Polyéthylène haute pression (HPP)

Variétés

Les feuilles de polyéthylène haute densité sont produites dans différentes catégories selon la technique de production utilisée. Dans la matière première, la présence de toutes sortes d'impuretés est autorisée, qui peuvent être à la fois la précipitation des substances d'accompagnement et les principaux participants à la réaction en cours.

Suspension

Un tel polyéthylène peut comprendre des stabilisants chimiques. Lors de la polymérisation de l'éthylène, ils contribuent à la formation d'un substrat en suspension à partir du granulé. Cela inclut généralement les alcools, les oxydes de métaux légers, les acides légèrement agressifs, ainsi que certains types d'argile.

Solution

Dans la plupart des cas, contient des résidus de catalyseurs qui sont impliqués dans la polymérisation sous l'influence d'une température élevée.

Phase gazeuse

La structure d'un tel polyéthylène est composée de fragments de composants éthers, ainsi que de gaz. Et de toutes les variétés répertoriées, il a la structure la plus faible, car il est relativement hétérogène et contient des zones moins résistantes à l'usure.

Caractéristiques distinctives du film LDPE

Comme tout autre produit en polyéthylène, le film LDPE est résistant aux influences extérieures et offre une excellente protection contre les liquides et la vapeur d'eau. Parallèlement, le polyéthylène haute pression lui confère des propriétés particulières :

• Faible densité pour la transparence ;
• Résistance accrue aux coupures et aux dommages physiques ;
• Haute flexibilité, élasticité et extensibilité ;
• Possibilité de recyclage facile et de réutilisation ultérieure.

Au Japon, le recyclage des films LDPE est mis en place, seuls 5% ne sont pas recyclés et valorisés. En Russie, ce chiffre est négligeable. Les entreprises engagées dans le traitement de matériaux polymères peuvent être comptées sur une main. Ainsi, chaque année à Moscou, seuls 3% du film de polyéthylène usagé sont envoyés au recyclage. Le reste finit dans les décharges. Le film recyclé est légèrement moins transparent, mais moins cher, ce qui nous permet de prédire des bénéfices significatifs de sa production et de sa vente.

Que peut-on trouver dans les règles de GOST

La norme elle-même peut toujours être trouvée dans les bases de données des portails juridiques ou téléchargée sur la même page. Pour faciliter la navigation dans toutes les règles qui y décrivent le polyéthylène HDPE, vous devez immédiatement vous référer au contenu de ce document.

Structure du document

• La pertinence des règles prescrites (dates d'adoption et d'amendements),
• Liens vers d'autres actes législatifs nécessaires,
• Décodage des marquages ​​avec explication de la signification de chaque position à partir du code à 8 chiffres,
• Description complète des qualités existantes de PEHD avec des normes pour tous les indicateurs techniques pour chaque qualité - en termes de composition chimique et de propriétés physiques et mécaniques,
• Liste des additifs autorisés avec leurs propriétés individuelles, séparément pour les types en phase gazeuse et en suspension,
• Exigences de sécurité tant pour la composition de polyéthylène elle-même que pour les règles de travail avec le produit fini,
• Règles d'acceptation des lots finis de PEHD avec description des essais effectués et détermination de la qualité,
• Les enjeux du bon emballage, de la sécurité du transport et du stockage non destructif des produits,
• Garanties qu'un fabricant de polyéthylène peut fournir pour ses marchandises.

Applications utiles

À la fin du document, jusqu'à 5 annexes vous attendent, qui décrivent non seulement les propriétés physiques et mécaniques du polyéthylène, mais donnent également des recommandations pour sa fabrication et son utilisation ultérieure :

1. La première annexe donne les notes pour la première et la deuxième année de chaque année de base.
2. La seconde vous aidera à choisir la bonne recette (et autorisée) d'additifs dans la fabrication de produits à diverses fins :
   • pour les personnes en contact avec les aliments,
   • destiné aux enfants
   • pour la fabrication d'emballages,
   • canalisations et raccords,
   • dispositifs médicaux et même des produits prothétiques.
3. La page suivante (annexe n ° 3) donne des instructions pour l'utilisation du polyéthylène de chacune des marques décrites - à la fois une description complète du domaine d'application et des méthodes de traitement.
4. La quatrième feuille sera nécessaire pour ceux qui ont besoin de teindre le polyéthylène basse pression dans n'importe quelle couleur: voici un tableau de la correspondance de la couleur et de la substance qui y colorera les produits HDPE.
5. La dernière annexe décrit toutes les caractéristiques physiques et mécaniques des nuances, des points de fusion à une liste de propriétés diélectriques.

IMPORTANT! GOST n'est pas seulement des instructions d'action pour les fabricants, mais aussi des informations utiles pour les consommateurs. Connaissant les normes, vous serez en mesure de sélectionner des produits qui répondent pleinement à vos besoins et règles de sécurité

Applications

La présence de composants étrangers, y compris les catalyseurs, détermine l'utilisation généralisée du HDPE à des fins industrielles, où la résistance et la résistance sont considérées comme des critères plus importants que la toxicité et le respect de l'environnement. Seule une partie insignifiante du produit fini est utilisée pour répondre aux besoins du ménage.

Le domaine d'utilisation du matériau dépend directement de la méthode de traitement du polyéthylène. Conformément à GOST, les domaines suivants sont distingués - extrusion, moulage par injection, ainsi que moulage par soufflage et moulage par rotation.

Extrusion

Cette méthode implique la production de polyéthylène à partir de matières premières polymères en forçant le matériau fini à travers le cône de formage - le trou de l'extrudeuse. Le procédé permet de produire des sacs d'emballage, des bandes transporteuses et des bandes à bulles d'air pour l'emballage de marchandises, ainsi que des fils électriques et des filets de divers types (domestiques, agricoles et de construction). Il existe une forte demande de matériaux pour la production de conduites d'égout sous pression, de drainage et de conduites de gaz de différents diamètres. Le HDPE conserve ses caractéristiques lorsqu'il est exposé à des températures de -60 à +100 degrés.

Moulage par injection

Cette méthode de traitement des matières premières polymères implique l'injection d'une masse fondue sous haute pression dans un moule avec son refroidissement ultérieur. De cette façon, des accessoires, des attributs de cuisine, ainsi que des accessoires de meubles, des couvercles en plastique, des boîtes de tare et certains types de plomberie sont produits.

Exploser

Pendant le traitement, du plastique chauffé est injecté sous pression dans une cavité spéciale ayant la forme du produit à fabriquer. La technologie permet d'obtenir des cuves, des bacs, des citernes, des barils et toutes sortes de flacons cosmétiques.

Moulage par rotation

Cette méthode de fabrication de produits polymères dans notre pays est apparue relativement récemment. Il vous permet de fabriquer une variété de produits selon les dessins du client. Le rotoformage est utilisé pour créer des aires de jeux pour enfants, des armoires sèches mobiles, des poubelles, des cônes de signalisation et de nombreux autres produits. Cette direction d'utilisation du PEHD est considérée comme l'une des plus prometteuses.

À partir de polyéthylène haute résistance, vous pouvez obtenir le film le plus fin, dont l'épaisseur est comparable à celle du papier de soie et ne dépasse pas 7 microns. Il peut être une bonne alternative au papier résistant à la chaleur, par exemple au parchemin - contrairement à ce dernier, le HDPE a une bonne résistance à l'eau, des caractéristiques exceptionnelles d'arôme et de pare-vapeur.

Il est à noter que les objets en PVP qui ont fait leur temps ne se décomposent pas sous l'influence de facteurs naturels externes. C'est pourquoi la question de leur recyclage est particulièrement pertinente - une telle solution peut être non seulement économiquement rentable et sans danger pour l'environnement. Le traitement du polyéthylène ces dernières années est devenu l'un des domaines les plus prometteurs de l'industrie.Les matériaux recyclables sont très demandés dans la fabrication de contenants en plastique, de plats et d'autres produits qui ne nécessitent pas de produits de haute qualité.

Quelle est la différence entre le polyéthylène LDPE et le HDPE, vous pouvez le découvrir dans la vidéo ci-dessous.

Caractéristiques

Les feuilles de polyéthylène sont produites dans le strict respect des documents réglementaires qui précisent comment ce matériau est fabriqué, transporté et stocké. À l'heure actuelle, les types les plus utilisés sont les feuilles en polyéthylène haute densité (LDPE) et basse pression (HDPE). Des normes distinctes ont été développées pour ces types, GOST 16338-85 pour le HDPE et 16337-77 pour le LDPE.

Les feuilles de polyéthylène basse densité ont les caractéristiques suivantes :

• très haute densité - plus de 0,941 g / cm³;
• excellente résistance au gel;
• résistance à l'humidité;
• tolère bien le contact avec les liquides huileux et gras;
• écologique.

Les feuilles de polyéthylène haute pression ont des propriétés de base telles que :

• flexibilité et plasticité;
• densité 0,900-0,939 g / cm³;
• température de fusion - + 103– + 110 degrés Celsius;
• résiste à des températures basses d'environ moins 120 ° C.

Les normes indiquent tous les paramètres des deux groupes, après les avoir étudiés, vous pouvez vous familiariser avec tout en détail. Les deux matériaux n'émettent pas de substances nocives et sont absolument inoffensifs pour le corps humain en contact direct avec eux

Et aussi, lors de son utilisation, aucune précaution n'est nécessaire. Vous pouvez également trouver moins commun - polyéthylène de poids moléculaire élevé

Ce type de matériau a augmenté la résistance aux contraintes mécaniques, la rigidité, la fiabilité et la résistance à l'usure. Il est capable de résister aux impacts même à moins 200 ° , commence à fondre à + 150 ° , sa densité est de 0,95 g / cm³.

Qualités de polyéthylène

Les grades de base de polyéthylène sont de 2 types, selon le type d'appareil qui les produit (autoclave ou réacteur tubulaire) et 3 grades (supérieur, premier et deuxième). Si le LDPE est produit sous forme de granulés, toutes ses particules doivent avoir la même forme et la même taille. Les limites de taille des particules de PEBD sont normalement de 0,2 à 0,5 cm. De plus, de petits écarts par rapport à la norme sont autorisés dans chaque lot (c'est-à-dire la présence de particules plus grosses que l'indicateur de base), mais il convient de noter que leur pourcentage ne doit pas dépasser les limites établies par GOST.

Au total, GOST établit 8 grades de base de LDPE pour les autoclaves et 21 grades pour les radiateurs tubulaires. Le code numérique intégré au nom de chaque marque vous permet de déterminer facilement quel produit est en cause (pour le LDPE le premier chiffre est toujours 1, il indique la présence de haute pression dans le système), sur quel équipement le LDPE est produit ( les deuxième et troisième chiffres de la marque, les numéros de 01 à 49 sont attribués au LDPE fabriqué en autoclave, les numéros de 50 à 99 sont attribués au LDPE provenant de réacteurs tubulaires), comment le composé polymère a été moyenné (mélange 0-froid, 1- une fois fondu), quelle est la densité de la substance (il y a 6 classes au total), et aussi un indicateur de fluidité du LDPE (nombre séparé par un tiret).

À l'heure actuelle, les producteurs nationaux de polyéthylène sont situés à Angarsk, Tomsk et Kazan. Dans les pays de la CEI, le LDPE est produit en Biélorussie (Novopolotsk). Les fabricants étrangers les plus connus de LDPE : TVK, Vordian, Polimeri Europa, NOVA Chemicals, Basell, etc.

Parallèlement aux formes classiques de LDPE, ces dernières années, la production d'une modification similaire - le polyéthylène linéaire (LLDPE ou LLDPE) - a commencé à prendre de l'ampleur. Sa structure est la même linéaire que celle du polyéthylène basse pression, mais il possède un plus grand nombre de branches.

Le LHPPE est une substance beaucoup plus prometteuse que le LDPE classique, car il a une résistance plusieurs fois supérieure, tandis que l'épaisseur des films résultants est beaucoup plus faible. De plus, contrairement à d'autres polyéthylènes, le LLDPE peut être utilisé pour emballer des aliments chauds, en raison d'une plus grande plage de températures de fonctionnement.Il ne craque pas non plus et a une surface brillante.

Maintenant, le prix est presque une fois et demie inférieur au prix de LPEVD, mais l'heure n'est pas loin où LPEVD rattrapera ses "plus proches parents" en classe.

Chaque année, le LLPE devient de moins en moins cher, ce qui signifie que dans un avenir proche, il pourra évincer le LDPE et le HDPE des positions de leader sur le marché des polymères.

Particularités

La granulation est l'étape finale de toute étape technologique de la fabrication des polymères d'éthylène. L'écrasante majorité de tout le polyéthylène est produit sous forme de granulés, c'est-à-dire de particules solides de certaines dimensions.

La technique de granulation permet de résoudre trois problèmes à la fois :

• finition des polymères - élimination des résidus d'additifs et de solvants chimiques, amélioration des caractéristiques mécaniques du matériau, dégazage, ainsi que l'homogénéisation;
• donner au produit les caractéristiques de performance nécessaires pour une utilisation plus rationnelle du polyéthylène dans la création de produits en plastique ;
• création de matériaux avec toutes sortes d'additifs capables de modifier les paramètres de stabilité chimique, de densité, de propriétés optiques et diélectriques du polyéthylène.

Le polyéthylène sous forme de granulés présente des avantages significatifs par rapport aux flocons et à la poudre.

• Réduction du volume de moitié (densité du polyéthylène en vrac sous forme de poudre et de granulés - 0,20-0,25 g / cm3 et 0,5-0,6 g / cm3 respectivement). Cela vous permet de réduire considérablement les coûts d'entreposage, de déplacement et d'emballage du produit.
• Haute fluidité - l'utilisation de granulés ne crée aucun problème lors de l'emballage et du transport. Les granulés de plastique ne collent pas aux parois des équipements, ne s'accumulent pas dans les nœuds des mécanismes de transport, ne s'électrisent pas et ne forment pas de "zones mortes" qui provoquent l'instabilité des processus de production et l'arrêt des équipements technologiques.
• Minimiser la perte d'une présentation - les granulés de polyéthylène sont versés dans leur intégralité des conteneurs et des mécanismes de chargement.
• Faible sensibilité au photovieillissement et à la destruction. Réduire à zéro la formation de poussière pendant la production et, par conséquent, améliorer les conditions de travail.

Après séchage et tous les tests de conformité aux exigences de qualité des produits, le polyéthylène granulé est conditionné en sacs de 25 kg et marqué. Conformément aux GOST, les granulés d'un lot doivent avoir la même géométrie et la même taille dans toutes les directions dans la plage de 2 à 5 mm, être de même couleur. Chaque lot peut contenir des granulés de 5 à 8 mm et de 1 à 2 mm de volume n'excédant pas 0,25 % et 0,5 %, respectivement. Les éléments présentant des défauts prononcés (inclusions étrangères et surface rugueuse due à la dégradation du polymère) sont rejetés.

Les principales méthodes de connexion et d'installation des tuyaux LDPE

Actuellement, il existe plusieurs technologies pour assembler les tuyaux et raccords en LDPE :

Amarrage avec raccords à compression.

Le pipeline est connecté au moyen de bagues de serrage et d'étanchéité spéciales. Cette méthode est facile à mettre en œuvre et ne nécessite pas d'équipement spécial, mais elle n'est pas recommandée pour les systèmes sous pression et les canalisations posées dans des endroits difficiles d'accès. Il est principalement utilisé pour les tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 65 mm.

Le schéma d'assemblage de compression est présenté ci-dessous sur la photo :

Soudure directe.

La technologie implique l'utilisation d'une machine à souder spéciale (fer à souder) avec des buses, à l'aide de laquelle la partie extrême des éléments à assembler est fondue. Le résultat est un joint solide, scellé et durable.

Connexion au moyen de raccords électrosoudables.

Les pièces de raccord sont équipées d'une spirale spéciale qui, chauffée par une unité de soudage spéciale, fusionne le raccord et le tuyau en un seul ensemble. Une telle connexion est reconnue comme la plus durable.

Classification du polyéthylène linéaire basse densité

Il existe plusieurs classifications de polyéthylène linéaire :

1. Les LDL sont des copolymères d'éthylène avec des alpha-oléfines supérieures - hexène, butène, octène. Il conviendrait de préciser ici que les copolymères sont l'un des types de polymères dont la chaîne de molécules est constituée de 2 unités structurelles différentes ou plus. Ainsi, conformément à ce qui précède, il existe trois groupes de polyéthylène linéaire - l'hexène, le butène et l'octène. Ils varient en force. L'octène LDL est le plus durable, l'hexène est le moins durable et le butène LLDP est le moins résistant des trois. En termes de coût, ils sont également différents. Le plus cher est donc le plus durable - l'octène LDL, l'hexène coûte légèrement moins cher et le polyéthylène butène est le moins cher.
2. Classification selon la méthode de traitement. Il existe trois types de LDL : le moulage par injection, les films étirables et une cuve linéaire en polyéthylène.

Moulage par injection LDL. Le polyéthylène linéaire moulé par injection se caractérise par un allongement élevé à la rupture et une excellente résistance à la traction. Son point de fusion élevé de 118 ° C le rendait approprié pour le remplissage d'aliments chauds. Le LPVD moulé par injection a une bonne élasticité à l'état fondu.

Film LDL. Dans presque tous les domaines de la production de films, le polyéthylène linéaire est utilisé - sous sa forme pure, ainsi que dans des mélanges avec du polyéthylène haute densité. L'utilisation du LDL permet de réduire l'épaisseur du film d'environ 20 à 40 % par rapport au polyéthylène traditionnel, ce qui conduit naturellement à des économies de matières premières.

LDL rotatif. Le rotomoulage est une méthode de traitement des polymères relativement nouvelle qui s'est développée rapidement au cours de la dernière décennie.

Cette méthode produit une large gamme de produits (citernes, barrages routiers, conteneurs pour liquides et produits, palettes en plastique, conception globale, etc.).

Actuellement, le LDL est utilisé dans de nombreux domaines de l'activité humaine et, en raison de ses excellentes caractéristiques, il promet de remplacer le LDPE habituel dans les 10 à 20 prochaines années.