katangian ng materyal. Halimbawa, ang ilang mga additives ay nagdaragdag ng tibay ng materyal, ang ilan ay nagpapabilis sa proseso ng pagkikristal, atbp.

Sa pagsasagawa, mayroong tatlong uri ng polyethylene: mababa, katamtaman at mataas na presyon. Mayroong pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng materyal na mababa at mataas ang presyon; ang medium-pressure polyethylene ay maaaring ituring na isang uri ng HDPE. Samakatuwid, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang ng dalawang radikal na magkakaibang mga proseso ng polimerisasyon:

Ang mataas na presyon (o mababang density) na polyethylene ay ginagawa sa temperatura na hindi bababa sa 200 °C, sa presyon na 150 hanggang 300 MPa, sa pagkakaroon ng isang oxygen initiator. Sa mga kondisyong pang-industriya, ginagamit ang mga autoclave at tubular reactor. Nagaganap ang polimerisasyon sa pagkatunaw. Ang nagreresultang likidong hilaw na materyal ay granulated, na nagreresulta sa maliliit na puting butil.
Ang low-density polyethylene (o high-density polyethylene) ay ginagawa sa temperaturang 100 - 150 °C sa mga pressure na hanggang 4 MPa. Kinakailangang kondisyon reaksyon - ang pagkakaroon ng isang Ziegler-Natta catalyst; sa mga kondisyong pang-industriya, ang isang halo ng titanium chloride at triethylaluminum o iba pang mga alkyl derivatives ay kadalasang ginagamit. Kadalasan, ang polymerization ay nagaganap sa isang hexane solution. Pagkatapos sumailalim sa polymerization, ang sangkap ay sumasailalim sa granulation sa ilalim ng mga kondisyon ng vacuum, na nakakakuha ng isang komersyal na anyo.

Teknolohiya para sa paggawa ng linear medium-density at low-density polyethylene

Hiwalay, dapat itong sabihin tungkol sa paggawa ng linear polyethylene. Naiiba ito sa ordinaryong polimer dahil mayroon itong espesyal na istraktura: malaking bilang ng maikling molecular chain na nagbibigay ng mga espesyal na katangian ng materyal. Pinagsasama ng produkto ang pagkalastiko, kagaanan at pagtaas ng lakas.

Ang proseso ng produksyon ay nagsasangkot ng pagkakaroon ng iba pang mga monomer para sa reaksyon ng copolymerization, kadalasang butene o hexene, at sa mga bihirang kaso ay octene. Karamihan mabisang paraan produksyon - polimerisasyon sa likidong bahagi, sa isang reaktor na may temperatura na humigit-kumulang 100 °C. Ang mga metallocene catalyst ay ginagamit upang mapataas ang density ng linear polyethylene.

Mekanismo ng polimerisasyon. Ang polimerisasyon ng ethylene sa mataas na presyon ay isang proseso ng kadena na nangyayari sa pamamagitan ng isang mekanismo ng libreng radikal. Upang bawasan ang enerhiya ng pag-activate, ginagamit ang mga initiator: pangunahin ang oxygen, ngunit din ang mga peroxide, ilang mga nitrile compound, atbp. Ang proseso ng polimerisasyon ay nangyayari sa tatlong yugto: pagsisimula, paglago ng kadena at pagwawakas ng kadena.

Ang pagsisimula ng proseso ay ang pagbuo ng mga libreng radical dahil sa pagkabulok ng initiator kapag pinainit. Ang nagreresultang radikal ay nakikipag-ugnayan sa molekula ng ethylene. Dahil sa pagkilos ng temperatura at ang nakakabit na libreng radikal, ang molekula ng ethylene ay nakakakuha ng kinakailangang enerhiya ng pag-activate, bilang isang resulta kung saan ito ay nakakabit ng mga bagong molekula ng ethylene, na naglilipat ng enerhiya ng pag-activate sa kanila at sa gayon ay nagsisimula sa paglago ng polymer chain.

Dahil sa paglipat ng kadena, ang mga molekula ng polimer na may mga sanga sa gilid ay maaaring mabuo, na maaaring mahaba o maikli ang kadena.

Ayon sa pamamaraang ito, ang mga polymer chain ay nabuo na may isang sangay sa gitna ng molekula. Ang side chain ay maaaring kasinghaba ng pangunahing chain.

Dahil sa intramolecular chain transfer, ang mga short-chain branch ay nabuo sa anyo ng humigit-kumulang anim na miyembro na singsing.

Pagtanggap ng teknolohiya. Ang high pressure polymerization ng ethylene ay maaaring isagawa sa dalawang paraan: bulk polymerization at solvent o suspension polymerization.

Ang paraan ng bulk polymerization ay naging mas laganap at ang mga sumusunod. Ang ethylene na ibinibigay sa polymerization ay pinaghalong bagong sariwa at nagbabalik na gas. Upang linisin ito mula sa mga mekanikal na impurities, ipinapasa ito sa isang filter na naglalaman ng isang layer ng filter ng tela na inilagay sa isang grid. Ang isang initiator, oxygen, ay ipinakilala sa ethylene mula sa isang silindro, ang halaga nito ay depende sa mga kondisyon ng reaksyon ng polymerization. Ang bawat halaga ng temperatura at presyon ng polymerization sa system ay tumutugma sa isang tiyak na halaga ng oxygen sa ethylene, kung saan ang maximum na ani ng polimer ay sinusunod.

Ang dami ng oxygen na ipinapasok ay dapat na mahigpit na kontrolado, dahil sa kaso ng isang mas mataas na konsentrasyon ng oxygen, ang ethylene ay nabubulok nang paputok sa carbon, hydrogen at methane. Kaya, sa 200 MPa at 165°C, ang agnas ay nangyayari na sa 0.075% na oxygen.

