Plasti on kõikjal meie elus. LDPE ehk madala tihedusega polüetüleen on mitmekülgne ja oluline plastik, mida kasutatakse paljudes tööstusharudes.
Selles postituses saate teada, mis on LDPE plastik ja kuidas seda erinevates rakendustes kasutatakse.
Mis on LDPE?
Madala tihedusega polüetüleen (LDPE) on etüleenist saadud termoplastiline polümeer. See on tuntud oma paindlikkuse, läbipaistvuse ja madala sulamistemperatuuri ainulaadse kombinatsiooni poolest.
LDPE keemiline koostis on (C2H4) N, kus n tähistab monomeeriühikute arvu. Polümeeriahelatel on hargnenud struktuur, mis annab LDPE -le selged omadused.
Mõned LDPE peamised omadused hõlmavad:
Paindlikkus: seda saab hõlpsasti venitada ja vormida
Läbipaistvus: see võimaldab valgust läbi saada, muutes selle selgeks pakendamiseks sobivaks
Madal sulamistemperatuur: seda saab töödelda madalamatel temperatuuridel võrreldes teiste polüetüleenistüüpidega
LDPE vs muud polüetüleenitüübid:
| omadus | LDPE | HDPE | LLDPE |
| Tihedus (g/cm3) | 0,915-0,935 | 0,941-0,965 | 0,915-0,925 |
| Tõmbetugevus (MPA) | 8-31 | 18-35 | 15-29 |
| Sulamistemperatuur (° C) | 105-115 | 120-140 | 120-130 |
| Läbipaistvus | Kõrge | Madal | Kõrge |
Nagu tabelis näha, on LDPE -l võrreldes HDPE -ga väiksem tihedus ja sulamistemperatuur. See pakub ka paremat läbipaistvust kui HDPE. LLDPE jagab LDPE -ga mõningaid sarnasusi, kuid sellel on lineaarsem struktuur.
Kuidas LDPE tehakse?
LDPE tootmine algab etüleenist, mis on tooraine, mis on saadud naftast. See monomeer läbib kõrgsurve polümerisatsiooni, et luua polümeer, mida me tunneme LDPE-na.
Tootmisprotsess hõlmab kahte peamist meetodit:
Autoklaavi reaktori meetod
Etüleen on kokku surutud ja juhitakse kõrgsurve autoklaavi reaktoriks
Polümerisatsiooni alustamiseks lisatakse initsiaatorid nagu hapnik või orgaanilised peroksiidid
Reaktsioon toimub temperatuuril umbes 200 ° C ja rõhk kuni 3000 atm
Saadud LDPE ekstrudeeritakse, jahutatakse ja graanustatakse
Torukujuline reaktori meetod
Etüleen ja initsiaatorid juhitakse pikaks, õhukeseks torukujuliseks reaktoris
Reaktsioon toimub temperatuuril vahemikus 150–300 ° C ja rõhk kuni 3000 atm
LDPE ekstrudeeritakse, jahutatakse ja graanustatakse, sarnaselt autoklaavi meetodile
Tootmise ajal saab LDPE omaduste suurendamiseks lisada erinevaid lisaaineid ja modifikaatoreid:
Antioksüdandid: need takistavad oksüdatsiooni ja pikendavad polümeeri elu
UV -stabilisaatorid: need kaitsevad LDPE -d UV -ultraviolett
Värvilised: nad annavad lõpptootele soovitud värve
Plastiseerijad: need parandavad paindlikkust ja töötlemist
Täiteained: need vähendavad kulusid ja muudavad omadusi nagu tihedus või tugevus
Need lisandid valitakse hoolikalt LDPE toote kavandatud rakenduse ja vajalike jõudluse omaduste põhjal.
Kõrgsurve polümerisatsiooniprotsess ja konkreetsete lisandite kasutamine annavad LDPE-le ainulaadsed omadused. Järgmises jaotises uurime neid omadusi üksikasjalikult.
