W historii nauki miały miejsce pewne odkryciaprzypadkowo, a potrzebne dziś materiały były często produktem ubocznym pewnego doświadczenia. Zupełnie przypadkowo odkryto barwniki anilinowe do tkanin, które następnie dały ekonomiczny i techniczny przełom w przemyśle lekkim. Podobna historia miała miejsce z polietylenem.
Pierwszy przypadek uzyskania polietylenu miał miejsce w1898 rok. Podczas ogrzewania diamezotanu urodzony w Niemczech chemik Hans von Pechmann odkrył dziwny osad na dnie probówki. Materiał był dość gęsty i przypominał wosk, koledzy naukowca nazwali go polimetyloliną. Ta grupa naukowców nie poszła dalej niż przypadek, wynik został prawie zapomniany, nikt nie był zainteresowany. Jednak pomysł wisiał w powietrzu, wymagając pragmatycznego podejścia. I tak się stało, ponad trzydzieści lat później, polietylen został ponownie odkryty jako przypadkowy produkt nieudanego eksperymentu.
Narodził się nowoczesny materiał polietylenowyw laboratorium brytyjskiej firmy Imperial Chemical Industries. E. Fossett i R. Gibson przeprowadzili eksperymenty z udziałem gazów wysokiego i niskiego ciśnienia i zauważyli, że jeden z węzłów aparatury, w której przeprowadzono eksperymenty, był pokryty nieznaną woskową substancją. Zaciekawieni efektem ubocznym, podjęli kilka prób uzyskania substancji, ale bezskutecznie.
M.Perrin, pracownik tej samej firmy, dwa lata później. To on stworzył technologię, która posłużyła jako podstawa do przemysłowej produkcji polietylenu. Następnie właściwości i właściwości materiału zmieniały się tylko przy użyciu różnych katalizatorów. Masowa produkcja polietylenu rozpoczęła się w 1938 roku i została opatentowana w 1936 roku.
Polietylen jest białym stałym polimerem.Należy do klasy związków organicznych. Z czego wykonany jest polietylen? Surowcem do jego produkcji jest etylen. Gaz jest polimeryzowany pod wysokim i niskim ciśnieniem, na wylocie uzyskuje się granulat surowca do dalszego wykorzystania. W przypadku niektórych procesów technologicznych polietylen produkowany jest w postaci proszku.
Do tej pory polimer jest produkowany w dwóchgłówne marki LDPE i PNP. Materiał wytwarzany pod średnim ciśnieniem jest stosunkowo nowym wynalazkiem, ale w przyszłości ilość wytwarzanego produktu będzie niezmiennie rosła ze względu na poprawiające się właściwości i szerokie zastosowanie.
Do użytku komercyjnego produkowane są następujące rodzaje materiałów (klasy):
Istnieją również inne rodzaje polietylenu, każdyz czego ma swoje właściwości i zakres. Podczas procesu produkcyjnego do granulowanego polimeru dodawane są różne barwniki, które umożliwiają uzyskanie polietylenu czarnego, czerwonego lub dowolnego innego koloru.
Przemysł chemiczny zajmuje się produkcją polietylenu. Głównym elementem (z którego wykonany jest polietylen) jest etylen, ale nie jedyny wymagany do uzyskania materiału.
Produkcja polietylenu wysokociśnieniowegoodbywa się w autoklawach, reaktorach rurowych. Według GOST istnieje osiem marek LDPE wytwarzanych w autoklawie. Z reaktora rurowego wytwarza się dwadzieścia jeden rodzajów polietylenu wysokociśnieniowego.
Do syntezy PVP muszą być spełnione następujące warunki:
Spolimeryzowana masa w pierwszej fazie ma stan ciekły, po czym przemieszcza się do separatora, a następnie do granulatora, gdzie formowane są granulki gotowego materiału.
Do produkcji wykorzystywane są właściwości LDPEfolie opakowaniowe, folie termiczne, opakowania wielowarstwowe. Polietylen wysokociśnieniowy znajduje również zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, chemicznym, spożywczym. Służy do wytwarzania wysokiej jakości wytrzymałych rur stosowanych w sektorze mieszkaniowym.
Z czego wykonany jest polietylen o średniej gęstości lub polietylen liniowy?
Procesowi towarzyszy wytrącanie polietylenu w postaci płatków, które następnie poddawane są procesowi separacji z roztworu, a następnie granulacji.