Ang paghahalo ng ethylene sa oxygen ay nangyayari sa panahon ng transportasyon ng gas, pagsasala at compression. Ang compression ng ethylene sa polymerization pressure ay nangyayari sa dalawang yugto sa compression shop. Ang unang compression sa 30-35 MPa ay isinasagawa ng isang vertical na apat na yugto ng compressor. Pagkatapos ng bawat yugto ng compression, ang ethylene ay pinalamig sa isang water cooler. Ang compressed ethylene ay lubusang nililinis ng mga impurities ng langis na ginagamit upang mag-lubricate ng compressor sa isang lubricant separator at sa isang lalagyan at, na dumadaan sa isang filter, ay pumapasok sa high-pressure compressor. Upang i-compress ang ethylene sa isang presyon ng 150 MPa, ginagamit ang single- o multi-stage compressor.

Ang mga tubo sa itaas na bahagi ng reaktor, na 10 mm ang lapad, ay may mga dyaket kung saan dumadaloy ang tubig, na pinainit sa temperatura na 200°C.

Pinainit nila ang ethylene sa temperatura na 200 - 260°C upang simulan ang polimerisasyon. Ang reaksyon ng polimerisasyon ay nangyayari pangunahin sa mga tubo na may diameter na 16 mm.

Ang pinaghalong polyethylene at ethylene ay lumabas sa ibabang ulo ng apparatus at, pagkatapos ng throttling sa 30-40 MPa, pumapasok sa separator. Ang ethylene ay pinalabas sa sistema ng paglilinis, ang polyethylene na may mga nalalabi sa ethylene ay ipinadala sa tornilyo ng receiver, na nag-throttling sa daan patungo sa 0.2--0.3 MPa. Sa cylindrical na bahagi ng receiver screw, ang polyethylene ay kinuha ng isang vertical worm at pinalabas sa side fitting sa ilalim ng cylinder, at ang ethylene na tumatagos sa receiver ay pinalabas sa pamamagitan ng upper fitting ng upper body ng apparatus na ito. .

Ang polymerization ng ethylene sa ilalim ng mataas na presyon na may solvent o sa suspensyon ay hindi gaanong karaniwan. Nagaganap ang reaksyon sa isang hindi kinakalawang na asero na tubular reactor sa humigit-kumulang 200°C at 100 MPa sa pagkakaroon ng isang mabangong hydrocarbon (benzene) at humigit-kumulang 0.002% na oxygen o emulsin. Ang rate ng conversion ay humigit-kumulang 17% bawat cycle.

Ang mga katangian ng polyethylene (molecular weight, molekular weight distribution, branching) na nakuha ng mga high-pressure na pamamaraan ay maaaring mabago sa loob ng ilang mga limitasyon sa pamamagitan ng pagbabago ng mga kondisyon para sa produksyon nito. Ang mga variable ay ethylene pressure, catalyst concentration, temperatura at tagal ng paninirahan sa reactor. Ang impluwensya ng mga dami na ito sa mga katangian ng polimer at ang ani nito sa isang siklo ng pagtatrabaho ay maaaring makilala ng maraming pinasimple na mga probisyon:

1) ang mas mataas na presyon ay humahantong sa isang pagtaas sa molekular na timbang, isang pagbaba sa sumasanga at isang pagtaas sa antas ng conversion;

2) ang isang mas mataas na konsentrasyon ng initiator ay nagdudulot ng pagbaba sa timbang ng molekular, isang pagtaas sa nilalaman ng oxygen sa polimer at isang pagtaas sa conversion ng ethylene;

3) ang mas mataas na temperatura ay humahantong sa pagbawas sa molekular na timbang, pagtaas ng sumasanga at pagtaas ng antas ng conversion;

4) ang mas mahabang oras ng paninirahan sa reactor ay nagpapataas ng molekular na timbang at antas ng conversion.

Ang low-density polyethylene ay ginawa gamit ang high-pressure method (GOST 16337--77E). Ang ganitong uri ng polyethylene, na ginawa sa tubular reactors o sa mga reactor na may stirring device gamit ang radical initiators, ay ginawa sa purong anyo (base grades) o sa anyo ng mga komposisyon na may mga tina, stabilizer at iba pang mga additives.

Ito ay inilaan para sa paggawa ng mga teknikal na produkto, pati na rin ang mga produkto ng consumer na ginawa iba't ibang pamamaraan-- extrusion, casting, pressing, atbp. Ang polyethylene ay hindi ginagamit para sa mga produkto ng industriya ng cable.

Ang densidad ng polyethylene na ito ng lahat ng tatak at grado ay 913-- 929 kg/m3 na may tolerance na ±0.6 kg/m3. Lakas ng makunat - 12 - 16 MPa, lakas ng baluktot - 12 - 17 MPa, nababanat na modulus sa baluktot - 150 - 200 MPa, katigasan ng Brielle - 14 - 25 MPa.

Ang paggawa ng polyethylene gamit ang high-pressure na paraan ay apoy at paputok. Ang pinakamalaking panganib ay dulot ng compression ng ethylene at polymerization nito sa tubular reactors.

Sa kasaysayan ng agham, ang ilang mga pagtuklas ay nangyari nang hindi sinasadya, at ang mga materyales na hinihiling ngayon ay kadalasang bunga ng ilang eksperimento. Hindi sinasadya, natuklasan ang aniline dyes para sa tela, na kasunod na nagbigay ng isang pang-ekonomiya at teknikal na tagumpay sa magaan na industriya. Ang isang katulad na kuwento ay nangyari sa polyethylene.