LDPE omadused
LDPE -l on ainulaadne füüsikaliste, keemiliste ja termiliste omaduste kombinatsioon. Sukeldume igasse kategooriasse ja uurime, mis muudab selle plastiku nii mitmekülgseks.
Füüsilised omadused
Tihedus : LDPE tihedus on vahemikus 0,915-0,935 g/cm3. See muudab selle kergeks ja hõlpsasti käsitsetavaks.
Tõmbetugevus : selle tõmbetugevus on 8-31 MPa. Ehkki see pole nii tugev kui mõni muu plastik, sobib see paljude rakenduste jaoks.
Pikkumine : LDPE võib enne purunemist ulatuda kuni 500%. See erakordne pikenemine võimaldab seda kasutada painduvas pakendis.
Paindlikkus : see jääb paindlikuks isegi madalatel temperatuuridel. See omadus on ülioluline selliste rakenduste jaoks nagu pigistuspudelid.
Keemilised omadused
Keemiline resistentsus : LDPE peab vastu paljudele kemikaalidele, sealhulgas hapetele, alkoholidele ja alustele. Kuid seda võivad mõjutada tugevad oksüdeerivad ained.
Niiskuskindlus : sellel on suurepärased niiskust barjääriomadused. See muudab selle ideaalseks niiskustundlike toodete pakendamiseks.
UV -takistus : LDPE -l on piiratud UV -takistus. Pikaajaline päikesevalguse kokkupuude võib põhjustada selle lagunemise, seetõttu lisatakse sageli UV -stabilisaatoreid.
Termilised omadused
Sulamispunkt : selle suhteliselt madal sulamistemperatuur on 105-115 ° C. See võimaldab hõlpsat töötlemist ja vormimist.
Soojustakistus : LDPE talub temperatuuri pidevalt kuni 80 ° C ja lühikese aja jooksul 95 ° C. Peale selle hakkab see pehmenema ja deformeeruma.
Soojuspaisumine : sellel on kõrge soojuspaisumistegur. See tähendab, et kuumutamisel laieneb see märkimisväärselt ja jahutamisel.
Need atribuudid muudavad LDPE arvukate rakenduste jaoks valiku. Selle paindlikkus, keemiline vastupidavus ja lihtne töödeldavus on eriti soodne.
Järgmises osas uurime LDPE kasutamise peamisi eeliseid erinevates tööstusharudes.
LDPE eelised
LDPE ainulaadsed atribuudid tähendavad mitmesuguste rakenduste arvukaid eeliseid. Uurime mõnda peamist eelist, mis muudavad selle populaarseks valikuks kogu tööstuses.
Kerge ja paindlik
LDPE madala tihedusega muudab selle uskumatult kergeks. See on rakenduste pakendamise jaoks oluline eelis, kuna see vähendab transpordikulusid ja muudab tooted hõlpsamini käsitsemiseks. Lisaks võimaldab LDPE paindlikkus seda kasutada rakendustes, mis nõuavad pigistamist või painutamist, näiteks pigistamispudelid või painduvad torud.
Suur löögi tugevus
Vaatamata oma kergele olemusele on LDPE tugevus suur. See talub olulist jõudu ilma purunemise või pragunemata. See muudab selle ideaalseks vastupidavust vajavate rakenduste jaoks, näiteks kaitsepakendite või mänguväljakute seadmed.
Suurepärane keemiline vastupidavus
LDPE peab vastu mitmesugustele kemikaalidele, sealhulgas happed, alkoholid ja alused. See keemiline vastupidavus on ülioluline rakenduste jaoks, kus plastik võib puutuda kokku karmide ainetega, näiteks keemiliste pakendite või laboriseadmetega.
Niiskustbarjääriomadused
LDPE-l on suurepärased niiskust barjääriomadused, muutes selle sobivaks niiskustundlike toodete pakendamiseks. Ükskõik, kas tegemist on toidu, elektroonika või farmaatsiatoodete, aitab LDPE hoida niiskust ja säilitab pakendatud eseme terviklikkuse.
