البولي إيثيلين: ما هو وما هو مصنوع؟ التطبيق والمنتجات ، الخصائص الفيزيائية والإنتاج ، إنتاج المواد المبثوقة وغيرها

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 05:24

تعد الصناعة الكيميائية اليوم واحدة من أسرع الصناعات نموًا. يعمل الباحثون على تطوير أحدث التطورات العلمية ، على وجه الخصوص ، على إنشاء مجموعة متنوعة من المواد المبتكرة. واحد من أكثرها شعبية هو البولي إيثيلين. ضع في اعتبارك الميزات والخصائص والميزات الفريدة للبولي إيثيلين ، فضلاً عن نطاقه.

ما هذا؟

بادئ ذي بدء ، يجب أن تعرف ما هو البولي إيثيلين. في الحقيقة، هذه المادة عبارة عن بوليمر إيثيلين لدن بالحرارة . يمكن تصنيفها على أنها بولي أوليفين. يتضمن تعريف البولي إيثيلين التعيين ، من وجهة نظر كيميائية ، أن المادة المعينة هي مركب عضوي ، وجزيئاتها لها طول كبير.

إذا تحدثنا عن الخصائص الخارجية للمادة ، فغالبًا ما يتم تقديمها في شكل صفائح رقيقة يمكن أن تكون عديمة اللون أو بيضاء . البولي إيثيلين صعب الملمس. إنه شائع جدًا كمادة خام ويستخدم لمجموعة متنوعة من الأغراض.

العلماء الذين اخترعوا البولي إيثيلين لا يصرون على أن المادة مثالية. مثل أي مركب كيميائي آخر ، له عدد من الخصائص الفريدة الإيجابية والسلبية.

دعونا نفكر فيها بمزيد من التفصيل.

تشمل مزايا البولي إيثيلين الخصائص التالية:

• مستوى عال من القوة (في هذا الصدد ، نعني حقيقة أن المادة قادرة على تحمل الضرر الميكانيكي والتأثيرات البيئية السلبية الأخرى) ؛
• مرونة؛
• مقاومة للماء.
• سهولة الاستعمال؛
• انخفاض مستوى التوصيل الحراري
• سلامة البشر (البولي إيثيلين لا ينبعث منه مواد يمكن أن تضر بصحة الإنسان) ؛
• سعر معقول؛
• نطاق واسع في؛
• تصاميم متنوعة وأكثر من ذلك بكثير.

ولكن على الرغم من هذا العدد الكبير من الخصائص الإيجابية ، من الضروري تذكر أوجه القصور الحالية:

• تدمير تحت تأثير أشعة الشمس المباشرة ؛
• هشاشة نسبية
• التلوث البيئي ، وهو خاصية سلبية رئيسية للمادة.

كيف ومن ماذا صنعوا؟

تحظى طريقة الحصول على البولي إيثيلين وعملية إنتاجه بأهمية خاصة للباحثين. لذلك ، يتم الحصول على المركب الكيميائي الذي تمت مناقشته من الإيثيلين. تخضع المادة الخام لعملية بلمرة إلزامية.

في البداية ، يتكون البولي إيثيلين من حبيبات يتراوح حجمها من 2 إلى 5 ملم. يحصل المركب على تركيبته النهائية من خلال عمليات المعالجة الحرارية ، والتي تتم باستخدام معدات مصممة خصيصًا.

في الوقت نفسه ، يميز الخبراء في مجال الكيمياء اليوم عدة أنواع من البولي إيثيلين ، كل منها مصنوع وفقًا لتقنية فردية.

ملكيات

من أجل التعرف على المادة بمزيد من التفصيل ، يجب عليك تحليل خصائصها المميزة (بما في ذلك الفيزيائية والكيميائية). بعد كل شيء ، البولي إيثيلين له خصائص خاصة تميزه عن أي مركب آخر.

لذا ، فإن السمات الرئيسية للمادة تشمل:

• كقاعدة عامة ، يكون البولي إيثيلين شفافًا (ينطبق هذا فقط على مركب كيميائي نقي ، خالٍ من أي شوائب) ، أثناء عملية الصباغة ، يمكن للمادة أن تكتسب أي ظلال أخرى (أسود ، أبيض ، أحمر وغيرها الكثير) ؛
• المادة صلبة في الهيكل.
• تتم عملية تبلور المادة عند درجة حرارة من -60 إلى -369 درجة مئوية ؛
• قلة الرائحة
• مؤشرات صغيرة للكتلة
• كثافة المادة غير مستقرة ، ويعتمد ذلك على كيفية الحصول على البولي إيثيلين ؛
• المركبات الكيميائية لها خصائص ممتص الصدمات ؛
• مستوى منخفض من الالتصاق
• معامل احتكاك منخفض
• مقاومة للماء.
• يخضع البولي إيثيلين لعمليات تليين عند درجات حرارة تتراوح من +80 إلى +120 درجة مئوية ؛
• مقاومة درجات الحرارة المنخفضة
• المرونة؛
• خصائص عازلة
• البخار والعزل المائي
• خمول بيولوجي
• توصيل حراري؛
• أثناء التحلل ، لا ينبعث البولي إيثيلين مواد ضارة بالبشر ؛
• مقاومة المركبات الكيميائية العدوانية.

تحدد خصائص البولي إيثيلين في الغالب مجالات استخدامه.

نظرة عامة على طرق عرض الكثافة

يوجد اليوم أنواع عديدة من البولي إيثيلين. لذلك ، في السوق يمكنك أن تجد مقذوف ، وزن جزيئي منخفض ، فقاعة ، لفة ، قوة عالية ومواد معامل عالية. وفقًا لذلك ، عند اختيار البولي إيثيلين ، يجب أن تنتبه جيدًا إلى الملصقات.

لراحة المستخدم ، تبنى المصنعون تصنيفًا للمركب في عدة فئات . ضع في اعتبارك الخصائص والسمات المميزة لكل منها.

متوسط

لإنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة ، هناك عدد من المتطلبات الأساسية المطلوبة. على وجه الخصوص ، يجب أن تكون درجة حرارة الهواء في النطاق من 200 إلى 260 درجة مئوية ، ويجب ألا يتجاوز الضغط 300 ميجا باسكال . بالإضافة إلى ذلك ، يلزم وجود عامل حفاز ، يمكن أن يؤدي الأكسجين أو أكسيد الفوق العضوي وظيفته. يتم تنفيذ عملية الإنتاج نفسها في الأوتوكلاف أو المفاعل الأنبوبي.

فيما يتعلق بالخصائص المباشرة للمادة ، فإن البولي إيثيلين عالي الكثافة خفيف الوزن ومرن. لقد أعلن عن خصائص عازلة. خصوصية المادة هي أن البولي إيثيلين يسهل إعادة تدويره.

قليل

يجب أن تكون الشروط اللازمة للحصول على بولي إيثيلين منخفض الكثافة كما يلي:

• مؤشرات درجة الحرارة - 120-150 درجة مئوية ؛
• مستوى الضغط - 0 ، 1-2 ميجا باسكال ؛
• وجود عامل حفاز ، على سبيل المثال محفزات Ziegler-Natta.

نتيجة لعملية البلمرة ، يتم تكوين مادة تسمح بالتبريد حتى -80 درجة مئوية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن البولي إيثيلين منخفض الكثافة خفيف جدًا ومرن ، وسطحه له لمعان مميز.

وسط

يتم إنتاج البولي إيثيلين متوسط الكثافة عند درجة حرارة 100-120 درجة مئوية. في هذه الحالة ، يجب أن يكون الضغط عند مستوى 3-4 ميجا باسكال ، ويوصى باستخدام خليط من TiCl4 و AlR3 كمحفز تفاعل .يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المركب النهائي سيتشكل في شكل رقائق.

وهكذا ، تختلف الأصناف الموجودة من البولي إيثيلين في كل من خصائصها وخصائصها ، وفي طرق الإنتاج.

الشركات المصنعة الشعبية

نظرًا لحقيقة أن البولي إيثيلين مادة منتشرة وشائعة ومطلوبة بين المستهلكين ، فإن عددًا كبيرًا من العلامات التجارية تعمل في إنتاجها. دعونا ننظر في أهمها.

Kazanorgsintez

على أراضي الاتحاد الروسي ، تعد هذه الشركة واحدة من أكبر منتجي البولي إيثيلين (ويشمل النطاق مواد ذات كثافة منخفضة وعالية). على الرغم من ظهور هذه العلامة التجارية في السوق عام 1950 ، إلا أن الدفعة الأولى من المنتج ظهرت بعد 13 عامًا فقط . من المهم أيضًا ملاحظة أن تشكيلة العلامة التجارية لا تشمل البولي إيثيلين فحسب ، بل تشمل أيضًا عددًا من المركبات الكيميائية الأخرى. كما يوحي الاسم ، تقع الشركة في مدينة قازان.

