მილი (ირიგაციისთვის)

მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი, ინგლისური სახელია "მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი", ან მოკლედ "HDPE".HDPE არის უაღრესად კრისტალური, არაპოლარული თერმოპლასტიკური ფისი.ორიგინალური HDPE-ის გარეგნობა რძიანი თეთრია, ხოლო თხელი განყოფილება გარკვეულწილად გამჭვირვალეა.PE-ს აქვს შესანიშნავი წინააღმდეგობა საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო ქიმიკატების უმეტესობის მიმართ.ქიმიკატების გარკვეულმა ტიპებმა შეიძლება გამოიწვიოს ქიმიური კოროზია, როგორიცაა კოროზიული ოქსიდანტები (კონცენტრირებული აზოტის მჟავა), არომატული ნახშირწყალბადები (ქსილენი) და ჰალოგენირებული ნახშირწყალბადები (ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი).პოლიმერი არ არის ჰიგიროსკოპიული და აქვს კარგი წყლის ორთქლის წინააღმდეგობა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას შეფუთვის მიზნებისთვის.HDPE-ს აქვს კარგი ელექტრული თვისებები, განსაკუთრებით იზოლაციის მაღალი დიელექტრიკული სიმტკიცე, რაც მას ძალიან უხდება მავთულხლართებსა და კაბელებს.საშუალო და მაღალი მოლეკულური წონის კლასებს აქვთ შესანიშნავი ზემოქმედების წინააღმდეგობა, თუნდაც ოთახის ტემპერატურაზე და თუნდაც -40F დაბალ ტემპერატურაზე.

HDPE არის თერმოპლასტიკური პოლიოლეფინი, რომელიც წარმოიქმნება ეთილენის კოპოლიმერიზაციით.მიუხედავად იმისა, რომ HDPE გამოვიდა 1956 წელს, ამ პლასტმასს ჯერ არ მიუღწევია სექსუალურ დონეზე.ეს ზოგადი დანიშნულების მასალა მუდმივად ავითარებს თავის ახალ გამოყენებას და ბაზრებს.

Ძირითადი მახასიათებლები

HDPE არის არაპოლარული თერმოპლასტიკური ფისი მაღალი კრისტალურობით.ორიგინალური HDPE-ის გარეგნობა რძიანი თეთრია, ხოლო თხელი განყოფილება გარკვეულწილად გამჭვირვალეა.PE-ს აქვს შესანიშნავი წინააღმდეგობა საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო ქიმიკატების უმეტესობის მიმართ.ქიმიკატების გარკვეულმა ტიპებმა შეიძლება გამოიწვიოს ქიმიური კოროზია, როგორიცაა კოროზიული ოქსიდანტები (კონცენტრირებული აზოტის მჟავა), არომატული ნახშირწყალბადები (ქსილენი) და ჰალოგენირებული ნახშირწყალბადები (ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი).პოლიმერი არ არის ჰიგიროსკოპიული და აქვს კარგი წყლის ორთქლის წინააღმდეგობა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას შეფუთვის მიზნებისთვის.HDPE-ს აქვს კარგი ელექტრული თვისებები, განსაკუთრებით იზოლაციის მაღალი დიელექტრიკული სიმტკიცე, რაც მას ძალიან უხდება მავთულხლართებსა და კაბელებს.საშუალო და მაღალი მოლეკულური წონის კლასებს აქვთ შესანიშნავი ზემოქმედების წინააღმდეგობა, თუნდაც ოთახის ტემპერატურაზე და თუნდაც -40F დაბალ ტემპერატურაზე.HDPE-ის სხვადასხვა კლასის უნიკალური მახასიათებლებია ოთხი ძირითადი ცვლადის სათანადო კომბინაცია: სიმკვრივე, მოლეკულური წონა, მოლეკულური წონის განაწილება და დანამატები.სხვადასხვა კატალიზატორები გამოიყენება სპეციალური თვისებების მქონე მორგებული პოლიმერების წარმოებისთვის.ამ ცვლადების კომბინაცია წარმოქმნის HDPE ხარისხებს სხვადასხვა მიზნებისთვის;შესრულებაში საუკეთესო ბალანსის მიღწევა.