Lihtne töödelda ja taaskasutada
LDPE madal sulamistemperatuur ja hea vooluomadused muudavad selle töötlemise hõlpsaks erinevate meetodite, näiteks sissepritsevormimise, puhumisvormimise ja ekstrusiooni abil. Lisaks on LDPE hõlpsasti taaskasutatav. Seda saab sulatada ja uute toodete loomiseks uuesti kasutada, vähendades keskkonnamõju.
Kulutõhus
Võrreldes teiste sarnaste omadustega plastidega on LDPE suhteliselt odav. Selle madalad kulud koos mitmekülgsusega ja töötlemise lihtsusega muudab selle paljude rakenduste jaoks kulutõhusa valiku.
Need eelised on teinud LDPE-le materjali erinevates sektorites. Järgmises jaotises uurime mõnda konkreetset rakendust, kus LDPE paistab.
LDPE puudused
Kuigi LDPE -l on palju eeliseid, on oluline arvestada ka selle piirangutega. Mõned puudused piiravad selle kasutamist teatud rakendustes.
Madalam tõmbetugevus võrreldes HDPE -ga
LDPE -l on madalam tõmbetugevus kui HDPE -l. See tähendab, et see ei suuda enne deformeerumist või purunemist vastu nii palju stressi ega survet. Rakendustes, mis nõuavad suurt tugevust, näiteks koormuse kandvad komponendid, eelistatakse HDPE-d sageli LDPE-s.
Halb kuumakindlus
Üks LDPE peamisi puudusi on selle halb kuumakindlus. See hakkab pehmenema ja deformeeruma temperatuuridel üle 80 ° C. See piirab selle kasutamist rakendustes, mis hõlmavad kõrgeid temperatuure, näiteks kuumade täituste pakenditega või soojusepuudusega toodetes.
Vastuvõtlik stressi pragunemisele
LDPE on kalduvus stressi pragunemisele, eriti kui nad puutuvad kokku teatud kemikaalide või keskkonnateguritega. Stressi praod võivad tekkida, kui plastik on pideva stressi all, vähendades selle struktuurilist terviklikkust ja põhjustades riketeni.
Tuleohtlik
Nagu paljud plastid, on ka LDPE tuleohtlik. See võib kergesti süttida ja põletada, vabastades kahjulikud aurud. See tuleohtlikkus piirab selle kasutamist rakendustes, kus tuleohutus on kriitiline.
Piiratud kasutamine kõrgtemperatuurides
Madala sulamistemperatuuri ja halva soojustakistuse tõttu ei sobi LDPE kõrgtemperatuuride jaoks. Seda ei saa kasutada kõrge kuumusega kokkupuutuva toodete puhul, näiteks toiduvalmistamiskiirides või seadmetes.
Kuigi need puudused võivad LDPE kasutamist mõnes piirkonnas piirata, on oluline meeles pidada, et igal materjal on oma tugevused ja nõrkused. Võti on nende piirangute mõistmine, et saaksite valida oma konkreetse rakenduse jaoks parima materjali.
LDPE rakendused
LDPE mitmekülgsus teeb sellest populaarse valiku erinevates tööstusharudes. Uurime mõnda selle peamist rakendust.
Pakend
Pakenditööstuses kasutatakse LDPE -d:
Toidupakend : LDPE on toidukindel ja niiskuskindel. Seda kasutatakse kottide, kottide ja mähiste jaoks, et toitu värskena hoida.
Farmaatsiapakendid : selle keemilised vastupidavus ja barjääriomadused muudavad selle sobivaks ravimite ja muude ravimite toodete jaoks.
Kosmeetiline pakend : LDPE paindlikkus sobib ideaalselt šampoonide, kreemide ja muu kosmeetika jaoks kasutatavate pigistatavate pudelite jaoks.
Põllumajandus
LDPE leiab põllumajanduses mitmeid rakendusi:
Kasvuhoonefilmid : seda kasutatakse kasvuhoonete katmiseks, aidates säilitada optimaalseid kasvutingimusi.
Multšifilmid : LDPE -kiled levib pinnases umbrohu kasvu allasurumiseks ja niiskuse säilitamiseks.
Niisutustorud : selle painduvus ja keemiline vastupidavus muudavad selle niisutamiseks sobivaks.
Ehitamine
Ehitustööstuses kasutatakse LDPE -d:
Aurutõkked : LDPE -kiled takistavad niiskuse sisenemist hoonetesse, vähendades hallituse ja niiskuse riski.
Isolatsioonimaterjalid : seda kasutatakse isolatsioonimaterjalide kaitsekattena.
Torud ja liitmikud : LDPE paindlikkus ja keemiline vastupidavus muudavad selle ideaalseks teatud torustiku rakenduste jaoks.
Elektri- ja elektroonika
LDPE mängib rolli elektri- ja elektroonikatööstuses:
Kaabli isolatsioon : seda kasutatakse dielektriliste omaduste tõttu elektriliste kaablite isoleerivana.
Traatkatted : LDPE katted kaitsevad juhtmeid hõõrdumise ja keemiliste kahjustuste eest.
Elektrooniline komponentide pakend : selle niiskustõkke omadused muudavad selle sobivaks tundlike elektrooniliste komponentide pakendamiseks.
Muud rakendused
LDPE mitmekülgsus ulatub paljudele teistele valdkondadele:
Mänguasjad : seda kasutatakse mitmesuguste mänguasjakomponentide valmistamiseks selle ohutuse ja vastupidavuse tõttu.
Majapidamistarbed : paljud majapidamistarbed, näiteks pigistavad pudelid ja paindlikud kaaned, on valmistatud LDPE -st.
Meditsiiniseadmed : selle keemiline vastupidavus ja painduvus muudavad selle sobivaks teatud meditsiinilisteks rakendusteks, näiteks torudes ja konteinerites.
Need on vaid mõned paljudest rakendustest, kus LDPE paistab. Selle ainulaadne omaduste kombinatsioon on muutnud selle meie igapäevaelus hädavajalikuks materjaliks.
LDPE ja keskkond
Kuna muutume keskkonnateadlikumaks, on oluline arvestada materjalide nagu LDPE mõjuga meie planeedil.
LDPE taaskasutatavus
LDPE on taaskasutatav. See liigitatakse ringlussevõtu süsteemis nr 4 plastikuks. Kuid mitte kõik ringlussevõtuvõimalused ei aktsepteeri LDPE -d ringlussevõtu väljakutsete tõttu.
Ringlussevõtuprotsess ja väljakutsed
LDPE ringlussevõtt hõlmab mitut sammu:
Kollektsioon ja sortimine
Saasteainete eemaldamiseks puhastamine
Tükeldamine väikesteks helvesteks
Sulatamine ja väljapressimine graanulitesse
Uute toodete tootmine ringlussevõetud graanulitest
LDPE ringlussevõtu peamised väljakutsed on:
Saastumine muudest materjalidest
Raskused sorteerimisel oma kerge olemuse tõttu
LDPE piiratud ringlussevõtu infrastruktuur
LDPE tootmise ja kõrvaldamise keskkonnamõju
LDPE tootmine, nagu paljud plastid, tugineb fossiilkütustele. See aitab kaasa kasvuhoonegaaside heitkogustele ja kliimamuutustele. Kui LDPE satub prügilatesse või keskkonda, võib lagunemine võtta sadu aastaid. Samuti kujutab see allaneelamise korral riskid elusloodusele.
Jätkusuutlikud alternatiivid LDPE -le
LDPE keskkonnamõju vähendamiseks töötatakse välja jätkusuutlikud alternatiivid:
Taastuvatest ressurssidest valmistatud bioplastid nagu maisitärklis
Biolagunevad plastid, mis keskkonnas kiiremini lagunevad
Korduvkasutatavad pakendisüsteemid ühekordse kasutamise plasti vähendamiseks
Kuigi need alternatiivid näitavad lubadusi, on neil ka piiranguid. Bioplastid võivad konkureerida toidutootmisega ja biolagunevad plastid nõuavad õigesti lagunemiseks konkreetseid tingimusi. Peamine on tasakaalu leidmine LDPE eeliste ja keskkonna jätkusuutlikkuse vajaduse vahel.
