От какво е направен полиетиленът? Производство на полиетилен. Продукти от полиетилен

В историята на науката някои открития се случиха случайно, а материалите, за които се твърди днес, често са били странични продукти от всяко преживяване. Напълно случайно са открити анилин багрила

Откриващ материал

Първият случай на производство на полиетилен се случи през 1898 г. По време на повторното загряване на диамосетона един химик от немски произход Ханс фон Пехман открива странна утайка, а не дъното на епруветката. Материалът е достатъчно плътен, за да прилича на восък, колегите на учения го наричат ​​полиметилен. По-нататъшното случайност на тази група учени не работи, резултатът бе почти забравен, никой нямаше интерес. И все пак идеята висеше във въздуха, изисквайки прагматичен подход. Така се случило, трийсет години по-късно, полиетиленът бе възобновен като произволен продукт на неуспешен експеримент.

Англичаните вдигат и печелят

Съвременният полиетиленов материал е роден в лабораторията на британската компания Imperial Chemical Industries. Е. Fossett и R. Gibson провеждат експерименти, включващи газове с високо и ниско налягане, и забелязват, че един от възлите на техниката, в която са извършени експериментите, е покрит с неизвестно восъчно вещество. Заинтересовани от страничния ефект, те направиха няколко опита да получат веществото, но без успех.

Полимерът е синтезиран от М. Перин, служител на същата фирма, две години по-късно. Той е този, който създаде технологията, която служи като основа за индустриалното производство на полиетилен. По-късно свойствата и качествата на материала се променят само чрез използването на различни катализатори. Масовото производство на полиетилен започва през 1938 г. и е патентовано през 1936 г.

Суровини

Полиетиленът е твърд полимер с бял цвят. Отнася се за класа на органичните съединения. От какво е направен полиетиленът? Суровината за производството му е етилен газ. Газът се полимеризира при високо и ниско налягане и се получават гранули от суровини за по-нататъшна употреба. За някои технологични процеси се произвежда полиетилен под формата на прах.

Основни изгледи

Към днешна дата полимерът произвежда две основни марки LDPE и PPP. Материал направени при средна налягане на относителната ново изобретение, но в дългосрочен план броят на реактора продукт ще расте постоянно във връзка с подобряване на характеристиките и широка област на приложение.

За търговска употреба се произвеждат следните видове материали (класове):

• Ниска плътност или друго наименование - високо налягане (LDPE, LDPE).
• Висока плътност или ниско налягане (LDPE, PNP).
• Линеен полиетилен или полиетилен със средно налягане.

Съществуват и други видове полиетилен, всеки от които има свои свойства и обхват. В гранулирания полимер в производствения процес се добавят различни багрила, което позволява да се получи черен полиетилен, червен или друг цвят.

ПВР

Полиетиленът се произвежда от химическата промишленост. Етилен газ е основният елемент (от който се произвежда полиетилен), но не и единственият, необходим за производството на материала.

приемане полиетилен с високо налягане се среща в автоклави, тръбни реактори. LDPE мраморите, направени в автоклав, според GOST, са осем. Двадесет и един вида полиетилен с високо налягане се произвеждат от тръбния реактор.

За синтеза на PVP трябва да бъдат изпълнени следните условия:

• Температурният режим е от 200 до 250 ° C.
• Катализаторът е чист кислород, пероксид (органичен).
• Налягането е от 150 до 300 МРа.

В поляната маса в първата фаза има течно състояние, след това се придвижва към сепаратора, а след това към гранулатора, където се образуват гранулите от готовия материал.

Качествата на LDPE се използват за производството на опаковъчни филми, термофилми, многослойни опаковки. Също така, полиетиленът с висока плътност се използва в автомобилната, химическата, хранително-вкусовата промишленост. Тя е изработена от качествени висококачествени тръби, използвани в жилищния сектор.

Линеен полиетилен

Какво правят полиетилен със средна плътност или линеен полиетилен?

• Температурата на нагряване е до 120 ° С.
• Режим на налягане до 4 MPa.
• Процесният стимулатор е катализатор (Ziegler-Natta, смес от титанов хлорид и мелалоорганично съединение).

Процесът е придружен от загубата на полиетилен под формата на люспи, които след това преминават през процеса на отделяне от разтвора, последван от гранулиране.

Този тип полиетилен се характеризира с по-висока плътност, устойчивост на топлина и разрушаване. Обхватът на приложение е различни видове опаковъчни филми, включително за опаковане на горещи материали / продукти. От гранулирани суровини от този вид полимер, части за големи машини чрез метод на леене, изолационни материали, тръби с повишена якост, потребителски стоки и други.

Полиетилен с ниско налягане

Производството на ПЧП има три метода. Повечето предприятия използват метода на "суспензионна полимеризация". Процесът на получаване на PNP възниква при участието на суспензията и постоянното смесване на изходната суровина, за стартиране на процеса се изисква катализатор.

Вторият най-разпространен метод за производство е полимеризацията в разтвор под влиянието на температурата и катализиращото участие. Методът не е много ефективен, защото по време на полимеризацията катализаторът реагира и крайният полимер губи някои от неговите качества.

