Lineaarne polüetüleen: kirjeldus, spetsifikatsioonid, rakendus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Lineaarset madala tihedusega polüetüleeni kasutatakse nüüd laialdaselt tänu sellistele omadustele nagu tugevus, elastsus ja paindlikkus. Sellise materjali kasutamine on nõutud, kuna madalate kuludega on võimalik saavutada kõrgeid tulemusi.

Polümeeride omadused

Lineaarse materjali omadused võimaldavad seda kasutada mitte ainult tööstuses, vaid ka igapäevaelus. Peamiste omaduste hulgas on järgmised:

• Omadused, nagu aurutõke ja veekindlus, sobivad hästi toidu pikaajaliseks säilitamiseks ilma niiskust kaotamata.
• Materjal talub suurepäraselt peaaegu kõigi orgaaniliste lahustite mõju. Mõnede ühendite mõju on võimalik ainult teatud tingimustel, näiteks temperatuuril 60 kraadi Celsiuse järgi ja rohkem.
• Lineaarse polüetüleeni suure elastsuse tõttu saab sellest valmistada õhukesi ja isegi üliõhukesi kilesid.
• Hea UV-kindluskiired.
• Kõrge löögikindlus.
• Vaatamata suurele jõudlusele on selle hind üsna madal.

Teist tüüpi aine

On ka teist tüüpi lineaarne polüetüleen – kõrgsurve. Nende kahe ühe materjali tüübi omadused on üsna sarnased, kuid teisel on suurem tugevus. Lisaks talub see paremini ka mehaanilisi koormusi, samuti orgaaniliste vedelike ja kõrgete temperatuuride mõju. Kuid samal ajal on sellel ka puudus, mis seisneb polüetüleeni väiksemas plastilisuses. Kõrge tihedusega lineaarse polüetüleeni teine omadus on see, et seda toodetakse mitmekihilisena ja see suurendab oluliselt valmistoote tugevust. Sel põhjusel saab seda kasutada rõhu all olevates keskkondades.

Mõlemat tüüpi toote puhul on väike puudus – see on peaaegu täielik lagunemise puudumine. Seetõttu peate kasutatud materjalid ise utiliseerima.

Üldfunktsioonid

Lineaarse polüetüleeni peamine omadus on selle tihedus. Just see omadus mõjutab aine struktuuri ja seega ka selle kasutusala. Kui materjali tihedus on erinev, siis on ka selle struktuur väga erinev. Suurema tihedusega polümeeril on ka tihedam võre struktuur. Võre tiheduse suurenemine toob kaasa toote tugevuse suurenemise, kuid samal ajal väheneboptilise tüübi omadused. Lineaarse polüetüleeni tihedus võib olla mitte ainult madal, vaid ka kõrge.

Materjali tootmine

Mis puudutab lineaarse polüetüleeni kasutamist, siis seda kasutatakse väga sageli tööstuses, kuna selle keemiline vastupidavus on väga kõrge. Kõige sagedamini valmistatakse sellest materjalist erinevad mahutid. Tänapäeval kasutatakse kolme tüüpi LDL-i tootmist.

• Esimest meetodit nimetatakse suspensiooni polümerisatsiooniks. Sel juhul toimub tootmisprotsess teatud tüüpi suspensioonis, millele lisatakse katalüsaatoreid. Sel juhul on vaja kompositsiooni pidev alt segada. Sel juhul saate kompositsiooni, millel on täiesti homogeenne struktuur, kuid mis sisaldab samal ajal stabilisaatori jääke.
• Teine tüüp on lahustüüpi polümerisatsioon. Selle meetodi eripäraks on see, et lineaarset polüetüleeni toodetakse, säilitades teatud temperatuuri vahemikus 60 kuni 130 kraadi Celsiuse järgi. Selle tulemusel saate materjali, mis talub suurepäraselt hõõrdumist ja millel on kõrge elastsus. Siiski on probleem katalüsaatori valikuga, kuna kõrgel temperatuuril hakkavad paljud ained keemilisi reaktsioone tegema.
• Kolmas tüüp on vanim tootmismeetod, mida nimetatakse difusiooni kasutades gaasifaasi polümerisatsiooniks. Seda meetodit kasutades saate materjali, mis eristub selle puhtuse poolest, kuid samal ajal ei ole see ühtlane.koostis, mis põhjustab erinevates piirkondades erinevaid reaktsioone samale koostisele.