სიმჭიდროვე

ეს არის მთავარი ცვლადი, რომელიც განსაზღვრავს HDPE-ს მახასიათებლებს, თუმცა აღნიშნული ოთხი ცვლადი გავლენას ახდენს ერთმანეთზე.ეთილენი არის პოლიეთილენის მთავარი ნედლეული.რამდენიმე სხვა კომონომერი, როგორიცაა 1-ბუტენი, 1-ჰექსენი ან 1-ოქტენი, ასევე ხშირად გამოიყენება პოლიმერის მუშაობის გასაუმჯობესებლად.HDPE-სთვის, ზემოაღნიშნული რამდენიმე მონომერის შემცველობა ზოგადად არ აღემატება 1%-2%.კომონომერის დამატება ოდნავ ამცირებს პოლიმერის კრისტალურობას.ეს ცვლილება ზოგადად იზომება სიმკვრივით, რომელსაც აქვს წრფივი კავშირი კრისტალურობასთან.შეერთებული შტატების ზოგადი კლასიფიკაცია შეესაბამება ASTM D1248-ს, ხოლო HDPE-ის სიმკვრივე არის 0,940 გ/.C ზემოთ;MDPE-ის სიმკვრივის დიაპაზონი არის 0,926-0,940 გ/CC.სხვა კლასიფიკაციები ზოგჯერ კლასიფიცირებს MDPE, როგორც HDPE ან LLDPE.ჰომოპოლიმერებს აქვთ ყველაზე მაღალი სიმკვრივე, უმაღლესი სიხისტე, კარგი გამტარიანობა და დნობის მაღალი წერტილი, მაგრამ ზოგადად აქვთ ცუდი წინააღმდეგობა გარემოს სტრესის გატეხვის მიმართ (ESCR).ESCR არის PE-ს უნარი გაუძლოს მექანიკური ან ქიმიური სტრესით გამოწვეულ ბზარებს.უფრო მაღალი სიმკვრივე ზოგადად აუმჯობესებს მექანიკურ სიმტკიცეს, როგორიცაა ჭიმვის სიმტკიცე, სიმტკიცე და სიმტკიცე;თერმული თვისებები, როგორიცაა დარბილების წერტილის ტემპერატურა და სითბოს დამახინჯების ტემპერატურა;და გაუვალობა, როგორიცაა ჰაერის გამტარიანობა ან წყლის ორთქლის გამტარიანობა.დაბალი სიმკვრივე აუმჯობესებს მის დარტყმის ძალას და E-SCR.პოლიმერის სიმკვრივეზე ძირითადად გავლენას ახდენს კომონომერების დამატება, მაგრამ ნაკლებად მოლეკულური წონა.მაღალი მოლეკულური წონის პროცენტი ოდნავ ამცირებს სიმკვრივეს.მაგალითად, ჰომოპოლიმერებს აქვთ სხვადასხვა სიმკვრივე მოლეკულური წონის ფართო დიაპაზონში.

