Tub (për ujitje)

Polietileni me densitet të lartë, emri në anglisht është "High Density Polyethylene", ose shkurt "HDPE".HDPE është një rrëshirë termoplastike shumë kristalore, jopolare.Pamja e HDPE-së origjinale është e bardhë qumështi, dhe pjesa e hollë është e tejdukshme deri në një masë të caktuar.PE ka rezistencë të shkëlqyer ndaj shumicës së kimikateve shtëpiake dhe industriale.Disa lloje kimikatesh mund të shkaktojnë korrozion kimik, si oksiduesit gërryes (acidi nitrik i koncentruar), hidrokarburet aromatike (ksilen) dhe hidrokarburet e halogjenuara (tetraklorur karboni).Polimeri është jo higroskopik dhe ka rezistencë të mirë ndaj avullit të ujit dhe mund të përdoret për qëllime paketimi.HDPE ka veti të mira elektrike, veçanërisht forcën e lartë dielektrike të izolimit, duke e bërë atë shumë të përshtatshëm për tela dhe kabllo.Notat me peshë molekulare mesatare deri në të lartë kanë rezistencë të shkëlqyer ndaj ndikimit, edhe në temperaturën e dhomës dhe madje edhe në temperatura të ulëta prej -40F.

HDPE është një poliolefinë termoplastike e prodhuar nga kopolimerizimi i etilenit.Megjithëse HDPE u lançua në vitin 1956, kjo plastikë nuk ka arritur ende një nivel të pjekur.Ky material për qëllime të përgjithshme po zhvillon vazhdimisht përdorimet dhe tregjet e tij të reja.

Karakteristikat kryesore

HDPE është një rrëshirë termoplastike jopolare me kristalitet të lartë.Pamja e HDPE-së origjinale është e bardhë qumështi, dhe pjesa e hollë është e tejdukshme deri në një masë të caktuar.PE ka rezistencë të shkëlqyer ndaj shumicës së kimikateve shtëpiake dhe industriale.Disa lloje kimikatesh mund të shkaktojnë korrozion kimik, si oksiduesit gërryes (acidi nitrik i koncentruar), hidrokarburet aromatike (ksilen) dhe hidrokarburet e halogjenuara (tetraklorur karboni).Polimeri është jo higroskopik dhe ka rezistencë të mirë ndaj avullit të ujit dhe mund të përdoret për qëllime paketimi.HDPE ka veti të mira elektrike, veçanërisht forcën e lartë dielektrike të izolimit, duke e bërë atë shumë të përshtatshëm për tela dhe kabllo.Notat me peshë molekulare mesatare deri në të lartë kanë rezistencë të shkëlqyer ndaj ndikimit, edhe në temperaturën e dhomës dhe madje edhe në temperatura të ulëta prej -40F.Karakteristikat unike të llojeve të ndryshme të HDPE janë kombinimi i duhur i katër variablave bazë: dendësia, pesha molekulare, shpërndarja e peshës molekulare dhe aditivët.Katalizatorë të ndryshëm përdoren për të prodhuar polimerë të personalizuar me veti të veçanta.Kombinimi i këtyre variablave prodhon nota HDPE për qëllime të ndryshme;duke arritur ekuilibrin më të mirë në performancë.

dendësia

Kjo është ndryshorja kryesore që përcakton karakteristikat e HDPE, megjithëse katër variablat e përmendur ndikojnë në njëri-tjetrin.Etileni është lënda e parë kryesore e polietilenit.Disa komonomerë të tjerë, si 1-buten, 1-heksen ose 1-okten, përdoren gjithashtu shpesh për të përmirësuar performancën e polimerit.Për HDPE, përmbajtja e monomerëve të mësipërm në përgjithësi nuk kalon 1%-2%.Shtimi i komonomerit pakëson kristalinitetin e polimerit.Ky ndryshim matet përgjithësisht nga dendësia, e cila ka një lidhje lineare me kristalinitetin.Klasifikimi i përgjithshëm i Shteteve të Bashkuara është në përputhje me ASTM D1248, dhe dendësia e HDPE është 0.940g/.Mbi C;Gama e densitetit të MDPE është 0,926-0,940 g/CC.Klasifikime të tjera ndonjëherë e klasifikojnë MDPE si HDPE ose LLDPE.Homopolimerët kanë densitetin më të lartë, ngurtësinë më të lartë, përshkueshmërinë e mirë dhe pikën më të lartë të shkrirjes, por në përgjithësi kanë rezistencë të dobët ndaj plasaritjes së stresit mjedisor (ESCR).ESCR është aftësia e PE për t'i rezistuar plasaritjeve të shkaktuara nga stresi mekanik ose kimik.Dendësia më e lartë në përgjithësi përmirëson forcën mekanike, të tilla si forca në tërheqje, ngurtësia dhe fortësia;vetitë termike si temperatura e pikës së zbutjes dhe temperatura e shtrembërimit të nxehtësisë;dhe papërshkueshmëria, të tilla si përshkueshmëria e ajrit ose përshkueshmëria e avullit të ujit.Dendësia më e ulët përmirëson forcën e saj në ndikim dhe E-SCR.Dendësia e polimerit ndikohet kryesisht nga shtimi i komonomeve, por në një masë më të vogël nga pesha molekulare.Përqindja e lartë e peshës molekulare redukton pak densitetin.Për shembull, homopolimerët kanë dendësi të ndryshme në një gamë të gjerë peshash molekulare.

