Pěnový polyethylen: výroba, vlastnosti a použití

Pěnový polyetylén je jedinečný izolátor tepla, hluku a vlhkosti, který je nyní záviděníhodnou popularitou. Důmyslně jednoduchá kombinace polyethylenu a vzduchu nakonec vede k 70% úspoře tepla z hlediska konstrukce, i když její rozsah zdaleka není omezen na toto. <. P>

Je to tento materiál, který úspěšně kombinuje nízkou cenu a velkou účinnost. Současně, bez újmy na lidském zdraví a životě. Stejné vlastnosti rozšířily rozsah použití pěnového polyetylénu ze stavebnictví, strojírenství, medicíny, obuvi a koženého zboží na obaly.

Druhy podle způsobu výroby

Pro zjednodušení je polyetylenová pěna rozdělena podle způsobu výroby na „zesítěnou“ a „nezesíťovanou“, ačkoli technologie používané pro každý typ se mohou lišit. Hlavní rozdíl mezi získanými materiály spočívá v tom, že během výroby se molekulární struktura „nezesítěné“ polyethylenové pěny nezmění, na rozdíl od „zesítěné“, i když se oba materiály nazývají pěnové.

Každý ze získaných typů materiálů má řadu charakteristických rysů a ve výsledku mírně odlišnou oblast použití. Technologie "šití" se týká procesu zesíťování molekulárních jednotek do trojrozměrné oblasti se širokými buňkami.

Výběr podložky z polyethylenové pěny

Typ podlahové krytiny

Při výběru podložky z polyethylenové pěny je třeba vzít v úvahu, pod jakou podlahovou krytinou ji budete používat.

Podklad z polyethylenové pěny je vybrán podle následujících kritérií:

1. 
   Podložka by neměla být příliš tenká, protože nemusí poskytovat požadovaný efekt, ale pokud je podložka příliš silná, při chůzi pruží.

2. U sedmimilimetrového laminátu by tloušťka podkladu měla být přibližně dva milimetry.
3. U silnějších nátěrů (do přibližně osmi nebo devíti nebo i více milimetrů) je nutné zvolit podklad nejméně tří milimetrů.

Vlastnosti montáže polyethylenové pěnové podložky

Pokládání podložky z polyethylenové pěny není vůbec obtížné, ale je třeba dodržovat několik pravidel:

1. Před položením podkladu je nutné podklad dobře vyrovnat a vysušit;
2. Pokud je podlaha vyrovnána cementobetonovým potěrem, musíte nejprve zkontrolovat procento její vlhkosti.
3. Fóliový podklad musí být položen fóliovou stranou nahoru a izolován od elektrického vedení, které může být položeno vedle něj;

Aby se zabránilo posunutí podkladních desek z polyethylenové pěny a aby se zajistila dobrá hydroizolace, jsou pokládány od konce ke konci a nepřekrývají se. A také všechny spoje (švy) musí být lepeny lepicí páskou, to znamená páskou.

Řekli jsme vám o takovém materiálu, jako je expandovaný polyethylen, (přesněji o substrátu vyrobeném z tohoto materiálu), o nuancích jeho instalace a technických kvalitách, a doufáme, že vám tento článek bude užitečný. Přejeme vám hodně štěstí ve vašem úsilí a trpělivosti!

„Nezesítěná“ polyethylenová pěna (NPE)

Získává se za použití fyzikálního nadouvadla, vytlačovací metodou nebo, jednodušeji, metodou napěnění polymerního materiálu směsí plynů, která je následně nahrazena běžným vzduchem.

Jeho výroba je jednou z nejšetrnějších k životnímu prostředí, protože freonový plyn zakázaný ve všech evropských zemích a ve většině domácích ekologických organizací byl úspěšně nahrazen butanem, propan-butanem a isobutanem.Spravedlivě je třeba říci, že je to freon, který je vzhledem k vysokému výparnému teplu ideální pro tuto výrobu, ale kvůli zdraví je třeba jej opustit.

Výsledkem je průsvitný materiál s velkými póry. Ale jeho pevnost v tahu je nižší než u „zesítěné“ polyethylenové pěny. To je způsobeno skutečností, že mezi molekulami polymeru neexistuje silná vazba. Tento indikátor určuje oblast použití IPE.

Klasifikace

Pěna na bázi polyethylenu klasifikovány podle následujících charakteristik:

• druh suroviny;
• metoda pěnění;
• metoda šití.

Pro výrobu PPE se používají granule LDPE a HDPE, stejně jako různé směsi na nich založené. Molekulární struktura jakéhokoli typu polyethylenu umožňuje získat materiály s předvídatelnými vlastnostmi.

Při výrobě polyethylenové pěny
jsou použity dvě metody vytváření plynné fáze:

1. Fyzický. Toto přímé vstřikování plynu (butanu nebo jiných lehce nasycených uhlovodíků) do taveniny suroviny je nejlevnější způsob pěnění. Vyžaduje však použití speciálního vybavení a dodržování zvýšených preventivních protipožárních opatření.
2. Chemikálie. Do suroviny se zavádějí činidla, která se rozkládají za uvolňování plynů. Chemické napěnění lze provádět na standardních slévárenských a vytlačovacích zařízeních. Složení přísad je určeno požadavky na hustotu a velikost buněk.

Moderní výrobní technologie umožňují získat různé molekulární struktury plynem plněný polyethylen:

1. Nespojené (NPE). Získává se technologií fyzického pěnění. Polyetylen si zároveň zachovává původní strukturu danou během syntézy. NPE se vyznačuje relativně nízkými pevnostními charakteristikami a jeho použití je oprávněné za podmínek zanedbatelného mechanického zatížení.
2. Chemicky zesítěný (HS-PPE). Tato technologie zahrnuje následující fáze: míchání surovin s pěnícími a zesíťovacími činidly, tvorba počátečního matricového polotovaru, postupné zahřívání v peci. Tepelné zpracování vede k tomu, že mezi vlákny polymeru dochází k zesítění (dochází k zesítění) a poté dochází k tvorbě plynu. Výrobky vyrobené z CS-PPE mají ve srovnání s výrobky vyrobenými z PSE jemně pórovitou strukturu, matný povrch a vyšší mechanické ukazatele: pevnost, odolnost proti roztržení, pružnost, tj. schopnost vrátit se po stlačení na předchozí tloušťku.
3. Fyzicky zesítěný (FS-PPE). Materiál neobsahuje zesíťovací přísady a místo prvního stupně tepelného zpracování je matricový polotovar zpracován proudem elektronů, který iniciuje proces zesíťování. Schopnost řídit počet zesíťování umožňuje různé vlastnosti materiálu a velikosti ok.

Na rozdíl od většiny stavebních materiálů se polyethylenová pěna vyznačuje nikoli ukazateli pevnosti, ale průměrnou hustotou, tj. Poměrem hmotnosti na jednotku objemu (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. 500, jak je znázorněno například na fotografii výše.

„Zesítěná“ polyethylenová pěna (PPE)

V závislosti na použité technologii existují dva typy tohoto materiálu:

1. chemicky „zesítěný“;
2. fyzicky "sešívané".

Oba typy jsou v peci napěněny, ale způsob vytváření stabilních vnitřních vazeb na molekulární úrovni je odlišný. V takzvaném chemickém "zesíťování" se používá chemické činidlo a ve fyzickém - urychlovač pulzního paprsku, který reguluje molekulární strukturu materiálu v důsledku toku elektronů.

Výsledkem je, že v obou případech se získá materiál s poměrně malými, uzavřenými buňkami, který se vyznačuje vynikající odolností proti stresu.

Výrobní fáze

Výrobní linka na PE pěnu se skládá z:

• extrudér;
• kompresor pro dodávku plynu;
• chladicí potrubí;
• obal.

V závislosti na typu konečného produktu lze zařízení nazvat výrobou tašek, šitím trubek atd.

Dále se používají létající nůžky a děrovací lisy různých provedení, formovací stroje.

LDPE, HDPE granule nebo kompozice na nich založené se plní do přijímací násypky.

Odřezky - hlavní druh odpadu z výroby polyethylenové pěny - se po minimálním zpracování vracejí do výrobního cyklu.

Mnoho podniků smíchejte primární suroviny s regranulátem.

Hlavními požadavky na druhotné suroviny pro výrobu pěnového polyethylenu jsou absence mechanických nečistot, uniformita barvy a průměrná molekulová hmotnost s primárním PE.

Jsou-li požadavky splněny, není ovlivněna kvalita, výkon a mechanické vlastnosti hotového výrobku.

Srovnávací charakteristiky

Hlavní charakteristiky	„Zesítěná“ polyethylenová pěna	„Kabelová“ polyethylenová pěna
Tloušťka, mm	od 0,5 do 15	od 0,5 do 20
Hustota, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Pracovní teplota, ° C	od -60 do +105	od -60 do +75
Koeficient tepelné vodivosti, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Koeficient absorpce tepla, W / (m • ° С)	0,34	—
Propustnost pro vodní páru, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Index snížení hluku při nárazu, dB, ne méně	18	—
Pevnost v tlaku při 25% lineární deformaci, MPa	0,035
Absorpce vody objemově při plném ponoření 96 h,%	>1

Běžnou nevýhodou je, že při absenci hasicích přísad (retardéry hoření) jsou hořlavé.

Obecné pozitivní vlastnosti:

1. vysoká odolnost proti vlhkosti;
2. odolnost vůči agresivním médiím - kyselinám, olejům, zásadám atd .;
3. vynikající interakce s jinými materiály;
4. snadná instalace;
5. lehká váha;
6. úplná absence specifického zápachu;
7. odolnost vůči mikrobiologickým účinkům;
8. bezpečnost životního prostředí a malé množství odpadu při výrobě.

Technologie výroby „zesítěné“ polyethylenové pěny jsou však složitější, a proto má oproti „nezesítěné“ řadu výhod:

1. o téměř 30% má hustší strukturu, což jej staví do mnohem výhodnější polohy ve věcech zvukové izolace;
2. díky zvýšené pevnosti a vyšší odolnosti proti UV záření než u NPE má delší životnost;
3. jeho tepelná vodivost je o 20% nižší než u NPE;

1. vyšší mikrobiologická odolnost materiálu;
2. odolnost vůči teplotě a mechanickému namáhání;
3. necitlivost na organická rozpouštědla;
4. odolnost proti vibracím;
5. vysoká deformační pevnost.

NPE má nicméně nepopiratelnou výhodu - nízkou cenu, která často vede k velkému pokušení prodejců uměle nafouknout jeho vlastnosti a vydávat je za plnohodnotný zvukotěsný materiál používaný ve stavebnictví. Stojí za zmínku, že dnes můžete najít spíše originální použití polyethylenové pěny.

Vzhledem k tomu, že vlastnosti typů polyethylenové pěny se někdy velmi výrazně liší, bylo by účelnější zvážit jejich oblasti použití zvlášť.

Základní vlastnosti

Technické vlastnosti pěnového PE jsou syntézou vlastností polyethylenů, měkkých elastických materiálů s nízkou teplotou tání a pěn s nízkou hmotností a nízkou tepelnou vodivostí:

• Stejně jako běžný polyethylen je i pěnový PE hořlavý materiál, jehož maximální provozní teplota by neměla překročit + 102 ° C. Při vyšších rychlostech se roztaví.
• Při nízkých teplotách, i když je teplota snížena na -60 ° C, si polyethylenová pěna zachová všechny své vlastnosti, včetně pevnosti a pružnosti.
• Tepelná vodivost tohoto produktu je velmi nízká, je 0,038-0,039 W / m * K, což dává výrobkům z něj obzvláště vysoký koeficient tepelné izolace.
• Při přímém kontaktu s vodou jej pěnový PE neabsorbuje více než 1-3,5% svého objemu za měsíc.
• Pěnový polyethylen je velmi odolný vůči chemicky aktivním médiím, zejména vůči ropě a benzínovým výrobkům.
• Nerozkládá se v biologicky aktivním prostředí (nehnije, nepodléhá působení bakterií a hub).
• Dokonale pohlcuje zvuky, takže PPE lze použít k izolaci hluku.
• Absolutně netoxický, dokonce i při hoření.
• Snadná přeprava a instalace,
• Odolný proti opotřebení a odolný až 80 - 100 let služby.

ZAJÍMAVÝ! Pokud jde o tepelnou vodivost, a tedy i možnosti tepelné izolace, může se pěnový polyetylén stát vynikající alternativou k mnoha populárním tepelným izolátorům: OOP o tloušťce 1 cm může nahradit 5 cm minerální vlny nebo 15 cm zdiva.

nevýhody

Negativní vlastností pěnového PE je jeho nesnášenlivost vůči ultrafialovým paprskům. Přímé vystavení slunečnímu záření má na něj destruktivní účinek, proto by skladování i používání polyetylenové pěny mělo probíhat na místě chráněném před světlem. V opačném případě musí samotný materiál obsahovat ochranu, alespoň ve formě neprůhledného filmu.

Rozsah „nezesítěné“ polyethylenové pěny (NPE)

1. Tento typ se nemůže pochlubit širokou škálou aplikací přímo ve stavebnictví. Jeho vlastnosti ho však činí naprosto nepostradatelným v balení produktu, což naznačuje absenci toxicity.
2. Navzdory skutečnosti, že vzhledem k buňkám naplněným vzduchem je použití IPE pod bodovým zatížením plné prasknutí, je široce používáno pro balení veškerých elektronických zařízení, skleněných výrobků, balení nábytku, nádobí atd.
3. Jako obalový materiál je NPE velmi vhodný. Tlumí dobře i několikanásobné rázové zatížení. Navíc se vůbec nezhoršuje. Jedná se o nejcennější kvalitu při přepravě všech druhů věcí. Používá se jak jako tlumicí materiál, tak jako balicí materiál. Rychle nahradila vlnitou lepenku a bublinkovou fólii, což dnes představuje 90% trhu s obaly.
4. Další výhodou je, že díky své jemné bublinkové struktuře a měkkosti je schopen zachytit některé technické úlomky, které se usazují na povrchu materiálu během operací nakládání a vykládání, s vyloučením následné možnosti kontaktu úlomků s povrchem;
5. NPE se dokonce používá jako izolace proti vodě, páře, kondenzátu a hluku šířenému konstrukcí. Je však třeba poznamenat, že je to pouze v případech, kdy nedochází k silnému zatížení ložisek a vysokým teplotám;
6. Také s nízkými požadavky na kvalitu se používá ve strojírenství a dokonce i ve stavebnictví jako tepelně izolační materiál;
7. Používá se jako reflexní izolace k udržení tepla v domě a v důsledku toho ke snížení nákladů na energii;
8. Používá se jako podklad pro vrstvené parkety k vyrovnání povrchu;
9. NPE se vyrábí v různých tloušťkách (viz tabulka) a v různých formátech - v rolích, listech, ve formě síťoviny z polyethylenové pěny. K dispozici je také fólie a laminovaný EPS. Proto existuje volba v závislosti na daném úkolu;
10. Jeho nízké náklady umožňují jeho použití pro výrobu jednorázových produktů.

V zemích EU je rozsah jeho použití přísně omezen pouze na balení.

Technické a spotřebitelské vlastnosti

Polyetylenová pěna - co to je a jaké vlastnosti má? Chcete-li odpovědět na tuto otázku, musíte si pamatovat hlavní vlastnost jakéhokoli materiálu s pěnovou strukturou - schopnost zadržovat teplo uvnitř sebe a zabránit jeho ztrátě.

Tepelná izolace je považována za hlavní spotřebitelskou vlastnost tohoto materiálu, což umožnilo především jeho použití ve stavebnictví.

Polymer má navíc řadu charakteristik:

• lehká váha. Díky této vlastnosti je materiál široce používán ve všech oblastech, kde malá hmota nezpůsobuje významné zatížení nosných prvků a nezvyšuje hmotnost hotového výrobku nebo struktury;
• nepodléhá rozkladu. Důležitá kvalita, která umožňuje použití polymeru pro vnější izolaci potrubí a budov, jakož i na místech s tropickým podnebím a agresivním mikrobiologickým prostředím;
• široký rozsah provozních teplot umožňuje použití pěny v různých klimatických pásmech;
• ekologická čistota a chemická inertnost zaručuje, že během provozu nebude materiál uvolňovat toxiny a karcinogeny.

Kromě výše uvedených vlastností má polyethylenová pěna nízký koeficient absorpce vody (méně než 2%), dobré protihlukové vlastnosti a snadné zpracování.

Pěnový polyetylén a aspekty jeho bezpečnosti

Polyetylenová pěna našla aktivní využití při výrobě široké škály různých produktů. Jeho použití na úrovni domácnosti je zcela bezpečné. Je jen důležité nepřekračovat mezní teploty. Zahřátí na +110 stupňů nebo více může vést k vážným následkům. Spalování polyethylenové pěny je doprovázeno uvolňováním nebezpečných látek a proces rozkladu tohoto materiálu trvá asi 200 let. To přímo naznačuje jeho dlouhověkost, ale je negativně vnímáno z hlediska dopadu na ekologii Země.