Խողովակ (ոռոգման համար)

Բարձր խտության պոլիէթիլեն, անգլերեն անվանումը «Բարձր խտության պոլիէթիլեն» կամ «HDPE» կարճ է։HDPE-ն բարձր բյուրեղային, ոչ բևեռային ջերմապլաստիկ խեժ է:Բնօրինակ HDPE-ի տեսքը կաթնային սպիտակ է, իսկ բարակ հատվածը որոշակի չափով կիսաթափանցիկ է:PE-ն գերազանց դիմադրություն ունի կենցաղային և արդյունաբերական քիմիական նյութերի մեծ մասի նկատմամբ:Քիմիական նյութերի որոշ տեսակներ կարող են առաջացնել քիմիական կոռոզիա, ինչպիսիք են քայքայիչ օքսիդանտները (խտացված ազոտաթթու), անուշաբույր ածխաջրածինները (քսիլեն) և հալոգենացված ածխաջրածինները (ածխածնի տետրաքլորիդ):Պոլիմերը ոչ հիգրոսկոպիկ է և ունի լավ ջրի գոլորշի դիմադրություն և կարող է օգտագործվել փաթեթավորման նպատակներով:HDPE-ն ունի լավ էլեկտրական հատկություններ, հատկապես մեկուսացման բարձր դիէլեկտրական ուժը, ինչը այն դարձնում է շատ հարմար լարերի և մալուխների համար:Միջին և բարձր մոլեկուլային քաշի դասակարգերն ունեն հիանալի ազդեցության դիմադրություն, նույնիսկ սենյակային և նույնիսկ -40F ցածր ջերմաստիճանի դեպքում:

HDPE-ն ջերմապլաստիկ պոլիոլեֆին է, որն արտադրվում է էթիլենի համապոլիմերացման արդյունքում:Չնայած HDPE-ն թողարկվել է 1956 թվականին, այս պլաստիկը դեռ հասուն մակարդակի չի հասել:Ընդհանուր նշանակության այս նյութը մշտապես զարգացնում է իր նոր կիրառությունները և շուկաները:

Հիմնական հատկանիշները

HDPE-ն ոչ բևեռային ջերմապլաստիկ խեժ է՝ բարձր բյուրեղականությամբ:Բնօրինակ HDPE-ի տեսքը կաթնային սպիտակ է, իսկ բարակ հատվածը որոշակի չափով կիսաթափանցիկ է:PE-ն գերազանց դիմադրություն ունի կենցաղային և արդյունաբերական քիմիական նյութերի մեծ մասի նկատմամբ:Քիմիական նյութերի որոշ տեսակներ կարող են առաջացնել քիմիական կոռոզիա, ինչպիսիք են քայքայիչ օքսիդանտները (խտացված ազոտաթթու), անուշաբույր ածխաջրածինները (քսիլեն) և հալոգենացված ածխաջրածինները (ածխածնի տետրաքլորիդ):Պոլիմերը ոչ հիգրոսկոպիկ է և ունի լավ ջրի գոլորշի դիմադրություն և կարող է օգտագործվել փաթեթավորման նպատակներով:HDPE-ն ունի լավ էլեկտրական հատկություններ, հատկապես մեկուսացման բարձր դիէլեկտրական ուժը, ինչը այն դարձնում է շատ հարմար լարերի և մալուխների համար:Միջին և բարձր մոլեկուլային քաշի դասակարգերն ունեն հիանալի ազդեցության դիմադրություն, նույնիսկ սենյակային և նույնիսկ -40F ցածր ջերմաստիճանի դեպքում:HDPE-ի տարբեր դասակարգերի եզակի բնութագրիչները չորս հիմնական փոփոխականների պատշաճ համակցությունն են՝ խտություն, մոլեկուլային քաշ, մոլեկուլային քաշի բաշխում և հավելումներ:Հատուկ հատկություններով հարմարեցված պոլիմերներ արտադրելու համար օգտագործվում են տարբեր կատալիզատորներ:Այս փոփոխականների համակցությունը արտադրում է HDPE գնահատականներ տարբեր նպատակների համար.կատարման մեջ լավագույն հավասարակշռության հասնելը.

խտությունը

Սա հիմնական փոփոխականն է, որը որոշում է HDPE-ի բնութագրերը, թեև նշված չորս փոփոխականները իսկապես ազդում են միմյանց վրա:Էթիլենը պոլիէթիլենի հիմնական հումքն է։Մի քանի այլ կոմոնոմերներ, ինչպիսիք են 1-բութենը, 1-հեքսենը կամ 1-օկտենը, նույնպես հաճախ օգտագործվում են պոլիմերների աշխատանքը բարելավելու համար:HDPE-ի համար վերը նշված մի քանի մոնոմերների պարունակությունը սովորաբար չի գերազանցում 1%-2%-ը:Կոմոնոմերի ավելացումը մի փոքր նվազեցնում է պոլիմերի բյուրեղությունը:Այս փոփոխությունը սովորաբար չափվում է խտությամբ, որը գծային կապ ունի բյուրեղականության հետ։Միացյալ Նահանգների ընդհանուր դասակարգումը համապատասխանում է ASTM D1248-ին, իսկ HDPE-ի խտությունը 0,940 գ/։C-ից բարձր;MDPE-ի խտության միջակայքը 0,926-0,940 գ/CC է:Այլ դասակարգումները երբեմն դասակարգում են MDPE որպես HDPE կամ LLDPE:Հոմոպոլիմերներն ունեն ամենաբարձր խտությունը, ամենաբարձր կոշտությունը, լավ թափանցելիությունը և հալման ամենաբարձր կետը, բայց ընդհանուր առմամբ ցածր դիմադրություն ունեն շրջակա միջավայրի սթրեսի ճեղքումին (ESCR):ESCR-ը PE-ի կարողությունն է դիմակայելու մեխանիկական կամ քիմիական սթրեսի հետևանքով առաջացած ճաքերին:Ավելի բարձր խտությունը սովորաբար բարելավում է մեխանիկական ուժը, ինչպիսիք են առաձգական ուժը, կոշտությունը և կարծրությունը.ջերմային հատկություններ, ինչպիսիք են փափկացման կետի ջերմաստիճանը և ջերմային աղավաղման ջերմաստիճանը;և անթափանցելիություն, օրինակ՝ օդի թափանցելիություն կամ ջրային գոլորշի թափանցելիություն։Ավելի ցածր խտությունը բարելավում է ազդեցության ուժը և E-SCR:Պոլիմերների խտության վրա հիմնականում ազդում է կոմոնոմերների ավելացումը, բայց ավելի քիչ՝ մոլեկուլային քաշը։Բարձր մոլեկուլային քաշի տոկոսը մի փոքր նվազեցնում է խտությունը:Օրինակ, հոմոպոլիմերներն ունեն տարբեր խտություններ մոլեկուլային կշիռների լայն շրջանակում:

Արտադրություն և կատալիզատոր

PE-ի արտադրության ամենատարածված մեթոդը ցեխի կամ գազաֆազային մշակման միջոցով է, իսկ մի քանիսը արտադրվում են լուծույթի փուլային մշակման միջոցով:Այս բոլոր գործընթացները էկզոթերմիկ ռեակցիաներ են, որոնք ներառում են էթիլենի մոնոմեր, ա-օլեֆինի մոնոմեր, կատալիզատոր համակարգ (կարող է լինել մեկից ավելի միացություններ) և տարբեր տեսակի ածխաջրածնային նոսրիչներ:Ջրածինը և որոշ կատալիզատորներ օգտագործվում են մոլեկուլային քաշը վերահսկելու համար:Կլուրային ռեակտորը, ընդհանուր առմամբ, խառնված տանկ է կամ ավելի հաճախ օգտագործվող լայնածավալ օղակային ռեակտոր, որի մեջ ցեխը կարող է շրջանառվել և խառնվել:Երբ էթիլենը և կոմոնոմերը (ըստ անհրաժեշտության) շփվում են կատալիզատորի հետ, ձևավորվում են պոլիէթիլենային մասնիկներ։Լուծիչը հեռացնելուց հետո պոլիէթիլենային հատիկները կամ փոշու հատիկները չորանում են, և հավելումները ավելացվում են ըստ դեղաչափի՝ գնդիկների արտադրության համար:Ժամանակակից արտադրական գիծը մեծ ռեակտորներով երկու պտուտակային էքստրուդատորներով կարող է ժամում արտադրել ավելի քան 40,000 ֆունտ PE:Նոր կատալիզատորների մշակումը նպաստում է HDPE-ի նոր դասակարգերի կատարողականի բարելավմանը:Կատալիզատորների երկու առավել հաճախ օգտագործվող տեսակներն են՝ Philips-ի քրոմի օքսիդի վրա հիմնված կատալիզատորները և տիտանի միացություն-ալկիլ ալյումինի կատալիզատորները:Phillips կատալիզատորի կողմից արտադրված HDPE-ն ունի միջին լայնության մոլեկուլային քաշի բաշխում.տիտան-ալկիլ ալյումինի կատալիզատորն ունի մոլեկուլային քաշի նեղ բաշխում:Կրկնակի ռեակտորում նեղ MDW պոլիմերների արտադրության մեջ օգտագործվող կատալիզատորը կարող է օգտագործվել նաև MDW լայն տեսականի արտադրելու համար:Օրինակ, երկու ռեակտորները մի շարք, որոնք արտադրում են զգալիորեն տարբեր մոլեկուլային քաշի արտադրանք, կարող են արտադրել երկմոդալ մոլեկուլային քաշի պոլիմերներ, որոնք ունեն մոլեկուլային քաշի բաշխման ամբողջ շրջանակ:PE խողովակների կցամասեր

Մոլեկուլային քաշը

Ավելի բարձր մոլեկուլային քաշը հանգեցնում է պոլիմերների ավելի բարձր մածուցիկության, բայց մածուցիկությունը նույնպես կապված է թեստի ժամանակ օգտագործվող ջերմաստիճանի և կտրման արագության հետ:Ռեոլոգիան կամ մոլեկուլային քաշի չափումը օգտագործվում է նյութի մոլեկուլային քաշը բնութագրելու համար:HDPE դասարանները սովորաբար ունեն 40 000-ից 300 000 մոլեկուլային քաշի միջակայք, իսկ քաշի միջին մոլեկուլային քաշը մոտավորապես համապատասխանում է հալման ինդեքսային միջակայքին, այսինքն՝ 100-ից մինչև 0. 029/10 րոպե:Ընդհանրապես, ավելի բարձր ՄՎտ (ցածր հալման ինդեքսը MI) մեծացնում է հալման ուժը, ավելի լավ ամրությունը և ESCR, բայց ավելի բարձր ՄՎտ-ն ստիպում է վերամշակումը

Գործընթացը ավելի բարդ է կամ պահանջում է ավելի բարձր ճնշում կամ ջերմաստիճան:

Մոլեկուլային քաշի բաշխում (MWD). PE-ի WD-ն տատանվում է նեղից լայն՝ կախված օգտագործվող կատալիզատորից և մշակման գործընթացից:

Առավել հաճախ օգտագործվող MWD չափման ինդեքսը անհավասարության ինդեքսն է (HI), որը հավասար է միջին քաշի մոլեկուլային քաշին (MW)՝ բաժանված թվի միջին մոլեկուլային քաշին (Mn):Այս ցուցանիշի միջակայքը բոլոր HDPE դասարանների համար 4-30 է:Նեղ MWD-ն ապահովում է ցածր աղավաղում և բարձր ազդեցություն կաղապարման գործընթացում:Միջին և լայն MWD-ն ապահովում է մշակելիություն էքստրուզիայի գործընթացների մեծ մասի համար:Wide MWD-ը կարող է նաև բարելավել հալման ուժը և սողացող դիմադրությունը:

հավելում

Հակաօքսիդանտների ավելացումը կարող է կանխել պոլիմերի քայքայումը մշակման ընթացքում և կանխել պատրաստի արտադրանքի օքսիդացումը օգտագործման ընթացքում:Հակաստատիկ հավելումները օգտագործվում են փաթեթավորման շատ դասերում՝ նվազեցնելու շշերի կամ փաթեթավորման կպչունությունը փոշու և կեղտի հետ:Հատուկ կիրառությունները պահանջում են հատուկ հավելումների ձևակերպումներ, ինչպիսիք են պղնձի ինհիբիտորները՝ կապված մետաղալարերի և մալուխների հետ:Գերազանց եղանակային դիմադրություն և հակաուլտրամանուշակագույն (կամ արևի լույս) կարելի է ձեռք բերել հակաուլտրամանուշակագույն հավելումներ ավելացնելով:Առանց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դիմացկուն կամ ածխածնի սև PE-ի ավելացման, խորհուրդ է տրվում չշարունակել այն օգտագործել դրսում:Բարձրորակ ածխածնային սև գունանյութերը ապահովում են գերազանց ուլտրամանուշակագույն դիմադրություն և հաճախ օգտագործվում են բացօթյա ծրագրերում, ինչպիսիք են լարերը, մալուխները, տանկի շերտերը կամ խողովակները:

մշակման մեթոդներ

PE-ն կարող է արտադրվել մշակման տարբեր մեթոդների լայն տեսականիով:Օգտագործելով էթիլենը որպես հիմնական հումք, պրոպիլենը, 1-բութենը և հեքսենը՝ որպես համապոլիմեր, կատալիզատորի ազդեցությամբ ընդունվում է ցեխի պոլիմերացման կամ գազաֆազային պոլիմերացման գործընթացը, և ստացված պոլիմերը փայլատվում է, առանձնացվում, չորանում, հատիկավորվում։ և այլն Միատարր մասնիկներով պատրաստի արտադրանքի ստացման գործընթաց:Այդ թվում, ինչպիսիք են թերթի արտամղումը, թաղանթի արտամղումը, խողովակի կամ պրոֆիլի արտամղումը, փչող ձևավորումը, ներարկման ձևավորումը և պտտվող ձևավորումը:

▲ Էքստրուզիա. Էքստրուզիայի արտադրության համար օգտագործվող դասարանը սովորաբար ունի հալման ինդեքս 1-ից պակաս և միջինից մինչև լայն MWD:Մշակման ընթացքում ցածր MI կարող է ձեռք բերել համապատասխան հալման ուժ:Ավելի լայն MWD դասարաններն ավելի հարմար են արտամղման համար, քանի որ դրանք ունեն ավելի բարձր արտադրության արագություն, ցածր ճնշում և հալոցքի կոտրման միտում:

PE-ն ունի արտամղման բազմաթիվ ծրագրեր, ինչպիսիք են լարերը, մալուխները, գուլպաները, խողովակները և պրոֆիլները:Խողովակների կիրառությունները տատանվում են բնական գազի փոքր հատվածի դեղին խողովակներից մինչև արդյունաբերական և քաղաքային խողովակաշարերի համար 48 դյույմ տրամագծով հաստ պատերով սև խողովակներ:Մեծ տրամագծով խոռոչ պատի խողովակների օգտագործումը որպես բետոնից և այլ կոյուղու խողովակներից պատրաստված անձրևաջրերի դրենաժային խողովակների փոխարինում արագորեն աճում է:

Թերթ և ջերմային ձևավորում. Շատ մեծ պիկնիկի սառնարանների ջերմաֆորմատավոր երեսպատումը պատրաստված է PE-ից, որը ամուր է, թեթև և դիմացկուն:Թերթային և ջերմային ձևավորված այլ արտադրանքները ներառում են ցեխակապեր, տանկի երեսպատումներ, թավայի պաշտպանիչներ, առաքման տուփեր և տանկեր:Արագ աճող թիթեղների կիրառման մեծ թվով ցանքածածկ կամ լճակի հատակի գյուղեր են, որոնք հիմնված են MDPE-ի ամրության, քիմիական դիմադրության և անթափանցելիության վրա:

▲Փչող ձևավորում. Միացյալ Նահանգներում վաճառվող HDPE-ի ավելի քան 1/3-ն օգտագործվում է փչող ձևավորման համար:Դրանք տատանվում են՝ սպիտակեցնող, շարժիչային յուղ, լվացող միջոց, կաթ և թորած ջուր պարունակող շշերից մինչև մեծ սառնարաններ, ավտոմեքենաների վառելիքի բաքեր և տարաներ:Հարվածային ձևավորման դասակարգերի բնութագրերը, ինչպիսիք են հալման ուժը, ES-CR և ամրությունը, նման են թիթեղների և ջերմային ձևավորման համար օգտագործվողներին, ուստի կարող են օգտագործվել նմանատիպ դասարաններ:

Ներարկման ներարկման ձևավորումը սովորաբար օգտագործվում է դեղամիջոցների, շամպունների և կոսմետիկայի փաթեթավորման համար ավելի փոքր տարաներ պատրաստելու համար (16 ունցից պակաս):Այս գործընթացի առավելություններից մեկն այն է, որ արտադրական շշերը ինքնաբերաբար կտրվում են՝ առանց հետավարտական ​​քայլերի անհրաժեշտության, ինչպիսին է ընդհանուր փչով ձուլումը:Թեև որոշ նեղ MWD դասարաններ օգտագործվում են մակերեսի հարդարման բարելավման համար, սովորաբար օգտագործվում են միջինից լայն MWD դասարաններ:

▲ Ներարկման ձևավորում. HDPE-ն անհամար կիրառություններ ունի՝ սկսած բազմակի օգտագործման բարակ պատերով ըմպելիքի բաժակներից մինչև 5-gsl բանկա, որոնք սպառում են ներքին HDPE-ի 1/5-ը:Ներարկման համաձուլվածքների դասարանները հիմնականում ունեն հալման ինդեքս 5-10:Գոյություն ունեն կոշտության և ավելի ցածր հեղուկության աստիճաններ և ավելի բարձր հեղուկության աստիճաններ՝ մշակելիությամբ:Օգտագործումը ներառում է ամենօրյա կարիքներ և սննդի բարակ պատերով փաթեթավորում;կոշտ և դիմացկուն սննդի և ներկերի բանկա;բարձր դիմադրություն շրջակա միջավայրի սթրեսի ճեղքման կիրառություններին, ինչպիսիք են շարժիչի վառելիքի փոքր տանկերը և 90 գալարանոց աղբամանները:

▲ Պտտվող ձևավորում. Այս մշակման մեթոդը օգտագործող նյութերը հիմնականում մանրացված են փոշի նյութերի մեջ, որոնք հալվում և հոսում են ջերմային ցիկլում:Rotomolding-ը օգտագործում է երկու տեսակի PE՝ ընդհանուր նշանակության և խաչաձեւ կապակցվող:Ընդհանուր նշանակության MDPE/HDPE-ն սովորաբար ունի 0,935-ից մինչև 0,945 գ/CC-ի խտություն, նեղ MWD-ով, այնպես որ արտադրանքն ունի բարձր ազդեցություն և նվազագույն աղավաղում, և դրա հալման ինդեքսը հիմնականում 3-8-ի սահմաններում է:MI-ի բարձրագույն դասակարգերը սովորաբար հարմար չեն, քանի որ դրանք չունեն ռոտոմոլացված արտադրանքներից սպասվող ազդեցության և շրջակա միջավայրի սթրեսային ճաքերի դիմադրությունը:

Բարձր արդյունավետությամբ պտտվող կաղապարման հավելվածները օգտագործում են դրա քիմիապես խաչաձև կապակցվող դասակարգերի եզակի հատկությունները:Այս դասարաններն ունեն լավ հոսունություն ձուլման ցիկլի առաջին մասում, այնուհետև խաչաձև կապակցում են՝ ձևավորելու իրենց գերազանց շրջակա միջավայրի սթրեսային ճեղքերի դիմադրությունը և ամրությունը:Հագնվելու դիմադրություն և եղանակային դիմադրություն:Խաչաձև կապակցվող PE-ն հարմար է միայն մեծ տարաների համար՝ սկսած 500 գալարի տարողությամբ տարբեր քիմիական նյութեր տեղափոխելու համար մինչև 20,000 գալարիանոց գյուղատնտեսական տանկեր:

▲ Ֆիլմ. PE ֆիլմի մշակումը սովորաբար օգտագործում է սովորական փչված ֆիլմի մշակում կամ հարթ արտամղման մշակում:PE-ի մեծ մասը օգտագործվում է ֆիլմի համար, հասանելի են ընդհանուր ցածր խտության PE (LDPE) կամ գծային ցածր խտության PE (LLDPE):HDPE ֆիլմերի դասակարգերը սովորաբար օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ պահանջվում է գերազանց ձգվողություն և գերազանց անթափանցելիություն:Օրինակ, HDPE ֆիլմը հաճախ օգտագործվում է ապրանքային տոպրակների, մթերային պարկերի և սննդի փաթեթավորման համար:

Արտադրանքի կատարումը

Բարձր խտության պոլիէթիլենը ոչ թունավոր, անճաշակ և անհոտ սպիտակ մասնիկներ է, որոնց հալման կետը կազմում է մոտ 130°C և հարաբերական խտությունը 0,941-ից մինչև 0,960:Այն ունի լավ ջերմային և սառը դիմադրություն, լավ քիմիական կայունություն, բարձր կոշտություն և ամրություն և լավ մեխանիկական ուժ:Դիէլեկտրիկ հատկությունները և շրջակա միջավայրի սթրեսի ճաքերի դիմադրությունը նույնպես լավ են:

Փաթեթավորում և պահեստավորում

Պահպանման ընթացքում հեռու պահեք հրդեհից և ջերմամեկուսացումից:Պահեստը պետք է պահել չոր և կոկիկ։Խստիվ արգելվում է խառնել ցանկացած աղտոտվածության, արևի լույսի և անձրևի մեջ։Տրանսպորտը պետք է պահվի մաքուր, չոր, ծածկված վագոններում կամ խցիկներում, և չպետք է լինեն սուր առարկաներ, ինչպիսիք են երկաթե մեխերը:Խառը փոխադրումը դյուրավառ անուշաբույր ածխաջրածինների, հալոգենացված ածխաջրածինների և այլ օրգանական լուծիչների հետ խստիվ արգելվում է:

վերամշակել և նորից օգտագործել

HDPE-ն պլաստիկի վերամշակման շուկայի ամենաարագ աճող մասն է:Դա հիմնականում պայմանավորված է նրա հեշտ վերամշակմամբ, նվազագույն քայքայման բնութագրերով և փաթեթավորման նպատակներով կիրառությունների մեծ քանակով:Հիմնական վերամշակումը վերամշակված նյութերի 25%-ի վերամշակումն է, ինչպես օրինակ՝ հետսպառողական վերամշակվող նյութերը (PCR), մաքուր HDPE-ով, որպեսզի շշեր պատրաստեն, որոնք շփվում են սննդի հետ:

Ջրամատակարարման PE խողովակները ավանդական պողպատե խողովակների և ՊՎՔ խմելու ջրի խողովակների փոխարինող արտադրանքն են: