Вторичный полиэтилен низкого давления

Полиэтилен низкого давления – один из самых широко используемых пластмасс во всем мире. Это органическое соединение, которое выглядит как белая, похожая на воск масса. Вторичный ПНД получают путем переработки пластиковых бутылок, труб и прочих изделий из этого же материала.

В английском языке вещество носит название High Density Polyethylene (HDPE). Маркировка – цифры «02» в треугольнике.

Свойства

Полиэтилен низкого давления химически и морозоустойчив, не чувствителен к ударам, не липнет (низкая адгезия), размягчается при нагреве до 80 - 120°С, и застывает при охлаждении. Не проводит электрический ток.

Материал устойчив к действию воды, не вступает в реакцию со щелочами вне зависимости от их концентрации. Полиэтилен низкого давления не взаимодействует с кислотами (даже концентрированной серной), и растворами кислых, нейтральных и основных солей. В то же время он разлагается под воздействием хлора и фтора в жидком или газообразном состоянии и вследствие действия 50%-ной азотной кислоты.

Под действием высокой температуры может раствориться в нагретой до 180°С воде.

С точки зрения молекулярного строения молекулы ПНД практически неразветвленные, этот материал плотнее, так как в нем больше доля кристаллической фазы.

Получение ПНД

Полиэтилен низкого давления в промышленных условиях получают полимеризацией этилена органическим растворителем. Это происходит при следующих условиях:

давление ниже 0,1 – 2 МПа;
температура 120-150°С;
катализаторы Цитлера-Натта.

Три основные технологии получения ПНД – газофазная полимеризация, реакция в суспензии или в растворе. После переработки из него могут изготовляться те же изделия, что и до ресайклинга.

Использование полиэтилена низкого давления

ПНД устойчив к действию большого числа факторов и широко используется в производстве:

деталей и аксессуаров для плавательных бассейнов;
филаментов 3 D принтеров;
шайб;
крышечек для бутылок;
устойчивых к химическому воздействию труб;
изоляции для электрических кабелей;
контейнеров для продуктов;
баков для топлива;
антикоррозийного покрытия для стальных труб;
пластиковых стульев и столов;
защитных касок;
пластиковых гимнастических обручей;
колодок для обуви;
газовых труб;
полиэтиленовых пакетов;
пластиковых бутылок;
фиксаторов и других деталей для медицинских целей;
заменителя бумаги;
водопроводных труб для дома и сада.

Полиэтилен низкого давления используется изготовителями пиротехники и в агропромышленной сфере.

Получение вторичного ПНД

Отходы ПНД перерабатывают методами экструзии, литья и выдувания. Процесс проходит в несколько этапов:

сортировка сырья. Его разделяют по типу ,цвету, качеству и уровню загрязнения. На небольших предприятиях делается вручную;
следующий этап – дробление: с помощью специальных машин материал измельчается до одинаковых по размерам частиц;
далее следует мытье и чистка от пыли и других не полиэтиленовых примесей в специальном устройстве;
агломерация – этап, следующий после мытья вторсырья. В рабочей камере машины сырье попадает на вращающийся ротор, где за счет трения разогревается и превращается в похожую на кашу массу;
после расплавления всей порции в машину добавляется вода. За счет резкого охлаждения вещество превращается в мелкие шарики неправильной формы.

Полученный на этом этапе материал идет в экструдер. Суть следующего процесса – расплавленная масса перерабатываемого пластика продавливается через формировочное отверстие.

В экструдере масса вновь расплавляется, и продавливается дальше, создавая так называемые нити. Их охлаждают, «пропуская» через водяной рукав. После чего идет последний этап – нити режут на мелкие кусочки, и на выходе получается вторичная гранула ПНД.

То, что получилось – полуфабрикат, материал для изготовления труб, бутылок и других вещей. Гранулы сортируются, фасуются в мешки и отправляются на заводы.

В масштабах страны специализированных предприятий по переработке полиэтилена низкого давления немного. Охотнее всего принимают ящики, трубы, бутылки. Изготовленные их гранул переработанного ПНД детали и стройматериалы, при условии соблюдения техпроцесса, по качеству мало уступают «новым». При этом они – дешевле.

Интересные факты

К 2009 году 94% американцев имели доступ к переработке пластиковых бутылок. Ресайклинг 10 штук такого товара сохранит столько энергии, сколько один работающий лэптоп использует за сутки;
каждый год в одном только США производится столько полиэтилена, что, если бы превратить его весь в пленку, то можно было бы укутать весь штат Техас;
ресайклинг вещей из ПНД требует вдвое меньше энергии, чем производство нового;
Пока что перерабатывается лишь около 28% от общего объема пластиковых бутылок (по данным Агентства по защите окружающей среды, США).