3. Применение полиэтилена высокой плотности
Области применения полиэтилена высокой плотности, как правило, совпадают с областями, потребляющими материал малой плотности, но измененные свойства первых, несомненно, улучшают качество вырабатываемых продуктов. Так, пленка из полиэтилена высокой плотности будет прочнее и прозрачнее, формованные детали могут иметь меньшее сечение, а трубы и волокна будут обладать большей прочностью. Повышение температуры плавления новых полиэтиленов позволяет проводить стерилизацию водяным паром.
Эти факторы в сочетании с возможностью регулировать свойства продуктов будут способствовать росту применения полиэтиленов, вырабатываемых на поверхностных катализаторах. Следует отметить, что в ряде случаев применение полиэтиленов высокой плотности может лимитироваться растрескиванием при длительном приложении нагрузки.
А вот относительно высокая проницаемость полиэтилена для кислорода, двуокиси углерода, ароматических веществ, а также проблемы при контакте с определенными средами (например, растворами смачивающих веществ), феномен так называемого образования трещин вследствие внутренних напряжений, в особенности у HDPE, сужают область его применения. Различные свойства HDPE по сравнению с LDPE обусловлены его высокой плотностью. При одинаковой толщине изделия из HDPE жестче и их поверхность тверже. Температура плавления на 20°С выше, и вследствие более плотной структуры молекулы непроницаемость для водяного пара, кислорода, углекислого газа и ароматических веществ, а также химическая стойкость лучше, чем у LDPE. Высокая температура плавления дает возможность изготовления упаковок с более высокой теплостойкостью (кратковременно до 100°С).
Удачное и редкое сочетание в полиэтилене химической стойкости, механической прочности, морозостойкости, хороших диэлектрических свойств, стойкости к радиоактивным излучениям, чрезвычайно низкие газопроницаемость и влагопоглощение, легкость и безвредность делают полиэтилен незаменимым в целом ряде областей применения.
ПЭНД перерабатывается практически всеми базовыми способами, используемыми при работе с термопластами - экструзия, выдув, литье под давлением, ротоформование.
В таблице 6 представлены области применения ПЭНД.
Таблица 6
Области применения ПЭНД
|
Экструзия |
Продукция |
|
|
Пленки |
Фасовочный пакет, пакет «майка», пакет с вырубной ручкой, барьерный слой многослойных упаковочных материалов (ламинаты и коэкструзионные пленки), воздушно-пузырьковая пленка, мусорные пакеты |
|
|
Трубы |
Газоснабжение, холодное водоснабжение, защита электросетей, дренаж, внешняя канализация, внутренняя канализация, обсадные трубы для скважин |
|
|
Кабельная изоляция |
Изоляция кабелей высокого напряжения |
|
|
Листы, мембраны, мягкие ленты |
Листы: гидроизоляция, формование деталей изделий для машиностроения. Мембраны: гидроизоляционные работы. Ленты: конвейерные ленты, геоячейки |
|
|
Сетки |
Бытовые, сельскохозяйственные, сетки для армирования дорожных покрытий, сетки для проведения строительных работ, сетки для ограждения зданий и сооружений |
|
|
Выдув |
||
|
Пленки |
Фасовочный пакет, пакет "майка", пакет с вырубной ручкой, мусорные пакеты |
|
|
Емкости |
Флаконы для косметики, парфюмерии, бытовой химии, канистры, бочки, баки, цистерны |
|
|
Литье под давлением |
||
|
Товары народного потребления |
Изделия для цветоводства, изделия для ванной комнаты, изделия для кухни, предметы домашнего обихода, детские товары, садово-огородный инвентарь |
|
|
Крышки |
Двухсоставные и односоставные крышки для ПЭТ бутылок, укупорочные изделия для парфюмерии, косметики, бытовой химии, автохимии |
|
|
Ящики |
Тарные ящики |
|
|
Мебельная фурнитура |
Лицевая, декоративная, крепежная, опорные элементы, прочие комплектующие |
|
|
Автокомплектующие |
Около 400 наименований изделий для автомобиля |
|
|
Другая продукция |
Не будучи приоритетным видом сырья ПЭНД, используется при производстве другой литьевой продукции: мебели, тарных ведер, детских игрушек, фитингов |
|
|
Ротоформование |
||
|
Емкости |
Баки, мусорные баки, бочк |
|
|
Мобильные туалеты |
Передвижные туалеты |
|
|
Детские площадки |
Детские игровые комплексы (горки, горки-тоннель, городки) |
|
|
Дорожные ограждения |
Дорожные блоки, конусы, буферы |
|
|
Колодцы |
Колодцы, септики, мусоросборы |
|
|
Эстакады |
Эстакады для мойки колес, установки оборотного вод |
|
|
Вспенивание |
||
|
Пенополиэтилен |
HDPE представляет собой эластичный легкий материал, способный к кристаллизации. Теплостойкость отдельных марок достигает 110°С. Допускает охлаждение до -80°С. Температура стеклования составляет около -20°С. ПНД обладает блестящей поверхностью.
Заключение
Достижения полимерной индустрии последних лет - разработка новых марок пищевого полиэтилена, гигиеническая сертификация упаковок на химическую стойкость и разработка различных добавок в ПЭ - избавили большинство потребителей от стереотипов прежних дней. Изделия из полимерных материалов все более активно входят в нашу повседневную жизнь. Полимерное сырье (ПЭНД, ПЭВД и ЛПЭВД) стало дефицитным продуктом нефтепереработки. Во многих странах - Норвегии, Франции, США, Канаде, Греции, Словакии - за последние годы были открыты новые заводы по производству мономеров и полимеров. Уже к 1999 году доля полимеров достигала 4% от мирового объема использования нефтепродуктов. По данным Всемирной Нефтяной Ассоциации (WOA), сегодня этот показатель уже превысил 5.4%. Консалтинговая компания Applied Market Information указывает на то, что европейская перерабатывающая индустрия в прошлом году потребила более 45 млн. тонн термопластов, что соответствует годовому приросту в 3,3%. Объем потребления пакетов в странах Западной Европы увеличился примерно на 4%. Среднеевропейские страны (Польша, Чешская республика и Венгрия) также демонстрируют высокие темпы роста потребления изделий из ПЭНД и ПЭВД. Бывшие социалистические страны, в числе которых и наша страна, неуклонно продолжают приближаться к западноевропейским показателям потребления. Динамика развития разнится в зависимости от страны, однако темпы роста везде остаются высокими.
Список использованных источников
1. Викторов, М.М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчёты. /М.М. Викторов. - СПб., «Химия», 2017. - 360 с.
2. Воробьёва, Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. Изд. 2-ое. / Г.Я. Воробьева. - М., «Химия». - 2019. - 816 с.
3. Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии (пособие по проектированию). / Ю.И. Дытнерский. - М.: Альянс. - 2018. - 229 с.
4. Иоффе, И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. / И.Л. Иоффе. - СПб.: Химия. - 2019. - 412 с.
5. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 9-ое. / А.Г. Касаткин. - М., «Химия». - 2017. - 750 с.
6. Мищенко, К.П. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов. Изд. 2-ое. /К.П. Мищенко. - СПб., «Химия». - 2016. - 328 с.
7. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. / К.Ф. Павлов. - М., «Химия». - 2019. - 552 с.
8. Поникаров, И.И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи): Учебное пособие. / И.И. Поникаров. - М.: Альфа, 2018. - 116 с.
9 Чернышов, А.К. Сборник номограмм для химико-технологических расчётов. / А.К. Чернышов. - М., «Химия». - 2019. - 200с.