Последният от методите за производство на ПЧП е газовата фазова полимеризация, тя почти изчезва, но понякога се случва в отделни предприятия. Процесът протича чрез смесване на газовите фази на суровината под влиянието на дифузия. Крайният полимер се получава с неравномерна структура и плътност, което влияе върху качеството на крайния продукт.

производство полиетилен с ниско налягане се появява в следния режим:

• Температурата се поддържа при 120 ° С до 150 ° С.
• Налягането не трябва да надвишава 2 МРа.
• Катализатори на полимеризационния процес (Ziegler-Natta, смес от титанов хлорид и мелалоорганично съединение).

Материалът на този метод на производство се характеризира с твърдост, висока плътност, ниска еластичност. Следователно сферата на приложението му е индустрията. Техническият полиетилен се използва за производство на големи резервоари с повишени якостни характеристики. Търсена в строителната индустрия, химическата промишленост, за производството на потребителски стоки, тя почти не се използва.

свойства

Полиетиленът е устойчив на вода, много видове разтворители, киселини (органични, неорганични), не реагира със соли. При изгаряне има мирис на парафин, наблюдава се синя светлина и огън е слаб. Разпадането се проявява при излагане на азотна киселина, хлор и флуор в газообразно или течно състояние. С остаряването, което се случва във въздуха, в материала се образува кръстосано свързване между веригите на молекулите, което прави материала крехък, разпадащ се.

Потребителски качества

Полиетиленът е уникален материал, познат в ежедневието и производството. Малко вероятно е средният потребител да е в състояние да определи колко елементи от него среща всеки ден. В световното производство на полимери, полиетиленът заема лъвския дял на пазара - 31% от общия брутен продукт.

В зависимост от това, което е направено от полиетилен и производствена технология, се определя качеството му. Този материал обединява понякога противоположните показатели: гъвкавост и здравина, пластичност и твърдост, силна устойчивост на опън и разкъсване, устойчивост на корозивни среди и биологични агенти. В ежедневието ние използваме пакети с различна плътност, еднократна употреба кухненска посуда, пластмасови капачки, части от домакински уреди и др.

приложения

Използването на изделия от полиетилен не е ограничено, всяка индустрия или човешка дейност се придружава от този материал:

• Най-широко разпространеният полимер е в производството на опаковъчни материали. Тази част от заявлението представлява около 35% от всички произведени суровини. Подобна употреба е оправдана от свойствата, които отблъскват мръсотията, липсата на среда за появата на гъбична атака и активността на микроорганизмите. Една от успешните находки е полиетиленовият ръкав, който има широко приложение. Променяйки се по свое усмотрение, потребителят е ограничен само от ширината на опаковката.
• Спомняйки си какво е направен от полиетилен, става ясно защо се е превърнал в един от най-добрите изолационни материали. Една от изискваните качества в тази област е липсата на електрическа проводимост. Също така нейните водоотблъскващи свойства са незаменими, които са намерили приложение при производството на хидроизолационни материали.
• Устойчивостта на разрушителната мощност на водата като разтворител дава възможност да се произвеждат полиетиленови тръби за битови и промишлени потребители.
• Строителната индустрия използва шумоизолационни качества от полиетилен, ниската си топлопроводимост. Тези свойства са полезни при производството на материали на базата на него за изолация на жилищни и промишлени обекти. Полиетиленът се използва за изолиране на следи от топлина, машиностроене и др.
• Не по-малко устойчиви на агресивните среди на химическата промишленост, полиетиленовите тръби се използват в лабораториите и химическата промишленост.
• В медицината, полиетиленът е полезен под формата на превръзки, протезни крайници, използва се в стоматологията и др.

Начини на обработка

В зависимост от начина, по който се обработват гранулираните суровини, ще зависи от това коя марка от полиетилен ще бъде произведена. Общи методи:

• Екструзия (екструзия). Използва се за производство на тръби, опаковки и други видове филми, листови материали за строителство и довършителни работи, производство на кабели, полиетиленови ръкави и други продукти.
• Формоване, термо-вакуумно формоване. Използва се основно за производство на опаковъчни материали, кутии и др.
• Екструзия вдухване, въртящо се. С помощта на този метод се произвеждат обемни контейнери, големи опаковки и съдове.
• Укрепване. Съгласно определена технология в масата на полиетилена, който ще се формира, се полагат усилващи елементи (метал), което дава възможност за получаване на строителен материал с повишена якост, но с по-ниска цена.

От какво се състои полиетиленът, освен основните съставки на веществата? Необходимо е процес катализатор и добавки, които променят свойствата, качествата на готовия материал.

Рециклиране

Устойчивостта на полиетилен е неговият плюс като потребителски продукт и неговото минус като един от основните замърсяващи фактори. Досега рециклирането на отпадъци е важно - рециклиране. Всички видове полиетилен могат да бъдат рециклирани и преобразувани в гранулирани суровини, от които можете да направите много популярни потребителски стоки и промишлено потребление.

Полиетиленовите капачки, торбички, бутилки ще се разграждат в депото в продължение на стотици години, а натрупаните отпадъци ще отровят природни жизненоважни ресурси. Световната практика показва увеличаване на броя на предприятията за преработка на полиетилен. Събиране на действително боклук, в такива компании прекарват си почивка, смаже. По този начин има спестяване на ресурси, опазване на околната среда и производство на търсените продукти.