წარმოება და კატალიზატორი

PE-ს წარმოების ყველაზე გავრცელებული მეთოდია ნალექის ან გაზის ფაზის დამუშავება, ხოლო რამდენიმე იწარმოება ხსნარის ფაზის დამუშავებით.ყველა ეს პროცესი არის ეგზოთერმული რეაქცია, რომელიც მოიცავს ეთილენის მონომერს, ა-ოლეფინის მონომერს, კატალიზატორის სისტემას (შეიძლება იყოს ერთზე მეტი ნაერთი) და ნახშირწყალბადის სხვადასხვა ტიპის გამხსნელებს.წყალბადი და ზოგიერთი კატალიზატორი გამოიყენება მოლეკულური წონის გასაკონტროლებლად.ნალექის რეაქტორი, როგორც წესი, არის შერეული ავზი ან უფრო ხშირად გამოყენებული ფართომასშტაბიანი მარყუჟის რეაქტორი, რომელშიც შესაძლებელია ნალექის ცირკულაცია და შერევა.როდესაც ეთილენი და კომონომერი (საჭიროებისამებრ) შედის კატალიზატორთან კონტაქტში, წარმოიქმნება პოლიეთილენის ნაწილაკები.გამხსნელის ამოღების შემდეგ პოლიეთილენის გრანულები ან ფხვნილის გრანულები აშრობენ და დანამატებს უმატებენ დოზის მიხედვით მარცვლების წარმოებისთვის.თანამედროვე საწარმოო ხაზს დიდი რეაქტორებით ორმაგი ხრახნიანი ექსტრუდერებით შეუძლია საათში 40000 ფუნტზე მეტი PE-ს გამომუშავება.ახალი კატალიზატორების შემუშავება ხელს უწყობს HDPE-ის ახალი კლასების მუშაობის გაუმჯობესებას.კატალიზატორების ორი ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტიპია Philips-ის ქრომის ოქსიდზე დაფუძნებული კატალიზატორები და ტიტანის ნაერთი-ალკილ ალუმინის კატალიზატორები.Phillips კატალიზატორის მიერ წარმოებულ HDPE-ს აქვს საშუალო სიგანის მოლეკულური წონის განაწილება;ტიტან-ალკილ ალუმინის კატალიზატორს აქვს მოლეკულური წონის ვიწრო განაწილება.კატალიზატორი, რომელიც გამოიყენება ორმაგ რეაქტორში ვიწრო MDW პოლიმერების წარმოებაში, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფართო MDW კლასის წარმოებისთვის.მაგალითად, ორ რეაქტორს სერიაში, რომლებიც აწარმოებენ მნიშვნელოვნად განსხვავებულ მოლეკულური წონის პროდუქტებს, შეუძლიათ წარმოქმნან ბიმოდალური მოლეკულური წონის პოლიმერები, რომლებსაც აქვთ მოლეკულური წონის განაწილების სრული დიაპაზონი.PE მილების ფიტინგები

Მოლეკულური წონა

უფრო მაღალი მოლეკულური წონა იწვევს პოლიმერის უფრო მაღალ სიბლანტეს, მაგრამ სიბლანტე ასევე დაკავშირებულია ტესტში გამოყენებულ ტემპერატურასა და წანაცვლების სიჩქარესთან.რეოლოგია ან მოლეკულური წონის გაზომვა გამოიყენება მასალის მოლეკულური წონის დასახასიათებლად.HDPE კლასებს ზოგადად აქვთ მოლეკულური წონის დიაპაზონი 40 000-დან 300 000-მდე და წონის საშუალო მოლეკულური წონა დაახლოებით შეესაბამება დნობის ინდექსის დიაპაზონს, ანუ 100-დან 0.029/10 წთ-მდე.ზოგადად, უფრო მაღალი მეგავატი (დნობის დაბალი ინდექსი MI) აძლიერებს დნობის ძალას, უკეთეს სიმტკიცეს და ESCR-ს, მაგრამ უფრო მაღალი მეგავატი ახდენს დამუშავებას.

პროცესი უფრო რთულია ან მოითხოვს უფრო მაღალ წნევას ან ტემპერატურას.

მოლეკულური წონის განაწილება (MWD): PE-ის WD მერყეობს ვიწროდან ფართომდე, გამოყენებული კატალიზატორისა და დამუშავების პროცესის მიხედვით.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული MWD საზომი ინდექსი არის უთანასწორობის ინდექსი (HI), რომელიც უდრის საშუალო წონის მოლეკულურ წონას (MW) გაყოფილი რიცხვის საშუალო მოლეკულურ წონაზე (Mn).ეს ინდექსის დიაპაზონი ყველა HDPE კლასისთვის არის 4-30.ვიწრო MWD უზრუნველყოფს დაბალ დეფორმაციას და მაღალ ზემოქმედებას ჩამოსხმის პროცესში.საშუალო და ფართო MWD უზრუნველყოფს დამუშავების შესაძლებლობას ექსტრუზიის უმეტესი პროცესებისთვის.Wide MWD-ს ასევე შეუძლია გააუმჯობესოს დნობის ძალა და მცოცავი წინააღმდეგობა.

დანამატი

ანტიოქსიდანტების დამატებამ შეიძლება თავიდან აიცილოს პოლიმერის დეგრადაცია დამუშავების დროს და თავიდან აიცილოს მზა პროდუქტის დაჟანგვა გამოყენებისას.ანტისტატიკური დანამატები გამოიყენება შეფუთვის მრავალ კლასში, რათა შემცირდეს ბოთლების ან შეფუთვის შეწებება მტვერთან და ჭუჭყთან.სპეციფიკური აპლიკაციებისთვის საჭიროა სპეციალური დანამატის ფორმულირებები, როგორიცაა სპილენძის ინჰიბიტორები, რომლებიც დაკავშირებულია მავთულხლართებთან და კაბელებთან.შესანიშნავი ამინდის წინააღმდეგობა და ანტი ულტრაიისფერი (ან მზის სხივები) შეიძლება მიღწეული იქნას ანტი-UV დანამატების დამატებით.ულტრაიისფერი რეზისტენტული ან ნახშირბადის შავი PE-ის დამატების გარეშე, რეკომენდებულია არ გააგრძელოთ მისი გამოყენება გარეთ.მაღალი ხარისხის ნახშირბადის შავი პიგმენტები უზრუნველყოფს შესანიშნავი UV წინააღმდეგობას და ხშირად გამოიყენება გარე აპლიკაციებში, როგორიცაა მავთულები, კაბელები, სატანკო ფენები ან მილები.

დამუშავების მეთოდები

PE შეიძლება დამზადდეს სხვადასხვა დამუშავების მეთოდების ფართო სპექტრით.ეთილენის, როგორც ძირითადი ნედლეულის, პროპილენის, 1-ბუტენის და ჰექსენის, როგორც კოპოლიმერის გამოყენებით, კატალიზატორის მოქმედებით, მიიღება პოლიმერიზაციის პროცესი ან გაზის ფაზის პოლიმერიზაციის პროცესი და მიღებული პოლიმერი ციმციმდება, გამოყოფენ, აშრობენ, გრანულებენ. და ა.შ. მზა პროდუქციის მიღების პროცესი ერთიანი ნაწილაკებით.მათ შორის, როგორიცაა ფურცლის ექსტრუზია, ფირის ექსტრუზია, მილის ან პროფილის ექსტრუზია, აფეთქებით ჩამოსხმა, ინექციური ჩამოსხმა და ბრუნვითი ჩამოსხმა.

▲ ექსტრუზია: ექსტრუზიის წარმოებისთვის გამოყენებულ ხარისხს აქვს დნობის ინდექსი 1-ზე ნაკლები და საშუალო და ფართო MWD.დამუშავების დროს, დაბალი MI შეუძლია მიიღოს შესაბამისი დნობის ძალა.უფრო ფართო MWD კლასები უფრო შესაფერისია ექსტრუზიისთვის, რადგან მათ აქვთ უფრო მაღალი წარმოების სიჩქარე, დაბალი წნევა და შემცირებული დნობის მოტეხილობის ტენდენცია.

PE-ს აქვს მრავალი ექსტრუზიის პროგრამა, როგორიცაა მავთულები, კაბელები, შლანგები, მილები და პროფილები.მილების აპლიკაციები მერყეობს მცირე განყოფილების ყვითელი მილებიდან ბუნებრივი აირისთვის, სქელკედლიანი შავი მილებიდან 48 დიუმიანი დიამეტრით სამრეწველო და ურბანული მილსადენებისთვის.დიდი დიამეტრის ღრუ-კედლიანი მილების გამოყენება, როგორც ბეტონისა და სხვა საკანალიზაციო მილებისაგან დამზადებული წვიმის წყლის სადრენაჟო მილების შემცვლელი, სწრაფად იზრდება.

ფურცელი და თერმოფორმირება: ბევრი დიდი პიკნიკის მაცივრის თერმოფორმირებადი საფარი დამზადებულია PE-სგან, რომელიც არის გამძლე, მსუბუქი და გამძლე.სხვა ფურცლისა და თერმოფორმირებული პროდუქტებია ტალახის დამცავი, სატანკო ლაინერები, ტაფის დამცავი, გადაზიდვის ყუთები და ტანკები.სწრაფად მზარდი ფურცლის აპლიკაციების დიდი რაოდენობაა მულჩის ან აუზის ქვედა სოფლები, რომლებიც დაფუძნებულია MDPE-ის სიმტკიცეზე, ქიმიურ წინააღმდეგობასა და გაუვალობაზე.