Pagtuklas ng materyal

Ang unang kaso ng paggawa ng polyethylene ay naganap noong 1898. Habang nagpapainit ng diamesotan, ang chemist na ipinanganak sa Aleman na si Hans von Pechmann ay nakatuklas ng kakaibang precipitate sa ilalim ng test tube. Ang materyal ay medyo siksik at kahawig ng waks; tinawag itong polymethylline ng mga kasamahan ng siyentipiko. Ang grupong ito ng mga siyentipiko ay hindi lumampas sa pagkakataon, ang resulta ay halos nakalimutan, at walang sinuman ang interesado. Ngunit pa rin ang ideya ay nakabitin sa hangin, na nangangailangan ng isang praktikal na diskarte. At kaya nangyari ito, higit sa tatlumpung taon mamaya polyethylene ay muling natuklasan bilang isang aksidenteng produkto ng isang nabigong eksperimento.

Ang Ingles ang pumalit at nanalo

Ang modernong materyal na polyethylene ay ipinanganak sa laboratoryo kumpanyang Ingles Imperial Chemical Industries. Sina E. Fossett at R. Gibson ay nagsagawa ng mga eksperimento na kinasasangkutan ng mataas at mababang presyon ng mga gas at napansin na ang isa sa mga bahagi ng kagamitan kung saan isinagawa ang mga eksperimento ay natatakpan ng hindi kilalang waxy substance. Interesado sa side effect, gumawa sila ng ilang mga pagtatangka upang makuha ang sangkap, ngunit walang tagumpay.

Si M. Perrin, isang empleyado ng parehong kumpanya, ay nagawang i-synthesize ang polymer makalipas ang dalawang taon. Siya ang lumikha ng teknolohiya na nagsilbing batayan para sa pang-industriyang produksyon ng polyethylene. Kasunod nito, ang mga katangian at katangian ng materyal ay binago lamang sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang mga catalyst. Ang mass production ng polyethylene ay nagsimula noong 1938, at ito ay na-patent noong 1936.

Mga hilaw na materyales

Ang polyethylene ay isang solid, puting polimer. Nabibilang sa klase ng mga organic compound. Ano ang gawa sa polyethylene? Ang hilaw na materyal para sa paggawa nito ay ethylene gas. Ang gas ay polymerized sa mataas at mababang presyon, na nagreresulta sa mga hilaw na materyal na butil para sa karagdagang paggamit. Para sa ilang teknolohikal na proseso Ang polyethylene ay ginawa sa anyo ng pulbos.

Mga pangunahing uri

Ngayon, ang polimer ay ginawa sa dalawang pangunahing grado: LDPE at PNP. Ang materyal na ginawa sa medium pressure ay medyo bagong imbensyon, ngunit sa hinaharap ang dami ng produktong ginawa ay patuloy na lalago dahil sa pagpapabuti ng mga katangian at malawak na larangan ng aplikasyon.

Ginawa para sa komersyal na paggamit ang mga sumusunod na uri materyal (mga klase):

Mababang density o ibang pangalan - mataas na presyon (LDPE, LDPE).
Mataas na density, o mababang presyon (LDPE, PNP).
Linear polyethylene, o medium pressure polyethylene.

Mayroon ding iba pang mga uri ng polyethylene, na ang bawat isa ay may sariling mga katangian at saklaw ng aplikasyon. Ang iba't ibang mga tina ay idinagdag sa butil na polimer sa panahon ng proseso ng produksyon, na ginagawang posible na makakuha ng itim na polyethylene, pula o anumang iba pang kulay.

PVD

Ang industriya ng kemikal ay kasangkot sa paggawa ng polyethylene. Ang ethylene gas ay ang pangunahing elemento (kung saan ginawa ang polyethylene), ngunit hindi lamang ang kinakailangan upang makuha ang materyal.

Ang temperatura ng pag-init ay hanggang 120 °C.
Pressure mode hanggang 4 MPa.
Ang stimulator ng proseso ay isang katalista (Ziegler-Natta, isang halo ng titanium chloride na may isang organomelalic compound).

Ang proseso ay sinamahan ng pag-ulan ng polyethylene sa anyo ng mga natuklap, na pagkatapos ay sumasailalim sa isang proseso ng paghihiwalay mula sa solusyon na sinusundan ng granulation.

Ang ganitong uri ng polyethylene ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na density, paglaban sa init at pagkapunit. Saklaw ng aplikasyon ay iba't ibang uri mga packaging film, kabilang ang para sa packaging ng mga maiinit na materyales/produkto. Mula sa butil-butil na hilaw na materyales ng ganitong uri ng polimer, ang mga bahagi para sa malalaking laki ng makina ay ginawa sa pamamagitan ng paghahagis, mga materyales sa insulating, mga tubo na may mataas na lakas, mga kalakal ng consumer, atbp.

Mababang presyon ng polyethylene

May tatlong paraan upang makagawa ng ENP. Karamihan sa mga negosyo ay gumagamit ng "suspension polymerization" na paraan. Ang proseso ng pagkuha ng ENP ay nangyayari sa paglahok ng isang suspensyon at patuloy na pagpapakilos ng feedstock; isang katalista ang kinakailangan upang simulan ang proseso.

Ang pangalawang pinakakaraniwang paraan ng produksyon ay ang polimerisasyon ng solusyon sa ilalim ng impluwensya ng temperatura at ang pakikilahok ng isang katalista. Ang pamamaraan ay hindi masyadong epektibo, dahil sa panahon ng proseso ng polimerisasyon ang katalista ay tumutugon at ang panghuling polimer ay nawawala ang ilan sa mga katangian nito.

Ang pinakabagong paraan para sa paggawa ng polyethylene polypropylene ay gas-phase polymerization; ito ay halos isang bagay ng nakaraan, ngunit kung minsan ay matatagpuan sa mga indibidwal na negosyo. Ang proseso ay nangyayari sa pamamagitan ng paghahalo ng mga gas phase ng hilaw na materyal sa ilalim ng impluwensya ng pagsasabog. Ang pangwakas na polimer ay nakuha na may isang heterogenous na istraktura at density, na nakakaapekto sa kalidad ng tapos na produkto.