Ten rodzaj polietylenu charakteryzuje się więcejwysoka gęstość, odporność na ciepło i rozdarcie. Zakres zastosowania to różnego rodzaju folie opakowaniowe, w tym do pakowania gorących materiałów/produktów. Z ziarnistych surowców tego typu polimeru części do wielkogabarytowych maszyn są wytwarzane przez odlewanie, materiały izolacyjne, rury o wysokiej wytrzymałości, towary konsumpcyjne itp.
Produkcja PNP odbywa się trzema metodami.Większość przedsiębiorstw stosuje metodę „polimeryzacji w zawiesinie”. Proces otrzymywania PNP odbywa się przy udziale zawiesiny i ciągłego mieszania wsadu, do rozpoczęcia procesu wymagany jest katalizator.
Drugi najczęstszy sposóbprodukcja polega na polimeryzacji w roztworze pod wpływem temperatury i udziału katalizatora. Metoda nie jest zbyt skuteczna, ponieważ katalizator reaguje podczas procesu polimeryzacji, a końcowy polimer traci część swoich właściwości.
Ostatnią metodą wytwarzania PNP jestpolimeryzacja w fazie gazowej to już prawie przeszłość, ale czasami występuje w pojedynczych przedsiębiorstwach. Proces odbywa się poprzez mieszanie faz gazowych surowca pod wpływem dyfuzji. Otrzymany polimer finalny ma niejednolitą strukturę i gęstość, co wpływa na jakość gotowego produktu.
Produkcja polietylenu niskociśnieniowego odbywa się w następującym trybie:
Materiał tej metody produkcjicharakteryzuje się sztywnością, dużą gęstością, niską elastycznością. Dlatego zakres jego zastosowania to przemysł. Polietylen techniczny służy do produkcji pojemników wielkogabarytowych o podwyższonej wytrzymałości. Jest poszukiwany w sektorze budowlanym, przemyśle chemicznym, prawie nigdy nie jest używany do produkcji dóbr konsumpcyjnych.
Polietylen jest odporny na wodę, na wielerodzaje rozpuszczalników, kwasy (organiczne, nieorganiczne), nie reaguje z solami. Podczas palenia wydziela się zapach parafiny, obserwuje się niebieską poświatę, ogień jest słaby. Rozkład następuje pod wpływem kwasu azotowego, chloru i fluoru w stanie gazowym lub ciekłym. Wraz ze starzeniem, które zachodzi w powietrzu, w materiale tworzą się wiązania poprzeczne między łańcuchami molekularnymi, co powoduje, że materiał staje się kruchy i kruchy.
Polietylen jest unikalnym materiałem powszechnym wżycie codzienne i produkcja. Jest mało prawdopodobne, aby zwykły konsument był w stanie określić, ile przedmiotów z niego spotyka na co dzień. W światowej produkcji polimerów polietylen zajmuje lwią część rynku - 31% całkowitego produktu brutto.
W zależności od tego, z czego wykonany jest polietyleni technologii produkcji, określa się jej jakość. Materiał ten łączy czasem przeciwstawne wskaźniki: elastyczność i wytrzymałość, plastyczność i twardość, dużą wytrzymałość na rozciąganie i rozdarcie, odporność na agresywne media i czynniki biologiczne. W życiu codziennym używamy torebek o różnej gęstości, naczyń jednorazowych, plastikowych pokrywek, części sprzętu AGD i wielu innych.
Zastosowanie produktów z polietylenu nie jest ograniczone, każdemu przemysłowi lub działalności człowieka towarzyszy ten materiał:
W zależności od sposobu przetworzenia surowców ziarnistych, jaki gatunek polietylenu zostanie uzyskany. Typowe sposoby:
Z czego składa się polietylen, oprócz głównych składników substancji? Wymagany jest katalizator do procesu oraz dodatki zmieniające właściwości i jakość gotowego materiału.
Trwałość polietylenu to jego plus w jakościprodukt konsumencki i jego minus, jako jeden z głównych czynników zanieczyszczających środowisko. Dziś ważne staje się przetwarzanie odpadów – recykling. Wszystkie gatunki polietylenu można poddać recyklingowi i ponownie przekształcić w surowce granulowane, z których można wyprodukować wiele popularnych towarów konsumpcyjnych i przemysłowych.
Plastikowe kapsle, torby, butelki będąrozkładają się na składowisku przez ponad sto lat, a nagromadzone odpady zatruwają naturalne zasoby życiowe. Praktyka światowa wskazuje na wzrost liczby przedsiębiorstw zajmujących się przetwórstwem polietylenu. Zbierając właściwie śmieci, w takich firmach reorganizują je, miażdżą. W ten sposób istnieje oszczędność zasobów, ochrona środowiska i produkcja pożądanych produktów.
