Полиэтилен высокого давления: что это такое? Полиэтилен низкой плотности, ГОСТ LDPE и технические условия, применение ПВД для производства труб

Полиэтилен высокого давления (расшифровка ПВД или ПЭВД — аббревиатуры) – это термопластичный полимер, получаемый методом полимеризации углеводородного соединения «этилен» (этен) под действием высоких температур (до 1800), давления до 3000 атмосфер и с участием кислорода. ПВД является легким, прочным, эластичным материалом, применяемым во многих областях деятельности современного человека. Также может называться как полиэтилен низкой плотности (ПНП или ПЭНП), так как имеет сравнительно слабые внутримолекулярные связи и, следовательно, более низкую плотность, чем полимеры других видов. Также для его обозначения применяется сокращение LDPE – английский эквивалент ПЭНП.

Разновидности

Высокоплотные листы полиэтилена выпускаются в различных категориях в зависимости от используемой техники производства. В сырье допускается наличие всевозможных примесей, которые могут быть как осадками сопутствующих веществ, так и основными участниками проводимой реакции.

Суспензионный

Такой полиэтилен может включать химические стабилизаторы. В ходе полимеризации этилена они способствуют образованию суспензионного субстрата из гранулята. Обычно сюда относят спирты, окислы легких металлов, слабоагрессивные кислоты, а также отдельные разновидности глины.

Растворный

В большинстве случаев содержит остатки катализаторов, которые участвуют в полимеризации под действием высокой температуры.

Газофазный

Структуру такого полиэтилена составляют фрагменты эфирных компонентов, а также газы. И всех перечисленных разновидностей он имеет самую слабую структуру, поскольку относительно неоднороден и содержит менее износоустойчивые участки.

Мешки для мусора

Прочные пакеты больших размеров востребованы не только для хранения и переноски мусора, но чаще всего входят именно в эту категорию. Размеры мусорных пакетов различны, они оцениваются по объему, который могут поместить. Он считается в литрах. В быту самые популярные размеры мусорных мешков 30-60литров. На производстве могут применяться огромные пакеты – 160 литров. Толщина пакетов для мусора влияет на их способность выдерживать нагрузки. Плотность мусорных пакетов измеряется в микронах. В статье мы приводили пример сколько килограмм может выдержать пакет какой плотности. На эти цифры можно ориентироваться и при выборе мусорных пакетов.

Нужна консультация?

Вы впервые хотите заказать пакеты, не разобрались во всех тонкостях, мы готовы Вам помочь! Позвоните (812) 666-18-64

или оставьте заявку и мы Вам перезвоним.

Отличительные особенности пленки ПВД

Как и любое другое полиэтиленовое изделие, пленка ПВД устойчива к влиянию внешней среды и дает превосходную защиту от жидкости и водяного пара. При этом полиэтилен высокого давления придает ей особые свойства:

Низкая плотность, обеспечивающая прозрачность;
Повышенная прочность к разрезам и физическим повреждениям;
Высокая гибкость, эластичность и растяжимость;
Возможность легкой вторичной переработки и последующего повторного использования.

В Японии вторичная переработка пленок ПВД поставлена на поток, лишь 5 % не подвергается повторной переработкой и утилизируется. В России эта цифра ничтожно мала. Предприятия, которые занимаются переработкой полимерных материалов можно пересчитать по пальцам. Так ежегодно в Москве только 3 % используемой полиэтиленовой пленки отправляется на вторичное использование. Оставшаяся часть оседает на свалках. Пленка вторичной переработки чуть менее прозрачна, но более дешевая, что позволяет предрекать значительную выгоду от ее производства и продажи.

Что такое ПВД

Буквально условное обозначение «ПВД» расшифровывается как «пластик (полиэтилен — ПЭ) высокого давления», однако технически – это термопласт низкой плотности со слабыми межмолекулярными связями, изготовленный методом экструзии под высоким давлением.

Помимо распространённой аббревиатуры ПВД для обозначения пластика высокого давления применяются также сокращения ПЭВД, ПЭНП и LDPE.

На заметку! Целлофан не относится к полимерным материалам, т.к. изготавливается из древесной целлюлозы.