▲საფეთქლის ჩამოსხმა: შეერთებულ შტატებში გაყიდული HDPE-ის 1/3-ზე მეტი გამოიყენება აფეთქებისთვის.ეს მერყეობს ბოთლებიდან, რომლებიც შეიცავს მათეთრებელს, საავტომობილო ზეთს, სარეცხი საშუალებებს, რძეს და გამოხდილ წყალს და დამთავრებული დიდი მაცივრებით, მანქანის საწვავის ავზებით და კასრებით.დარტყმით ჩამოსხმის კლასების მახასიათებლები, როგორიცაა დნობის სიძლიერე, ES-CR და სიმტკიცე, მსგავსია ფურცლისა და თერმოფორმირებისთვის გამოყენებული აპლიკაციებისთვის, ამიტომ მსგავსი კლასების გამოყენება შესაძლებელია.

საინექციო-დარტყმით ჩამოსხმა ჩვეულებრივ გამოიყენება წამლების, შამპუნებისა და კოსმეტიკური საშუალებების შესაფუთად პატარა კონტეინერების დასამზადებლად (16 უნციაზე ნაკლები).ამ პროცესის ერთ-ერთი უპირატესობა ის არის, რომ წარმოების ბოთლები ავტომატურად იჭრება, დასრულების შემდგომი ნაბიჯების საჭიროების გარეშე, როგორიცაა ზოგადი დარტყმის ჩამოსხმა.მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ვიწრო MWD კლასები გამოიყენება ზედაპირის დასრულების გასაუმჯობესებლად, ჩვეულებრივ გამოიყენება საშუალო და ფართო MWD კლასები.

▲ ინექციური ჩამოსხმა: HDPE-ს აქვს უთვალავი გამოყენება, დაწყებული მრავალჯერადი გამოყენების თხელკედლიანი სასმელის ჭიქებით დამთავრებული 5-გსლ ქილამდე, რომელიც მოიხმარს შიდა HDPE-ს 1/5-ს.საინექციო ჩამოსხმის კლასებს ჩვეულებრივ აქვთ დნობის ინდექსი 5-10.არსებობს კლასები სიმტკიცე და დაბალი სითხისა და მაღალი სითხის კლასები დამუშავებადობით.გამოყენებაში შედის ყოველდღიური საჭიროებები და საკვების თხელკედლიანი შეფუთვა;ხისტი და გამძლე საკვებისა და საღებავის ქილა;მაღალი მდგრადობა გარემო სტრესის გატეხვის აპლიკაციების მიმართ, როგორიცაა ძრავის საწვავის პატარა ავზები და 90-გალილიანი ნაგვის ურნები.

▲ ბრუნვითი ჩამოსხმა: მასალები, რომლებიც გამოიყენება ამ დამუშავების მეთოდით, ძირითადად იშლება ფხვნილ მასალებად, რომლებიც დნება და მიედინება თერმულ ციკლში.Rotomolding იყენებს PE-ს ორ ტიპს: ზოგადი დანიშნულების და ჯვარედინი დაკავშირება.ზოგადი დანიშნულების MDPE/HDPE ჩვეულებრივ აქვს სიმკვრივე 0,935-დან 0,945 გ/CC-მდე, ვიწრო MWD-ით, ისე, რომ პროდუქტს აქვს მაღალი ზემოქმედება და მინიმალური დეფორმაცია და მისი დნობის ინდექსი ზოგადად 3-8-ის ფარგლებშია.უფრო მაღალი MI კლასები, როგორც წესი, არ არის შესაფერისი, რადგან მათ არ გააჩნიათ ზემოქმედებისა და გარემოს სტრესის ბზარების წინააღმდეგობა, რომელიც მოსალოდნელია როტომული პროდუქციისგან.

მაღალი ხარისხის მბრუნავი ჩამოსხმის აპლიკაციები იყენებს მისი ქიმიურად ჯვარედინი დაკავშირების კლასების უნიკალურ თვისებებს.ამ კლასებს აქვთ კარგი სითხე ჩამოსხმის ციკლის პირველ ნაწილში, შემდეგ კი ჯვარედინი კავშირები, რათა შექმნან მათი შესანიშნავი გარემოსდაცვითი სტრესის ბზარების წინააღმდეგობა და სიმტკიცე.აცვიათ წინააღმდეგობა და ამინდის წინააღმდეგობა.ჯვარედინი დაკავშირებადი PE განკუთვნილია მხოლოდ დიდი კონტეინერებისთვის, დაწყებული 500 გალარიანი ავზებიდან სხვადასხვა ქიმიკატების ტრანსპორტირებისთვის 20,000 გალარიან სასოფლო-სამეურნეო ავზამდე.

▲ფილმი: PE ფირის დამუშავება ზოგადად იყენებს ჩვეულებრივი აფეთქებული ფირის დამუშავებას ან ბრტყელი ექსტრუზიის დამუშავებას.PE-ს უმეტესობა გამოიყენება ფილმისთვის, ხელმისაწვდომია ზოგადი დაბალი სიმკვრივის PE (LDPE) ან ხაზოვანი დაბალი სიმკვრივის PE (LLDPE).HDPE ფირის კლასები ძირითადად გამოიყენება იქ, სადაც საჭიროა უმაღლესი გაჭიმვა და შესანიშნავი გაუვალობა.მაგალითად, HDPE ფილმი ხშირად გამოიყენება საქონლის ჩანთებისთვის, სასურსათო ჩანთებისთვის და საკვების შესაფუთად.

პროდუქტის შესრულება

მაღალი სიმკვრივის პოლიეთილენი არის არატოქსიკური, უგემოვნო და უსუნო თეთრი ნაწილაკები, დნობის წერტილით დაახლოებით 130°C და ფარდობითი სიმკვრივით 0,941-დან 0,960-მდე.მას აქვს კარგი სითბოს წინააღმდეგობა და ცივი წინააღმდეგობა, კარგი ქიმიური სტაბილურობა, მაღალი სიმტკიცე და სიმტკიცე და კარგი მექანიკური ძალა.ასევე კარგია დიელექტრიკული თვისებები და გარემოს სტრესის გატეხვის წინააღმდეგობა.

შეფუთვა და შენახვა

შენახვისას მოერიდეთ ხანძარსაწინააღმდეგო და თბოიზოლაციას.საწყობი უნდა იყოს მშრალი და მოწესრიგებული.კატეგორიულად აკრძალულია რაიმე მინარევების, მზის და წვიმის შერევა.ტრანსპორტი უნდა ინახებოდეს სუფთა, მშრალ, დახურულ ვაგონებში ან კაბინაში და არ უნდა იყოს ბასრი საგნები, როგორიცაა რკინის ლურსმნები.კატეგორიულად აკრძალულია აალებადი არომატული ნახშირწყალბადების, ჰალოგენირებული ნახშირწყალბადების და სხვა ორგანული გამხსნელების შერეული ტრანსპორტირება.

გადამუშავება და ხელახლა გამოყენება

HDPE პლასტმასის გადამუშავების ბაზრის ყველაზე სწრაფად მზარდი ნაწილია.ეს ძირითადად განპირობებულია მისი მარტივი გადამუშავებით, მინიმალური დეგრადაციის მახასიათებლებით და შეფუთვის მიზნებისთვის გამოყენების დიდი რაოდენობით.ძირითადი გადამუშავება არის გადამუშავებული მასალების 25%-ის ხელახალი გადამუშავება, როგორიცაა პოსტმომხმარებლობით გადამუშავებადი მასალები (PCR), სუფთა HDPE-ით, რათა მოხდეს ბოთლების დამზადება, რომლებიც არ არის კონტაქტში საკვებთან.

PE მილები წყალმომარაგებისთვის არის ტრადიციული ფოლადის მილების და PVC სასმელი წყლის მილების შემცვლელი პროდუქტები.