Polyethylen: co to je a z čeho se vyrábí? Aplikace a produkty, fyzikální vlastnosti a výroba, výroba extrudovaných a jiných materiálů.

Chemický průmysl je dnes jedním z nejrychleji rostoucích. Výzkumníci pracují na vývoji nejnovějšího vědeckého vývoje, zejména na vytváření různých inovativních materiálů. Jedním z nejoblíbenějších z nich je polyethylen. Zvažme vlastnosti, jedinečné vlastnosti a vlastnosti polyethylenu a také rozsah jeho použití.

Co je to?

Nejprve byste měli pochopit, co je polyethylen. V podstatě Tento materiál je termoplastický polymer ethylenu. Může být klasifikován jako polyolefin. Definice polyethylenu zahrnuje označení, že z chemického hlediska je tento materiál organickou sloučeninou a její molekuly mají značnou délku.

Pokud mluvíme o vnějších charakteristikách materiálu, je nejčastěji prezentován ve formě tenkých plechů, které mohou být bezbarvé nebo bílé. Polyetylen je poměrně tvrdý na dotek. Jako surovina je zcela běžná a používá se k nejrůznějším účelům.

Vědci, kteří vynalezli polyethylen, netrvají na tom, že materiál je ideální. Jako každá jiná chemická sloučenina má řadu jedinečných vlastností, které jsou pozitivní i negativní.

Zvažte je podrobněji.

Mezi výhody polyethylenu patří následující vlastnosti:

• vysoká úroveň pevnosti (v tomto ohledu máme na mysli skutečnost, že materiál je schopen odolat mechanickému poškození a dalším negativním vlivům prostředí);
• elasticita;
• vodotěsnost;
• snadnost použití;
• nízká úroveň tepelné vodivosti;
• bezpečnost pro člověka (polyethylen nevypouští látky, které by mohly poškodit lidské zdraví);
• rozumnou cenu;
• široký rozsah;
• různé designy a mnoho dalšího.

Ale i přes tak velké množství pozitivních vlastností je třeba pamatovat na stávající nevýhody:

• zničení pod vlivem přímého slunečního záření;
• relativní křehkost;
• znečištění životního prostředí, což je klíčová negativní vlastnost materiálu.

Jak a z čeho jsou vyrobeny?

Zvláštní zájem pro výzkumníky je způsob získávání a výrobní proces polyethylenu. Diskutovaná chemická sloučenina se tedy získává z ethylenu. Surovina je podrobena povinnému polymeračnímu procesu.

Zpočátku se polyethylen skládá z granulí, jejichž velikost se pohybuje od 2 do 5 milimetrů. Směs získává své konečné složení prostřednictvím procesů tepelného zpracování, které se provádějí pomocí speciálně navrženého zařízení.

Současně odborníci v oblasti chemie dnes identifikují několik typů polyethylenu, z nichž každý je vyroben individuální technologií.

Vlastnosti

Abyste se s materiálem seznámili podrobněji, měli byste analyzovat jeho charakteristické vlastnosti (včetně fyzikálních a chemických). Koneckonců, polyethylen má speciální vlastnosti, které jej odlišují od jakýchkoli jiných sloučenin.

Mezi hlavní vlastnosti materiálu tedy patří:

• jako obecné pravidlo je polyethylen průhledný (to platí pouze pro čistou chemickou sloučeninu, bez jakýchkoli nečistot, materiál může během procesu barvení získat jakékoli jiné odstíny (černá, bílá, červená a mnoho dalších);
• struktura materiálu je pevná;
• proces krystalizace materiálu se provádí při teplotách od -60 do -369 stupňů Celsia;
• nedostatek vůně;
• malé indikátory hmotnosti;
• hustota materiálu není konstantní, závisí na tom, jak byl polyethylen extrahován;
• chemické sloučeniny mají vlastnosti tlumiče nárazů;
• nízká úroveň přilnavosti;
• nízký koeficient tření;
• vodotěsnost;
• polyethylen prochází procesy měknutí při teplotách od +80 do +120 stupňů Celsia;
• odolnost vůči nízkým teplotám;
• flexibilita
• dielektrické charakteristiky;
• pára a hydroizolace;
• biologická inertnost;
• tepelná vodivost;
• při rozkladu polyethylen neuvolňuje látky škodlivé pro člověka;
• odolnost vůči agresivním chemickým sloučeninám.

Vlastnosti polyethylenu do značné míry určují oblasti jeho použití.

Přehled druhů podle hustoty

Dnes existuje velké množství typů polyethylenu. Na trhu tedy můžete najít extrudovaný, nízkomolekulární, bublinkový, rolovaný, vysokopevnostní a vysokomodulový materiál. Proto při výběru polyethylenu musíte věnovat velkou pozornost označení.

