Polietilenă cu spumă: producție, proprietăți și aplicare

Polietilena spumată este un izolator unic de căldură, zgomot și umiditate, care este acum popularitate de invidiat. Combinația ingenios de simplă de polietilenă și aer, în cele din urmă, oferă o economie de căldură de 70% în ceea ce privește construcția, deși domeniul său de aplicare este departe de a fi limitat la aceasta. <. P>

Acest material combină cu succes costul redus și eficiența mare. În același timp, fără a aduce atingere sănătății și vieții umane. Aceleași caracteristici au extins domeniul de aplicare al polietilenei spumate de la industria construcțiilor, inginerie mecanică, medicină, încălțăminte și articole din piele până la ambalare.

Tipuri după metoda de producție

Pentru simplitatea explicației, spuma de polietilenă este împărțită în „reticulat” și „netreticulat” în conformitate cu metoda de producție, deși tehnologiile utilizate pentru fiecare tip pot fi diferite. Principala diferență între materialele obținute este că, în timpul producției, structura moleculară a spumei de polietilenă "necruțată" nu se schimbă, spre deosebire de cea "reticulată", deși ambele materiale sunt numite spumante.

Fiecare dintre tipurile de materiale obținute are o serie de trăsături distinctive și, ca rezultat, un câmp de aplicare ușor diferit. Tehnologia „cusăturii” se referă la procesul de legare încrucișată a unităților moleculare într-o regiune tridimensională cu celule largi.

Selectarea suportului din spumă de polietilenă

Tipul de acoperire a pardoselii

Atunci când alegeți un suport din spumă de polietilenă, este necesar să țineți cont de tipul de acoperire pentru care îl veți folosi.

Suportul din spumă de polietilenă este selectat conform următoarelor criterii:

1. 
   Substratul nu trebuie să fie foarte subțire, deoarece este posibil să nu dea efectul dorit, dar dacă substratul este prea gros, atunci acesta va răsări atunci când mergeți.

2. Pentru un stratificat de șapte milimetri, grosimea suportului trebuie să fie de aproximativ doi milimetri.
3. Pentru acoperiri mai groase (până la aproximativ opt sau nouă sau chiar mai mulți milimetri), trebuie selectat un substrat de cel puțin trei milimetri.

Caracteristicile montării unui substrat din spumă de polietilenă

Așezarea unui suport de spumă de polietilenă nu este deloc dificilă, dar trebuie respectate mai multe reguli:

1. Înainte de așezarea pardoselii, este necesar să se niveleze și să se usuce bine pardoseala;
2. Dacă podeaua este nivelată cu șapă de ciment - beton, atunci mai întâi trebuie să verificați procentul de umiditate al acesteia.
3. Substratul foliei trebuie așezat cu folia în sus și izolat de cablurile electrice care pot fi așezate în apropiere;

Pentru a preveni deplasarea foilor de suport din spumă de polietilenă și pentru a asigura o bună impermeabilizare, acestea sunt așezate cap la cap și nu suprapuse. Și, de asemenea, toate îmbinările (cusăturile) trebuie lipite cu bandă adezivă, adică bandă.

Ei bine, v-am vorbit despre un astfel de material precum polietilena expandată, (mai exact, despre un substrat realizat din acest material) despre nuanțele instalării sale și calitățile tehnice și sperăm că acest articol vă va fi util. Vă dorim mult noroc în eforturile și răbdarea voastră!

Spumă de polietilenă "necrucișată" (NPE)

Se obține folosind un agent de suflare fizic, prin metoda de extrudare sau, mai simplu, prin metoda de spumare a unui material polimeric cu un amestec de gaze, care ulterior este înlocuit cu aer obișnuit.

Producția sa este una dintre cele mai ecologice datorită faptului că gazul freon interzis în toate țările europene și în majoritatea organizațiilor de mediu interne a fost înlocuit cu succes cu butan, propan-butan și izobutan.Deși, în corectitudine, trebuie spus că este freon, datorită căldurii sale ridicate de vaporizare, care este ideal pentru această producție, dar, din motive de sănătate, trebuie abandonat.

Rezultatul este un material translucid, cu pori mari. Dar rezistența la tracțiune este inferioară spumei de polietilenă "reticulată". Acest lucru se datorează faptului că nu există o legătură puternică între moleculele de polimer. Acest indicator determină aria de aplicare a IPE.

Clasificare

Spumă pe bază de polietilenă clasificate după următoarele caracteristici:

• tipul materiei prime;
• metoda de spumare;
• metoda de cusut.