Что можно найти в правилах ГОСТа

Сам стандарт всегда можно найти в базах данных правовых порталов либо скачать на этой же странице. Чтобы было легче ориентироваться во всех правилах, описывающих в нем полиэтилен ПНД, стоит сразу же обратиться к содержанию этого документа.

Структура документа

Актуальность прописанных правил (даты принятия и поправок),
Ссылки на дополнительно необходимые законодательные акты,
Расшифровку маркировок с объяснением значений каждой позиции из 8-значного кода,
Полное описание ПНД существующих марок с нормами по всем техническим показателям для каждого сорта – в отношении химического состава и физико-механических свойств,
Перечень разрешенных добавок с их индивидуальными свойствами, отдельно для газофазного и суспензионного видов,
Требования безопасности как к самой полиэтиленовой композиции, так и к правилам работы с готовым продуктом,
Правила приемки готовых партий ПЭНД с описанием проводимых испытаний и определения сортности,
Вопросы правильной упаковки, безопасной транспортировки и не нарушающего качества продукции хранения,
Гарантии, которые может предоставить изготовитель полиэтилена на свой товар.

Полезные приложения

В конце документа вас ждут целых 5 приложений, которые описывают не только физико-механические свойства полиэтилена, но и дают рекомендации по его изготовлению и дальнейшему использованию:

Первое приложение дает маркировку для первого и второго сорта каждой базовой марки.
Второе поможет подобрать подходящую (и разрешенную) рецептуру добавок при изготовлении изделий разного назначения:
предназначенных для детей,
для изготовления упаковки,
трубопроводов и фитинговых изделий,
медицинских приборов и даже протезной продукции.
Следующая страница (приложение № 3) дает инструкцию к применению полиэтилена каждой из описанных марок – как полное описание области применения, так и методов переработки.
Четвертый лист будет необходим тем, кому необходимо окрашивание полиэтилена низкого давления в какой-либо цвет: здесь дается таблица соответствия цвета и вещества, которое окрасит в него изделия из ПНД.
Последнее приложение описывает все физические и механические характеристики марок, от температур плавления и до списка диэлектрических свойств.

ВАЖНО! ГОСТ – это не только указания к действию для изготовителей, но и полезная информация для потребителей. Зная стандарты, вы сможете подобрать продукцию, полностью соответствующую вашим потребностям и правилам безопасности

В чем разница между ПВД и ПНД

Будучи изготовленными из одного полимера, полиэтилен высокого и низкого давления существенно отличаются своими эксплуатационными характеристиками. В основе различий лежат разные технологии изготовления, изначально влияющие на плотность материала.

ПВД – это низкоплотный ПЭ, отличающийся высокими прочностными показателями преимущественно за счёт гибкости и эластичности материала.
ПНД – это высокоплотный ПЭ, имеющий более высокие прочностные показатели в отношении химического и радиационного фона, но более низкие индексы пластичности, увеличивающие вероятность разрыва трубы под воздействием гидроудара или минусовых температур.

Кроме того ПВД более устойчив к ультрафиолетовому излучению чем высокоплотный ПЭ, склонный к появлению трещин под действием прямых солнечных лучей.

Несколько промежуточную позицию между ПВД- и ПНД-изделиями занимают следующие виды полимеров:

ПСД (полиэтилен среднего давления), получаемый посредством смешивания ПВД- и ПНД-масс и аккумулирующий в себе качества обоих материалов.
ЛПНП (линейный полиэтилен низкой плотности) или ЛПВД (линейный полиэтилен высокого давления). Отличается жёсткой структурой, присущей ПНД, но устойчив к появлению трещин, так же как и упругий ПВД.
ПВДФ (PVDF, Поливинилиденфторид) – фторсодержащий полимер. Характеризуется более широким диапазоном рабочих температур, прочностью и износоустойчивостью.

Сферы применения

Присутствие посторонних компонентов, в том числе катализаторов, обуславливает повсеместное использование ПНД в промышленных целях, где прочность и крепость считается более важным критерием, нежели токсичность и экологичность. На удовлетворение бытовых потребностей идет лишь незначительная часть готовой продукции.

Сфера использования материала напрямую зависит от способа обработки полиэтилена. В соответствии с ГОСТ выделяют следующие направления – экструзия, литье под давлением, а также выдув и ротационное формование.