Pro pohodlí uživatelů přijali výrobci klasifikaci sloučenin do několika kategorií. Podívejme se na charakteristické vlastnosti a rysy každého z nich.

Vysoký

Pro výrobu vysokohustotního polyethylenu je třeba splnit řadu povinných podmínek. Zejména teplota vzduchu by se měla pohybovat v rozmezí od 200 do 260 stupňů Celsia, tlak by neměl přesáhnout 300 MPa. Kromě toho je nutná přítomnost katalyzátoru, jehož funkci může plnit kyslík nebo organický peroxid. Vlastní výrobní postup se provádí v autoklávu nebo trubkovém reaktoru.

Pokud jde o přímé vlastnosti materiálu, vysokohustotní polyethylen je lehký a elastický. Má výrazné dielektrické vlastnosti. Zvláštností tohoto materiálu je, že takový polyethylen je docela snadno recyklovatelný.

Nízký

Podmínky nezbytné pro získání polyethylenu s nízkou hustotou musí být následující:

• teplotní ukazatele – 120-150 stupňů Celsia;
• tlaková hladina – 0,1-2 MPa;
• přítomnost katalyzátoru, například katalyzátorů Ziegler-Natta.

V důsledku polymeračního procesu vzniká materiál, který lze ochladit až na -80 stupňů Celsia.

Nízkohustotní polyethylen je navíc velmi lehký a elastický a jeho povrch má charakteristický lesk.

Střední

Polyethylen střední hustoty se vyrábí při teplotách 100-120 stupňů Celsia. Tlak by měl být na úrovni 3-4 MPa a jako reakční katalyzátor se doporučuje použít směs TiCl4 a AlR3. Je třeba mít na paměti, že konečná sloučenina se vytvoří ve formě vloček.

Stávající odrůdy polyethylenu se tedy liší jak svými vlastnostmi a vlastnostmi, tak i způsoby výroby.

Oblíbení výrobci

Vzhledem k tomu, že polyethylen je materiál, který je rozšířený, oblíbený a žádaný mezi spotřebiteli, zabývá se jeho výrobou velké množství značek. Zvažte ty hlavní.

Kazanorgsintez

Na území Ruské federace je tato společnost jedním z největších výrobců polyethylenu (a sortiment zahrnuje materiály s nízkou i vysokou hustotou). Přestože se tato značka objevila na trhu v roce 1950, první várka produktu se objevila až o 13 let později. Je také důležité poznamenat, že sortiment značky zahrnuje nejen polyethylen, ale také řadu dalších chemických sloučenin. Jak můžete uhodnout z názvu, společnost sídlí v Kazani.

Nižněkamskněftechim

Výrobní kapacita závodu, stejně jako samotné výrobky z Nizhnekamskneftekhimu, splňují všechny moderní technologické požadavky. Zaměstnanci společnosti se zaměřují na zavádění inovativních technologií a vědeckého vývoje. Přitom se zde používají pouze kvalitní suroviny. Pokud jde o charakteristické vlastnosti polyethylenu od této společnosti, je třeba poznamenat takové vlastnosti, jako je vysoká úroveň přilnavosti, hladký a průhledný povrch, soulad s mezinárodními normami a mnoho dalších pozitivních vlastností.

“stavrolen”

Tato společnost vyrábí různé petrochemické produkty. Společnost Stavrolen poprvé vyrobila polyetylen v práškové formě. Produkty společnosti splňují světové standardy a jsou žádané mezi širokou škálou spotřebitelů. Zaměstnanci společnosti využívají k získávání chemického materiálu metodu polymerace v plynném stavu.

“Tomskneftechim”

Společnost Tomskneftekhim vyrábí polyetylen polymerační technologií, která se vyznačuje vysokým tlakem v reaktoru. To stojí za zmínku výrobky této značky jsou oblíbené nejen na domácím trhu, ale jsou exportovány i do zahraničí. Pro vytvoření surovinové základny, která je výchozím bodem pro výrobu polyethylenu, se Tomskneftekhim zabývá zpracováním uhlovodíkových surovin (jmenovitě zkapalněných plynů a benzínu).

“Angarsk Polymer Plant”

Závod vyrábí vysokohustotní polyethylen třídy 10803-020 V/S. Co se týče objemů výroby, za 1 rok společnost vyrobí cca 300 tun materiálu. Polyetylen této značky je vysoce kvalitní a má příslušné certifikáty. Chemické sloučeniny této společnosti jsou rozděleny do 3 kategorií: prémiová, první a druhá. Z hlediska hustoty je tento materiál na úrovni 0,90 g/cm3. Tažnost při přetržení je 550 %. Polyetylen z Angarsk Polymer Plant se používá k výrobě technických výrobků, hraček, obalů, zemědělského zboží a dalších.