Pentru fabricarea PPE, se utilizează granule LDPE și HDPE, precum și diverse compoziții pe baza acestora. Structura moleculară a oricărui tip de polietilenă face posibilă obținerea de materiale cu proprietăți predictibile.

În producția de spumă de polietilenă
se aplică două metode de creare a unei faze gazoase:

1. Fizic. Această injecție directă de gaz (butan sau alte hidrocarburi ușor saturate) în topitura materiei prime este cea mai ieftină metodă de spumare. Cu toate acestea, necesită utilizarea unor echipamente specializate și respectarea măsurilor preventive sporite de siguranță la incendiu.
2. Chimic. Reactivii care se descompun odată cu eliberarea gazelor sunt introduși în materie primă. Spumarea chimică poate fi efectuată pe echipamentele standard de turnătorie și extrudare. Compoziția aditivilor este determinată de cerințele privind densitatea și dimensiunea celulei.

Tehnologiile moderne de producție fac posibilă obținerea diverse structuri moleculare polietilenă umplută cu gaz:

1. Unstitched (NPE). Se obține prin tehnologia spumării fizice. În același timp, polietilena păstrează structura originală dată în timpul sintezei. NPE se distinge prin caracteristici de rezistență relativ reduse și utilizarea sa este justificată în condiții de sarcini mecanice nesemnificative.
2. Reticulat chimic (HS-PPE). Tehnologia include următoarele etape: amestecarea materiilor prime cu reactivi de spumare și reticulare, formarea martorului inițial matricial, încălzirea în trepte într-un cuptor. Tratamentul termic duce la faptul că legătura încrucișată are loc între firele polimerice (are loc legătura încrucișată) și apoi are loc formarea gazului. Produsele din KhS-PPE au o structură cu pori fini, o suprafață mată și indicatori mecanici superiori în comparație cu produsele din PPE: rezistență, rezistență la rupere, elasticitate, adică capacitatea de a reveni la grosimea anterioară după stoarcere.
3. Fizic reticulat (FS-PPE). Materialul nu conține aditivi de reticulare și, în locul primei etape de tratament termic, matricea este tratată cu un flux de electroni, care inițiază procesul de reticulare. Capacitatea de a controla numărul de legături încrucișate vă permite să variați caracteristicile materialului și dimensiunea celulelor.

Spre deosebire de majoritatea materialelor de construcție, spuma de polietilenă este marcată nu de indicatori de rezistență, ci de densitatea medie, adică de raportul dintre greutatea pe unitate de volum (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. 500, așa cum se arată în fotografia de mai sus, de exemplu.

Spumă de polietilenă "reticulată" (EIP)

Există două tipuri de acest material, în funcție de tehnologia utilizată:

1. chimic „reticulat”;
2. fizic „cusut”.

Ambele tipuri sunt spumate în cuptor, dar modul de formare a legăturilor interne stabile la nivel molecular este diferit. În așa-numita „reticulare” chimică se folosește un reactiv chimic, iar în fizic - un accelerator cu fascicul de impulsuri, care reglează structura moleculară a materialului datorită fluxului de electroni.

Ca rezultat, în ambele cazuri, se obține un material cu celule destul de mici, închise, care se distinge printr-o rezistență excelentă la stres.

Etape de producție

Linia de producție a spumei PE constă din:

• extruder;
• compresor pentru alimentarea cu gaz;
• linii de răcire;
• ambalare.

În funcție de tipul produsului final, echipamentul poate fi numit confecționare de saci, cusături de țevi etc.

În plus, sunt folosite foarfece zburătoare și prese de perforare de diferite modele, mașini de turnat.

Granulele LDPE, HDPE sau compozițiile bazate pe acestea sunt încărcate în buncărul de recepție.

Tăieturile - principalul tip de deșeuri din producția de spumă de polietilenă - sunt readuse în ciclul de producție după o prelucrare minimă.

Multe afaceri se amestecă materiile prime primare cu regranulate.

Principalele cerințe pentru materiile prime secundare pentru producerea de polietilenă spumată sunt absența impurităților mecanice, uniformitatea culorii și greutatea moleculară medie cu PE primar.

Dacă sunt îndeplinite cerințele, calitatea, performanța și proprietățile mecanice ale produsului finit nu sunt afectate.

