Полиэтилен низкого давления (ПНД)

В повседневной жизни человека окружает множество полиэтиленовых изделий. Одни из них используются для продуктов питания, другие только в бытовых и промышленных целях. Назначения и свойства полиэтилена зависят от вида и метода изготовления сырья.

Что такое ПНД?

Расшифровка аббревиатуры ПНД – полиэтилен низкого давления. Также можно встретить сокращение ПЭНД. Полимер производится методом полимеризации этилена под воздействием низкого давления. Молекулярная клетка вещества имеет множественные связи, которые обеспечивают повышенную плотность. Учитывая высокий показатель плотности, материал приобрел альтернативное название – полиэтилен высокой плотности. Англоязычная версия сокращения – HDPE.

Характеристики ПВП

Технические эксплуатационные параметры полиэтилена высокой плотности:

  • водонепроницаемость;
  • диэлектрические способности;
  • низкая гигроскопичность;
  • пластичность;
  • невысокий уровень плотности;
  • возможность паровой стерилизации;
  • температура плавления 110-130⁰C;
  • химическая инертность;
  • износостойкость;
  • прочность на разрыв;
  • легкий вес.

В гранулированном виде материал легко обрабатывается различными способами, что облегчает процесс производства пластмассовых изделий. Материал хорошо поддается газовому, химическому, тепловому свариванию. Порог хрупкости полимера составляет -70⁰С.

Чем отличается ПНД от ПВД?

Главным отличием ПНД от ПДВ является технология производства. Технологические параметры полимеризации разные. Основное вещество, на основе которого изготавливается полимер, газ этен. В зависимости от уровня давления в аппарате меняется структура молекулы. Готовая продукция выходит с разными физическими показателями. Чем больше плотность полимера, тем он прочнее и химически устойчивее.  
Другие отличия ПНД от ПДВ:

  • меньшая прозрачность;
  • хрупкость;
  • повышенная температура плавления;
  • водостойкость;
  • химическая сопротивляемость маслам и жирам.

Продукцию из ПНД и ПВД можно отличить по внешнему виду и на ощупь. Пакеты из материала ПНД напоминают бумагу с матовой поверхностью, легко мнутся и шуршат. За счет повышенной плотности полиэтилен выдерживает большой вес, отличается продолжительной службой. Ручки пакетов не тянутся, пока не достигнут предела прочности. Пленка ПВД более гладкая, с глянцевым блеском, не шуршит, но уступает по выносливости.

Интересный факт.

Определить полиэтилен низкого давления можно по звонкому звуку, издаваемому предметом во время удара. Остальные пластмассы звучат глухо.

Особенности изготовления ПНД

Производство полиэтилена низкого давления осуществляется с использованием следующих технологий полимеризации:

  • в суспензии;
  • в растворе;
  • путем газофазной полимеризации.

Полимеризация в растворе приобрела большее распространение.

Технологические параметры:

  • температура в пределах 80⁰C;
  • давление 0,2-0,5 МПа;
  • воздействие катализатора (органического растворителя) в течение 10-15 минут.

Из вещества удаляется растворитель путем поочередной обработки в испарителе, сепараторе, вакуумной камере гранулятора. Сырье пропаривается при температуре выше показателя плавления. Готовая продукция выпускается в виде окрашенных или белых гранул, реже – в порошкообразном состоянии. Плотность вещества колеблется в пределах 959-960 кг/м³, степень кристалличности – 75-90.  Полиэтилен ПНД в отличие от ПВД, образует менее прозрачные, матовые гранулы.

Виды ПНД (ПВП)

В зависимости от технологии производства и наличия примесей выделяются такие виды ПВП:

  • Растворный. Полимеризация «горячим» методом, с добавлением катализаторов.
  • Суспензионный. Суспензионная масса образуется под воздействием химических реагентов (кислот, оксидов легких металлов, полимерных спиртов). Реакция происходит без повышения температуры «холодным» способом. Пластмасса получается плотной, с однородной структурой.
  • Газофазный. Имеет слабую и неоднородную структуру за счет остатков в веществе газов и эфирных масел.

Важно!

Учитывая большое количество примесей в ПНД, его чаще используют для технических целей. В промышленности важную роль играет прочность материала. Материал ПВП более токсичный и менее экологически безопасный по сравнению с другими видами пластика.

Сферы применения ПВП

Кроме высоких показателей плотности полиэтилен отличается низкой себестоимостью. При нагревании вещество становится пластичным, что позволяет придать ему любую форму. Большая часть гранулированного сырья идет на удовлетворение промышленных потребностей, и только незначительная доля выделяется на бытовые цели.

Переработка гранул полиэтилена провидится методом экструзии, литьем, выдувом, ротационным формованием. В зависимости от технологии обработки получают продукцию различных форм и характеристик.

Метод экструзии

Экструзия – процесс переплавки полимера для получения формовочных изделий. Расплавленная пластмасса продавливается через конусообразное отверстие, называемое экструдером.

Экструзия состоит из этапов:

  • расплавление однородной массы в экструдере;
  • формовка;
  • охлаждение;
  • формирование готовой продукции (намотка пленки, нарезка профилей и труб).

Технология экструзии позволяет получить такую продукцию:

  • гладкую и пузырьковую пленку;
  • пленочный полурукав для производства пакетов;
  • водонапорные, канализационные, газовые трубы;
  • изоляционные материалы для кабелей;
  • листы;
  • сетку;
  • канистры для химических веществ.

За счет устойчивости к окислению и широкому температурному диапазону (от -60 до +100⁰C), полиэтилен низкого давления широко используется для изготовления коммуникационных труб, которые можно прокладывать под землей и на поверхности.

Выдувная технология

Выдувной способ заключается в формировании предварительных форм (заготовок), которые используются для последующего изготовления готовой продукции. Полимер расплавляется до состояния густого меда, выдувается из экструдера в форме полой заготовки и поступает в формовочную машину. Под воздействием воздуха пластмассе придают нужную форму. В горячем состоянии заготовка податливая и эластичная. Затем продукция охлаждается, приобретая жесткую форму.

Технология выдува позволяет изготавливать различные емкости: цистерны, канистры, баки, банки для косметики и бытовой химии.

Литейная технология

Один из способов обработки полимерного сырья – литье под давлением. Процесс состоит из нескольких этапов:

  • нагрев сырья;
  • плавление;
  • впрыскивание в форму;
  • выдержка в течение необходимого времени;
  • отверждение.

Расплавленная масса впрыскивается в форму под высоким давлением, затем охлаждается. Изделия извлекают из форм в холодном состоянии. Технология цикличная, поэтому менее производительная, чем другие способы обработки пластика.

Литейным методом делается следующая продукция:

  • пластиковые запчасти для авто, бытовых приборов;
  • мебельная и швейная фурнитура;
  • игрушки;
  • бытовые емкости;
  • крышки;
  • фитинги.

Ротационная формовка

Сравнительно молодой и перспективный способ литья полимера, который позволяет изготавливать продукцию в соответствии с чертежами заказчиков.

Метод ротора применяют для производства:

  • детских игрушек сложной конфигурации;
  • контейнеров для мусора;
  • баков;
  • дорожных блоков;
  • крупных конструкций для эстакад.

Из полиэтилена низкой плотности изготавливают пенополиэтилен путем вспенивания расплавленной массы. Материал используется в строительной сфере, для изоляции.

Пленки из ПНД

Полиэтилен высокой плотности подходит для формовки сверхтонких пленок. Их можно использовать при температуре выше кипения воды (до 120⁰C). Под воздействием температуры полимер легко сваривается, что облегчает изготовление пакетов.

Характеристики пленки из ПНД:

  • сохранение прочности даже в минусовую температуру до -50⁰C;
  • стойкость к растяжению;
  • химическая и бактериологическая инертность.

Пленки из полиэтилена высокой плотности хорошо подходят для изготовления печатной продукции. Несмотря на плотность полотна, оно больше подвержено проколам и менее гибкое. Поверхность пленки и мешков из ПВП не блестит.

Область применения пленок из ПНД:

  • упаковка сыпучих промышленных и бытовых продуктов, не поддающихся окислению;
  • в качестве изоляции;
  • для защиты от жира и жидкости в картонных упаковках.

Преимущества и недостатки ПНД

Основные достоинства ПНД:

  • прочность;
  • гибкость;
  • простота использования;
  • ремонтопригодность;
  • низкая теплопроводность;
  • устойчивость к истиранию;
  • дешевизна;
  • безопасность для человека;
  • универсальность в придании форм.

Нужно знать!

Изделия из полиэтилена высокой плотности не разлагаются в природе. С точки зрения экологии процесс переработки и дальнейшего использования полимера стоит очень остро. Из вторичного сырья можно изготавливать множество полезной продукции промышленного назначения: тару, стройматериалы.

Из минусов можно выделить:

  • старение под воздействием ультрафиолетовых лучей;
  • ограниченный температурный диапазон эксплуатации;
  • боязнь проколов (в случае пленок, пакетов).

Смотрите также по теме «Полиэтилен низкого давления (ПНД)»:


Спецпердложения

Новости

2019-04-06

Ложементы и полимеры в упаковочной индустрии: от идеи к реализации

2019-03-27

Полимерная индустрия и интернет: проверка на прочность

2019-03-14

Мастер класс по пайке ППР труб

2019-01-12

Промагросоюз: промышленное и агротехническое оборудование с доставкой по всей России

2018-08-05

Промышленное оборудование для торцевания и резки: движение в сторону эффективности

2018-06-09

Полимеры, лазеры и микрохирургия при помощи роботов: клиники Швейцарии идут вперед

Все новости RSS / Atom