Ang produksyon ay nangyayari sa sumusunod na mode:

Ang temperatura ay pinananatili sa pagitan ng 120°C at 150°C.
Ang presyon ay hindi dapat lumampas sa 2 MPa.
Mga katalista para sa proseso ng polymerization (Ziegler-Natta, isang halo ng titanium chloride na may isang organomelalic compound).

Ang materyal ng pamamaraang ito ng pagmamanupaktura ay nailalarawan sa pamamagitan ng katigasan, mataas na density, at mababang pagkalastiko. Samakatuwid, ang saklaw ng aplikasyon nito ay industriya. Ang teknikal na polyethylene ay ginagamit para sa paggawa ng mga malalaking lalagyan na may mas mataas na mga katangian ng lakas. In demand sa industriya ng konstruksiyon, industriya ng kemikal, ito ay halos hindi kailanman ginagamit para sa produksyon ng mga consumer goods.

Ari-arian

Ang polyethylene ay lumalaban sa tubig, maraming uri ng solvents, at hindi tumutugon sa mga asing-gamot. Kapag nasusunog, ang amoy ng paraffin ay inilabas, ang isang asul na glow ay sinusunod, at ang apoy ay mahina. Ang agnas ay nangyayari kapag nalantad sa nitric acid, chlorine at fluorine sa isang gas o likidong estado. Sa panahon ng pagtanda, na nangyayari sa hangin, ang mga cross-link ay nabuo sa materyal sa pagitan ng mga kadena ng mga molekula, na ginagawang malutong at gumuho ang materyal.

Mga katangian ng mamimili

Ang polyethylene ay isang natatanging materyal, pamilyar sa pang-araw-araw na buhay at produksyon. Hindi malamang na matukoy ng karaniwang mamimili kung gaano karaming mga item mula dito ang kanyang nakakaharap araw-araw. Sa pandaigdigang paggawa ng mga polimer, sinakop ng polyethylene ang bahagi ng leon sa merkado - 31% ng kabuuang kabuuang produkto.

Depende sa kung ano ang ginawa ng polyethylene at teknolohiya ng produksyon, ang mga katangian nito ay tinutukoy. Ang materyal na ito kung minsan ay pinagsasama ang kabaligtaran na mga tagapagpahiwatig: kakayahang umangkop at lakas, kalagkitan at tigas, malakas na pagpahaba at paglaban sa pagkapunit, paglaban sa mga agresibong kapaligiran at mga biological na ahente. Sa pang-araw-araw na buhay gumagamit kami ng mga bag na may iba't ibang densidad, disposable tableware, polyethylene cover, mga bahagi ng mga gamit sa bahay at marami pang iba.

Mga lugar ng paggamit

Ang paggamit ng mga produktong polyethylene ay walang mga paghihigpit; anumang sangay ng industriya o aktibidad ng tao ay sinamahan ng materyal na ito:

Ang polimer ay pinaka-malawak na ginagamit sa pagmamanupaktura mga materyales sa packaging. Ang bahaging ito ng aplikasyon ay nagkakahalaga ng halos 35% ng lahat ng mga hilaw na materyales na ginawa. Ang paggamit na ito ay nabibigyang-katwiran sa pamamagitan ng mga katangian ng dirt-repellent nito, ang kawalan ng isang kapaligiran para sa paglitaw ng mga impeksyon sa fungal at ang aktibidad ng mga microorganism. Ang isa sa mga matagumpay na nahanap ay isang manggas ng polyethylene, na may malawak na aplikasyon. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng haba sa kanyang sariling paghuhusga, ang user ay limitado lamang sa lapad ng package.
Ang pag-alala kung ano ang ginawa ng polyethylene, nagiging malinaw kung bakit ito ay naging laganap bilang isa sa mga pinakamahusay na materyales sa insulating. Ang isa sa mga katangian nito na hinihiling sa lugar na ito ay ang kakulangan ng electrical conductivity. Ang mga katangian ng water-repellent nito ay hindi rin mapapalitan, na natagpuan ang aplikasyon sa paggawa ng mga materyales na hindi tinatablan ng tubig.
Ang paglaban sa mapanirang kapangyarihan ng tubig bilang isang solvent ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga polyethylene pipe para sa mga domestic at pang-industriya na mamimili.
SA industriya ng konstruksiyon Ang mga katangian ng ingay-insulating ng polyethylene at ang mababang thermal conductivity nito ay ginagamit. Ang mga pag-aari na ito ay kapaki-pakinabang sa paggawa ng mga materyales batay dito para sa pagkakabukod ng mga pasilidad ng tirahan at pang-industriya. Ang teknikal na polyethylene ay ginagamit para sa pagkakabukod ng mga thermal na ruta, sa mechanical engineering, atbp.
Ang materyal ay hindi gaanong lumalaban sa mga agresibong kapaligiran ng industriya ng kemikal; ang mga polyethylene pipe ay ginagamit sa mga laboratoryo at industriya ng kemikal.
Sa gamot, ang polyethylene ay kapaki-pakinabang sa anyo ng mga dressing, prosthetic limbs, ginagamit ito sa dentistry, atbp.

Mga pamamaraan ng pagproseso

Depende sa kung paano naproseso ang mga butil na hilaw na materyales, ito ay depende sa kung anong grado ng polyethylene ang makukuha. Mga karaniwang pamamaraan:

Extrusion (pagpilit). Ito ay ginagamit para sa packaging at iba pang mga uri ng mga pelikula, sheet na materyales para sa konstruksiyon at pagtatapos, cable production, polyethylene hoses at iba pang mga produkto.
Paraan ng paghahagis. Pangunahing ginagamit para sa paggawa ng mga materyales sa packaging, mga kahon, atbp.
Extrusion blow molding, rotary. Gamit ang pamamaraang ito, ang mga volumetric na lalagyan, malalaking lalagyan, at sisidlan ay nakuha.
Pagpapatibay. Gamit ang isang tiyak na teknolohiya, ang mga elemento ng reinforcing (metal) ay inilalagay sa nabuong masa ng polyethylene, na ginagawang posible upang makakuha ng materyales sa pagtatayo nadagdagan ang lakas, ngunit sa mas mababang gastos.

