Изготовленние химически сшитого вспененного полиэтилена

Полиэтилен широко используется в быту и на производстве. Это доступный, недорогой в получении продукт полимеризации этилена, обладающий рядом свойств, делающих его практически незаменимым во многих областях жизни: водостойкость, коррозионная стойкость, химическая инертность, способность выдерживать высокие температуры. Свойства конечного продукта напрямую зависят от исходных материалов и методов их обработки. Для улучшения свойств полиэтилена используется технология сшивки.

Сшивка - это процесс, протекающий на молекулярном уровне и позволяющий. Вследствие изменения молекулярной структуры вещества, происходит изменение физических свойств получаемого продукта без изменения его химического состава.

Углерод-водородные связи полиэтилена не достаточно прочные сами по себе. В процессе сшивки молекулы образуют ячеистые сетки в трехмерном пространстве, увеличивающие общую прочность материала. Существует несколько методик данной технологии. Одна из них - химическая сшивка.

Изготовление химически сшитого вспененного полиэтилена.

Технология изготовления предполагает два этапа:

  1. Гранулированный полиэтилен смешивается с реактивом для сшивания (перекись дикумила), пенообразующими компонентами, необходимыми красителями или другими добавками.
  2. Получившуюся смесь нагревают. Сшивающие компоненты вступают в реакцию с молекулами полиэтилена и образовывают прочные связи. Расплавленный композит под давлением подают в формы и охлаждают.


Химически сшитый вспененный полиэтилен обладает большей эластичностью, повышенными водоотталкивающими свойствами и прочностью. ТАкой материал используется для производства термоусаживющих изолирующих перчаток и трубок, водопроводных труб, пленки, используемой для вакуумной упаковки продуктов

Изготовление газовспененного полиэтилена

Газовспененный полиэтилен представляет собой синтетический эластичный материал из полимеров этилена с пористой структурой, обладающий хорошими теплоизоляционными и амортизационными свойствами. Получил широкое применение как в быту для термоизоляции строительных конструкций и электроприборов, а так же для упаковки. Из полиэтилена изготавливается пленка для вакуумной упаковки, полиэтиленовые мешки.

Основными преимуществами вспененного полиэтилена являются пластичность, водо- и химическая стойкость, стойкость к высоким температурам до 1000 C, отсутствие токсических выделений.

В зависимости от используемых присадок и технологии изготовления конечный продукт может обладать различными свойствами и отличаться по структуре.

Технология производства

Газовспененный полиэтилен получают посредством экструзии вспененной смеси полимеров или литья под давлением. Технология получения готового продукта включает в себя несколько этапов:
Полиэтилен низкой плотности в гранулах подается в специальный бункер, где подвергается нагреву до температуры 115 C для расплавления и получения однородной массы.
Для насыщения расплавленной массы газом и получения необходимой структуры материала, в камеру подается азот или углекислый газ.

Газообразная среда в камере может создаваться двумя способами:

  • физический метод газообразования. При этом методе газ выделяется в процессе кипения жидкостей. Такой метод налагает свои ограничения на использование оборудования, т.к. кипение может привести к взрыву или пожару.
  • химический метод газообразования. Газ получается в результате термического разложения тех или иных веществ. Так же эти вещества могут являться присадками, влияющими на свойства и структуру получаемого полиэтилена. Такой метод более затратный, но при этом не требует дополнительного оборудования и не является пожаро или взрывоопасным.

Камера с расплавленной смесью полиэтилена и газа непрерывно вращается, обеспечивая однородность массы. Смесь становится довольно текучей. На этом этапе регулируя показатели температуры и давления в камере можно получить разную структуру пористости конечного материала. Процесс формования включает в себя разбрызгивание получившейся полиэтилено-газовой смеси в формы с последующим охлаждением и извлечением готового изделия.

Пенополиэтилен может выпускаться как отдельными листами, так иметь одно или двухстороннее покрытие из синтетической ткани или пленки. Для улучшения теплоизоляционных свойств листы покрываются фольгой.

Изготовление физически сшитого вспененного полиэтилена

Вспененный полиэтилен широко используется в различных областях деятельности человека. Хорошие показатели термостойкости, влагостойкости, низкая способность к коррозии, теплоизоляционные качества, экологичность и долговечность делают его востребованным при упаковке, производстве полимерных трубок, изоляции электроприборов, строительстве. Полиэтилен используется в быту и в пищевой промышленности в качестве термоусаживаемой пленки для вакуумной упаковки и полиэтиленовых пакетов.

В зависимости от применяемых газообразующих агентов, выбранного режима давления и температуры получают итоговый продукт с различными физико-механическими свойствами. Для улучшения свойств пенополиэтилена существуют методы, позволяющие влиять на структуру вещества на молекулярном уровне. Такие методы называются сшивкой.

Физическая сшивка полиэтилена

Углерод-водородные связи полиэтилена недостаточно крепки. Физическая сшивка предполагает облучение готового материала при помощи радиации. Поток электронов, физически взаимодействуя с молекулами материала, меняет их взаимное расположение, упрочняя существующие связи.

Технология изготовления

Сырьем для производства служит полиэтилен высокого давления. Гранулированное сырье разогревается до температуры плавления, смешивается с красителями и пенообразующим агентом, затем расплавленная масса подвергается воздействию облучения.

Полученный композит вспенивается за счет выделения газа реагентами, перемешивается в печи до однородности и формуется.

Благодаря физическому сшиванию полиэтилен приобретает упругость, стойкость к механическим нагрузкам и температурным изменениям в диапазоне от -60 до +100 градусов

Изготовление полиэтиленовых мешков

Полиэтиленовые мешки получили широкое распространение во многих сферах жизнедеятельности человека: в них удобно расфасовывать и хранить продукты. В бизнесе полиэтиленовые мешки с логотипом компании используются в рекламных целях. Существуют мешки из полиэтилена для мусора, технических нужд.

Технология изготовления полиэтиленовых пакетов:

При помощи экструдера формуется заготовка в виде пленки или рукава.

В качестве исходного сырья выступает полиэтилен низкого или высокого давления, расфасованный в гранулы. Он помещается в бункер экструдера и разогревается до температуры плавления. Затем под давлением полученная смесь подается в отверстия аппарата и охлаждаясь, наматывается на вал, формируя пленку. В зависимости от выбранных режимов можно получить полиэтиленовые мешки разной плотности.

На этом этапе могут быть добавлены красители для придания цвета конечному изделию. При содержании красящих веществ до 3% на общих характеристиках полиэтиленовой пленки это не отражается.

Непосредственно производство полиэтиленовых пакетов из заготовок. В зависимости от требований возможно производить пакеты, пакеты-майки, упаковочные и другие изделия.

На готовые мешки при необходимости наносятся надписи или рисунки
Пакеты или мешки фасуются в стопки или рулоны.
Отходы, получавшиеся при производстве, например, при вырубке ручек в пакетах-майках, перерабатываются и гранулируются с целью дальнейшего использования
Полиэтиленовые мешки могут быть переработаны после их использования, однако повторно используемый полиэтилен не предназначен для мешков и пакетов, непосредственно контактирующих с пищей. Такое сырье используется только для производства мешков для технических нужд или бытовых отходов.