Պոլիէթիլեն. Ինչ է դա և ինչից է այն պատրաստված: Դիմում և արտադրանք, ֆիզիկական հատկություններ և արտադրություն, արտամղված և այլ նյութերի արտադրություն

2024 Հեղինակ: Beatrice Philips | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 05:43

Այսօր քիմիական արդյունաբերությունն ամենաարագ զարգացողներից մեկն է: Հետազոտողները աշխատում են գիտական վերջին զարգացումների մշակման վրա, մասնավորապես ՝ մի շարք նորարարական նյութերի ստեղծման վրա: Նրանցից ամենահայտնիներից մեկը պոլիէթիլենն է: Հաշվի առեք պոլիէթիլենի առանձնահատկությունները, յուրահատուկ հատկությունները և առանձնահատկությունները, ինչպես նաև դրա շրջանակը:

Ինչ է դա?

Առաջին հերթին, դուք պետք է պարզեք, թե ինչ է պոլիէթիլենը: Իրականում, այս նյութը ջերմապլաստիկ էթիլենային պոլիմեր է: Այն կարող է դասակարգվել որպես պոլիոլեֆին: Պոլիէթիլենի սահմանումը ներառում է այն նշումը, որ քիմիական տեսանկյունից տվյալ նյութը օրգանական միացություն է, և դրա մոլեկուլներն ունեն զգալի երկարություն:

Եթե խոսենք նյութի արտաքին բնութագրերի մասին, ապա այն առավել հաճախ ներկայացվում է բարակ թերթերի տեսքով, որոնք կարող են լինել անգույն կամ սպիտակ: Պոլիէթիլենը բավականին դժվար է դիպչել: Այն բավականին տարածված է որպես հումք և օգտագործվում է տարբեր նպատակների համար:

Պոլիէթիլենը հորինած գիտնականները չեն պնդում, որ նյութը իդեալական է: Ինչպես ցանկացած այլ քիմիական միացություն, այն ունի մի շարք եզակի հատկություններ, որոնք և՛ դրական են, և՛ բացասական:

Եկեք դրանք ավելի մանրամասն քննարկենք:

Պոլիէթիլենի առավելությունները ներառում են հետևյալ բնութագրերը

• ուժի բարձր մակարդակ (այս առումով մենք նկատի ունենք այն փաստը, որ նյութը ի վիճակի է դիմակայել մեխանիկական վնասներին և շրջակա միջավայրի այլ բացասական ազդեցություններին);
• առաձգականություն;
• անջրանցիկություն;
• օգտագործման հարմարավետություն;
• ցածր ջերմային հաղորդունակություն;
• անվտանգություն մարդկանց համար (պոլիէթիլենը չի արտանետում այնպիսի նյութեր, որոնք կարող են վնասել մարդու առողջությանը);
• մատչելի գին;
• լայն տեսականի;
• բազմազան դիզայն և շատ ավելին:

Բայց նույնիսկ չնայած նման մեծ թվով դրական հատկանիշներին, անհրաժեշտ է հիշել առկա թերությունների մասին.

• ուղղակի արեւի լույսի ազդեցության տակ ոչնչացում;
• հարաբերական փխրունություն;
• շրջակա միջավայրի աղտոտումը, որը նյութի հիմնական բացասական բնութագիրն է:

Ինչպե՞ս և ինչից են դրանք պատրաստված:

Պոլիէթիլենի ստացման եղանակը և գործընթացը հատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում հետազոտողների համար: Այսպիսով, քննարկվող քիմիական միացությունը ստացվում է էթիլենից: Հումքը ենթարկվում է պարտադիր պոլիմերացման գործընթացի:

Սկզբում պոլիէթիլենը բաղկացած է հատիկներից, որոնց չափը տատանվում է 2 -ից 5 միլիմետրի սահմաններում: Բաղադրությունը ստանում է իր վերջնական կազմը ջերմամշակման գործընթացների միջոցով, որոնք իրականացվում են հատուկ նախագծված սարքավորումների միջոցով:

Միևնույն ժամանակ, այսօր քիմիայի բնագավառի փորձագետներն առանձնացնում են պոլիէթիլենի մի քանի տեսակներ, որոնցից յուրաքանչյուրը պատրաստված է անհատական տեխնոլոգիայի համաձայն:

Հատկություններ

Նյութին ավելի մանրամասն ծանոթանալու համար պետք է վերլուծել դրա տարբերակիչ բնութագրերը (ներառյալ ֆիզիկական և քիմիական): Ի վերջո, պոլիէթիլենը հատուկ հատկություններ ունի, որոնք տարբերակում են այն ցանկացած այլ միացությունից:

Այսպիսով, նյութի հիմնական հատկությունները ներառում են

• որպես ընդհանուր կանոն, պոլիէթիլենը թափանցիկ է (դա վերաբերում է միայն մաքուր քիմիական միացությանը, զերծ ցանկացած կեղտից), ներկման ընթացքում նյութը կարող է ձեռք բերել ցանկացած այլ երանգներ (սև, սպիտակ, կարմիր և շատ ուրիշներ);
• նյութը ամուր է կառուցվածքում;
• նյութի բյուրեղացման գործընթացն իրականացվում է -60 -ից -369 աստիճան C ջերմաստիճանում;
• հոտի բացակայություն;
• զանգվածի փոքր ցուցանիշներ;
• նյութի խտությունը անկայուն է, դա կախված է նրանից, թե ինչպես է ստացվել պոլիէթիլենը.
• քիմիական միացություններն ունեն հարվածային կլանիչ հատկություններ.
• սոսնձման ցածր մակարդակ;
• շփման ցածր գործակից;
• անջրանցիկություն;
• պոլիէթիլենը անցնում է փափկեցման գործընթացներ +80 -ից +120 աստիճան Celsius ջերմաստիճանում;
• ցածր ջերմաստիճանի դիմադրություն;
• ճկունություն;
• դիէլեկտրական բնութագրեր;
• գոլորշի և ջրամեկուսացում;
• կենսաբանական իներտություն;
• ջերմային ջերմահաղորդություն;
• քայքայման ընթացքում պոլիէթիլենը չի արտանետում մարդկանց համար վնասակար նյութեր.
• դիմադրություն ագրեսիվ քիմիական միացություններին:

Պոլիէթիլենի հատկությունները մեծ մասամբ որոշում են դրա օգտագործման ոլորտները:

Խտության դիտումների ակնարկ

Այսօր պոլիէթիլենի բազմաթիվ տեսակներ կան: Այսպիսով, շուկայում կարող եք գտնել արտամղված, ցածր մոլեկուլային քաշ, պղպջակ, գլան, բարձր ամրություն և բարձր մոդուլային նյութ: Ըստ այդմ, պոլիէթիլեն ընտրելիս պետք է մեծ ուշադրություն դարձնել մակնշմանը:

Օգտագործողի հարմարության համար արտադրողները ընդունել են բաղադրության դասակարգումը մի քանի կատեգորիաների: Հաշվի առեք դրանցից յուրաքանչյուրի տարբերակիչ բնութագրերը և առանձնահատկությունները:

Բարձր

Բարձր խտության պոլիէթիլենի արտադրության համար պահանջվում են մի շարք նախադրյալներ: Մասնավորապես, օդի ջերմաստիճանը պետք է լինի 200 -ից 260 աստիճանի սահմաններում, ճնշումը չպետք է գերազանցի 300 ՄՊա: Բացի այդ, պահանջվում է կատալիզատորի առկայություն, որի գործառույթը կարող է իրականացվել թթվածնի կամ օրգանական պերօքսիդի միջոցով: Արտադրության ընթացակարգն ինքնին իրականացվում է ավտոկլավում կամ գլանային ռեակտորում:

Ինչ վերաբերում է նյութի անմիջական բնութագրերին, բարձր խտության պոլիէթիլենը թեթև է և առաձգական: Ունի ընդգծված դիէլեկտրիկ բնութագրեր: Նյութի առանձնահատկությունն այն է, որ նման պոլիէթիլենը բավականին հեշտ է վերամշակվել:

Ածր

Densityածր խտության պոլիէթիլեն ստանալու համար անհրաժեշտ պայմանները պետք է լինեն հետեւյալը

• ջերմաստիճանի ցուցանիշներ `120-150 աստիճան Celsius;
• ճնշման մակարդակ - 0, 1-2 ՄՊա;
• կատալիզատորի առկայությունը, օրինակ ՝ ieիգլեր-Նատտա կատալիզատորները:

Պոլիմերացման գործընթացի արդյունքում ձևավորվում է մի նյութ, որը թույլ է տալիս սառչել մինչև -80 աստիճան Celsius:

Բացի այդ, ցածր խտության պոլիէթիլենը շատ թեթև և առաձգական է, և դրա մակերեսը բնորոշ փայլ ունի:

Միջին

Միջին խտության պոլիէթիլենը արտադրվում է 100-120 աստիճան ջերմաստիճանի պայմաններում: Այս դեպքում ճնշումը պետք է լինի 3-4 ՄՊա մակարդակի վրա, և որպես ռեակցիայի կատալիզատոր խորհուրդ է տրվում օգտագործել TiCl4 և AlR3 խառնուրդ: Պետք է հիշել, որ վերջնական միացությունը կձևավորվի փաթիլների տեսքով:

Այսպիսով, պոլիէթիլենի առկա սորտերը տարբերվում են ինչպես իրենց հատկություններով և բնութագրերով, այնպես էլ արտադրության եղանակներով:

Հանրաճանաչ արտադրողներ

Շնորհիվ այն բանի, որ պոլիէթիլենը մի նյութ է, որը լայն տարածում ունի, հայտնի է և պահանջարկված սպառողների շրջանում, դրա արտադրությամբ զբաղվում են մեծ թվով ապրանքանիշեր: Դիտարկենք հիմնականները:

Կազանորգսինտեզ

Ռուսաստանի Դաշնության տարածքում այս ընկերությունը պոլիէթիլենի խոշորագույն արտադրողներից է (և տեսականին ներառում է ինչպես ցածր, այնպես էլ բարձր խտության նյութեր): Չնայած այն հանգամանքին, որ այս ապրանքանիշը շուկայում հայտնվեց 1950 թվականին, արտադրանքի առաջին խմբաքանակը հայտնվեց միայն 13 տարի անց: Կարևոր է նաև նշել, որ ապրանքանիշի տեսականին ներառում է ոչ միայն պոլիէթիլեն, այլ նաև մի շարք այլ քիմիական միացություններ: Ինչպես ցույց է տալիս անունը, ընկերությունը գտնվում է Կազանում:

Նիժնեկամսկնեֆտեխիմ

Գործարանի արտադրական օբյեկտները, ինչպես նաև հենց Նիժնեկամսկնեֆտեխիմից ստացված արտադրանքը, համապատասխանում են ժամանակակից բոլոր տեխնոլոգիական պահանջներին: Ընկերության աշխատակիցները կենտրոնացած են նորարարական տեխնոլոգիաների ներդրման և գիտական զարգացումների վրա: Ընդ որում, այստեղ օգտագործվում են միայն բարձրորակ հումք: Ինչ վերաբերում է այս ընկերության պոլիէթիլենի տարբերակիչ բնութագրերին, ապա պետք է նշել այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են կպչունության բարձր մակարդակը, հարթ և թափանցիկ մակերեսը, միջազգային չափանիշներին համապատասխանելը և շատ այլ դրական որակներ:

«Ստավրոլեն»

Այս ընկերությունը զբաղվում է տարբեր նավթաքիմիական արտադրանքի արտադրությամբ: Ստավրոլենն առաջին անգամ արտադրեց պոլիէթիլեն փոշու տեսքով: Ընկերության արտադրանքը համապատասխանում է համաշխարհային մակարդակին և պահանջարկ ունի սպառողների լայն շրջանակի մեջ: Ընկերության աշխատակիցները քիմիական նյութ ստանալու համար կիրառում են գազային վիճակում պոլիմերացման մեթոդը:

Տոմսկնեֆտեխիմ

«Տոմսկնեֆտեխիմ» ընկերությունը պոլիէթիլեն է արտադրում `օգտագործելով պոլիմերացման տեխնոլոգիան, որը բնութագրվում է ռեակտորում բարձր ճնշմամբ: Պետք է նշել, որ այս ապրանքանիշի արտադրած արտադրանքը հայտնի է ոչ միայն ներքին շուկայում, այլ նաև արտահանվում է արտասահման: Հումքային բազա ստեղծելու համար, որը պոլիէթիլենի արտադրության ելակետն է, Տոմսկնեֆտեխիմը զբաղվում է ածխաջրածինների (մասնավորապես ՝ հեղուկ գազերի և բենզինի) վերամշակմամբ:

«Անգարսկի պոլիմերային գործարան»

Գործարանը զբաղվում է բարձր խտության պոլիէթիլենային դասի արտադրությամբ 10803-020 V / C: Ինչ վերաբերում է արտադրության ծավալներին, ապա ընկերությունը 1 տարվա ընթացքում արտադրում է մոտ 300 տոննա նյութ: Այս ապրանքանիշի պոլիէթիլենը բարձրորակ է և ունի համապատասխան վկայականներ: Այս ընկերության քիմիական միացությունները բաժանված են 3 կատեգորիայի ՝ վերադաս, առաջին և երկրորդ դասարաններ: Խտության առումով այս նյութը գտնվում է 0,90 գ / սմ 3 մակարդակի վրա: Ընդմիջմանը երկարաձգումը կազմում է 550%: Պոլիէթիլեն «Անգարսկի պոլիմերային գործարանը» օգտագործվում է տեխնիկական արտադրանքի, խաղալիքների, փաթեթավորման, գյուղատնտեսական ապրանքների և այլնի արտադրության համար:

Ուֆաորգսինտեզ («Բաշնեֆտ»)

Այս ձեռնարկությունը մեր պետության տարածքում պոլիէթիլենի արտադրության ամենահին օբյեկտներից է: Պոլիէթիլենային քիմիական միացության արտադրությունը Ufaorgsintez (Bashneft) շրջանակներում սկսվում է 1967 թվականին: Ընկերությունը արտադրում է մի քանի տարբեր տեսակի նյութեր, որոնք բավարարում են շուկայի կարիքները: Այս ապրանքային նշանի պոլիէթիլենը օգտագործվում է տեխնիկական ապրանքների, սննդի և դեղերի փաթեթավորման, մանկական խաղալիքների և այլ ապրանքների պատրաստման համար:

«Պոլիմիր»

Այս ընկերությունը գտնվում է Բելառուսում: Այնուամենայնիվ, ընկերության արտադրանքը տարածված է և տարածված այս երկրի սահմաններից շատ հեռու: «Պոլիմիր» -ի պոլիէթիլենը պահպանում է իր մրցունակությունը `արտադրության գործընթացի բարձր տեխնոլոգիական արդյունավետության, արտադրանքի լայն տեսականիի և բարձրորակ հումքի շնորհիվ: Խոսելով նյութի բազմազանության մասին, պետք է ասել, որ ընկերությունը արտադրում է 10204-003, 10803020, 15803-020 դասարանների և շատ ուրիշների նյութեր: Ավելին, այս ապրանքանիշերից յուրաքանչյուրն օգտագործվում է տարբեր կատեգորիաների ապրանքների արտադրության համար (օրինակ ՝ խողովակներ, ֆիլմեր, թուղթ, ներկեր):

«Գազպրոմ նեֆտեխիմ Սալավաթ»

Պոլիէթիլենի արտադրությունն իրականացվում է գործարանի մի քանի արտադրամասերում: Միևնույն ժամանակ, ցածր և բարձր խտության նյութ է վաճառվում: Գործարանի գտնվելու վայրը Սալավատն է, Բաշկորտոստան հանրապետություն: Որպես սկզբնական նյութեր օգտագործվում են էթիլենը, բութենը, ջրածինը և հեքսանը:

Այսպիսով, Ռուսաստանի Դաշնության տարածքում կան հսկայական թվով գործարաններ և գործարաններ, որոնք մասնագիտորեն զբաղվում են պոլիէթիլենի արտադրությամբ: Այս փաստը վկայում է, որ նյութը տարածված է, տարածված և անփոխարինելի մարդկային գործունեության բազմաթիվ ոլորտներում: Միեւնույն ժամանակ, ներքին նյութը բարձրորակ է:

Դիմում

Ինչպես նշվեց վերևում, պոլիէթիլենը համապատասխանաբար ամենատարածված և պահանջված նյութերից է, այն օգտագործվում է մեծ թվով տարածքներում և տարբեր ապրանքների արտադրության համար:

Պոլիէթիլենի կիրառումը

գլանափաթեթներով խիտ սննդամթերքի և տեխնիկական ֆիլմի արտադրություն

բեռնարկղերի և փաթեթավորման արտադրանքի արտադրություն (օրինակ ՝ պլաստիկ տոպրակներ)

կոյուղու խողովակների, ինչպես նաև ջրամատակարարման խողովակների արտադրություն

մեկուսացման թերթիկի պատրաստում (օրինակ ՝ էլեկտրական մեկուսացում)

տաք հալվող սոսինձի ստեղծում

ջերմամեկուսիչների արտադրություն:

Սա, իհարկե, ամբողջական ցանկ չէ:

Այնուամենայնիվ, պետք է հաշվի առնել, որ պոլիէթիլենի լայն կիրառումը կարող է բացասաբար անդրադառնալ շրջակա միջավայրի էկոլոգիական վիճակի վրա:

Բանն այն է, որ այս նյութը քայքայվում է բավականին երկար ժամանակահատվածի համար (որոշ դեպքերում նյութը ընդհանրապես չի քայքայվում): Սա կարող է հանգեցնել մթնոլորտի, օվկիանոսների և ամբողջ մոլորակի աղտոտմանը, ինչպես նաև այլ բացասական հետևանքների (օրինակ, շատ կենդանիներ մահանում են պոլիէթիլեն ուտելուց):

Հեռացում

Պոլիէթիլենը կարող է լինել առաջնային կամ երկրորդային: Սա նշանակում է, որ սկզբնապես արտադրված պոլիէթիլենային արտադրանքը դառնում է ոչ պիտանի, այն կարող է վերամշակվել և նորից օգտագործվել: Պոլիէթիլենային միացությունների վերամշակման համար օգտագործվում են այնպիսի տեխնիկա, ինչպիսին են էքստրուզիոն, փչովի համաձուլվածքը, ներարկային համաձուլվածքը և օդաճնշական ձուլումը:

Ինչ վերաբերում է ուղղակի հեռացման գործընթացին, ապա դա առավել հաճախ այրման մեթոդ է: Այնուամենայնիվ, պոլիէթիլենը տաքացնելուն պես (օրինակ ՝ արևի ուղիղ ճառագայթների տակ) այն ազատում է անկայուն արտադրանքից: Ըստ այդմ, տեղի է ունենում ցածր եռման միացությունների առաջացման գործընթաց:

Այսպիսով, պոլիէթիլենի այրման գործընթացն իր բնութագրերով և առանձնահատկություններով բարդ քիմիական գործընթաց է:

Քայքայման առանձնահատկությունները

Ինչպես արդեն նշվեց, պոլիէթիլենը մի նյութ է, որը քայքայվում է շատ երկար ժամանակ, այս գործընթացը ավարտելու համար կպահանջվի երկար տարիներ: Միևնույն ժամանակ, այս քիմիական միացության կենսաբանական տարրալուծման մեթոդներն այսօր ավելի ու ավելի տարածված են դառնում:

Այսպիսով, կենսաքայքայման գործընթացների իրականացման համար օգտագործվում են Penicillium simplicissimum հատուկ կաղապարներ: Նրանց օգնությամբ պոլիէթիլենը կարող է մասամբ վերամշակվել 90 օրվա ընթացքում: Այնուամենայնիվ, որպեսզի այս գործընթացը հնարավորինս արդյունավետ լինի, նյութը նախ պետք է բուժվի ազոտաթթվով: Բացի վերը նշված տեսակի բակտերիայից, խորհուրդ է տրվում օգտագործել նաև Nocardia asteroides միկրոօրգանիզմների օգտագործումը: Պետք է հաշվի առնել, որ պոլիէթիլենի քայքայումը (նույնիսկ հատուկ բակտերիաների օգտագործմամբ) կարող է տևել մի քանի տարի (առնվազն 8):

Պոլիէթիլենը հանրաճանաչ և պահանջված նյութ է, որն օգտագործվում է տարբեր նպատակների համար: Իր ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով այն տարբերվում է բազմաթիվ այլ նյութերից, որոնց շնորհիվ այն լայն տարածում ունի: Ավելին, դրա մի քանի տեսակներ կան, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր ուրույն հատկությունները: