Lineaarinen polyeteeni: kuvaus, tekniset tiedot, sovellus

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Lineaarista matalatiheyksistä polyeteeniä käytetään nykyään laaj alti, koska sen ominaisuuksia ovat lujuus, taipuisuus ja joustavuus. Tällaisten materiaalien käyttö on kysyntää, koska sillä on mahdollista saavuttaa korkeita tuloksia alhaisilla kustannuksilla.

Polymeerien ominaisuudet

Lineaarisen materiaalin ominaisuudet mahdollistavat sen käytön paitsi teollisuudessa myös jokapäiväisessä elämässä. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat seuraavat:

• Ominaisuudet, kuten höyrysulku ja vedenpitävyys, sopivat hyvin elintarvikkeiden pitkäaikaiseen säilytykseen menettämättä kosteutta tänä aikana.
• Materiaali sietää täydellisesti lähes kaikkien orgaanisten liuottimien vaikutuksia. Joidenkin yhdisteiden vaikutus on mahdollista vain tietyissä olosuhteissa, esimerkiksi yli 60 celsiusasteen lämpötilassa.
• Lineaarisen polyeteenin suuren elastisuuden ansiosta siitä voidaan tehdä ohuita ja jopa ultraohuita kalvoja.
• Hyvä UV-kestävyyssäteet.
• Suuri iskunkestävyys.
• Korkeasta suorituskyvystä huolimatta sen kustannukset ovat melko alhaiset.

Toisenlainen aine

On olemassa toinenkin lineaaripolyeteenin tyyppi – korkeapaine. Näiden kahden materiaalityypin ominaisuudet ovat melko samanlaiset, mutta toisella on suurempi lujuus. Lisäksi se kestää paremmin myös mekaanista kuormitusta sekä orgaanisten nesteiden ja korkeiden lämpötilojen vaikutuksia. Kuitenkin samalla sillä on myös haittapuoli, joka piilee polyeteenin pienemmässä plastisuudesta. Toinen suuritiheyksisen lineaarisen polyeteenin ominaisuus on, että se valmistetaan monikerroksisena, mikä lisää huomattavasti valmiin tuotteen lujuutta. Tästä syystä sitä voidaan käyttää paineistetuissa ympäristöissä.

Siellä on pieni haitta, joka koskee molempia tuotetyyppejä - tämä on melkein täydellinen hajoamisen puuttuminen. Tämän vuoksi sinun on hävitettävä käytetyt materiaalit itse.

Yleiset ominaisuudet

Lineaarisen polyeteenin tärkein ominaisuus on sen tiheys. Juuri tämä ominaisuus vaikuttaa aineen rakenteeseen ja siten sen soveltamisalaan. Jos materiaalin tiheys on erilainen, myös sen rakenne on hyvin erilainen. Suuremman tiheyden omaavalla polymeerillä on myös tiheämpi hilarakenne. Hilan tiheyden lisääntyminen johtaa tuotteen lujuuden kasvuun, mutta samalla pieneneeoptisen tyypin ominaisuudet. Lineaarisen polyeteenin tiheys voi olla paitsi pieni myös suuri.

Materiaalituotanto

Lineaarista polyeteeniä käytetään hyvin usein teollisuudessa, koska sen kemiallinen kestävyys on erittäin korkea. Useimmiten tästä materiaalista valmistetaan erilaisia säiliöitä. Nykyään käytetään kolmen tyyppistä LDL-tuotantoa.

• Ensimmäistä menetelmää kutsutaan suspensiopolymeroinniksi. Tässä tapauksessa valmistusprosessi tapahtuu tietynlaisessa suspensiossa, johon lisätään katalyyttejä. Tässä tapauksessa koostumusta on sekoitettava jatkuvasti. Tässä tapauksessa voit saada koostumuksen, jolla on täysin homogeeninen rakenne, mutta joka sisältää samalla stabilointiainejäämiä.
• Toinen tyyppi on liuostyyppinen polymerointi. Tämän menetelmän ominaisuus on, että lineaarista polyeteeniä valmistetaan säilyttäen tietty lämpötila, 60 - 130 celsiusastetta. Tämän seurauksena voit saada materiaalia, joka kestää täydellisesti hankausta ja jolla on korkea sitkeys. Katalyytin valinnassa on kuitenkin ongelma, koska korkeissa lämpötiloissa monet aineet alkavat osallistua kemiallisiin reaktioihin.
• Kolmas tyyppi on vanhin tuotantomenetelmä, jota kutsutaan diffuusiota käyttäväksi kaasufaasipolymeroinniksi. Tällä menetelmällä voit saada materiaalin, joka erottuu puhtaudesta, mutta samalla se ei ole yhtenäinen.koostumus, joka aiheuttaa erilaisia reaktioita eri alueilla, samaan koostumukseen.

On syytä huomata, että millä tahansa menetelmällä LDL saadaan rakeina. Materiaalin lämpökäsittelyä käytetään lopullisen muotonsa saamiseksi.

Suuritiheyksinen polyeteeni

Suuritiheyksinen polyeteeni valmistetaan eri tekniikalla. Tässä käytetään menetelmää aineen, kuten eteenin, polymeroimiseksi autoklaavissa tai reaktorissa. Tämän prosessin suorittamiseksi eteeni on lämmitettävä 700 celsiusasteen lämpötilaan, minkä jälkeen se on syötettävä 25 MPa:n paineessa reaktorin ensimmäiseen osaan. Tässä tapauksessa on oltava happea ja alustus. Reaktorin ensimmäisessä osassa aine kuumenee vielä enemmän, jopa 1800 celsiusasteeseen.

Tämän lämpötilan saavuttamisen jälkeen materiaali menee reaktorin toiseen osaan, jossa lämpötila laskee 190-300 asteeseen ja paine nousee 130-250 MPa:aan. Tässä, sellaisissa olosuhteissa, tapahtuu polymeroitumista. On tärkeää lisätä, että pieni prosenttiosuus alustuksesta on mukana lopputuotteessa.

LDL-tyypit

Nykyään matalatiheyksistä polyeteeniä käytetään melko laaj alti ja useimmiten erilaisten kalvojen valmistukseen. Tunnetaan useita materiaalityyppejä.

• Valettu polyeteeni. Sitä käytetään pääasiassa kuuman ruoan pakkaamiseen. Tätä helpottaa korkea plastisuus, korkeakosteuden ja lämpötilan kestävyys.
• Kelvopolyeteeni. Tätä lajiketta käytetään yleensä erilaisten laukkujen valmistukseen, joille on ominaista korkea elastisuus.
• Pyörityspolyeteeni. Käytetään säiliöiden valmistukseen, joille on ominaista kemiallinen neutraalisuus.

Lineaarinen polyeteeni LLDPE

Tällainen matalatiheyksinen aine, jolle on ominaista se, että sen rakenne koostuu suuresta määrästä lyhyitä oksia. Pääasiallinen lähde tämän aineen saamiseksi on eteenin ja olefiinin kopolymerointiprosessi.

Tällaisten polyeteenien pääasiallinen käyttöalue on kalvot, joilla on pieni ja keskisuuri turvamarginaali. Erottuva piirre on, että tällainen materiaali on erityisesti suunniteltu käytettäväksi korkean lämpötilan ympäristössä korkealla suorituskyvyllä. Lämpötila, jonka tällaisesta kalvosta valmistettu tuote voi kestää, on -20 - +60 celsiusastetta. Sillä on myös korkea pakkaskestävyys ja sitä voidaan käyttää elintarvikepakkausten valmistukseen.

Lineaarinen laajennus

Polyeteenin eri ominaisuuksien joukossa lineaarinen laajeneminen on myös erittäin tärkeä rooli. Jos esimerkiksi vertaamme näitä kertoimia metallille ja polyeteenille, niin toisessa se on 14 kertaa suurempi. Jos kuperan tyypin pinta on peitetty polyeteenikalvolla, tämän kertoimen eron vuoksi tarttuvuus muuttuu suuresti, se kasvaa.

Yhteenvetona kaikki edellä mainitut asiat käyvät ilmi, että polyeteenissäon tullut yhä suositummaksi viime aikoina. Tätä helpottaa se, että sen valmistukseen kuluu vähemmän rahaa, minkä vuoksi sen kustannukset ovat paljon alhaisemmat kuin esimerkiksi metallin, mutta samalla sen suorituskyky on melko korkea. Lisäksi siitä voidaan valmistaa erilaisia säiliöitä, joita voidaan käyttää sekä teollisuudessa että elintarviketeollisuudessa.