Polüetüleen: Mis See On Ja Millest See On Valmistatud? Kasutamine Ja Tooted, Füüsikalised Omadused Ja Tootmine, Pressitud Ja Muu Materjali Tootmine

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 05:35

Tänapäeval on keemiatööstus üks kiiremini kasvavaid. Teadlased tegelevad viimaste teaduslike arengute väljatöötamisega, eelkõige mitmesuguste uuenduslike materjalide loomisega. Üks populaarsemaid neist on polüetüleen. Mõelge polüetüleeni omadustele, ainulaadsetele omadustele ja omadustele, samuti selle ulatusele.

Mis see on?

Kõigepealt peaksite välja selgitama, mis on polüetüleen. Tegelikult, see materjal on termoplastiline etüleenpolümeer . Seda saab liigitada polüolefiiniks. Polüetüleeni määratlus hõlmab tähistust, et keemilisest seisukohast on antud materjal orgaaniline ühend ja selle molekulid on märkimisväärse pikkusega.

Kui me räägime materjali välistest omadustest, siis esitatakse see kõige sagedamini õhukeste lehtedena, mis võivad olla värvitud või valged . Polüetüleen on katsudes üsna raske. See on toorainena üsna tavaline ja seda kasutatakse väga erinevatel eesmärkidel.

Polüetüleeni leiutanud teadlased ei nõua, et materjal oleks ideaalne. Nagu igal teisel keemilisel ühendil, on sellel mitmeid unikaalseid omadusi, mis on nii positiivsed kui ka negatiivsed.

Vaatleme neid üksikasjalikumalt.

Polüetüleeni eeliste hulka kuuluvad järgmised omadused:

• kõrge tugevuse tase (sellega seoses peame silmas asjaolu, et materjal talub mehaanilisi kahjustusi ja muid negatiivseid keskkonnamõjusid);
• elastsus;
• veekindlus;
• kasutusmugavus;
• madal soojusjuhtivus;
• ohutus inimestele (polüetüleenist ei eraldu aineid, mis võiksid kahjustada inimeste tervist);
• taskukohane hind;
• lai valik;
• erinevad kujundused ja palju muud.

Kuid isegi vaatamata sellisele suurele hulgale positiivsetele omadustele on vaja meeles pidada olemasolevaid puudusi:

• hävitamine otsese päikesevalguse mõjul;
• suhteline haprus;
• keskkonnareostus, mis on materjali peamine negatiivne omadus.

Kuidas ja millest need on valmistatud?

Polüetüleeni saamismeetod ja tootmisprotsess pakuvad teadlastele erilist huvi. Niisiis, käsitletud keemiline ühend saadakse etüleenist. Tooraine allutatakse kohustuslikule polümerisatsiooniprotsessile.

Esialgu koosneb polüetüleen graanulitest, mille suurus on vahemikus 2 kuni 5 millimeetrit. Ühend saab oma lõpliku koostise kuumtöötlusprotsesside abil, mis viiakse läbi spetsiaalselt selleks ette nähtud seadmete abil.

Samal ajal eristavad tänapäeval keemia valdkonna eksperdid mitut tüüpi polüetüleeni, millest igaüks on valmistatud vastavalt individuaalsele tehnoloogiale.

Omadused

Materjaliga üksikasjalikumalt tutvumiseks peaksite analüüsima selle eripära (sealhulgas füüsikalisi ja keemilisi). Lõppude lõpuks on polüetüleenil erilised omadused, mis eristavad seda mis tahes muust ühendist.

Niisiis, materjali peamised omadused on järgmised:

• üldreeglina on polüetüleen läbipaistev (see kehtib ainult puhta keemilise ühendi kohta, mis ei sisalda lisandeid), värvimisprotsessi käigus võib materjal omandada mis tahes muid toone (must, valge, punane ja paljud teised);
• materjal on tugeva struktuuriga;
• materjali kristallimisprotsess viiakse läbi temperatuuril -60 kuni -369 kraadi Celsiuse järgi;
• lõhna puudumine;
• väikesed massi näitajad;
• materjali tihedus on ebastabiilne, see sõltub sellest, kuidas polüetüleen saadi;
• keemilistel ühenditel on amortisaatori omadused;
• madal nakkuvus;
• madal hõõrdetegur;
• veekindlus;
• polüetüleen pehmendab temperatuuril +80 kuni +120 kraadi;
• vastupidavus madalatele temperatuuridele;
• paindlikkus;
• dielektrilised omadused;
• aur ja veekindlus;
• bioloogiline inertsus;
• soojusjuhtivus;
• lagunemise ajal ei eralda polüetüleen inimestele kahjulikke aineid;
• vastupidavus agressiivsetele keemilistele ühenditele.

Polüetüleeni omadused määravad enamasti selle kasutusvaldkonnad.

Ülevaade tiheduse vaadetest

Tänapäeval on palju polüetüleenitüüpe. Niisiis, turult leiate pressitud, madala molekulmassiga, mullide, rullide, suure tugevuse ja suure mooduliga materjali. Sellest tulenevalt peate polüetüleeni valimisel pöörama suurt tähelepanu märgistusele.

Kasutaja mugavuse huvides on tootjad ühendi liigitanud mitmesse kategooriasse . Mõelge igaühe eripäradele ja omadustele.

Kõrge

Suure tihedusega polüetüleeni tootmiseks on vaja mitmeid eeltingimusi. Eelkõige peaks õhutemperatuur olema vahemikus 200 kuni 260 kraadi Celsiuse järgi, rõhk ei tohiks ületada 300 MPa . Lisaks on vajalik katalüsaatori olemasolu, mille funktsiooni saab täita hapniku või orgaanilise peroksiidi abil. Tootmisprotseduur viiakse läbi autoklaavis või torukujulises reaktoris.

Materjali otseste omaduste osas on suure tihedusega polüetüleen kerge ja elastne. Sellel on väljendunud dielektrilised omadused. Materjali eripära on see, et sellist polüetüleeni on üsna lihtne ringlusse võtta.

Madal

Madala tihedusega polüetüleeni saamiseks peavad olema järgmised tingimused:

• temperatuurinäitajad - 120-150 kraadi Celsiuse järgi;
• rõhu tase - 0, 1-2 MPa;
• katalüsaatori, näiteks Ziegler-Natta katalüsaatorite olemasolu.

Polümerisatsiooniprotsessi tulemusena moodustub materjal, mis võimaldab jahtuda kuni -80 kraadi Celsiuse järgi.

Lisaks on madala tihedusega polüetüleen väga kerge ja elastne ning selle pinnal on iseloomulik läige.

Keskmine

Keskmise tihedusega polüetüleeni toodetakse temperatuuril 100-120 kraadi Celsiuse järgi. Sellisel juhul peaks rõhk olema 3-4 MPa tasemel ning reaktsioonikatalüsaatorina on soovitatav kasutada TiCl4 ja AlR3 segu . Tuleb meeles pidada, et lõplik ühend moodustub helvestena.

Seega erinevad olemasolevad polüetüleeni sordid nii nende omaduste ja omaduste kui ka tootmismeetodite poolest.

Populaarsed tootjad

Tulenevalt asjaolust, et polüetüleen on laialt levinud, tarbijate seas populaarne ja nõudlik materjal, tegeleb selle tootmisega suur hulk kaubamärke. Vaatleme peamisi.

Kazanorgsintez

Vene Föderatsiooni territooriumil on see ettevõte üks suurimaid polüetüleeni tootjaid (ja tootevalikusse kuuluvad nii madala kui ka suure tihedusega materjalid). Hoolimata asjaolust, et see kaubamärk ilmus turule 1950. aastal, ilmus toote esimene partii alles 13 aastat hiljem . Samuti on oluline märkida, et kaubamärgi sortiment ei sisalda mitte ainult polüetüleeni, vaid ka mitmeid teisi keemilisi ühendeid. Nagu nimigi ütleb, asub ettevõte Kaasanis.

Nižnekamskneftekhim

Tehase tootmisrajatised ja Nizhnekamskneftekhimi tooted ise vastavad kõigile kaasaegsetele tehnoloogilistele nõuetele. Ettevõtte töötajad on keskendunud uuenduslike tehnoloogiate ja teaduslike arengute tutvustamisele . Samal ajal kasutatakse siin ainult kvaliteetset toorainet. Mis puudutab selle ettevõtte polüetüleeni eripära, siis tuleb märkida selliseid omadusi nagu kõrge nakkuvus, sile ja läbipaistev pind, vastavus rahvusvahelistele standarditele ja palju muid positiivseid omadusi.

Stavrolen

See ettevõte tegeleb mitmesuguste naftakeemiatoodete tootmisega. Stavrolen valmistas esimest korda polüetüleeni pulbrina. Ettevõtte tooted vastavad maailmatasemele ja on nõudlikud paljude tarbijate seas . Ettevõtte töötajad kasutavad keemilise materjali saamiseks gaasilises olekus polümerisatsiooni meetodit.

Tomskneftekhim

Ettevõte Tomskneftekhim toodab polüetüleeni polümerisatsioonitehnoloogia abil, mida iseloomustab kõrge rõhk reaktoris. Tuleb märkida, et selle kaubamärgi toodetud tooted on populaarsed mitte ainult siseturul, vaid eksporditakse ka välismaale . Toormebaasi loomiseks, mis on polüetüleeni tootmise lähtepunktiks, tegeleb Tomskneftekhim süsivesinike (nimelt veeldatud gaaside ja bensiini) töötlemisega.

Angarski polümeeritehas

Tehas tegeleb kõrge tihedusega polüetüleenist klassi 10803-020 V / C tootmisega. Tootmismahtude osas toodab ettevõte 1 aastaga umbes 300 tonni materjali. Selle kaubamärgi polüetüleen on kõrge kvaliteediga ja omab vastavaid sertifikaate . Selle ettevõtte keemilised ühendid on jagatud 3 kategooriasse: kõrgem, esimene ja teine klass. Tiheduse poolest on see materjal tasemel 0,90 g / cm3. Purunemispikendus on 550%. Polüetüleenist "Angarski polümeeritehas" kasutatakse tehniliste toodete, mänguasjade, pakendite, põllumajandustoodete jt tootmist.

Ufaorgsintez (Bashneft)

See ettevõte on meie riigi territooriumil üks vanimaid polüetüleenitootmisrajatisi. Polüetüleenist keemilise ühendi tootmine Ufaorgsintezi (Bashneft) raames pärineb aastast 1967. Ettevõte toodab mitut erinevat tüüpi materjali, mis vastavad turu vajadustele . Selle kaubamärgi polüetüleenist valmistatakse tehnilisi kaupu, toiduainete ja ravimite pakendeid, laste mänguasju ja muid tooteid.

Polümir

See ettevõte asub Valgevenes. Ettevõtte tooted on aga laialt levinud ja populaarsed kaugel väljaspool selle riigi piire. " Polimir" polüetüleen säilitab oma konkurentsivõime tänu tootmisprotsessi kõrgele tehnoloogilisele tõhususele, laiale tootevalikule ja kvaliteetsetele toorainetele . Materjalide mitmekesisusest rääkides tuleb öelda, et ettevõte toodab klassi 10204-003, 10803020, 15803-020 ja paljude teiste materjalide materjale. Lisaks kasutatakse kõiki neid kaubamärke erinevate tootekategooriate (näiteks torud, kiled, paber, värvid) tootmiseks.