Экструзия

Этот способ предполагает получение полиэтилена из полимерного сырья методом продавливания готового материала сквозь формующий конус – отверстие экструдера. Метод позволяет изготавливать фасовочные пакеты, конвейерные и воздушно-пузырьковые ленты для фасовки товаров, а также электрические провода и сетки разных типов (бытовые, сельскохозяйственные и строительные). Широко востребован материал для производства напорных труб канализации, водосточных и газовых труб разного диаметра. ПНД сохраняет свои характеристики при воздействии температуры от -60 до +100 градусов.

Литье под давлением

Этот способ переработки полимерного сырья предполагает впрыск расплава под высоким давлением в форму с её последующим охлаждением. Таким способом производят фитинги, кухонные атрибуты, а также фурнитуру для мебели, пластиковые крышки, тарные ящики и некоторые виды сантехники.

Выдув

В ходе обработки прогретый пластик под напором впрыскивается в специальную полость, имеющую форму того продукта, который планируется изготавливать. Технология позволяет получить баки, кадки, цистерны, бочки и всевозможные косметические флаконы.

Ротационное формовании

Этот способ изготовления полимерных изделий в нашей стране появился сравнительно недавно. Он позволяет изготавливать самые разные изделия по чертежам заказчика. Ротоформование используют для создания детских игровых комплексов, мобильных биотуалетов, мусорных контейнеров, дорожных конусов и многих других изделий. Данное направление использования ПНД считается одним из наиболее перспективных.

Из полиэтилена высокой прочности можно получить тончайшую пленку, толщина которой сопоставима с папиросной бумагой и не превышает 7 мкм. Она может стать хорошей альтернативой жаростойкой бумаге, например, пергаменту — в отличие от последних, ПНД обладает хорошей водостойкостью, исключительными арома- и паробарьерными характеристиками.

Примечательно, что отслужившие свое предметы из ПВП под действием внешних природных факторов не разлагаются. Именно поэтому особенно актуальным является вопрос об их вторичной переработке — такое решение может быть не только экономически выгодным и безопасным для экологии. Переработка полиэтилена в последние годы стала одним из наиболее перспективных направлений промышленности. Вторсырье широко востребовано при изготовлении пластиковой тары, посуды и других изделий, не требующих высокого качества продукции.

В чем разница между паолиэтиленом ПВД и ПНД, вы можете узнать из видео ниже.

Где заказать изготовление упаковки из ПВД?

более 15 лет производит и продает оптом качественные пакеты из ПВД по выгодной цене. Мы используем современное оборудование и изготавливаем крупные партии продукции с соблюдением сроков.

На сегодняшний день «ТорнадоЛого» является одним из лидеров в своей области. Нам доверяют «Почта России», «Роснефть», ПАО Сбербанк, «Ростелеком». Качество наших проектов соответствует заявленным стандартам. При выявлении производственного брака мы переделываем заказ или возвращаем деньги.

В вы можете купить пакеты стандартной и оригинальной формы с корпоративной символикой. Мы бесплатно подготовим для вас макет и сделаем образец. Для крупных заказчиков в компании действует гибкая система скидок. Постоянным клиентам предоставляется рассрочка.

Наша продукция доступна по всей стране. При заказе от 30 000 руб. мы бесплатно доставляем готовую продукцию по Москве и в пределах 10 км от МКАД.

Менеджеры «ТорнадоЛого» подробно расскажут вам о наших услугах и рассчитают точную стоимость работ. Звоните нам по номеру +7 (495) 966-03-82 или закажите онлайн-калькуляцию.

Характеристики

Листы из полиэтилена выпускаются в строгом соответствии с нормативными документами, которые указывают, как изготавливается, транспортируется и хранится этот материал. На данный момент наиболее используемыми видами являются листы, изготовленные из полиэтилена высокого (ПВД) и низкого давления (ПНД). Для этих типов разработаны отдельные эталоны, ГОСТ 16338-85 для ПНД и 16337-77 для ПВД.

Листы из полиэтилена низкого давления имеют следующие характеристики:

очень высокая плотность – более 0.941 г/см³;
отличная морозостойкость;
влагостойкость;
хорошо переносит контакт с масляными и жирными жидкостями;
экологически безопасен.

Полиэтиленовые листы высокого давления имеют такие основные свойства, как:

гибкость и пластичность;
плотность 0,900–0,939 г/см³;
температура плавления – +103–+110 градусов Цельсия;
выдерживает низкие температуры около минус 120°С.

В стандартах указаны все параметры для обеих групп, изучив их, можно подробно со всем ознакомиться. Оба материала не выделяют вредных веществ и абсолютно безвредны для человеческого организма при непосредственном соприкосновении с ними

А также при его использовании не нужны никакие меры предосторожности. Можно встретить и менее распространенный – высокомолекулярный полиэтилен

Этот тип материала обладает повышенной стойкостью к механическим воздействиям, жесткостью, надежностью и сопротивляемости износу. Он способен сопротивляться ударам даже при минус 200°С, плавиться начинает при +150°С, плотность составляет 0,95 г/см³.

Плюсы и минусы

В силу физических особенностей ПЭ-трубы высокого давления обладают рядом достоинств:

Они прочны, прочны и долговечны. ПВД-трубы выдерживают давление, создаваемое в контуре движением носителя даже при обустройстве напорных магистралей. Незначительное смещение почвы при прокладывании подземных коммуникаций также не нанесёт вреда трубопроводу.
Лёгкость материала облегчает транспортировку, осуществление монтажных работ и не создаёт дополнительной нагрузки на конструкцию.
Термическая и химическая устойчивость расширяет сферу использования ПЭВД-труб.
ПЭНП-трубы не подвержены коррозийным процессам.
Высокий индекс гибкости и эластичности материала обеспечивает стойкость к минусовым температурам, что предупреждает разрыв магистрали даже при замерзании носителя.
Упругость предотвращает повреждение трубопровода в результате гидроудара.
Низкий индекс теплопроводности минимизирует тепловые потери при транспортировке горячих носителей и предотвращает образование конденсата на внешней части трубы.
ПВД-трубы экологически безопасны для здоровья человека, благодаря чему без ограничений используются для подачи питьевой воды.

Несомненным плюсом является и невысокая стоимость при достаточно широком ассортименте модельного ряда.

К сожалению, в мире нет ничего идеального. Так и ПЭВД-трубы имеют некоторые недостатки, которые следует учитывать при проектировании трубопроводных магистралей:

Недостаточная стойкость к ультрафиолету потребует обустройства дополнительного защитного кожуха при прокладке трубопровода на открытой местности.
Восприимчивость к высоким температурам (а при температуре носителя свыше 80⁰С материал склонен к размягчению) ограничивает использование ПЭНП-труб в области горячего водоснабжения и отопления. Обязательное условие – наличие автоматического терморегулятора, контролирующего нагрев жидкости.

Марки полиэтилена

Базовые марки полиэтилена бывают 2-х видов в зависимости от типа выпускающего их устройства (автоклава или трубчатый реактор) и 3-х сортов (высший, первый и второй). Если ПВД производится в гранулированном виде, то все частицы его должны быть одной формы и размера. Границы размера для частиц ПВД в норме от 0,2 до 0,5 см. Также в каждой партии допускаются небольшие отклонения от нормы (т.е. наличие частиц размером больше базового показателя), но следует учесть, что их процентное содержание не должно превышать установленных ГОСТом пределов.

Всего ГОСТ устанавливает 8 базовых марок ПВД для автоклавы и 21 марку для радиаторов трубчатого типа. Цифровой код заложенный в названии каждой марки позволяет с легкостью определить, о каком продукте идет речь (для ПВД первая цифра всегда 1, она указывает на наличие высокого давления в системе), на каком оборудовании произведен ПВД (вторая и третья цифра в наименовании марки , числа от 01 до 49 присваиваются ПВД изготовленным на автоклаве, числа от 50 до 99 — ПВД из трубчатых реакторов), как происходило усреднение полимерного соединения (0-холодным смешением, 1- при расплаве), какой плотности вещество (всего существует 6 классов), а также показатель текучести ПВД (номер через тире).