Caracteristici comparative

Principalele caracteristici	Spumă de polietilenă "reticulată"	Spumă de polietilenă "cu fir"
Grosime, mm	de la 0,5 la 15	de la 0,5 la 20
Densitate, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Temperatura de lucru, ° С	de la -60 la +105	de la -60 la +75
Coeficient de conductivitate termică, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Coeficient de absorbție a căldurii, W / (m • ° С)	0,34	—
Permeabilitatea vaporilor de apă, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Indicele de reducere a zgomotului de impact, dB, nu mai puțin	18	—
Rezistența la compresiune la 25% deformare liniară, MPa	0,035
Absorbția apei în volum la imersie completă 96 h,%	>1

Un dezavantaj comun este că, în absența aditivilor de stingere (ignifugi), aceștia sunt inflamabili.

Caracteristici pozitive generale:

1. rezistență ridicată la umiditate;
2. rezistență la medii agresive - acid, ulei, alcali etc.;
3. interacțiune excelentă cu alte materiale;
4. ușurința instalării;
5. greutate redusă;
6. absența completă a unui miros specific;
7. rezistența la efectele microbiologice;
8. siguranța mediului și o cantitate mică de deșeuri în producție.

Cu toate acestea, tehnologiile pentru producerea de spumă de polietilenă "reticulată" sunt mai complexe, prin urmare, aceasta are o serie de avantaje față de "nelegate":

1. are o structură cu aproape 30% mai densă, ceea ce îl pune într-o poziție mult mai avantajoasă în materie de izolare fonică;
2. datorită rezistenței crescute și rezistenței mai mari la radiațiile UV decât NPE, are o durată de viață mai lungă;
3. conductivitatea sa termică este cu 20% mai mică decât cea a NPE;

1. rezistență microbiologică mai mare a materialului;
2. rezistență la temperatură și solicitări mecanice;
3. insensibilitate la solvenți organici;
4. rezistență la vibrații;
5. rezistență mare la deformare.

Cu toate acestea, NPE are un avantaj incontestabil - un preț scăzut, ceea ce duce adesea la o mare tentație pentru vânzători de a-și umfla artificial caracteristicile, trecându-l ca un material complet izolat fonic utilizat în construcții. Este demn de remarcat faptul că astăzi puteți găsi o aplicare destul de originală a spumei de polietilenă.

Datorită faptului că caracteristicile tipurilor de spumă de polietilenă diferă uneori foarte semnificativ, ar fi mai oportun să se ia în considerare domeniile lor de aplicare separat.

Proprietăți de bază

Caracteristicile tehnice ale PE-ului spumat sunt o sinteză a proprietăților polietilenelor, a materialelor elastice moi cu punct de topire scăzut și a spumei cu greutate redusă și conductivitate termică redusă:

• La fel ca polietilena obișnuită, PE spumat este un material combustibil, a cărui temperatură maximă de funcționare nu trebuie să depășească + 102 ° C. La rate mai mari, se va topi.
• La temperaturi scăzute, chiar și atunci când este redusă la -60 ° C, spuma de polietilenă își va păstra toate proprietățile, inclusiv rezistența și elasticitatea.
• Conductivitatea termică a acestui produs este foarte scăzută, este de 0,038-0,039 W / m * K, ceea ce conferă produselor fabricate din acesta un coeficient de izolare termică deosebit de ridicat.
• În contact direct cu apa, PE-ul spumat îl absoarbe nu mai mult de 1-3,5% din volumul său pe lună.
• Polietilena spumată este foarte rezistentă la medii chimic active, în special la produse petroliere și pe benzină.
• Nu se descompune într-un mediu biologic activ (nu putrezește, nu se pretează la acțiunea bacteriilor și a ciupercilor).
• Absorbe perfect sunetele, astfel încât PPE să poată fi utilizat pentru izolarea zgomotului.
• Absolut netoxic, chiar și în timpul arderii.
• Ușor de transportat și instalat,
• Rezistent la uzură și durabil până la 80 - 100 de ani de service.

INTERESANT! În ceea ce privește conductivitatea termică și, în consecință, posibilitățile de izolare termică, polietilena spumată poate deveni o alternativă excelentă la multe izolatoare termice populare: EIP grosime 1 cm poate înlocui 5 cm vată minerală sau 15 cm zidărie.

dezavantaje

O proprietate negativă a PE-ului spumat este intoleranța sa la razele ultraviolete. Expunerea directă la lumina soarelui are un efect distructiv asupra acestuia, prin urmare, atât depozitarea, cât și utilizarea spumei de polietilenă ar trebui să aibă loc în locuri protejate de lumină. În caz contrar, materialul în sine trebuie să conțină protecție, cel puțin sub forma unui film opac.