Väärib märkimist, et mis tahes meetodiga saadakse LDL graanulitena. Materjali lõpliku kuju saamiseks kasutatakse kuumtöötlust.

Suure tihedusega polüetüleen

Kõrge tihedusega polüetüleeni toodetakse erineva tehnoloogia abil. Siin kasutatakse meetodit aine, näiteks etüleeni polümeriseerimiseks autoklaavis või reaktoris. Selle protsessi läbiviimiseks on vaja etüleeni kuumutada temperatuurini 700 kraadi Celsiuse järgi, misjärel tuleb see rõhul 25 MPa juhtida reaktori esimesse ossa. Sel juhul peab olema hapnik ja initsialisaator. Reaktori esimeses osas soojeneb aine veelgi, kuni 1800 kraadini Celsiuse järgi.

Pärast selle temperatuuri saavutamist siseneb materjal reaktori teise ossa, kus temperatuur langeb 190-300 kraadini ja rõhk tõuseb 130-250 MPa-ni. Just siin, sellistes tingimustes, toimub polümerisatsioon. Oluline on lisada, et lõpptootes on väike protsent initsialiseerijast.

LDL-i tüübid

Tänapäeval kasutatakse madala tihedusega polüetüleeni üsna laialdaselt ja kõige sagedamini erinevate kilede valmistamiseks. Tuntud on mitut tüüpi materjali.

• Vormitud polüetüleen. Seda kasutatakse peamiselt kuuma toidu pakendamiseks. Seda soodustab kõrge plastilisus, kõrgevastupidavus niiskusele ja temperatuurile.
• Kile polüetüleen. Seda sorti kasutatakse tavaliselt erinevate kottide valmistamiseks, mida iseloomustab kõrge elastsus.
• Pöörlemispolüetüleen. Kasutatakse paakide valmistamiseks, mida iseloomustab keemiline neutraalsus.

Lineaarne polüetüleen LLDPE

Selline madala tihedusega aine, mida iseloomustab asjaolu, et selle struktuur koosneb suurest hulgast lühikestest okstest. Peamine allikas selle aine saamiseks on etüleeni ja olefiini kopolümerisatsiooniprotsess.

Seda tüüpi polüetüleeni peamine kasutusala on väikese ja keskmise ohutusvaruga kiled. Eripäraks on see, et selline materjal on spetsiaalselt ette nähtud töötamiseks kõrgel temperatuuril ja suure jõudlusega. Temperatuurirežiim, mida sellisest kilest valmistatud toode talub, on -20 kuni +60 kraadi Celsiuse järgi. Sellel on ka kõrge külmakindlus ja seda saab kasutada toidupakendite tootmiseks.

Lineaarne laiendus

Polüetüleeni erinevate omaduste hulgas mängib väga olulist rolli ka lineaarne paisumine. Näiteks kui võrrelda neid metalli ja polüetüleeni koefitsiente, siis teise puhul on see 14 korda suurem. Kui kumerat tüüpi pind on kaetud polüetüleenkilega, siis selle koefitsiendi erinevuse tõttu muutub haardumine oluliselt, see suureneb.

Kõik ül altoodu kokku võttes selgub, et polüetüleen sisaldabon viimasel ajal üha populaarsemaks muutunud. Seda soodustab asjaolu, et selle tootmisele kulub vähem raha, mistõttu on selle maksumus palju madalam kui näiteks metallil, kuid samal ajal on selle jõudlus üsna kõrge. Lisaks saab sellest toota ka erinevaid mahuteid, mida saab kasutada nii tööstuses kui ka toiduainetööstuses.