На данный момент отечественные производители полиэтилена располагаются в Ангарске, Томске и Казани. В странах ближнего СНГ ПВД производят в Белоруссии (г.Новополоцк). Наиболее известные зарубежные производители ПВД: TVK, Vordian, Polimeri Europa, NOVA Chemicals, Basell и пр.

Наряду с классическими формами ПВД в последние годы стал набирать обороты выпуск схожей с ним модификации — линейного полиэтилена (ЛПЭВД или ЛПЭНП). Его структура такая же линейная, как и у полиэтиленов низкого давления, но имеет большее число ответвлений.

ЛПЭВД гораздо более перспективное вещество, чем классический ПВД, так оно имеет в несколько раз большую прочность, при том, что толщина получаемых пленок значительно ниже. Кроме того, ЛПЭВД в отличие от других полиэтиленов можно использовать для упаковки горячих продуктов питания, за счет большего диапазона рабочих температур. А еще он не растрескивается и имеет блестящую поверхность.

Сейчас цена почти в полтора раза ниже, чем цена на ЛПЭВД, однако не далек тот час, когда ЛПЭВД догонит своих «ближайших родственников» по классу.

С каждым годом ЛПЭВД становится производить все дешевле, а значит потенциально в ближайшем будущем он может вытиснуть ПВД и ПНД с лидирующих позиций на рынке полимеров.

Классификация

Использование в производстве разнообразных стабилизаторов, присадок и пластификаторов позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции за счёт изменения физических свойств полимеров:

увеличения плотности и прочности (актуально для сшитого полиэтилена);
добавления пластичности (вспененный полиэтилен);
улучшение адгезии к краскам;
снижение горючести и пр.

В российском промышленном сегменте полиэтилен высокого давления выпускают 2-х видов:

ПВД-108, характеризуемый повышенной прочностью и жёсткостью;
ПВД-158, отличающийся особой гладкостью фактуры. Из него, как правило, производят тонкостенные трубы.

По типу строения ПЭВД-трубы бывают:

однослойными;
двухслойными. Таковыми, к примеру, являются гибкие гофро-модели, у которых гофрированный внешний слой совмещён с гладким внутренним;
трёхслойными, дополнительно армированные синтетической нитью;
комбинированными, т.е. состоящими из нескольких типов полимера (например, полиэтилена высокого давления и полиэтилена низкого давления).

Различается и размерный ряд. ПВД-трубы выпускаются в широком диапазоне диаметров (от 6 до 2200 мм) и длин (от 2 метров до многометровых катушек (бухт), нарезаемых в нужный размер).

Особенности

Гранулирование представляет собой финишную стадию любого технологического этапа изготовления полимеров этилена. Подавляющее большинство всех полиэтиленов выпускается в форме гранул, то есть прочных частичек определённых габаритов.

Техника гранулирования помогает решить сразу три задачи:

доведение полимеров — выведение остатков добавок и химических растворителей, улучшение механических характеристик материала, дегазация, а также гомогенизация;
придание продукту эксплуатационных характеристик, необходимых для более рационального применения полиэтилена в создании пластиковых изделий;
создание материалов со всевозможными добавками, способными изменить параметры химической устойчивости, плотностные, оптические, а также диэлектрические особенности полиэтиленов.

Полиэтилен в виде гранул имеет существенные плюсы в сравнении с чешуйчатым и порошкообразным.

Снижение объема в два раза (плотность насыпного полиэтилена в порошкообразной и гранулированной формах – соответственно, 0,20-0,25 г/куб. см и 0,5-0,6 г/куб. см.). Это позволяет существенно уменьшить расходы на складирование, перемещение и упаковку изделия.
Высокая сыпучесть — использование гранул не создает никаких проблем при расфасовке, а также транспортировке. Пластиковые гранулы не прилипают к стенкам оборудования, не собираются в узлах транспортных механизмов, не электризуются и не формируют «мёртвые зоны», вызывающие нестабильность производственных процессов и остановку технологического оборудования.
Сведение к минимуму потерь товарного вида — полиэтиленовые гранулы высыпаются из емкостей и загрузочных механизмов в полном объеме.
Низкая расположенность к фотостарению и деструкции. Сведение к нулю образования пыли в процессе производства и, как результат, улучшение рабочих условий труда.

