אבקת פוליאתילן(בקיצור PE) הוא שרף תרמופלסטי העשוי מאתילן באמצעות פילמור. המשקל המולקולרי הנמוך הוא נוזל חסר צבע, והמשקל המולקולרי הגבוה הוא חלקיקי שעווה לבנה חלבית חסרי טעם, חסרי ריח, לא-רעילים, חסרי ברק. מסיס במים, מעט מסיס בפחמימנים וכו'. הוא יכול לעמוד בפני קורוזיה של רוב החומצות והאלקליות, בעל ספיגת מים נמוכה, עדיין יכול לשמור על גמישות בטמפרטורות נמוכות, ובעל בידוד חשמלי גבוה. בתעשייה, הוא כולל גם אתילן וכמות קטנה של - קופולימרים של אולפינים. יש לו עמידות מעולה לטמפרטורה נמוכה (טמפרטורת השימוש המינימלית יכולה להגיע ל-- 100~- 70 מעלות צלזיוס), יציבות כימית טובה ועמידות לרוב החומצות והאלקליות (לא עמיד לחומצות בעלות תכונות חמצון). הוא אינו מסיס בממיסים כלליים בטמפרטורת החדר, עם ספיגת מים קטנה ובידוד חשמלי מעולה.
פוליאתילן רגיש מאוד ללחץ סביבתי (פעולה כימית ומכאנית), ועמידות ההזדקנות התרמית שלו נחותה מהמבנה הכימי ורצועת העיבוד של הפולימר. ניתן לעבד פוליאתילן בשיטת דפוס תרמופלסטי כללי. יש לו מגוון רחב של יישומים, המשמשים בעיקר לייצור סרטים, חומרי אריזה, מיכלים, צינורות, מונופילמנט, חוטים וכבלים, צרכים יומיומיים וכו', והוא יכול לשמש כחומרי בידוד בתדר גבוה לטלוויזיה, מכ"ם וכו'. עם התפתחות התעשייה הפטרוכימית, ייצור הפוליאתילן התפתח במהירות.
|
נוסחה כימית |
C4H10 |
|
מסה מדויקת |
58 |
|
משקל מולקולרי |
58 |
|
m/z |
58 (100.0%), 59 (4.3%) |
|
ניתוח אלמנטים |
C, 82.66; H, 17.34 |
|
|
|
אבקת פוליאתילן(PE), כאחד הפלסטיקים הנפוצים ביותר בעולם, הוכיח את ערכו שאין לו תחליף בתחומים שונים בשל תכונותיו הפיזיקליות והכימיות המעולות.
חומרי אריזה
פוליאתילן הפך לחומר המועדף בתעשיית האריזות הודות לעמידותו המצוינת ללחות, איטום ואטימות. הוא נמצא בשימוש נרחב באריזות מזון, שקיות קמעונאיות ושקיות אחסון, ומגן ביעילות על מוצרים מפני גורמים סביבתיים. בנוסף, נפוץ בניילון בועות מפוליאתילן לאריזת פריטים שבירים בשל עמידות הפגיעה והריפוד המעולים שלו, המספקים ערובות בטיחותיות לשינוע של פריטים.
(1) אריזות מזון:
פוליאתילן נמצא בשימוש נרחב בתחום אריזות המזון, לרבות שקיות ניילון, ניילון נצמד, מיכלי אחסון מזון וכו'. בשל חוסר הרעילות שלו ועמידותו בפני קורוזיה, פוליאתילן יכול להבטיח את הבטיחות וההיגיינה של המזון. בינתיים, לחומר הפוליאתילן יש גם שקיפות טובה, המאפשרת לצרכנים לראות בבירור את המזון בתוך האריזה ולהגביר את רצונם לרכוש.
(2) שקיות קמעונאות ואחסון:
שקיות קמעונאיות ואחסון מתוצרת פוליאתילן הם קלים, עמידים, קלים לנשיאה ואחסון. הם נמצאים בשימוש נרחב במקומות קמעונאיים כמו סופרמרקטים וקניונים, כמו גם באחסון ביתי יומיומי. לשקיות הללו יש לא רק ביצועים טובים למים, אלא גם מונעים ביעילות מאבק ולכלוך מלהיכנס לפנים האריזה, ושומרים על פריטים נקיים ומסודרים.
(3) סרט בועה:
סרט בועות פוליאתילן הוא חומר מגן בעל תכונות חציצה מצוינות. הוא נמצא בשימוש נרחב באריזה של פריטים שבירים כגון מוצרים אלקטרוניים, מוצרי זכוכית, מוצרי קרמיקה וכו'. מבנה הבועות בתוך סרט הבועות יכול לספוג ולפזר כוחות השפעה, ולהגן ביעילות על פריטים מפני נזק. יחד עם זאת, לאריזת בועות יש גם תכונות בידוד קול ובידוד תרמי טובות, וניתן להשתמש בה בתחומים כמו חומרי בידוד קול וחומרי בידוד תרמי.
מוצרים לבית
פריטים ביתיים מתוצרת פוליאתילן הם קלים, עמידים, עמידים בפני פגיעות וקלים לניקוי. הם נמצאים בשימוש נרחב בסביבות פנימיות וחיצוניות, ומביאים נוחות ונוחות לחייהם של אנשים.
(1) רהיטי פלסטיק:
לרהיטי פלסטיק העשויים מפוליאתילן יש את היתרונות של קל משקל, עמיד וקל לניקוי. הם נמצאים בשימוש נרחב ברהיטי חוץ, ריהוט ילדים ותחומים אחרים. ריהוט חוץ כמו כסאות פלסטיק, שולחנות פלסטיק וכו' יכולים לעמוד בסביבות קשות כמו רוח ושמש ולשמור על חיי שירות ארוכים. רהיטי ילדים כמו צעצועי פלסטיק, מיטות פלסטיק וכו' יכולים להבטיח את שלומם ובריאותם של הילדים.
(2) קופסאות אחסון ותאי אחסון:
קופסאות אחסון ותאי אחסון מפוליאתילן הינם בעלי אטימה טובה ועמידות בפני לחות. הם נמצאים בשימוש נרחב באחסון ביתי יומיומי, כגון אחסון בגדים, צעצועים, ספרים ופריטים אחרים. קופסאות אלו לא רק מונעות ביעילות מאבק ולכלוך לחדור פנימה, אלא גם שומרות על פריטים יבשים ומסודרים.
(3) ציוד למטבח:
אבקת פוליאתילןנמצא בשימוש נרחב גם בתחום ציוד המטבח. לדוגמה, כלי מטבח כגון קרשי חיתוך, ניילון נצמד ומיכלי אחסון מזון עשויים כולם מפוליאתילן. למוצרים אלה יש לא רק תכונות שאינן-רעילות ועמידות בפני קורוזיה-, אלא גם מבטיחים את ההיגיינה והבטיחות של המזון. יחד עם זאת, יש להם גם את היתרונות של קל משקל וקל לניקוי, מה שמביא נוחות לחיי המטבח של אנשים.
עיצוב תעשייתי ואדריכלי
פוליאתילן נמצא בשימוש נרחב גם בתחומי עיצוב תעשייתיים ואדריכליים. בשל עמידותו בפני קורוזיה ועמידותו הכימית, פוליאתילן נמצא בשימוש נרחב בתכנון של צינורות תעשייתיים, מיכלי אחסון, ממברנות אטומות למים ורפידות הגנה.
(1) צינורות תעשייתיים ומיכלי אחסון:
לצינורות ולמיכלי אחסון מפוליאתילן יש יתרונות כמו עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, קל משקל וחוזק גבוה. הם נמצאים בשימוש נרחב במערכות הובלת נוזלים וגז בתעשיות כגון כימיקלים, נפט וטיהור מים. צינורות ומיכלי אחסון מפוליאתילן יכולים לעמוד בסביבות קשות כמו טמפרטורה ולחץ גבוהים ולשמור על חיי שירות ארוכים. יחד עם זאת, יש להם גם את היתרונות של התקנה קלה ותחזוקה נוחה, הפחתת עלויות הנדסה וזמן.
(2) קרום עמיד למים וכרית מגן:
חומר פוליאתילן משמש לעתים קרובות כממברנה עמידה למים או כרית מגן בעיצוב אדריכלי. הם יכולים למנוע ביעילות חדירת מים ושחיקה של היסוד והמבנה של מבנים, ולהבטיח את יציבותם ובטיחותם. לסרט עמיד למים ולרפידת מגן מפוליאתילן יש את היתרונות של קל משקל, גמישות ועמידות להזדקנות, והם יכולים להסתגל לשטחים מורכבים ולתנאי אקלים שונים.
יישומים אחרים
בנוסף לתחומים- שהוזכרו לעיל, פוליאתילן נמצא בשימוש נרחב גם בחקלאות, בריאות, רכב ועוד תחומים.
(1) יישומים חקלאיים:
פוליאתילן נמצא בשימוש נרחב בתחום החקלאות. לדוגמה, סרט חקלאי, סרט חממה וכו' עשויים כולם מפוליאתילן. סרטים אלה יכולים להגביר ביעילות את טמפרטורת הקרקע ואת הלחות, ולקדם צמיחה ופיתוח של יבול. יחד עם זאת, הם יכולים גם למנוע צמיחת עשבים והפצת מזיקים ומחלות, ולשפר את התפוקה והאיכות של היבול. בנוסף, פוליאתילן משמש גם לייצור כלים חקלאיים כגון רשתות דיג וחבלים, המספקים נוחות לייצור חקלאי.
(2) יישומים רפואיים:
לפוליאתילן יש גם יישומים מסוימים בתחום הרפואי. לדוגמה, כמה מכשירים רפואיים ואספקה כירורגית עשויים מפוליאתילן. למוצרים אלו יש את היתרונות שהם לא-רעילים, חסרי ריח ועמידים בפני קורוזיה-, מה שיכול להבטיח את הבטיחות וההיגיינה של תהליכים רפואיים. בינתיים, לפוליאתילן יש גם גמישות וגמישות טובה, שניתן להשתמש בהם לייצור צורות וגדלים שונים של מכשירים ואספקה רפואית כדי לענות על צורכי העבודה הרפואית.
(3) יישומי רכב:
לפוליאתילן יש גם יישומים מסוימים בתחום ייצור הרכב. לדוגמה, חלקים פנימיים לרכב, חלקים חיצוניים, מיכלי דלק ורכיבים אחרים עשויים כולם מפוליאתילן. לרכיבים אלו יתרונות כמו קל משקל, חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה, שיכולים להפחית את המשקל ואת צריכת הדלק של המכונית ולשפר את ביצועיה ונוחותה. בינתיים, לפוליאתילן יש גם ביצועי עיבוד טובים ופלסטיות, שיכולים להסתגל לצרכי הייצור של צורות וגדלים מורכבים שונים של רכיבי רכב.
פיתוח ויישום של פוליאתילן בעל ביצועים גבוהים
עם התקדמות הטכנולוגיה והביקוש הגובר לתכונות החומר, הפיתוח והיישום של פוליאתילן בעל ביצועים גבוהים- זכו גם לתשומת לב גוברת. לחומרי פוליאתילן בעל ביצועים גבוהים כגון פוליאתילן בצפיפות- גבוהה (HDPE) ופוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMWPE) יש עמידות חזקה יותר לבלאי ואפשרויות יישום תעשייתיות רחבות יותר.
(1) פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE):
HDPE הוא חומר פוליאתילן בעל צפיפות גבוהה, חוזק גבוה וקשיחות גבוהה. הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים כמו אריזה, ייצור מיכלים, מערכות צנרת ורכיבי רכב. ל-HDPE חוזק פגיעה ועמידות בפני שחיקה מעולה, והוא יכול לעמוד בתנאי סביבה ומתח שונים. יחד עם זאת, ל-HDPE יש גם ביצועי עיבוד טובים ופלסטיות, שיכולים להתאים את עצמם לצרכי הייצור של צורות וגדלים מורכבים שונים של מוצרים.
(2) פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMWPE):
UHMWPE הוא חומר פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד. יש לו עמידות בפני שחיקה גבוהה במיוחד, תכונות -סיכה עצמית ועמידות בפני פגיעות. UHMWPE נמצא בשימוש נרחב בייצור חלקי הזזה, בטנות, מיסבים ורכיבים אחרים בתחום החיכוך והבלאי. יחד עם זאת, ל-UHMWPE יש גם תאימות ביולוגית טובה ועמידות בפני קורוזיה, וניתן להשתמש בה לייצור מכשירים רפואיים ומפרקים מלאכותיים ואספקה רפואית אחרת.
אבקת פוליאתילן היא חומר רב תכליתי עם מגוון רחב של יישומים בתעשיות מרובות. הסוגים השונים שלו, כולל LDPE, HDPE ו-LLDPE, מציעים מגוון מאפיינים שניתן להתאים לצרכים ספציפיים. שיטות הייצור, מפילמור ועד לעיבוד שלאחר - פילמור, מבטיחות ייצור של אבקה באיכות - גבוהה עם תכונות מבוקרות. ככל שהעולם מתקדם לעבר עתיד בר-קיימא יותר, פיתוח שיטות ייצור בר-קיימא, חומרים מתקדמים וציפויים חכמים ישפרו עוד יותר את תפקידה של אבקת פוליאתילן בתעשיות שונות, ויהפכו אותה לחומר בעל ערך וחיוני עוד יותר.
אבקת פוליאתילןניתן לחלק לשיטת לחץ גבוה, שיטת לחץ בינוני ושיטת לחץ נמוך לפי לחץ פילמור.
שיטת לחץ גבוה משמשת לייצור פוליאתילן בצפיפות- נמוכה. שיטה זו פותחה בשלב מוקדם. הפוליאתילן המיוצר בשיטה זו היווה כ-2/3 מכלל תפוקת הפוליאתילן עד כה. עם זאת, עם התפתחות טכנולוגיית הייצור והזרז, קצב הצמיחה שלו פיגר מאחורי זה של שיטת הלחץ הנמוך.
שיטת לחץ נמוך כוללת שיטת תרחיץ, שיטת תמיסה ושיטת פאזת גז.
שיטת הרחצה משמשת בעיקר לייצור פוליאתילן בצפיפות- גבוהה, בעוד ששיטת התמיסה ושיטת שלב האדים יכולות לא רק לייצר פוליאתילן בצפיפות- גבוהה, אלא גם לייצר פוליאתילן בצפיפות- בינונית ונמוכה (הידוע גם בשם צפיפות לינארית נמוכה-פוליאתילן) על ידי הוספת קומונומרים. תהליכי לחץ נמוך- שונים התפתחו במהירות.
השיטה של פילמור אתילן לפוליאתילן בצפיפות- נמוכה תוך שימוש בחמצן או מי חמצן בתור יוזם. אתילן נכנס לכור לאחר דחיסה משנית ומתפלמר לפוליאתילן בלחץ של 100~300 MPa, טמפרטורה של 200~300 מעלות ופעולתו של יוזם. המגיבים מופרדים על ידי דקומפרסיה כדי למחזר את האתילן שלא הגיב. פוליאתילן מותך מופעל ומגורען לאחר הוספת תוספי פלסטיק.
ישנן שלוש שיטות: שיטת תרחיץ, שיטת תמיסה ושיטת שלב גז. מלבד שיטת הפתרון, לחץ הפילמור הוא מתחת ל-2 MPa. השלבים הכלליים כוללים הכנת זרז, פילמור אתילן, הפרדת פולימרים וגרנולציה.
① שיטת הרחצה:הפוליאתילן המיוצר אינו מסיס בממס ונראה כמו תמיסה. לפילמור תפוחים יש תנאים מתונים והוא קל לתפעול. אלומיניום אלקיל משמש לעתים קרובות כמפעיל, מימן משמש כווסת משקל מולקולרי, וכור קומקום משמש לעתים קרובות. תמיסת הפולימר מקומקום הפילמור נשלחת למייבש האבקה דרך קומקום הבזק ומפריד הנוזלים של הגז{{3}, ולאחר מכן היא מגורנת. תהליך הייצור כולל גם שחזור ממסים, זיקוק ממסים ושלבים נוספים. ניתן להשיג את המוצרים בעלי חלוקת משקל מולקולרית שונה באמצעות כורי פילמור שונים בסדרה או במקביל.
② שיטת פתרון:פילמור מתבצע בממס, אך אתילן ופוליאתילן שניהם מסיסים בממס, ומערכת התגובה היא תמיסה הומוגנית. טמפרטורת התגובה (גדולה או שווה ל-140 מעלות) והלחץ (4-5MPa) גבוהים. הוא מאופיין בזמן פילמור קצר, עוצמת ייצור גבוהה, והוא יכול גם לייצר פוליאתילן בצפיפות גבוהה, בינונית ונמוכה, שיכול לשלוט טוב יותר בתכונות המוצרים; עם זאת, לפולימר המתקבל בשיטת תמיסה יש משקל מולקולרי נמוך, חלוקת משקל מולקולרית צרה ותכולת מוצקים נמוכה.
③ שיטת שלב הגז:אתילן מפולמר במצב גז, בדרך כלל בכור מיטה נוזלית. ישנם שני סוגים של זרזים, כלומר מערכת כרום ומערכת טיטניום, אשר מתווספים למיטה באופן כמותי ממיכל האחסון. זרימת אתילן במהירות גבוהה משמשת לשמירה על הנזילות של המיטה ולסילוק חום תגובת הפילמור. הפוליאתילן שנוצר מופרש מתחתית הכור. הלחץ של הכור הוא בערך 2 MPa, והטמפרטורה היא 85 ~ 100 מעלות. שיטת פאזת הגז היא השיטה החשובה ביותר לייצר צפיפות נמוכה ליניאריתפוליאתילן. שיטת פאזת הגז חוסכת בתהליכי שחזור ממסים וייבוש פולימרים, וחוסכת 15% מההשקעה ו-10% מעלות התפעול בהשוואה לשיטת התמיסה. זהו 30% מההשקעה בשיטת הלחץ הגבוה- המסורתית ו-1/6 מעלות התפעול. לכן, זה התפתח במהירות. עם זאת, יש לשפר עוד יותר את שיטת שלב הגז מבחינת איכות המוצר והמגוון.
באמצעות זרז כרום הנתמך על סיליקה ג'ל, אתילן מפילמר בלחץ בינוני בכור לולאה כדי לייצר צפיפות- גבוההאבקת פוליאתילן.
שאלות נפוצות
למה משמש בעיקר פוליאתילן?
+
-
פוליאתילן או פוליאתן (בקיצור PE; שם IUPAC polyethene או פולי(מתילן)) הוא הפלסטיק הנפוץ ביותר המיוצר. זהו פולימר, המשמש בעיקר עבוראריזות (שקיות פלסטיק, סרטי פלסטיק, גיאוממברנות ומיכלים כולל בקבוקים, כוסות, צנצנות וכו').
האם פוליאתילן גליקול הוא חומר משלשל בטוח?
+
-
בתור תרופה,PEG הוא חלק ממחלקת משלשלים. התוויות שאושרו על ידי ה-FDA- כוללות טיפול בעצירות בחולים בני 17 ומעלה. PEG מועדף על פני גורמים אחרים לעצירות כרונית ולחוסר פגיעה, מכיוון שהוא היה קשור להשפעות שליליות מוגבלות ולפרופיל טעמים- טוב יותר.
האם פוליפרופילן בטוח לגוף?
+
-
לא, פוליפרופילן אינו מזיק. זהו פלסטיק בטוח בשימוש נפוץ במיכלי מזון, מוצרים רפואיים ובדים. הוא אינו מכיל כימיקלים מזיקים כמו BPA ואינו -רעיל. פוליפרופילן גם עמיד בפני חום, ולכן אינו משחרר חומרים מסוכנים בחימום.
תגיות פופולריות: אבקת פוליאתילן cas 9002-88-4, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאי, קנייה, מחיר, בתפזורת, למכירה