Ano ang polyethylene na ginawa mula sa, bukod sa mga pangunahing sangkap na bumubuo? Ang isang katalista ng proseso at mga additives na nagbabago sa mga katangian at katangian ng natapos na materyal ay kinakailangan.

Nire-recycle

Ang tibay ng polyethylene ay ang kalamangan nito sa kalidad mga kalakal ng mamimili at ang minus nito, bilang isa sa mga pangunahing pollutant kapaligiran mga kadahilanan. Ngayon, ang pagproseso ng basura - pag-recycle - ay nagiging mahalaga. Ang lahat ng mga grado ng polyethylene ay maaaring i-recycle at muling i-convert sa mga butil-butil na hilaw na materyales, kung saan maraming tanyag na produkto ng consumer at industriya ang maaaring gawin.

Ang mga plastik na takip, bag, bote ay mabubulok sa isang landfill sa loob ng daan-daang taon, at ang naipon na basura ay lumalason sa mahahalagang likas na yaman. Ang pagsasanay sa mundo ay nagpapakita ng pagtaas sa bilang ng mga negosyong nagpoproseso ng polyethylene. Habang talagang nangongolekta ng basura, ang mga naturang kumpanya ay nagdi-sanitize at dinudurog. Kaya, ang mga mapagkukunan ay nai-save, ang kapaligiran ay protektado at hinihiling na mga produkto ay ginawa.

crosslinking, foaming, chlorosulfonation para sa paggawa ng mga materyales sa gusali;
metal reinforcement - pinatataas ang tigas, lakas, nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng mga materyales sa istruktura para sa pagtatayo;
welding (resistance welding, gamit ang friction, heated gas) - pagsali sa mga sheet, film strips, matibay na mga elemento ng lalagyan.

Ang mga nagresultang materyales sa packaging ay maaaring gamitin para sa produktong pagkain, pang-industriya, mga produktong hindi pagkain. Ang packaging na ito ay pangkalahatan:

pinoprotektahan laban sa kahalumigmigan at dumi;
matipid;
angkop para sa anumang produkto;
may neutral Mga katangian ng kemikal, ligtas na komposisyon;
maaaring maging transparent, may kulay (pinturahan sa masa), pinalamutian gamit ang pag-print;
angkop para sa pag-recycle (mas madali kumpara sa iba pang mga polimer).

Mga uri

Ang polimer ay nakuha bilang isang resulta ng isang kemikal na reaksyon na nagaganap sa ilalim ng mga kondisyon ng mababa o mataas na presyon.

LDPE (LDPE, LDPE). Ang ethylene ay hinaluan ng oxygen. Ang gas polymerizes kapag pinainit at sa ilalim ng isang presyon ng 25 MPa. Pagiging produktibo - 18-20% ng gas ay sumasailalim sa polimerisasyon, ang natitira ay tinanggal mula sa reaktor. Pagkatapos ng paglamig, ang nagresultang polimer ay granulated at tuyo. Bago ang granulation, ang mga tina ay maaaring idagdag sa hilaw na materyal. Kapag ang pigment ay idinagdag, ang mga butil ay nagiging kulay (ang polimer ay nagpapanatili ng kulay nito sa panahon ng karagdagang pagproseso).

Ang molekular na istraktura ng nagresultang materyal ay may mga branched bond at isang amorphous crystal lattice, na nagbibigay nito ng mababang density.

Mga katangian:

molekular na timbang: (30-400)*10^3;
matunaw ang pagkalikido: 0.2-20 g/10 min sa 230°C;
salamin/natutunaw sa temperatura na -4°C/+105-115°C;
density: 0.91-0.93 g/cm 3 ;
koepisyent ng crystallinity: 60%;

HDPE (HDPE, HDPE). Upang makuha ito, sapat na ang presyon ng 3.4-5.3 MPa. Ang density ng natapos na materyal ay tumataas dahil sa medyo mababang presyon. Ang polymerization ay madalas na isinasagawa bilang isang reaksyon sa isang solusyon ng isang organikong solvent (hexane) kasama ang pagdaragdag ng isang katalista. Ang halo ay pinainit sa 160-250 ° C, presyon - 3.4-5.3 MPa. Ang resultang solusyon ay sumasailalim sa karagdagang pagpoproseso: pag-alis ng mga residue ng hexane, granulation, paghuhugas ng mga residu ng catalyst. Gamit ang teknolohiyang ito, posible na makagawa ng powdered polyethylene. Tulad ng PVD, maaari itong makulayan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga pigment.

Mga katangian:

molekular na timbang: (50-1000)*10^3;
matunaw ang pagkalikido: 0.1-15 g/10 min sa 230°C;
salamin/natutunaw sa temperatura na -120°C/+130-140°C;
density: 0.94-0.96 g/cm 3 ;
koepisyent ng crystallinity: 70-90%;
sa panahon ng produksyon ay lumiliit ito ng 1.5-2%.

Sa industriya ng packaging, ginagamit ang polyethylene at ethylene copolymers ng mga sumusunod na karagdagang uri.

Polyethylene:

LLDPE - manipis, nakalamina, nababanat, ;
mLLDPE - ginagamit bilang karagdagang bahagi sa paggawa ng mga pelikula;
MDPE - para sa produksyon sa pamamagitan ng rotational molding, ay maaaring gamitin sa paggawa ng mga lalagyan at matibay na lalagyan;
EPE - foaming, ginagamit sa paggawa ng shock-absorbing, protective packaging para sa makinarya, kagamitan, atbp.;
Ang PEC - chlorinated, ay maaaring magamit bilang isang modifying additive sa paggawa ng mga materyales sa packaging na may mga espesyal na katangian.

Mga ethylene copolymer:

na may butyl acrylate (EBA, atbp.) - pagkain, multilayer films, modifier ng polymer raw na materyales;
na may methyl acrytal (EMA) - isang modifier upang mapabuti ang polymer compatibility;
na may ethyl acrylate (EEA) - mga materyales ng multilayer na pelikula;
na may vinyl acetate (EVA) - packaging ng pagkain;
na may vinyl alcohol (EVOH, atbp.) - ang mga katangian ay tinutukoy ng nilalaman ng ethylene, na ginagamit para sa pagkain, pag-urong ng mga pelikula, mga molded na materyales;
na may polyolefin plastomers (POE, POP) - modifier para sa mga multilayer na pelikula.

Ang LDPE at HDPE ay may ilang karaniwang pisikal at kemikal na katangian:

paglaban sa mga kemikal (mas mataas ang density at molekular na timbang, mas lumalaban ang materyal);
ang singaw at gas permeability ay maaaring mag-iba para sa mga natapos na materyales na may iba't ibang bilang ng mga layer, na may iba't ibang molekular na istruktura, ngunit sa anumang kaso ay nananatiling mababa;
neutral na mga katangian ng kemikal - hindi tumutugon sa alkaline concentrates, na may mga solusyon sa asin, na may isang bilang ng mga acid (fluoric, hydrochloric, carbonic, atbp.), Na may mga solvent (kabilang ang organic), alkohol, langis;
maaaring sirain sa pakikipag-ugnay sa chlorine, fluorine, nitric acid solution (sa isang konsentrasyon na 50%);
maaaring bukol sa ilalim ng impluwensya ng isang organikong solvent;
tigas - mas mataas para sa HDPE (maaaring matigas), mas mababa para sa LDPE (malambot);
pisikal na katangian- yumuyuko nang walang bali, nagpapanatili ng elasticity sa isang malawak na hanay ng temperatura, at lumalaban sa mga shock load. Walang sariling amoy. Dielectric. Hindi sumisipsip o sumisipsip ng mga dayuhang sangkap;
lumalaban sa pag-init sa hangin hanggang sa +80°C;
madaling kapitan sa photoaging na may matagal na pagkakalantad sa direktang UV rays. Posibleng gumamit ng mga photostabilizer;
ay hindi naglalabas ng mapanganib o mapanganib na mga sangkap, ay hindi nakakapinsala, maaaring gamitin para sa packaging ng pagkain.

Gumagamit ang kumpanya ng Alita ng LDPE, HDPE, at iba pang uri ng polyethylene sa paggawa ng mga polymer films, sleeves, half-sleeves, container, at iba pang packaging materials.

Ang polyethylene material ay ginawa sa pamamagitan ng polymerization ng ethylene gas. Ang produksyon ng polyethylene ay naitatag sa ilang mga halaman ng petrochemical ng Russia, pati na rin sa mga bansang CIS - Belarus at Uzbekistan. Ang polyethylene ay karaniwang ibinibigay para sa pagproseso sa butil-butil na anyo. Ang isang bagong salita sa merkado ng packaging ay foamed polyethylene, na may hindi maaaring palitan na mga katangian: mababang density, na makabuluhang binabawasan ang timbang nito, mahusay na mga katangian ng thermal insulation, napakababang moisture absorption, mekanikal na lakas, at marami pa. atbp. Ang produksyon ng foamed polyethylene ay itinatag sa mga pabrika na nagtatrabaho sa paraan ng pagpilit. Ang isang espesyal na uri ng polyethylene ay cross-linked polyethylene. Ang kumbinasyon ng mga linear na molekula ay nakuha bilang isang resulta ng ionizing radiation sa mataas na presyon, na nagiging sanhi karagdagang edukasyon mga cross link. Ang cross-linked polyethylene ay ginagamit upang gumawa ng mga tubo para sa supply ng tubig, mga pipeline ng gas, at mga sistema ng pag-init. Ang mga polyethylene sheet ay ginagamit upang makagawa ng mga thermoforming na produkto; ang polyethylene mula sa mga recycled na produkto ay lalong ginagamit. Sa mga tuntunin ng kalidad, ang recycled polyethylene ay karaniwang 10% na mas mababa sa pangunahing hilaw na materyales, ngunit ang gastos nito ay mas mababa. Ang pangunahing produksyon ng polyethylene sa Russian Federation ay puro sa Tatarstan, Stavropol Territory at Siberia. Ang mga produktong gawa sa polyethylene ay may malaking demand sa lahat ng dako: sa pang-araw-araw na buhay, para sa packaging, para sa mga teknikal na pangangailangan, sa agrikultura at konstruksyon.

Polyethylene- PE (ginawa sa ilalim ng mga trademark: Stavrolen, Kazpelen, HOSTALEN LD, LUPOLEN, MALEN-E, atbp.). Ang malakihang produksyon ng polyethylene ay naitatag kapwa sa Russia at sa CIS, gayundin sa maraming dayuhang bansa. Ang mga gumagawa ng polyethylene ay halos lahat ng mga pangunahing kumpanya ng petrochemical sa mundo. Ang paggawa ng foamed polyethylene ay nakaayos sa mas maliliit na negosyo; ito ay isang uri ng pagproseso ng na-synthesize na PE sa mga produkto.

