Penový polyetylén: výroba, vlastnosti a použitie

Penový polyetylén je jedinečný izolátor tepla, hluku a vlhkosti, ktorý je v súčasnosti mimoriadne obľúbený. Kombinácia polyetylénu a vzduchu, jednoduchá a geniálna, v konečnom dôsledku vedie k 70% úspore tepla z hľadiska konštrukcie, aj keď jej rozsah zďaleka nie je obmedzený na tento rozsah. <> P>

Je to tento materiál, ktorý úspešne kombinuje nízke náklady a veľkú účinnosť. Zároveň bez toho, aby boli dotknuté ľudské zdravie a život. Rovnaké vlastnosti rozšírili rozsah použitia penového polyetylénu od stavebníctva, strojárstva, medicíny, obuvi a koženého tovaru až po balenie.

Druhy podľa výrobného postupu

Pre jednoduchšie vysvetlenie sa polyetylénová pena podľa spôsobu výroby delí na „zosieťovanú“ a „nezosieťovanú“, aj keď technológie použité pre každý typ sa môžu líšiť. Hlavný rozdiel medzi získanými materiálmi je v tom, že počas výroby sa molekulárna štruktúra „nezosieťovanej“ polyetylénovej peny nemení, na rozdiel od „zosieťovanej“, aj keď sa oba materiály nazývajú penové.

Každý zo získaných druhov materiálov má množstvo charakteristických vlastností a vo výsledku mierne odlišné pole použitia. Technológia „šitia“ znamená proces zosieťovania molekulárnych jednotiek do trojrozmernej oblasti so širokými bunkami.

Výber podložky z polyetylénovej peny

Typ podlahovej krytiny

Pri výbere podložky z polyetylénovej peny je potrebné vziať do úvahy, na aký druh podlahovej krytiny ju použijete.

Podklad z polyetylénovej peny sa vyberá podľa nasledujúcich kritérií:

1. 
   Podklad by nemal byť veľmi tenký, pretože nemusí poskytnúť požadovaný efekt, ale ak je podklad príliš hrubý, potom pri chôdzi pruží.

2. Pre sedemmilimetrový laminát by mala byť hrúbka podkladu približne dva milimetre.
3. Pre hrubšie nátery (do asi ôsmich alebo deviatich alebo dokonca viac milimetrov) sa musí zvoliť podklad najmenej tri milimetre.

Vlastnosti montáže polyetylénovej penovej podložky

Pokládka polyetylénovej penovej podložky nie je vôbec zložitá, je však potrebné dodržiavať niekoľko pravidiel:

1. Pred položením podkladu je potrebné podklad dobre vyrovnať a vysušiť;
2. Ak je podlaha vyrovnaná cementovo - betónovým poterom, potom musíte najskôr skontrolovať percento jej vlhkosti.
3. Fóliový podklad musí byť položený fóliovou stranou hore a izolovaný od elektrického vedenia, ktoré môže byť položené v blízkosti;

Aby sa zabránilo posunutiu podkladových dosiek z polyetylénovej peny a aby sa zabezpečila dobrá hydroizolácia, sú tieto kladené po celej dĺžke a nepresahujú sa. A tiež všetky kĺby (švy) musia byť prilepené lepiacou páskou, to znamená páskou.

Povedali sme vám o takom materiáli, ako je expandovaný polyetylén (presnejšie o substráte vyrobenom z tohto materiálu), o nuansách jeho inštalácie a technických kvalitách, a dúfame, že vám tento článok bude užitočný. Prajeme vám veľa šťastia vo vašom úsilí a trpezlivosti!

„Nezosieťovaná“ polyetylénová pena (NPE)

Získava sa pomocou fyzikálneho nadúvadla extrúznou metódou alebo jednoduchšie metódou napenenia polymérneho materiálu zmesou plynov, ktorá je následne nahradená obyčajným vzduchom.

Jeho výroba je jednou z najekologickejších kvôli skutočnosti, že freónový plyn zakázaný vo všetkých európskych krajinách a vo väčšine domácich environmentálnych organizácií bol úspešne nahradený butánom, propán-butánom a izobutánom.Spravodlivo treba povedať, že je to freón, ktorý je pre svoju vysokú odparovaciu teplotu ideálny pre túto výrobu, ale v záujme zdravia sa od neho musí upustiť.

Výsledkom je priesvitný materiál s veľkými pórmi. Ale jeho pevnosť v ťahu je horšia ako v prípade „zosieťovanej“ polyetylénovej peny. Je to tak kvôli skutočnosti, že medzi polymérnymi molekulami neexistuje silná väzba. Tento ukazovateľ určuje oblasť použitia IPE.

Klasifikácia

Pena na báze polyetylénu klasifikované podľa nasledujúcich charakteristík:

• druh suroviny;
• metóda penenia;
• metóda šitia.

Na výrobu OOP sa používajú granule LDPE a HDPE, ako aj rôzne zmesi na ich základe. Molekulárna štruktúra ľubovoľného typu polyetylénu umožňuje získať materiály s predvídateľnými vlastnosťami.

Pri výrobe polyetylénovej peny
uplatňujú sa dva spôsoby vytvárania plynnej fázy:

1. Fyzické. Toto priame vstrekovanie plynu (butánu alebo iných ľahkých nasýtených uhľovodíkov) do taveniny suroviny je najlacnejšou metódou penenia. Vyžaduje si to však použitie špecializovaného vybavenia a dodržiavanie zvýšených preventívnych protipožiarnych opatrení.
2. Chemické. Do suroviny sa zavádzajú činidlá, ktoré sa rozkladajú s uvoľňovaním plynov. Chemické napenenie je možné vykonávať na štandardných zlievarenských a extrúznych zariadeniach. Zloženie prísad je určené požiadavkami na hustotu a veľkosť buniek.

Moderné výrobné technológie umožňujú získať rôzne molekulárne štruktúry plynom plnený polyetylén:

1. Nespojené (NPE). Získava sa technológiou fyzického napenenia. Polyetylén si zároveň zachováva pôvodnú štruktúru danú počas syntézy. NPE sa vyznačuje relatívne nízkymi pevnostnými charakteristikami a jeho použitie je odôvodnené za podmienok zanedbateľného mechanického zaťaženia.
2. Chemicky zosieťované (HS-PPE). Táto technológia zahŕňa nasledujúce etapy: miešanie surovín s penivými a zosieťovacími činidlami, tvorba východiskového matricového polotovaru, postupné zahrievanie v peci. Tepelné spracovanie vedie k tomu, že medzi polymérnymi vláknami dochádza k zosieťovaniu (dochádza k zosieťovaniu) a potom dochádza k plynovaniu. Výrobky vyrobené z KhS-PPE majú v porovnaní s výrobkami vyrobenými z OOP jemnú pórovitú štruktúru, matný povrch a vyššie mechanické ukazovatele: pevnosť, odolnosť proti roztrhnutiu, pružnosť, t.j. schopnosť vrátiť sa po stlačení na predchádzajúcu hrúbku.
3. Fyzikálne zosieťované (FS-PPE). Materiál neobsahuje zosieťovacie prísady a namiesto prvého stupňa tepelného spracovania sa matricový polotovar spracuje prúdom elektrónov, ktorý iniciuje proces zosieťovania. Schopnosť riadiť počet zosieťovaní vám umožňuje meniť vlastnosti materiálu a veľkosť buniek.

Na rozdiel od väčšiny stavebných materiálov sa polyetylénová pena vyznačuje nie indikátormi pevnosti, ale priemernou hustotou, to znamená pomerom hmotnosti na jednotku objemu (kg / m 3): 15, 25, 35, 50, 75, 100, .. 500, ako je znázornené napríklad na fotografii vyššie.

„Zosieťovaná“ polyetylénová pena (OOP)

Existujú dva typy tohto materiálu, v závislosti od použitej technológie:

1. chemicky „zosieťovaný“;
2. fyzicky „zošitý“.

Oba typy sú v peci napenené, ale spôsob vytvárania stabilných vnútorných väzieb na molekulárnej úrovni je odlišný. V takzvanom chemickom "zosieťovaní" sa používa chemické činidlo a vo fyzickom - urýchľovač impulzného lúča, ktorý reguluje molekulárnu štruktúru materiálu v dôsledku toku elektrónov.

Vďaka tomu sa v obidvoch prípadoch získa materiál s pomerne malými, uzavretými bunkami, ktorý sa vyznačuje vynikajúcou odolnosťou proti stresu.

Výrobné fázy

Linka na výrobu penovej PE sa skladá z:

• extrudér;
• kompresor na dodávku plynu;
• chladiace linky;
• balenie.

V závislosti od typu finálneho produktu sa dá zariadenie nazvať výroba tašiek, šitie rúrok atď.

Ďalej sa používajú lietajúce nožnice a dierovacie lisy rôznych tvarov, formovacie stroje.

Do prijímacieho zásobníka sa dávajú granule LDPE, HDPE alebo na nich založené zmesi.

Odrezky - hlavný druh odpadu z výroby polyetylénovej peny - sa po minimálnom spracovaní vracajú do výrobného cyklu.

Veľa firiem primárne suroviny zmiešajte s regranulátom.

Hlavnými požiadavkami na druhotné suroviny na výrobu penového polyetylénu sú absencia mechanických nečistôt, rovnomerné zafarbenie a priemerná molekulová hmotnosť s primárnym PE.

Ak sú tieto požiadavky splnené, nie sú ovplyvnené kvalita, výkon a mechanické vlastnosti hotového výrobku.

Porovnávacie charakteristiky

Hlavné charakteristiky	„Zosieťovaná“ polyetylénová pena	"Drôtová" polyetylénová pena
Hrúbka, mm	od 0,5 do 15	od 0,5 do 20
Hustota, kg / m3	33(± 5)	25(± 5)
Pracovná teplota, ° С.	od -60 do +105	od -60 do +75
Súčiniteľ tepelnej vodivosti, W / (m • ° С)	0.031	0.045-0.055
Súčiniteľ absorpcie tepla, W / (m • ° С)	0,34	—
Priepustnosť pre vodné pary, mg / (m.h.Pa)	0.001 — 0.0015	0.003
Index zníženia hlučnosti pri náraze, dB, nie menej	18	—
Pevnosť v tlaku pri 25% lineárnej deformácii, MPa	0,035
Absorpcia vody objemom pri úplnom ponorení 96 h,%	>1

Spoločnou nevýhodou je, že pri absencii hasiacich prísad (spomaľovače horenia) sú horľavé.

Všeobecné pozitívne vlastnosti:

1. vysoká odolnosť proti vlhkosti;
2. odolnosť voči agresívnym médiám - kyselinám, olejom, zásadám atď .;
3. vynikajúca interakcia s inými materiálmi;
4. jednoduchosť inštalácie;
5. nízka hmotnosť;
6. úplná absencia špecifického zápachu;
7. odolnosť voči mikrobiologickým účinkom;
8. bezpečnosť životného prostredia a malé množstvo odpadu pri výrobe.

Technológie na výrobu „zosieťovanej“ polyetylénovej peny sú však zložitejšie, a preto má oproti „nezosieťovanej“ množstvo výhod:

1. o takmer 30% má hustejšiu štruktúru, čo ho dáva do oveľa výhodnejšej polohy, pokiaľ ide o zvukovú izoláciu;
2. vďaka zvýšenej pevnosti a vyššej odolnosti proti UV žiareniu ako NPE má dlhšiu životnosť;
3. jeho tepelná vodivosť je o 20% nižšia ako tepelná vodivosť NPE;

1. vyššia mikrobiologická odolnosť materiálu;
2. odolnosť voči teplote a mechanickému namáhaniu;
3. necitlivosť na organické rozpúšťadlá;
4. odolnosť proti vibráciám;
5. vysoká deformačná pevnosť.

Napriek tomu má NPE nepopierateľnú výhodu - nízku cenu, ktorá často vedie k veľkému pokušeniu predajcov umelo nafúknuť jeho vlastnosti a vydať ho za plnohodnotný zvukotesný materiál používaný v stavebníctve. Stojí za zmienku, že dnes môžete nájsť pomerne originálnu aplikáciu polyetylénovej peny.

Vzhľadom na skutočnosť, že vlastnosti typov polyetylénovej peny sa niekedy veľmi výrazne líšia, bolo by účelnejšie osobitne zvážiť oblasti ich použitia.

Základné vlastnosti

Technické vlastnosti penového PE sú syntézou vlastností polyetylénov, mäkkých elastických materiálov s nízkou teplotou topenia a pien s nízkou hmotnosťou a nízkou tepelnou vodivosťou:

• Rovnako ako bežný polyetylén, aj penový PE je horľavý materiál, ktorého maximálna prevádzková teplota by nemala presiahnuť + 102 ° C. Pri vyšších rýchlostiach sa bude topiť.
• Pri nízkych teplotách, aj keď je teplota znížená na -60 ° C, si polyetylénová pena zachová všetky svoje vlastnosti vrátane pevnosti a pružnosti.
• Tepelná vodivosť tohto produktu je veľmi nízka, je to 0,038-0,039 W / m * K, čo dáva výrobkom z neho obzvlášť vysoký súčiniteľ tepelnej izolácie.
• Pri priamom kontakte s vodou ho penový PE neabsorbuje viac ako 1 - 3,5% svojho objemu za mesiac.
• Penový polyetylén je veľmi odolný voči chemicky aktívnym médiám, najmä voči olejom a benzínovým produktom.
• Nerozkladá sa v biologicky aktívnom prostredí (nehnije, nepodlieha pôsobeniu baktérií a plesní).
• Dokonale absorbuje zvuky, takže OOP je možné použiť na izoláciu šumu.
• Absolútne netoxický, a to aj pri horení.
• Ľahká preprava a inštalácia,
• Odolné proti opotrebeniu a trvanlivé až 80 - 100 rokov služby.

ZAUJÍMAVÉ! Pokiaľ ide o tepelnú vodivosť a podľa toho aj možnosti tepelnej izolácie, penový polyetylén sa môže stať vynikajúcou alternatívou k mnohým populárnym tepelným izolátorom: OOP hrubý 1 cm môže nahradiť 5 cm minerálnej vlny alebo 15 cm muriva.

nevýhody

Negatívnou vlastnosťou penového PE je jeho neznášanlivosť voči ultrafialovým lúčom. Priame vystavenie slnečnému žiareniu má na ňu deštruktívny účinok, preto by sa polyetylénová pena mala skladovať aj používať na miestach chránených pred svetlom. V opačnom prípade musí samotný materiál obsahovať ochranu, minimálne vo forme nepriehľadného filmu.

Rozsah „nezosieťovanej“ polyetylénovej peny (NPE)