После подсушивания и всех испытаний на соответствие требованиям качества продукции гранулированный полиэтилен фасуется в мешки по 25 кг и подвергается маркировке. В соответствии с ГОСТами гранулы из партии должны иметь единую геометрию и величину во всех направлениях в пределах от 2–5 мм, быть одинаково окрашенными. В каждой партии возможно присутствие гранул величиной 5–8 мм и 1–2 мм в объеме не выше 0,25% и 0,5% соответственно. Элементы с выраженными дефектами (посторонними включениями и грубой поверхностью вследствие деструкции полимера) подвергаются отбраковке.

Подбор размера пакетов

Размеры полиэтиленовых пакетов, как и размеры бумажных пакетов зависят от их вида. Самые маленькие фасовочные и майки, большие плотные пакеты используют для мусора, одежды, обуви, автомобильных шин.

Пакет майка размеры:

28х50,
30х60,
30х55,
30х57,

Стандартные размеры пакетов с вырубной ручкой – размеры :

38х50+3,
45х50+4,
55х55+4,
58х58+4 и так далее.

Габариты упаковки указываются на сайте, стоит помнить, что указывается общий размер пакета, а не его полезная площадь. Длина меряется от начала ручки до дна, ширина от края до края. При этом часть пакета, где располагаются фальцы отмечают особым образом. Фальцы на пакетах это боковые складки. Их размер указывается после значка «+».

У пакетов с прорубной ручкой, как правило, есть донная складка, увеличивающая их объем. Для магазинов выбирают пакеты, ориентируясь на габариты продаваемой продукции. Стоит помнить, что покупатель раздумывая какой пакет выбрать, в первую очередь обратит внимание на плотные пакеты. Прочный пакет для покупателя символ надежности, с ним он уверен, что донесет покупку в целости и сохранности.

Основные способы соединения и монтажа ПЭВД труб

В настоящее время существует несколько технологий соединения ПВД-труб и фитингов:

Стыковка с помощью компрессионных фитингов.

Соединение трубопровода осуществляется посредством специальных зажимных и уплотнительных колец. Этот способ лёгок в воплощении и не требует специального оборудования, но не рекомендуется для напорных систем и трубопроводов, проложенных в труднодоступных местах. Используется преимущественно для труб диаметром до 65 мм.

Схема компрессионной сборки представлена ниже на фото:

Прямая сварка.

Технология предполагает использование специального сварочного аппарата (паяльника) с насадками, с помощью которых расплавляется крайняя часть соединяемых элементов. В результате образуется прочный, герметичный и долговечный стык.

Соединение посредством электросварочных фитингов.

Фитинговые детали оборудованы специальной спиралью, которая, нагреваясь специальным сварочным агрегатом, сплавляет в единое целое фитинг и трубу. Такое соединение признаётся наиболее прочным.

Рекламные пакеты

В качестве рекламы используются пакеты с логотипом компании и её контактными данными. Поскольку для изготовления таких пакетов нужно сделать клише, то первый заказ обходится немного дороже.

ПНД пакеты

Технология производства

Существует 2 способа производства ПВД:

в автоклавах путем перемешивания;
в трубчатых реакторах.

Как получают полиэтилен? Исходным сырьем является газ этен. ПВД изготавливается радикальным методом полимеризации. Он состоит из инициирования, увеличения и обрыва цепи. Используемые технологии: образование в массе или в суспензии. К очищенному этену подается инициатор, получается новое соединение. Далее вещество подвергается сжатию. От остатков этилена в гранулах избавляются путем дросселирования в приемнике под низким давлением. Получаемое сырье бывает высшего, первого и второго сорта.

Категории и предназначение

Выделяют две большие категории мусорных мешков – промышленные и бытовые.

Параметры бытовых пакетов:

Объем – 20-80 литров;
Средняя грузоподъемность — 6-7 кг.
Обычно изготовляются полупрозрачными или прозрачными, плотность несущественная.

Особенности промышленных мешков:

Отсутствие склонности к растягиванию, плотная структура;
Грузоподъемность – в среднем 50 кг и более;
Объем – около 80-100 литров и более.

Промышленные пакеты можно использовать, в том числе, при организации грузоперевозок. Они защитят от УФ-лучей, загрязнений, влаги.