Tarbijate ja ettevõtetena saame midagi muuta:
Vähendades meie ühekordsete LDPE toodete kasutamist
LDPE ringlussevõtt igal võimalusel
Jätkusuutlike alternatiivide väljatöötamise ja kasutamise toetamine
Koos töötades saame minimeerida LDPE keskkonnamõju, saades samas kasu selle kasulikest omadustest.
LDPE vs HDPE: peamised erinevused
Kuigi nii LDPE kui ka HDPE on polüetüleenist plast, on neil erinevad omadused, mis muudavad need sobivaks erinevateks rakendusteks.
Tiheduse võrdlus
Peamine erinevus LDPE ja HDPE vahel on nende tihedus. LDPE tihedus on madalam, tavaliselt vahemikus 0,915-0,935 g/cm³ HDPE seevastu on suurem tihedus, tavaliselt vahemikus 0,941-0,965 g/cm³ See tiheduse erinevus annab neile ainulaadsed omadused.
Tugevus ja vastupidavus
HDPE suurem tihedus tähendab suuremat tugevust ja vastupidavust võrreldes LDPE -ga. See talub suuremat stressi ja mõju ilma deformeerumise või purunemiseta. See muudab HDPE ideaalseks rakenduste jaoks, mis nõuavad konstruktsiooni terviklikkust, näiteks pudelid ja torud.
Paindlikkus ja selgus
LDPE madalam tihedus annab sellele suurema paindlikkuse ja läbipaistvuse. Seda saab hõlpsasti painutada ja pigistada ilma oma kuju kaotamata. See paindlikkus on põhjus, miks LDPE -d kasutatakse sageli pudelite ja painduvate torude pigistamiseks. LDPE -l on ka parem selgus, muutes selle sobivaks rakenduste jaoks, kus soovitakse läbipaistvust.
Rakendused ja kasutusalad
Erinevate omaduste tõttu kasutatakse LDPE ja HDPE -d erinevates rakendustes:
| LDPE rakendused | HDPE rakendused |
| Pigistama pudeleid | Piimakannud |
| Toidupakend | Pesuvahendid pudelid |
| Kilekotid | Lõikelauad |
| Paindlikud kaaned | Torud |
| Traat isolatsioon | Kütusepaagid |
Ringlussevõtu ja keskkonnamõju
Nii LDPE kui ka HDPE on ringlussevõetavad, kuid need on ringlussevõetavad. LDPE klassifitseeritakse nr 4 plastikuks, HDPE samas kui #2. HDPE on laiemalt ringlussevõetud ja selle suurema tiheduse ja lihtsama sorteerimise tõttu on see kõrgem ringlussevõtu kiirus. LDPE, mis on kergem ja paindlikum, võib taaskasutada keerukamat.
Keskkonnamõju osas võivad HDPE suurem tugevus ja vastupidavus muuta selle pikaajalisemaks võimaluseks, vähendades sagedase asendamise vajadust. Nii LDPE kui ka HDPE on tuletatud fossiilkütustest ja võivad aidata kaasa keskkonnaprobleemidele, kui neid pole korralikult ringlussevõetud ega käsutatud.
LDPE ja HDPE vahel valimine sõltub rakenduse konkreetsetest nõuetest. Nende ainulaadsete omaduste mõistmisega saavad tootjad valida oma toodetele kõige sobivama materjali.
Järeldus
LDPE ehk madala tihedusega polüetüleen on mitmekülgne plastik, mis on tuntud selle paindlikkuse ja vastupidavuse poolest . Seda kasutatakse pakendamisel , kilekottide ja tööstuslike rakenduste . LDPE omaduste mõistmine aitab valida konkreetsete vajaduste jaoks sobiva materjali.
Kuigi LDPE pakub palju eeliseid, on oluline kaaluda selle keskkonnamõju. LDPE ringlussevõtt ja jätkusuutlike alternatiivide uurimine võib aidata vähendada selle ökoloogilist jalajälge.