Prodhimi dhe katalizatori

Metoda më e zakonshme e prodhimit të PE është përmes përpunimit me slurry ose në fazë gazi, dhe disa prodhohen nga përpunimi i fazës së tretësirës.Të gjitha këto procese janë reaksione ekzotermike që përfshijnë monomerin e etilenit, monomerin a-olefin, sistemin katalizator (mund të jetë më shumë se një përbërës) dhe lloje të ndryshme hollues hidrokarburesh.Hidrogjeni dhe disa katalizatorë përdoren për të kontrolluar peshën molekulare.Reaktori i llumit është përgjithësisht një rezervuar i trazuar ose një reaktor me lak në shkallë të gjerë, në të cilin llumi mund të qarkullohet dhe trazohet.Kur etileni dhe komonomeri (sipas nevojës) vijnë në kontakt me katalizatorin, formohen grimca polietileni.Pas heqjes së holluesit, kokrrat e polietilenit ose granula pluhuri thahen dhe aditivët shtohen sipas dozës për të prodhuar pelet.Një linjë moderne prodhimi me reaktorë të mëdhenj me ekstruderë me dy vida mund të prodhojë më shumë se 40,000 paund PE në orë.Zhvillimi i katalizatorëve të rinj kontribuon në përmirësimin e performancës së klasave të reja të HDPE.Dy llojet më të përdorura të katalizatorëve janë katalizatorët e bazuar në oksid kromi të Philips dhe katalizatorët e përbërjes së titanit-alkil alumini.HDPE i prodhuar nga katalizatori Phillips ka një shpërndarje të peshës molekulare me gjerësi mesatare;katalizatori titan-alkil alumini ka një shpërndarje të ngushtë të peshës molekulare.Katalizatori i përdorur në prodhimin e polimereve të ngushtë MDW në një reaktor të dyfishtë mund të përdoret gjithashtu për të prodhuar lloje të gjera MDW.Për shembull, dy reaktorë në seri që prodhojnë produkte me peshë molekulare dukshëm të ndryshme mund të prodhojnë polimere me peshë molekulare bimodale që kanë një gamë të plotë të shpërndarjeve të peshës molekulare.Pajisjet e tubave PE

Peshë molekulare

Pesha më e lartë molekulare rezulton në viskozitet më të lartë të polimerit, por viskoziteti lidhet gjithashtu me temperaturën dhe shpejtësinë e prerjes së përdorur në provë.Reologjia ose matja e peshës molekulare përdoret për të karakterizuar peshën molekulare të materialit.Notat HDPE në përgjithësi kanë një gamë të peshës molekulare prej 40 000 deri në 300 000, dhe pesha mesatare molekulare e peshës korrespondon afërsisht me diapazonin e indeksit të shkrirjes, domethënë nga 100 në 0. 029/10min.Në përgjithësi, MW më i lartë (indeksi i ulët i shkrirjes MI) rrit forcën e shkrirjes, rezistencën më të mirë dhe ESCR, por MW më i lartë e bën përpunimin

Procesi është më i vështirë ose kërkon presion ose temperaturë më të lartë.

Shpërndarja e peshës molekulare (MWD): WD e PE ndryshon nga e ngushtë në e gjerë në varësi të katalizatorit të përdorur dhe procesit të përpunimit.

Indeksi më i zakonshëm i matjes së MWD është indeksi i pabarazisë (HI), i cili është i barabartë me peshën mesatare të peshës molekulare (MW) pjesëtuar me numrin mesatar të peshës molekulare (Mn).Ky diapazon indeksi për të gjitha notat HDPE është 4-30.MWD e ngushtë siguron shtrembërim të ulët dhe ndikim të lartë gjatë procesit të formimit.MWD mesatare në të gjerë ofron përpunueshmëri për shumicën e proceseve të nxjerrjes.MWD e gjerë mund të përmirësojë gjithashtu forcën e shkrirjes dhe rezistencën ndaj zvarritjes.

aditiv

Shtimi i antioksidantëve mund të parandalojë degradimin e polimerit gjatë përpunimit dhe të parandalojë oksidimin e produktit të përfunduar gjatë përdorimit.Aditivët antistatikë përdoren në shumë lloje ambalazhesh për të reduktuar ngjitjen e shisheve ose paketimit në pluhur dhe papastërti.Aplikacionet specifike kërkojnë formulime të veçanta shtesë, të tilla si frenuesit e bakrit që lidhen me aplikimet e telit dhe kabllove.Rezistenca e shkëlqyer ndaj motit dhe anti-ultraviolet (ose rrezet e diellit) mund të arrihet duke shtuar aditivë anti-UV.Pa shtimin e PE rezistent ndaj UV ose karbonit të zi, rekomandohet të mos vazhdoni ta përdorni jashtë.Pigmentet e zeza të karbonit të cilësisë së lartë ofrojnë rezistencë të shkëlqyeshme ndaj ultravjollcës dhe shpesh përdoren në aplikime të jashtme, si telat, kabllot, shtresat e rezervuarëve ose tubacionet.

metodat e përpunimit

PE mund të prodhohet në një gamë të gjerë metodash të ndryshme përpunimi.Duke përdorur etilenin si lëndën e parë kryesore, propilenin, 1-butenin dhe heksenin si kopolimer, nën veprimin e një katalizatori, adoptohet procesi i polimerizimit të slurit ose i polimerizimit të fazës së gazit dhe polimeri i përftuar shkëlqen, ndahet, thahet, granulohet. , etj. Procesi për marrjen e produkteve të gatshme me grimca uniforme.Përfshirë të tilla si nxjerrja e fletës, nxjerrja e filmit, nxjerrja e tubave ose e profilit, derdhja me fryrje, derdhja me injeksion dhe derdhja rrotulluese.

▲Nxjerrja: Nota e përdorur për prodhimin e nxjerrjes në përgjithësi ka një indeks të shkrirjes më të vogël se 1 dhe një MWD mesatare deri në të gjerë.Gjatë përpunimit, MI i ulët mund të marrë forcë të përshtatshme shkrirjeje.Notat më të gjera MWD janë më të përshtatshme për nxjerrje, sepse ato kanë shpejtësi më të larta prodhimi, presione më të ulëta dhe tendencë të reduktuar të thyerjes së shkrirjes.

PE ka shumë aplikime për nxjerrje, të tilla si tela, kabllo, zorrë, tuba dhe profile.Aplikimet e tubave variojnë nga gypat e verdhë me seksion të vogël për gazin natyror deri te tubacionet e zeza me mure të trasha me diametër 48 inç për tubacionet industriale dhe urbane.Përdorimi i tubave me mure të zbrazëta me diametër të madh si zëvendësues i tubave të kullimit të ujit të shiut të bërë nga betoni dhe tubacione të tjera kanalizimesh po rritet me shpejtësi.

Fletët dhe termoformimi: Veshja termoformuese e shumë frigoriferëve të mëdhenj të piknikut është prej PE, e cila është e fortë, e lehtë dhe e qëndrueshme.Produkte të tjera prej fletësh dhe termoformimi përfshijnë mbrojtëset e baltës, veshjet e rezervuarëve, mbrojtëset e enëve, kutitë e transportit dhe rezervuarët.Një numër i madh aplikimesh fletësh me rritje të shpejtë janë fshatrat me mulch ose pellgje, të cilat bazohen në rezistencën, rezistencën kimike dhe papërshkueshmërinë e MDPE.

▲ Derdhja me fryrje: Më shumë se 1/3 e HDPE-së e shitur në Shtetet e Bashkuara përdoret për derdhje me fryrje.Këto variojnë nga shishet që përmbajnë zbardhues, vaj motori, detergjent, qumësht dhe ujë të distiluar deri te frigoriferët e mëdhenj, rezervuarët e karburantit të makinave dhe bombola.Karakteristikat e klasave të derdhjes me fryrje, të tilla si forca e shkrirjes, ES-CR dhe qëndrueshmëria, janë të ngjashme me ato të përdorura për aplikimet e fletëve dhe termoformimit, kështu që mund të përdoren nota të ngjashme.

Formimi me injeksion zakonisht përdoret për të bërë kontejnerë më të vegjël (më pak se 16 oz) për paketimin e ilaçeve, shampove dhe kozmetikës.Një nga avantazhet e këtij procesi është se shishet e prodhimit shkurtohen automatikisht, pa pasur nevojë për hapa pas përfundimit si derdhja e përgjithshme me fryrje.Edhe pse disa nota të ngushta MWD përdoren për të përmirësuar përfundimin e sipërfaqes, zakonisht përdoren notat MWD të mesme dhe të gjera.

▲ Formimi me injeksion: HDPE ka aplikime të panumërta, duke filluar nga gotat e pijeve me mure të hollë të ripërdorshme deri te kanaçet 5-gsl, të cilat konsumojnë 1/5 e HDPE-së vendase.Klasat e derdhjes me injeksion në përgjithësi kanë një indeks të shkrirjes 5-10.Ka nota me rezistencë dhe rrjedhshmëri më të ulët dhe nota më të larta të rrjedhshmërisë me përpunueshmëri.Përdorimet përfshijnë nevojat e përditshme dhe ambalazhet ushqimore me mure të hollë;kanaçe të forta dhe të qëndrueshme për ushqim dhe bojë;rezistencë e lartë ndaj aplikimeve të plasaritjes së stresit mjedisor, të tilla si rezervuarët e vegjël të karburantit të motorit dhe kazanët e plehrave 90 gal.

▲Dërmimi rrotullues: Materialet që përdorin këtë metodë të përpunimit në përgjithësi grimcohen në materiale pluhur, të cilat shkrihen dhe derdhen në ciklin termik.Rotomolding përdor dy lloje të PE: me qëllim të përgjithshëm dhe të ndërlidhur.MDPE/HDPE për qëllime të përgjithshme zakonisht ka një densitet që varion nga 0,935 në 0,945 g/CC, me një MWD të ngushtë, në mënyrë që produkti të ketë ndikim të lartë dhe deformim minimal, dhe indeksi i tij i shkrirjes është përgjithësisht në intervalin 3-8.Notat më të larta MI në përgjithësi nuk janë të përshtatshme sepse ato nuk kanë rezistencën ndaj plasaritjes ndaj ndikimit dhe stresit mjedisor që pritet nga produktet e formuara në formë rrotullimi.

Aplikacionet e formimit rrotullues me performancë të lartë përdorin vetitë unike të klasave të tij të ndërlidhura kimikisht.Këto nota kanë rrjedhshmëri të mirë në pjesën e parë të ciklit të formimit dhe më pas lidhen për të formuar rezistencën dhe qëndrueshmërinë e tyre të shkëlqyer ndaj plasaritjes ndaj stresit mjedisor.Rezistenca ndaj konsumit dhe rezistenca ndaj motit.PE i ndërlidhur është i përshtatshëm vetëm për kontejnerë të mëdhenj, që variojnë nga rezervuarët 500 gal për transportimin e kimikateve të ndryshme deri te rezervuarët bujqësore 20,000 gal.

▲Filmi: Përpunimi i filmit PE në përgjithësi përdor përpunimin e zakonshëm të filmit të fryrë ose përpunimin me nxjerrje të sheshtë.Shumica e PE përdoret për film, janë të disponueshëm PE me densitet të ulët të përgjithshëm (LDPE) ose PE linear me densitet të ulët (LLDPE).Gradat e filmit HDPE përdoren përgjithësisht aty ku kërkohet shtrirje superiore dhe papërshkueshmëri e shkëlqyer.Për shembull, filmi HDPE përdoret shpesh për çantat e mallrave, çanta ushqimore dhe paketimin e ushqimit.

Performanca e produktit

Polietileni me densitet të lartë është grimca e bardhë jo toksike, pa shije dhe erë, me një pikë shkrirjeje rreth 130°C dhe një dendësi relative prej 0,941 deri në 0,960.Ka rezistencë të mirë ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj të ftohtit, stabilitet të mirë kimik, ngurtësi dhe rezistencë të lartë dhe forcë të mirë mekanike.Vetitë dielektrike dhe rezistenca ndaj plasaritjes së stresit mjedisor janë gjithashtu të mira.

Paketimi dhe ruajtja

Mbajeni larg zjarrit dhe izolimit të nxehtësisë gjatë ruajtjes.Magazina duhet të mbahet e thatë dhe e rregullt.Ndalohet rreptësisht përzierja me çdo papastërti, rrezet e diellit dhe shiun.Transporti duhet të ruhet në karroca ose kabina të pastra, të thata, të mbuluara dhe nuk duhet të ketë objekte të mprehta si gozhdë hekuri.Ndalohet rreptësisht transporti i përzier me hidrokarbure aromatike të ndezshme, hidrokarbure të halogjenizuara dhe tretës të tjerë organikë.

riciklimi dhe ripërdorimi

HDPE është pjesa me rritjen më të shpejtë të tregut të riciklimit të plastikës.Kjo është kryesisht për shkak të ripërpunimit të lehtë, karakteristikave minimale të degradimit dhe numrit të madh të aplikimeve për qëllime paketimi.Riciklimi kryesor është ripërpunimi i 25% të materialeve të ricikluara, të tilla si materialet e riciklueshme pas konsumit (PCR), me HDPE të pastër për të bërë shishe që nuk janë në kontakt me ushqimin.

Tubat PE për furnizim me ujë janë produkte zëvendësuese të tubave tradicionalë të çelikut dhe tubave PVC të ujit të pijshëm.