“Ufaorgsintez (Bashneft)”

Tento podnik je jedním z nejstarších závodů na výrobu polyetylenu v našem státě. Výroba chemické sloučeniny polyethylenu v rámci Ufaorgsintez (Bashneft) sahá až do roku 1967. Společnost vyrábí několik různých druhů materiálů, které splňují potřeby trhu. Polyetylen této značky se používá k výrobě technického zboží, obalů na potraviny a léky, dětských hraček a dalších výrobků.

“Polymír”

Tato společnost sídlí v Bělorusku. Produkty společnosti jsou však rozšířené a oblíbené i daleko za hranicemi této země. Polyetylen od Polymiru si zachovává konkurenceschopnost díky vysoké technologii výrobního procesu, širokému sortimentu a kvalitním surovinám. Když už mluvíme o rozmanitosti materiálu, je třeba říci, že společnost vyrábí materiál značek 10204-003, 10803020, 15803-020 a mnoho dalších. Každá z těchto značek se navíc používá k výrobě různých kategorií produktů (například trubky, fólie, papír, barviva).

Gazprom neftechim Salavat

Výroba polyetylenu probíhá v několika dílnách závodu. Zároveň jde do prodeje materiál s nízkou a vysokou hustotou. Umístění továrny – Salavat, Republika Bashkortostan. Jako výchozí materiály se používají ethylen, buten, vodík a hexan.

To znamená, že Na území Ruské federace existuje obrovské množství závodů a továren, které profesionálně vyrábějí polyethylen. Tato skutečnost dokazuje, že materiál je rozšířený, oblíbený a nepostradatelný v mnoha oblastech lidské činnosti. Domácí materiál je přitom vysoce kvalitní.

přihláška

Jak již bylo uvedeno výše, polyethylen je jedním z nejběžnějších a nejžádanějších materiálů, proto se používá ve velkém množství oblastí a pro výrobu různých produktů.

Aplikace polyethylenu:

• výroba hutného potravinářského a technického filmu v rolích;

• výroba nádob a obalových produktů (například plastových sáčků);

• výroba kanalizačních potrubí, jakož i potrubí pro zásobování vodou;

• výroba izolačních tkanin (například elektrické izolace);

• vytvoření tavného lepidla;

• výroba tepelných izolantů.

Toto samozřejmě není úplný seznam.

Je však třeba mít na paměti, že rozšířené používání polyethylenu může negativně ovlivnit ekologický stav životního prostředí.

Jde o to tento materiál se rozkládá po poměrně dlouhou dobu (v některých případech se materiál nerozloží vůbec). To může vést ke znečištění atmosféry, světových oceánů a planety jako celku, stejně jako k dalším negativním důsledkům (např. mnoho zvířat umírá kvůli konzumaci polyetylenu).

Recyklace

Polyethylen může být primární nebo sekundární. Tím je míněno, že poté, co se původně vyrobený polyetylenový produkt stane nepoužitelným, může být recyklován a znovu použit. Techniky používané ke zpracování polyethylenových sloučenin zahrnují vytlačování, vyfukování, vstřikování a vyfukování.

Pokud jde o proces přímého zneškodňování, nejčastěji se jedná o způsob spalování. Navíc, jakmile se polyethylen zahřeje (například na přímém slunci), uvolňuje těkavé produkty. V souladu s tím dochází k procesu tvorby nízkovroucích sloučenin.

Proces spalování polyethylenu ve svých charakteristikách a vlastnostech je tedy složitý chemický proces.

Vlastnosti rozkladu

Jak již bylo zmíněno, polyethylen je materiál, který se velmi dlouho rozkládá, dokončení tohoto procesu bude trvat mnoho let. Současně jsou dnes metody biologického rozkladu této chemické sloučeniny stále populárnější.

Tak K provádění procesů biologického rozkladu se používají speciální plísně Penicillium simplicissimum. S jejich pomocí lze polyetylen částečně recyklovat do 90 dnů. Aby však byl tento proces co nejúčinnější, musí být materiál nejprve ošetřen kyselinou dusičnou. Kromě výše uvedeného typu bakterií se doporučuje i použití mikroorganismů Nocardia asteroides. Je třeba mít na paměti, že rozklad polyethylenu (i za použití specifických bakterií) může trvat několik let (nejméně 8).

Polyethylen je oblíbený a žádaný materiál, který se používá pro různé účely. Svými fyzikálními a chemickými vlastnostmi se liší od mnoha jiných materiálů, proto je rozšířený. Zároveň existuje několik odrůd, z nichž každá má své vlastní jedinečné vlastnosti.

Podívejte se na video o polyethylenu a výrobcích z něj.