Gazprom neftekhim Salavat

Polüetüleeni tootmine toimub tehase mitmes töökojas. Samal ajal läheb müüki madala ja suure tihedusega materjal. Tehase asukoht on Baškortostani Vabariik Salavat. Lähteainena kasutatakse etüleeni, buteeni, vesinikku ja heksaani.

Seega, Vene Föderatsiooni territooriumil on tohutult palju tehaseid ja tehaseid, mis tegelevad professionaalselt polüetüleeni tootmisega . See asjaolu tõestab, et materjal on laialt levinud, populaarne ja hädavajalik paljudes inimtegevuse valdkondades. Samal ajal on kodumaine materjal kvaliteetne.

Rakendus

Nagu eespool mainitud, on polüetüleen vastavalt üks levinumaid ja nõutumaid materjale, seda kasutatakse vastavalt paljudes valdkondades ja erinevate toodete tootmiseks.

Polüetüleeni kasutamine:

tiheda toidu ja tehnilise kile tootmine rullides

konteinerite ja pakenditoodete (näiteks kilekottide) tootmine

kanalisatsioonitorude, samuti veevarustustorude tootmine

isolatsioonilehe valmistamine (näiteks elektriisolatsioon)

kuumsulamliimi loomine

soojusisolaatorite tootmine

See pole muidugi täielik loetelu.

Siiski tuleb meeles pidada, et polüetüleeni laialdane kasutamine võib negatiivselt mõjutada keskkonna ökoloogilist seisundit.

Asi on selles see materjal laguneb üsna pikaks ajaks (mõnel juhul ei lagune materjal üldse) . See võib kaasa tuua atmosfääri, ookeanide ja planeedi kui terviku reostuse, aga ka muid negatiivseid tagajärgi (näiteks paljud loomad surevad polüetüleeni söömise tõttu).

Kõrvaldamine

Polüetüleen võib olla kas primaarne või sekundaarne. See tähendab, et pärast algselt valmistatud polüetüleentoote kasutuskõlbmatuks muutumist saab seda ringlusse võtta ja uuesti kasutada. Polüetüleenühendite töötlemiseks kasutatakse selliseid tehnikaid nagu ekstrusioon, puhumisvormimine, survevalu ja pneumaatiline vormimine.

Mis puudutab otsest kõrvaldamist, siis kõige sagedamini on see põletusmeetod . Kuid niipea, kui polüetüleeni kuumutatakse (näiteks otsese päikesevalguse käes), eraldub sellest lenduvaid tooteid. Vastavalt sellele toimub madala keemistemperatuuriga ühendite moodustumise protsess.

Seega on polüetüleeni põletamise protsess selle omaduste ja omaduste järgi keeruline keemiline protsess.

Lagunemise tunnused

Nagu juba mainitud, on polüetüleen materjal, mis laguneb väga pikka aega, selle protsessi lõpuleviimiseks kulub palju aastaid. Samal ajal muutuvad selle keemilise ühendi bioloogilise lagunemise meetodid tänapäeval üha populaarsemaks.

Niisiis, biolagundamisprotsesside rakendamiseks kasutatakse spetsiaalseid hallitusseente Penicillium simplicissimum . Nende abiga saab polüetüleeni osaliselt ringlusse võtta 90 päeva jooksul. Kuid selleks, et see protsess oleks võimalikult tõhus, tuleb materjali kõigepealt töödelda lämmastikhappega. Lisaks ülaltoodud tüüpi bakteritele on soovitatav kasutada ka mikroorganisme Nocardia asteroides. Tuleb meeles pidada, et polüetüleeni lagunemine (isegi spetsiifiliste bakterite kasutamisel) võib kesta mitu aastat (vähemalt 8).

Polüetüleen on populaarne ja nõutud materjal, mida kasutatakse erinevatel eesmärkidel. Füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest erineb see paljudest teistest materjalidest, mille tõttu on see laialt levinud. Lisaks on sellel mitmeid sorte, millest igaühel on oma unikaalsed omadused.