1. Tento typ sa nemôže pochváliť širokou škálou aplikácií priamo v stavebníctve. Jeho vlastnosti ho však robia absolútne nepostrádateľným v balení produktu, čo naznačuje absenciu toxicity.
2. Napriek skutočnosti, že v dôsledku buniek naplnených vzduchom je použitie IPE pod bodovým zaťažením plné prasknutí, je široko používaný na balenie akýchkoľvek elektronických zariadení, sklenených výrobkov, balenia nábytku, riadu atď.
3. Ako baliaci materiál je NPE veľmi vhodný. Dobre tlmí aj viacnásobné nárazové zaťaženie. Vôbec sa to však nezhoršuje. Toto je najcennejšia kvalita pri preprave všetkých druhov vecí. Používa sa ako tlmiaci materiál aj ako baliaci materiál. Rýchlo nahradila vlnitú lepenku a bublinkovú fóliu, čo dnes predstavuje 90% trhu s obalmi.
4. Ďalšou výhodou je, že vďaka svojej jemnej bublinovej štruktúre a mäkkosti je schopný zachytiť určitý technický odpad, ktorý sa usadzuje na povrchu materiálu počas operácií nakladania a vykladania, s vylúčením následnej možnosti kontaktu odpadu s povrchom;
5. NPE sa dokonca používa ako izolácia proti vode, pare, kondenzátu a hluku prenášanému konštrukciou. Je však potrebné poznamenať, že je to iba v tých prípadoch, keď neexistujú silné zaťaženia ložísk a vysoké teploty;
6. Tiež s nízkymi požiadavkami na kvalitu sa používa v strojárstve a dokonca aj v stavebníctve ako tepelnoizolačný materiál;
7. Používa sa ako reflexná izolácia na udržanie tepla v dome a vo výsledku na zníženie nákladov na energiu;
8. Používa sa ako podklad pre laminované parkety na vyrovnanie povrchu;
9. NPE sa vyrába v rôznych hrúbkach (pozri tabuľku) a v rôznych formátoch - v kotúčoch, listoch, vo forme sieťky z penového polyetylénu. K dispozícii je tiež fólia a laminovaný EPS. Preto existuje výber v závislosti od konkrétnej úlohy;
10. Jeho nízke náklady umožňujú jeho použitie na výrobu jednorazových výrobkov.

V krajinách EÚ je rozsah jeho použitia prísne obmedzený iba na obaly.

Technické a spotrebiteľské vlastnosti

Polyetylénová pena - čo to je a aké vlastnosti má? Ak chcete odpovedať na túto otázku, musíte pamätať na hlavnú vlastnosť každého materiálu s penovou štruktúrou - schopnosť udržiavať teplo v sebe a zabrániť jeho strate.

Tepelná izolácia sa považuje za hlavnú spotrebiteľskú vlastnosť tohto materiálu, čo umožnilo predovšetkým jeho použitie v stavebníctve.

Polymér má navyše niekoľko charakteristík:

• nízka hmotnosť. Vďaka tejto vlastnosti je materiál široko používaný vo všetkých oblastiach, kde malá hmotnosť nespôsobuje významné zaťaženie nosných prvkov a nezvyšuje hmotnosť hotového výrobku alebo konštrukcie;
• nepodlieha rozkladu. Dôležitá kvalita, ktorá umožňuje použitie polyméru na vonkajšiu izoláciu potrubí a budov, ako aj na miestach s tropickým podnebím a agresívnym mikrobiologickým prostredím;
• široký rozsah prevádzkových teplôt umožňuje použitie peny v rôznych klimatických pásmach;
• ekologická čistota a chemická inertnosť zaručuje, že počas prevádzky materiál nebude uvoľňovať toxíny a karcinogény.

Okrem vyššie uvedených vlastností má polyetylénová pena nízky koeficient absorpcie vody (menej ako 2%), dobré protihlukové vlastnosti a ľahké spracovanie.

Penový polyetylén a aspekty jeho bezpečnosti

Polyetylénová pena našla aktívne využitie pri výrobe širokej škály rôznych výrobkov. Jeho použitie na úrovni domácnosti je úplne bezpečné. Je len dôležité neprekračovať limitné teploty. Zahriatie na teplotu +110 stupňov alebo viac môže mať vážne následky. Spaľovanie polyetylénovej peny je sprevádzané uvoľňovaním nebezpečných látok a proces rozkladu tohto materiálu trvá asi 200 rokov. To priamo naznačuje jeho životnosť, ale je negatívne vnímané z hľadiska vplyvu na ekológiu Zeme.