Produksyon ng polyethylene. Ang hilaw na materyal para sa produksyon ng polyethylene ay ethylene gas. Ang polyethylene ay synthesize sa pamamagitan ng polymerizing ethylene sa mataas at mababang presyon. Bilang isang patakaran, ang polyethylene ay ginawa sa anyo ng mga butil na may diameter na 2-5 millimeters (mas madalas kaysa sa pulbos). Ang PE ay kabilang sa klase ng polyolefins. Mayroong dalawang pangunahing klase ng polyethylenes: Low Density (High Pressure) Polyethylene LDPE at High Density (Low Pressure) Polyethylene HDPE. Bilang karagdagan, mayroong ilang mga subclass ng polyethylene, pati na rin ang mga komposisyon, i.e. materyales batay sa PE, isang halimbawa ay ang paggawa ng foamed polyethylene.

Polyethylene na nakuha sa mataas na presyon ay tinatawag mataas na presyon ng polyethylene(LDPE, LDPE) o mababang density (LDPE, LDPE). Sa industriya, ang high-density polyethylene ay ginawa sa pamamagitan ng polymerizing ethylene sa isang tubular reactor o sa isang autoclave. Tingnan natin ang paggawa ng polyethylene sa isang tubular reactor. Ang proseso sa mataas na presyon ay nangyayari sa pamamagitan ng isang radikal na mekanismo sa ilalim ng impluwensya ng O2, peroxides (benzoyl, lauryl) o mga mixtures nito. Kapag gumagawa ng polyethylene sa isang tubular reactor, ang ethylene ay hinaluan ng isang initiator, na pinipiga ng isang compressor hanggang 25 MPa at pinainit hanggang 700C, ay pumasok muna sa unang zone ng reaktor, kung saan ito ay unang pinainit sa 1800C, at pagkatapos ay sa pangalawa, kung saan ito polymerizes sa 190-300 degrees. C at presyon 130-250 MPa. Ang average na oras ng paninirahan ng ethylene sa reactor ay 70-100 segundo, ang antas ng conversion ay 18-20%, depende sa dami at uri ng initiator. Ang hindi gumagalaw na Ethylene ay inalis mula sa polyethylene, ang matunaw ay pinalamig sa 180-1900C at granulated. Ang mga butil ay pinalamig ng tubig sa 60-70 degrees. C, pinatuyo ng mainit na hangin at nakaimpake sa mga bag. Ang komersyal na polyethylene VD ay ginawang may kulay o hindi pininturahan, sa mga butil.

Polyethylene na nakuha sa mababang presyon ay tinatawag mababang presyon ng polyethylene(HDPE, HDPE) o mataas na density (HDPE, HDPE). Tatlong pangunahing teknolohiya para sa paggawa ng low-density polyethylene ay ginagamit: ang reaksyon ay isinasagawa sa suspensyon, ang reaksyon ay isinasagawa sa solusyon, at gas-phase polymerization. Isaalang-alang natin ang proseso ng paggawa ng LDPE sa solusyon. Ang proseso ng paggawa ng polyethylene sa solusyon (karaniwan ay sa hexane) ay isinasagawa sa 160-2500C, presyon 3.4-5.3 MPa, ang oras ng pakikipag-ugnay sa katalista ay 10-15 minuto (catalyst - CrO3 sa silica gel, Ti-Mg o iba pa) . Ang polyethylene ay pinaghihiwalay mula sa solusyon sa pamamagitan ng pag-alis ng solvent nang sunud-sunod sa evaporator, separator at vacuum chamber ng granulator. Ang mga butil ng polyethylene ay pinasingaw ng singaw ng tubig sa temperatura na lumampas sa punto ng pagkatunaw ng polyethylene (mababang mga molekular na fraction ng polyethylene ang pumapasok sa tubig at ang mga residu ng catalyst ay neutralisado). Ang komersyal na ND polyethylene ay ginawang may kulay at hindi tinina, sa mga butil at minsan sa pulbos.

Mga katangian ng low density polyethylene (LDPE):

Molecular mass MM = (30-400)*103; index ng daloy ng pagkatunaw (2300C/2.16kg, g/10min) 0.2-20; antas ng crystallinity 60%; temperatura ng paglipat ng salamin (temperatura ng paglambot) -4 degrees. MAY; punto ng pagkatunaw 105-115 degrees. MAY; hanay ng teknolohikal na temperatura 200-260 degrees C; density 0.93 g/cm3; pag-urong (sa panahon ng paggawa ng mga produkto) 1.5-2.0%. Ang pangunahing tampok ng molekular na istraktura ng LDPE ay ang branched na istraktura, na nagiging sanhi ng pagbuo ng isang maluwag na amorphous-crystalline na istraktura at, bilang isang resulta, isang pagbawas sa density ng polimer.

Mga katangian ng high density polyethylene (HDPE):

Molecular mass MM = (50-1000)*103; index ng daloy ng pagkatunaw (2300C/2.16kg, g/10min) 0.1-15; antas ng crystallinity 70-90%; temperatura ng paglipat ng salamin (temperatura ng paglambot) -120 degrees. MAY; punto ng pagkatunaw 130-140 degrees. MAY; hanay ng temperatura ng proseso 220-2800C; density 0.95 g/cm3; pag-urong (sa panahon ng paggawa ng mga produkto) 1.5-2.0%.

Mga katangian ng kemikal: Ang polyethylene ay may mababang singaw at gas permeability. Ang paglaban sa kemikal ay nakasalalay sa bigat at densidad ng molekular. Ang polyethylene ay hindi tumutugon sa alkalis ng anumang konsentrasyon, na may mga solusyon ng anumang mga asing-gamot, carboxylic, puro hydrochloric at hydrofluoric acid. Lumalaban sa mga acid, alkalis, solvents, alkohol, gasolina, tubig, juice ng gulay, langis. Nawasak ito ng 50% HNO 3, pati na rin ang likido at gas na Cl 2 at F 2. Ang bromine at yodo ay nagkakalat sa pamamagitan ng polyethylene. Ang polyethylene ay hindi matutunaw sa mga organikong solvent at namamaga sa isang limitadong lawak sa kanila.

