Skummet polyetylen: produksjon, egenskaper og anvendelse

Skummet polyetylen er en unik varme-, støy- og fuktighetsisolator, som nå er misunnelsesverdig populær. Kombinasjonen av polyetylen og luft, enkel til det geniale, gir til slutt en varmebesparelse på 70% når det gjelder konstruksjon, selv om omfanget langt fra er begrenset til dette. <. P>

Det er dette materialet som vellykket kombinerer lave kostnader og stor effektivitet. Samtidig uten å berøre menneskers helse og liv. De samme egenskapene har utvidet anvendelsesområdet for skummet polyetylen fra bygg-, maskinteknikk-, medisin-, fottøy- og lærvarerindustrien til emballasje.

Typer etter produksjonsmetode

For enkelhets skyld er polyetylenskum delt inn i "tverrbundet" og "ikke-tverrbundet" i henhold til produksjonsmetoden, selv om teknologiene som brukes for hver type kan være forskjellige. Hovedforskjellen mellom de oppnådde materialene er at den molekylære strukturen til det "tverrbundne" polyetylenskumet under produksjon ikke endres, i motsetning til den "tverrbundne", selv om begge materialene kalles skummet.

Hver av de oppnådde materialtypene har en rekke særpreg og som et resultat et litt annet anvendelsesområde. Teknologien for "søm" betyr prosessen med tverrbinding av molekylære enheter til et tredimensjonalt område med brede celler.

Valg av bakside av polyetylenskum

Gulvbelegg type

Når du velger et polyetylenskumunderlag, er det nødvendig å ta hensyn til hva slags gulvbelegg du vil bruke det til.

Polyetylenskumunderlaget er valgt i henhold til følgende kriterier:

1. 
   Underlaget skal ikke være veldig tynt, fordi det ikke gir den ønskede effekten, men hvis underlaget er for tykt, vil det springe når du går.

2. For et syv millimeter laminat bør bakketykkelsen være omtrent to millimeter.
3. For tykkere belegg (opptil åtte eller ni eller enda flere millimeter), må du velge et underlag på minst tre millimeter.

Funksjoner ved montering av et polyetylenskumunderlag

Å legge et polyetylenskumunderlag er ikke vanskelig, men flere regler må overholdes:

1. Før du legger undergulvet, er det nødvendig å glatte og tørke undergulvet godt;
2. Hvis gulvet er jevnet med sement - betongjern, må du først sjekke prosentandelen av fuktigheten.
3. Foliesubstratet må legges med foliesiden opp og isoleres fra elektriske ledninger som kan legges i nærheten;

For å forhindre forskyvning av polyetylenskumplatene og for å sikre god vanntetting, legges det fra ende til ende og ikke overlappende. Og også alle skjøter (sømmer) må limes med klebebånd, det vil si tape.

Vel, vi fortalte deg om et slikt materiale som ekspandert polyetylen, (nærmere bestemt om et substrat laget av dette materialet) om nyansene i installasjonen og tekniske kvaliteter, og vi håper at denne artikkelen vil være nyttig for deg. Vi ønsker deg lykke til i arbeidet og tålmodigheten!

"Tverrbundet" polyetylenskum (NPE)

Det oppnås ved bruk av et fysisk blåsemiddel ved ekstruderingsmetoden, eller, enklere, ved metoden for å skumme et polymermateriale med en gassblanding, som deretter erstattes av vanlig luft.

Produksjonen er en av de mest miljøvennlige på grunn av at freon-gassen som er forbudt i alle europeiske land og i de fleste innenlandske miljøorganisasjoner, er vellykket erstattet med butan, propan-butan og isobutan.Selv om det i rettferdighet må sies at det er freon, på grunn av sin høye fordampningsvarme, som er ideelt for denne produksjonen, men for helsens skyld må det forlates.

Resultatet er et gjennomsiktig materiale med store porer. Men strekkfastheten er dårligere enn "tverrbundet" polyetylenskum. Dette skyldes det faktum at det ikke er noen sterk binding mellom polymermolekyler. Denne indikatoren bestemmer bruksområdet for IPE.

Klassifisering

Polyetylenbasert skum klassifisert i henhold til følgende egenskaper:

• type råstoff;
• skummende metode;
• sømmetode.

For fremstilling av PPE, brukes LDPE og HDPE-granulater, samt forskjellige sammensetninger basert på dem. Den molekylære strukturen til enhver type polyetylen gjør det mulig å oppnå materialer med forutsigbare egenskaper.

I produksjonen av polyetylenskum
to metoder for å lage en gassfase blir brukt:

1. Fysisk. Denne direkte injeksjonen av gass (butan eller andre lett mettede hydrokarboner) i råmassesmelten er den billigste metoden for skumdannelse. Imidlertid krever det bruk av spesialutstyr og overholdelse av økte forebyggende brannsikkerhetstiltak.
2. Kjemisk. Reagenser som spaltes ved frigjøring av gasser blir introdusert i råmaterialet. Kjemisk skumming kan utføres på standard støperi- og ekstruderingsutstyr. Sammensetningen av tilsetningsstoffene bestemmes av kravene til tetthet og cellestørrelse.

Moderne produksjonsteknologier gjør det mulig å oppnå forskjellige molekylære strukturer gassfylt polyetylen:

1. Unstitched (NPE). Det oppnås ved fysisk skummende teknologi. Samtidig beholder polyetylen den opprinnelige strukturen som ble gitt under syntesen. NPE kjennetegnes av relativt lave styrkeegenskaper, og bruken er berettiget under forhold med ubetydelige mekaniske belastninger.
2. Kjemisk tverrbundet (HS-PPE). Teknologien inkluderer følgende trinn: blanding av råvarer med skum- og tverrbindingsreagenser, dannelse av det første matriksemnet, trinnvis oppvarming i en ovn. Varmebehandling fører til at tverrbinding skjer mellom polymertrådene (tverrbinding oppstår), og deretter oppstår gassing. Produkter laget av KhS-PPE har en finporet struktur, en matt overflate og høyere mekaniske indikatorer sammenlignet med produkter laget av PPE: styrke, rivemotstand, elastisitet, dvs. muligheten til å gå tilbake til forrige tykkelse etter klemming.
3. Fysisk tverrbundet (FS-PPE). Materialet inneholder ikke tverrbindende tilsetningsstoffer, og i stedet for det første trinnet av varmebehandling blir matriksemnet behandlet med en elektronstrøm, som initierer tverrbindingsprosessen. Evnen til å kontrollere antall tverrbindinger lar deg variere egenskapene til materialet og størrelsen på cellene.

I motsetning til de fleste konstruksjonsmaterialer, er polyetylenskum ikke preget av styrkeindikatorer, men av gjennomsnittlig tetthet, det vil si vektforholdet per volumsenhet (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. . 500, som for eksempel vist på bildet ovenfor.

"Tverrbundet" polyetylenskum (PPE)

Det er to typer av dette materialet, avhengig av teknologien som brukes:

1. kjemisk "tverrbundet";
2. fysisk "sydd".

Begge typene er skummet i ovnen, men måten å danne stabile indre bindinger på molekylært nivå er forskjellig. I den såkalte kjemiske "tverrbinding" brukes et kjemisk reagens, og i det fysiske - en pulsstråleakselerator, som regulerer materialets molekylære struktur på grunn av strømmen av elektroner.

Som et resultat oppnås i begge tilfeller et materiale med ganske små, lukkede celler, som er preget av utmerket motstand mot stress.

Produksjonsstadier

Produksjonslinjen for PE-skum består av:

• ekstruder;
• kompressor for gassforsyning;
• kjøling linjer;
• emballasje.

Avhengig av type sluttprodukt, kan utstyret kalles posefremstilling, rørsøm etc.

I tillegg brukes sakser og stansepresser av forskjellige design, støpemaskiner.

LDPE, HDPE-granuler eller sammensetninger basert på dem er lagt i mottakertanken.

Beslag - den viktigste typen avfall fra produksjonen av polyetylenskum - returneres til produksjonssyklusen etter minimal behandling.

Mange virksomheter bland primære råvarer med omgranulering.

De viktigste kravene til sekundære råvarer for produksjon av skummet polyetylen er fraværet av mekaniske urenheter, ensartethet i farge og gjennomsnittlig molekylvekt med primær PE.

Hvis kravene er oppfylt, påvirkes ikke det ferdige produktets kvalitet, ytelse og mekaniske egenskaper.

Sammenlignende egenskaper

Hovedtrekk	"Tverrbundet" polyetylenskum	"Kablet" polyetylenskum
Tykkelse, mm	fra 0,5 til 15	fra 0,5 til 20
Tetthet, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Arbeidstemperatur, ° С	fra -60 til +105	fra -60 til +75
Varmeledningskoeffisient, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Varmeabsorpsjonskoeffisient, W / (m • ° С)	0,34	—
Vanndampgjennomtrengelighet, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Støyreduksjonsindeks, dB, ikke mindre	18	—
Trykkfasthet ved 25% lineær deformasjon, MPa	0,035
Vannabsorpsjon i volum ved full nedsenking 96 timer,%	>1

En vanlig ulempe er at i mangel av slokkende tilsetningsstoffer (brannhemmende midler) er de brannfarlige.

Generelle positive egenskaper:

1. høy fuktmotstand;
2. motstand mot aggressive medier - syrer, oljer, baser osv.
3. utmerket samspill med andre materialer;
4. enkel installasjon;
5. lett vekt;
6. fullstendig fravær av en spesifikk lukt;
7. motstand mot mikrobiologiske effekter;
8. miljøsikkerhet og en liten mengde avfall i produksjonen.

Imidlertid er teknologiene for produksjon av "tverrbundet" polyetylenskum mer komplekse, derfor har det en rekke fordeler fremfor "ikke-tverrbundet":

1. med nesten 30% har den en tettere struktur, som setter den i en mye mer fordelaktig posisjon når det gjelder lydisolering;
2. på grunn av økt styrke og høyere motstand mot UV-stråling enn NPE, har den lengre levetid;
3. dens varmeledningsevne er 20% lavere enn NPE;

1. høyere mikrobiologisk motstand av materialet;
2. motstand mot temperatur og mekanisk belastning;
3. ufølsomhet for organiske løsningsmidler;
4. vibrasjonsmotstand;
5. høy deformasjonsstyrke.

Ikke desto mindre har NPE en ubestridelig fordel - en lav pris, som ofte fører til en stor fristelse for selgere til å kunstig oppblåse egenskapene sine og gi den et fullverdig lydisolert materiale som brukes i konstruksjonen. Det er verdt å merke seg at i dag kan du finne en ganske original påføring av polyetylenskum.

På grunn av det faktum at egenskapene til typene polyetylenskum noen ganger er veldig forskjellige, ville det være mer hensiktsmessig å vurdere deres bruksområder separat.

Grunnleggende egenskaper

De tekniske egenskapene til skummet PE er en syntese av egenskapene til polyetylener, myke elastiske materialer med lavt smeltepunkt, og skum med deres lette vekt og lave varmeledningsevne:

• I likhet med vanlig polyetylen er skummet PE et brennbart materiale, hvis maksimale driftstemperatur ikke bør overstige + 102 ° C. Ved høyere priser vil den smelte.
• Ved lave temperaturer, selv når de senkes til -60 ° C, vil polyetylenskum beholde alle egenskapene, inkludert styrke og elastisitet.
• Produktets varmeledningsevne er veldig lav, den er 0,038-0,039 W / m * K, noe som gir produkter fra den en spesielt høy varmeisolasjonskoeffisient.
• I direkte kontakt med vann absorberer skummet PE det ikke mer enn 1-3,5% av volumet per måned.
• Skummet polyetylen er veldig motstandsdyktig mot kjemisk aktive medier, spesielt mot olje og bensinprodukter.
• Brytes ikke ned i et biologisk aktivt miljø (råtner ikke, egner seg ikke til virkningen av bakterier og sopp).
• Absorberer lyder perfekt, slik at personlig verneutstyr kan brukes til støyisolering.
• Helt giftfri, selv mens du brenner.
• Enkel å transportere og installere,
• Slitesterk og holdbar opptil 80 - 100 års bruk.

INTERESSANT! Når det gjelder termisk ledningsevne og følgelig mulighetene for termisk isolasjon, kan skummet polyetylen bli et utmerket alternativ til mange populære varmeisolatorer: PPE 1 cm tykk kan erstatte 5 cm mineralull eller 15 cm murverk.

ulemper

En negativ egenskap til skummet PE er dens intoleranse mot ultrafiolette stråler. Direkte eksponering for sollys har en destruktiv effekt på det, derfor bør både lagring og bruk av polyetylenskum skje på steder beskyttet mot lys. Ellers må selve materialet inneholde beskyttelse, i det minste i form av en ugjennomsiktig film.

Omfanget av "tverrbundet" polyetylenskum (NPE)

1. Denne typen kan ikke skryte av et bredt spekter av applikasjoner direkte i konstruksjonen. Egenskapene gjør det imidlertid helt uunnværlig i emballasje, noe som indikerer fravær av toksisitet.
2. Til tross for at bruken av en IPE under punktbelastning er full av brudd på grunn av luftfylte celler, blir den mye brukt til å pakke alt elektronisk utstyr, glassprodukter, emballasjemøbler, servise og så videre.
3. Som et pakkemateriale er NPE veldig praktisk. Det demper selv flere støtbelastninger godt. Imidlertid forverres det ikke i det hele tatt. Dette er den mest verdifulle kvaliteten når du transporterer alle slags varer. Den brukes både som et dempende materiale og som et innpakningsmateriale. Den erstattet raskt bølgepapp og bobleplast, og utgjorde 90% av emballasjemarkedet i dag.
4. En annen fordel er at den på grunn av sin fine boblestruktur og mykhet er i stand til å plukke opp noe teknisk rusk som legger seg på overflaten av materialet under lasting og lossing, ekskluderende den påfølgende muligheten for ruskekontakt med overflaten;
5. NPE brukes til og med som isolasjon mot vann, damp, kondensat og strukturbåren støy. Men det skal bemerkes at dette bare er i de tilfeller der det ikke er kraftige lagerbelastninger og høye temperaturer;
6. Også, med lave kvalitetskrav, brukes den i maskinteknikk og til og med konstruksjon som et varmeisolerende materiale;
7. Den brukes som reflekterende isolasjon for å beholde varmen i huset og som et resultat redusere energikostnadene;
8. Den brukes som underlag for laminert parkett for å utjevne overflaten;
9. NPE produseres i forskjellige tykkelser (se tabell) og i forskjellige formater - i ruller, ark, i form av polyetylenskumnett. Det er også folie og laminert EPS. Derfor er det et valg avhengig av oppgaven du har til rådighet;
10. De lave kostnadene gjør at den kan brukes til produksjon av engangsprodukter.

I EU-landene er anvendelsesområdet begrenset til emballasje.

Tekniske egenskaper og forbrukeregenskaper

Polyetylenskum - hva er det, og hvilke egenskaper har det? For å svare på dette spørsmålet, må du huske hovedegenskapen til ethvert materiale med en skummet struktur - evnen til å beholde varmen i seg selv og forhindre tap av det.

Varmeisolasjon regnes som hovedforbrukeregenskapen til dette materialet, noe som først og fremst gjorde det mulig å bruke det i byggebransjen.

I tillegg har polymeren en rekke egenskaper:

• lett vekt. På grunn av denne egenskapen er materialet mye brukt i alle områder der en liten masse ikke gir betydelig belastning på støtteelementene og ikke øker vekten av det ferdige produktet eller strukturen;
• ikke utsatt for forfall. En viktig kvalitet som gjør at polymeren kan brukes i den ytre isolasjonen av rørledninger og bygninger, samt på steder med et tropisk klima og et aggressivt mikrobiologisk miljø;
• et bredt spekter av driftstemperaturer gjør det mulig å bruke skum i forskjellige klimatiske soner;
• økologisk renhet og kjemisk inertitet garanterer at materialet under drift ikke frigjør giftstoffer og kreftfremkallende stoffer.

I tillegg til de ovennevnte egenskapene har polyetylenskum en lav vannabsorpsjonskoeffisient (mindre enn 2%), gode støyisolasjonsegenskaper og enkel behandling.

Skummet polyetylen og aspekter av dets sikkerhet

Polyetylenskum har funnet aktiv bruk i produksjonen av et bredt spekter av forskjellige produkter. Bruken på husholdningsnivå er helt trygg. Det er bare viktig å ikke gå utover grenseverdiene. Oppvarming opp til +110 grader eller mer kan føre til alvorlige konsekvenser. Forbrenning av polyetylenskum ledsages av frigjøring av farlige stoffer, og prosessen med nedbrytning av dette materialet tar omtrent 200 år. Dette indikerer direkte dets levetid, men oppfattes negativt fra synspunktet på innvirkningen på jordens økologi.