Nizhnekamskneftekhim

تلبي مرافق الإنتاج للمصنع ، وكذلك المنتجات نفسها من Nizhnekamskneftekhim ، جميع المتطلبات التكنولوجية الحديثة. يركز موظفو الشركة على إدخال التقنيات المبتكرة والتطورات العلمية . في الوقت نفسه ، يتم استخدام المواد الخام عالية الجودة فقط هنا. أما بالنسبة للخصائص المميزة لمادة البولي إيثيلين من هذه الشركة ، فيجدر الإشارة إلى خصائص مثل مستوى الالتصاق العالي ، والسطح الأملس والشفاف ، والامتثال للمعايير الدولية والعديد من الصفات الإيجابية الأخرى.

ستافرولين

تعمل هذه الشركة في إنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات البتروكيماوية. لأول مرة ، أنتجت Stavrolen البولي إيثيلين في شكل مسحوق. تتوافق منتجات الشركة مع المستوى العالمي وهي مطلوبة بين مجموعة واسعة من المستهلكين . يستخدم موظفو الشركة طريقة البلمرة في الحالة الغازية للحصول على مادة كيميائية.

تومسكنفتخيم

تنتج شركة Tomskneftekhim البولي إيثيلين باستخدام تقنية البلمرة ، والتي تتميز بالضغط العالي في المفاعل. تجدر الإشارة إلى أن المنتجات التي تصنعها هذه العلامة التجارية مشهورة ليس فقط في السوق المحلية ، ولكن يتم تصديرها أيضًا إلى الخارج . لإنشاء قاعدة من المواد الخام ، وهي نقطة البداية لإنتاج البولي إيثيلين ، تعمل تومسكنيفتيخيم في معالجة الهيدروكربونات (أي الغازات المسالة والبنزين).

مصنع أنجارسك بوليمر

يعمل المصنع في إنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة بدرجة 10803-020 V / C. بالنسبة لحجم الإنتاج ، تنتج الشركة حوالي 300 طن من المواد في عام واحد. البولي ايثيلين من هذه الماركة ذو جودة عالية وحاصل على الشهادات المناسبة . تنقسم المركبات الكيميائية لهذه الشركة إلى 3 فئات: الدرجة الأولى والثانية. من حيث الكثافة ، هذه المادة عند مستوى 0.90 جم / سم 3. الاستطالة عند الكسر 550٪. يستخدم البولي إيثيلين "مصنع أنجارسك بوليمر" لتصنيع المنتجات التقنية ولعب الأطفال والتعبئة والسلع الزراعية وغيرها.

أوفاورجسينتيز (باشنفت)

هذه المؤسسة هي واحدة من أقدم منشآت إنتاج البولي إيثيلين على أراضي ولايتنا. يعود إنتاج مركب البولي إيثيلين الكيميائي في إطار Ufaorgsintez (Bashneft) إلى عام 1967. تنتج الشركة عدة أنواع مختلفة من المواد التي تلبي احتياجات السوق . يستخدم البولي إيثيلين من هذه العلامة التجارية في صناعة السلع التقنية وتغليف المواد الغذائية والأدوية ولعب الأطفال وغيرها من المنتجات.

بوليمير

تقع هذه الشركة في بيلاروسيا. ومع ذلك ، فإن منتجات الشركة منتشرة وشائعة خارج حدود هذا البلد. يحتفظ البولي إيثيلين من "Polimir" بقدرته التنافسية بسبب الفعالية التكنولوجية العالية لعملية الإنتاج ، ومجموعة واسعة من المنتجات والمواد الخام عالية الجودة . عند الحديث عن تنوع المواد ، يجب القول أن الشركة تنتج مواد من الدرجات 10204-003 ، 10803020 ، 15803-020 وغيرها الكثير. علاوة على ذلك ، يتم استخدام كل من هذه العلامات التجارية لإنتاج فئات مختلفة من المنتجات (على سبيل المثال ، الأنابيب والأفلام والورق والأصباغ).

غازبروم نفتيخيم سالافات

يتم إنتاج البولي إيثيلين في العديد من ورش المصنع. في الوقت نفسه ، يتم بيع المواد منخفضة الكثافة وعالية الكثافة. موقع المصنع هو Salavat ، جمهورية باشكورتوستان. يتم استخدام الإيثيلين والبيوتين والهيدروجين والهكسان كمواد أولية.