Mga katangiang pisikal: nababanat, mahirap - hanggang malambot, depende sa bigat ng produkto, lumalaban sa mababang temperatura hanggang -70°C, lumalaban sa shock, hindi nababasag, na may mahusay na mga katangian ng dielectric, na may mababang kapasidad ng pagsipsip. physiologically neutral, walang amoy. Mababang density polyethylene (0.92 - 0.94 g/cm3) - malambot; high-density polyethylene (0.941 - 0.96 g/cm 3) - matigas, napakahigpit.

Mga katangian ng pagganap: ang polyethylene ay lumalaban kapag pinainit sa isang vacuum at isang hindi gumagalaw na kapaligiran ng gas; ito ay nawasak kapag pinainit sa hangin na sa 80 0 C. Sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation, lalo na ang UV rays, ito ay sumasailalim sa photoaging (soot at benzophenone derivatives ay ginagamit bilang light stabilizers). Ang polyethylene ay halos hindi nakakapinsala; hindi ito naglalabas ng mga sangkap na mapanganib sa kalusugan ng tao sa kapaligiran.

Ang mga pangunahing grupo ng polyethylene at ethylene copolymer brand na ginawa ngayon:

Polyethylene

HDPE - High Density Polyethylene (Low Density Polyethylene)
LDPE - Low Density Polyethylene (High Density Polyethylene)
LLDPE - Linear Low Density Polyethylene
mLLDPE, MPE - Metallocene linear low density polyethylene

MDPE - Medium Density Polyethylene
HMWPE, VHMWPE - Mataas na molecular weight polyethylene
UHMWPE - Ultra High Molecular Polyethylene
EPE - Napapalawak na polyethylene
PEC - Chlorinated polyethylene

Mga ethylene copolymer

EAA - Ethylene Acrylic Acid Copolymer
EBA, E/BA, EBAC - Copolymer ng ethylene at butyl acrylate
EEA - Ethylene-ethyl acrylate copolymer
EMA - Ethylene-methyl acrylate copolymer
EMAA - Ethylene-methacrylic acid copolymer, Ethylene-methyl methyl acrylate copolymer
EMMA - Copolymer ng ethylene at methyl methacrylic acid
EVA, E/VA, E/VAC, EVAC - Copolymer ng ethylene at vinyl acetate
EVOH, EVAL, E/VAL - Copolymer ng ethylene at vinyl alcohol
POP, POE - Mga plastomer ng polyolefin
Ethylene terpolymer - Triple copolymer ng ethylene

Pangunahing lugar ng aplikasyon ng polyethylene.

Ang polyethylene ay ang pinakakaraniwang ginagamit na polimer. Ang teknolohiya para sa pagproseso ng polyethylene ay medyo simple, ito ay pinoproseso ng lahat ng mga pamamaraan ng pagproseso ng plastik. Ang pag-recycle ng polyethylene ay hindi nangangailangan ng paggamit ng mataas na dalubhasang kagamitan, tulad ng para sa pagproseso ng PVC. Ang modernong industriya ay gumagawa ng daan-daang mga tatak ng mga tina at pigment concentrates para sa pangkulay ng mga produktong polyethylene (na angkop din para sa iba pang mga uri ng polyolefins).

Kapag gumagamit ng extrusion, ang mga polyethylene pipe ay ginawa (may mga espesyal na grado - pipe PE63, PE80, PE100), polyethylene cable, pelikula, sheet polyethylene para sa packaging at konstruksiyon, pati na rin ang iba't ibang uri ng polyethylene films para sa mga pangangailangan ng lahat ng mga industriya. Kasama rin dito ang paggawa ng foamed polyethylene. Gamit ang injection molding at thermo-vacuum molding sa paggawa ng mga produkto, ang iba't ibang polyethylene packaging materials ay nakuha. Ang polyethylene packaging ay isang mabilis na umuunlad na segment ng merkado ng mga produktong plastik ngayon. Bilang karagdagan, ang medyo malalaking mamimili ng polyethylene sa Russia ay mga kumpanyang gumagawa ng mga gamit sa bahay, stationery, at mga laruan. Ang polyethylene ay pinoproseso din sa pamamagitan ng extrusion-blow at rotary na pamamaraan upang makuha iba't ibang uri lalagyan, sisidlan at lalagyan.

Ang iba't ibang mga espesyal na uri ng polyethylene, tulad ng cross-linked PE, foamed PE, chlorosulfonated PE, ultra-high molecular weight PE, ay matagumpay na ginagamit upang lumikha ng mga espesyal na materyales sa gusali. Ang PE ay hindi isang materyal na istruktura, ngunit ang reinforced polyethylene ay ginagamit sa mga produkto para sa mga layunin ng istruktura. Ang welding ng mga produktong gawa sa polyethylene ay laganap din, na maaaring welded ng lahat ng pangunahing pamamaraan: contact, hot gas, filler rod, friction, atbp.

Hiwalay na segment modernong pamilihan- pag-recycle ng polyethylene. Maraming kumpanya sa Russia at sa mundo ang dalubhasa sa pagbili ng polyethylene waste na may karagdagang pagproseso at pagbebenta o paggamit ng recycled polyethylene. Bilang isang patakaran, ang teknolohiya ng extruding purified waste at kasunod na pagdurog upang makakuha ng pangalawang butil na materyal na angkop para sa paggawa ng mga produkto ay ginagamit para dito.

Maaaring matingnan ang mga patalastas para sa pagbili at pagbebenta ng kagamitan sa

Maaari mong talakayin ang mga pakinabang ng mga tatak ng polimer at ang kanilang mga katangian sa

Irehistro ang iyong kumpanya sa Enterprise Directory