Поліетилен низького тиску та його застосування в промисловості

Самим першим термопластом, отриманими в 30-х роках минулого століття, був синтезований випадково поліетилен. Але досвід був списаний, як помилковий, подальшого розвитку не отримав. Лише у середині століття шляхом спрямованого вивчення синтезу отримано перший поліетилен високого тиску. Лінійну структуру, поліетилен низького тиску, створили набагато пізніше.

Поняття синтезу поліетилену

Молекула етилену являє собою рівноважну структуру з одним подвійним зв’язком 2НС=СН2. Повідомляючи молекулі додаткову енергію при нагріванні та підвищеному тиску, створюють умови для розриву однієї з зв’язків.

До вільних зв’язків приєднуються такі радикали, і створюється ланцюг [-CH2-СН2-]. Це і є структура, яку назвали поліетилен низького тиску. Параметри отримання ПНД — тиск до 20 бар, температура до 150 градусів.

Щоб отримати поліетилен високого тиску (ПВТ) створюється тиск від 100 до 300 атмосфер при нагріванні до 300 градусів. В результаті частина молекул розриває обидві зв’язку і утворюється розгалуження структури. Цей матеріал був отриманий першим і знаходить застосування для створення плівкових ізоляційних матеріалів, трубної продукції ПВТ.

Різні структури термопластів створюють різні властивості кінцевого продукту. Так, ПВД з його розгалуженою структурою менш щільний матеріал. При цьому у нього низька термостійкість і велика пористість. Але як покриття для будь-яких поверхонь вона годиться. Тому пакувальний матеріал, ізоляційне покриття кабельної продукції роблять з ПВТ.

Термопласт ПНД та його застосування

Властивості поліетилену низького тиску залежать від структури отриманого полімеру. Вона лінійна, значить, будуть високими розривні зусилля. Покладена рядами, упорядкована лінійність забезпечує високий питома вага матеріалу, тому іншою назвою ПНД є поліетилен високої щільності.

Як наслідок цей вид ВМС на 20 градусів більш стійкий до підвищення температури, мороз -50 може витримати без руйнування. Газопроникність поліетилен низького тиску має в 5 разів нижче, ніж полімер, отриманий під високим тиском.

Отримання продукції ПНД

Отриманий полімер високої щільності володіє цінними для промисловості властивостями. Матеріал легко розм’якшується без втрати властивостей і допускає виготовлення виробу усіма доступними способами:

  • екструзією;
  • видувом;
  • литтям під тиском.

Способом екструзії можна отримувати спеціальну листову мембранну продукцію. Цим способом виготовляють деталі, механізми, конвеєрні стрічки, деталі для гідроізоляції. На екструзії грунтується виробництво труби з поліетилену низького тиску.

Видувати з отриманого шляхом розігріву пластичного матеріалу можна різні ємності і пакети. Фітинги для створення контурів для транспортування води або газу отримують способом лиття.

Отримані поліетиленові плівки вельми різноманітні. Матеріал високої щільності дозволив застосувати нові способи стерилізації харчових продуктів і теплової обробки їх в плівці. Поліетиленова плівка має безліч модифікацій, може бути використана в різних галузях упаковки і як ізоляційний матеріал, створюючи покриття проводів в кабельної продукції.

Використання геотекстилю робить дорожнє покриття стійкий до розтріскування. Зміцнення укосів, кюветів при створенні трас теж проводиться з використанням армуючого ПОН, щоб покриття не втрачало форму.

Трубна продукція

Створити виробництво труб високої щільності можна, маючи площею близько 100 м*. Щоб організувати виготовлення буде потрібно принципова схема, що включає обладнання:

  • екструдер;
  • матрицю;
  • витяжний пристрій;
  • охолоджувальну камеру, вузол маркування;
  • наматывающий верстат або різання.

Але щоб отримати продукцію, що відповідає нормативам, необхідно налагодити температурний, швидкісний і охолоджуючий режими лінії. Таким чином, труба з поліетилену низького тиску виходить суцільнотягнені, з заданими геометричними розмірами.

Отримана продукція повинна відповідати вимогам ГОСТ 18599 2001. Згідно з цими нормативами, труби з матеріалу високої щільності застосовуються замість сталевих. Їх застосування виправдане з економічних і технологічних показників на напірних і самопливних лініях:

  • в системах холодного водопостачання;
  • у контурах каналізації;
  • в дренажних і поливних контурах;
  • у газових системах з низьким тиском.

Вимоги до труб

Поліетиленові труби для водопостачання поставляються окремими екземплярами по 12 метрів або в бухтах. При цьому труби несуть маркування обов’язкової суцільною синьою смуги, якщо вони призначені для водопостачання. Труби повинні бути абсолютно гладкими, не мати раковин, тріщин. Всі напірні труби для водопостачання мають гігієнічні сертифікати. Вони випускаються тільки чорного кольору.

Маркування на трубі включає показник діаметра труби і товщини стінок, Показник стійкості внутрішнього тиску.

Експлуатаційна привабливість труб ПНД

Поліетилен низького тиску в основному застосовується для виробництва труб. Дуже низька вартість матеріалу, дозволяє використовувати його при прокладанні ліній холодного водопостачання, включаючи і подачу питної води. Напірні водоводи з поліетилену високої щільності надійні і довговічні. Заміна сталевих труб на поліетиленові лінії високої щільності має переваги. Застосування термопласту дозволить створити трубопровід, не змінює умовний прохід з роками, так як в трубах немає внутрішнього заростання.

Низький вага труб полегшує їх доставку на об’єкт і укладання. Стикувальні шви не піддаються корозії і не змінюють структуру з часом. Труби з поліетилену високої щільності коштують дешевше не тільки металевих, але і з інших термопластів.

Застосування труб у місцях можливого промерзання не принесе руйнування матеріалу. Після відновлення плинності, напірні труби залишаться в робочому стані, що не буває при використанні сталевих виробів.

Недоліки ПНД

Для монтажу труб потрібні спеціальні зварні апарати і фурнітура. У сталевих і чавунних труб велика стійкість при посуванні грунту, якщо прокладка траси ведеться в траншею. Труби з поліетилену не мають стійкості до ультрафіолетового опромінення, їх структура руйнується. Встановлювати труби з ПНД не можна на водоводи, де можлива подача агентів з підвищеною температурою.

Використання ПНД в дорожньому будівництві

Виробництво спеціальних конструкцій для укладання в дорожнє полотно із застосуванням ПНД високої щільності розширюється. Це пов’язано з тим, що для виробу можна використовувати вторинний матеріал, якого багато скрізь. Отримані гранули завантажують в екструдер і отримують сіткову структуру необхідного профілю. Покладений в полотно або на укоси каркас дозволяє утримати ґрунт як в опалубці.

Таким чином, створюють невелике виробництво геоматериала, решіток різних розмірів. Так, якщо на укіс потрібна одна конструкція, то для укладання під асфальт зовсім інша. Але в результаті виходить рівне дорожнє покриття без тріщин, так як геосітка створює додаткову міцність і опір деформації.

Не менше застосування знаходять огорожі для ландшафтного дизайну, виробництво яких налагоджено за подібною технологією. Створення конструкцій з вторинної сировини вирішує проблему з відходами. Без переробки поліетилен не розкладається десятиліттями.

Залишити відповідь