هكذا، يوجد على أراضي الاتحاد الروسي عدد كبير من المصانع والمصانع التي تعمل باحتراف في صناعة البولي إيثيلين . تثبت هذه الحقيقة أن المادة منتشرة وشائعة ولا غنى عنها في العديد من مجالات النشاط البشري. في نفس الوقت ، فإن المواد المحلية ذات جودة عالية.

طلب

كما ذكرنا سابقًا ، يعد البولي إيثيلين من أكثر المواد انتشارًا وتطلبًا ، على التوالي ، يتم استخدامه في عدد كبير من المجالات ولإنتاج منتجات مختلفة.

تطبيق البولي ايثيلين:

إنتاج المواد الغذائية الكثيفة والفيلم التقني على شكل لفات ؛

إنتاج الحاويات ومنتجات التعبئة والتغليف (على سبيل المثال ، الأكياس البلاستيكية) ؛

تصنيع أنابيب الصرف الصحي ، وكذلك أنابيب إمدادات المياه ؛

تصنيع ورقة للعزل (على سبيل المثال ، العزل الكهربائي) ؛

إنشاء الغراء الساخن الذائب

إنتاج عوازل حرارية

هذه ، بالطبع ، ليست قائمة كاملة.

ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الاستخدام الواسع النطاق للبولي إيثيلين يمكن أن يؤثر سلبًا على الحالة البيئية للبيئة.

الشيء هو أن تتحلل هذه المادة لفترة طويلة إلى حد ما (في بعض الحالات لا تتحلل المادة على الإطلاق) .يمكن أن يؤدي ذلك إلى تلوث الغلاف الجوي والمحيطات والكوكب ككل ، بالإضافة إلى عواقب سلبية أخرى (على سبيل المثال ، تموت العديد من الحيوانات بسبب تناول البولي إيثيلين).

ازالة

يمكن أن يكون البولي إيثيلين إما أساسيًا أو ثانويًا. وهذا يعني أنه بعد أن يصبح منتج البولي إيثيلين المصنوع أصلاً غير صالح للاستخدام ، يمكن إعادة تدويره وإعادة استخدامه. تستخدم تقنيات مثل البثق ، النفخ ، القولبة بالحقن والقولبة الهوائية لمعالجة مركبات البولي إيثيلين.

أما بالنسبة لعملية التخلص المباشر ، فهي في الغالب طريقة الحرق .ومع ذلك ، بمجرد تسخين البولي إيثيلين (على سبيل المثال ، في ضوء الشمس المباشر) ، فإنه يطلق منتجات متطايرة. وفقًا لذلك ، تتم عملية تكوين مركبات منخفضة الغليان.

وبالتالي ، فإن عملية ترميد البولي إيثيلين بخصائصه وخصائصه هي عملية كيميائية معقدة.

ميزات التحلل

كما ذكرنا سابقًا ، البولي إيثيلين مادة تتحلل لفترة طويلة جدًا ، وسوف يستغرق الأمر سنوات عديدة لإكمال هذه العملية. في الوقت نفسه ، أصبحت طرق التحلل البيولوجي لهذا المركب الكيميائي أكثر شيوعًا اليوم.

وبالتالي، لتنفيذ عمليات التحلل البيولوجي ، يتم استخدام قوالب خاصة من Penicillium simplicissimum . بمساعدتهم ، يمكن إعادة تدوير البولي إيثيلين جزئيًا في غضون 90 يومًا. ومع ذلك ، لكي تكون هذه العملية فعالة قدر الإمكان ، يجب أولاً معالجة المادة بحمض النيتريك. بالإضافة إلى نوع البكتيريا المذكورة أعلاه ، يوصى أيضًا باستخدام الكائنات الدقيقة Nocardia asteroides. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن تحلل البولي إيثيلين (حتى مع استخدام بكتيريا معينة) يمكن أن يستغرق عدة سنوات (على الأقل 8).

البولي إيثيلين مادة شائعة ومطلوبة تستخدم لأغراض مختلفة. يختلف في خواصه الفيزيائية والكيميائية عن العديد من المواد الأخرى ، بسبب انتشاره. علاوة على ذلك ، هناك عدة أنواع منه ، لكل منها خصائصه الفريدة.