Domeniul de aplicare al spumei de polietilenă "necorespunzătoare" (NPE)

1. Acest tip nu se poate lăuda cu o gamă largă de aplicații direct în construcții. Cu toate acestea, proprietățile sale îl fac absolut indispensabil în ambalarea produsului, ceea ce indică absența toxicității.
2. În ciuda faptului că, datorită celulelor umplute cu aer, utilizarea IPE sub o sarcină punctuală este plină de rupturi, este utilizată pe scară largă pentru ambalarea oricărui echipament electronic, produse din sticlă, ambalarea mobilierului, vase etc.
3. Ca material de ambalare, NPE este foarte convenabil. Umple bine chiar și sarcinile multiple de șoc. Mai mult, nu se deteriorează deloc. Aceasta este cea mai valoroasă calitate atunci când transportați tot felul de articole. Este folosit atât ca material de amortizare, cât și ca material de ambalare. A înlocuit rapid cartonul ondulat și folia cu bule, reprezentând astăzi 90% din piața ambalajelor.
4. Un alt avantaj este că datorită structurii sale fine și a moliciunii sale, este capabil să ridice niște resturi tehnice care se așează pe suprafața materialului în timpul operațiunilor de încărcare și descărcare, excluzând posibilitatea ulterioară a contactului resturilor cu suprafața;
5. NPE este chiar utilizat ca izolație împotriva apei, aburului, condensului și zgomotului suportat de structură. Dar, trebuie remarcat faptul că acest lucru se întâmplă numai în acele cazuri în care nu există sarcini portante puternice și temperaturi ridicate;
6. De asemenea, cu cerințe de calitate scăzute, este utilizat în inginerie mecanică și chiar în construcții ca material termoizolant;
7. Este folosit ca izolație reflectorizantă pentru a reține căldura în casă și, ca rezultat, pentru a reduce costurile cu energia;
8. Se folosește ca substrat pentru parchetul laminat pentru nivelarea suprafeței;
9. NPE este produs în diferite grosimi (a se vedea tabelul) și în diferite formate - în role, foi, sub formă de plasă din spumă de polietilenă. Există, de asemenea, folie și EPS laminat. Prin urmare, există o alegere în funcție de sarcina la îndemână;
10. Costul său redus îi permite să fie utilizat pentru producția de produse de unică folosință.

În țările UE, domeniul de aplicare al acesteia este strict limitat doar la ambalare.

Caracteristici tehnice și de consum

Spumă de polietilenă - ce este și ce proprietăți are? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vă amintiți proprietatea principală a oricărui material cu o structură spumată - capacitatea de a reține căldura în sine și de a preveni pierderea acesteia.

Izolația termică este considerată principala caracteristică de consum a acestui material, ceea ce a făcut posibilă, în primul rând, utilizarea acestuia în industria construcțiilor.

În plus, polimerul are o serie de caracteristici:

• greutate redusă. Datorită acestei proprietăți, materialul este utilizat pe scară largă în toate zonele în care o masă mică nu dă o sarcină semnificativă asupra elementelor de susținere și nu mărește greutatea produsului finit sau a structurii;
• nefiind supus decăderii. O calitate importantă care permite polimerului să fie utilizat în izolarea externă a conductelor și clădirilor, precum și în locuri cu un climat tropical și un mediu microbiologic agresiv;
• o gamă largă de temperaturi de funcționare face posibilă utilizarea spumei în diferite zone climatice;
• puritatea ecologică și inertitatea chimică garantează că în timpul funcționării materialul nu va elibera toxine și agenți cancerigeni.

În plus față de proprietățile de mai sus, spuma de polietilenă are un coeficient scăzut de absorbție a apei (mai puțin de 2%), proprietăți bune de izolare fonică și ușurință în procesare.

Polietilenă spumantă și aspecte ale siguranței sale

Spuma de polietilenă a găsit o utilizare activă la producerea unei game largi de produse diferite. Utilizarea sa la nivelul gospodăriei este complet sigură. Este important doar să nu depășești temperaturile limită. Încălzirea până la +110 grade sau mai mult poate duce la consecințe grave. Arderea spumei de polietilenă este însoțită de eliberarea de substanțe periculoase, iar procesul de descompunere a acestui material durează aproximativ 200 de ani. Acest lucru indică direct longevitatea sa, dar este perceput negativ din punctul de vedere al impactului asupra ecologiei pământului.