Expresní metoda pro analýzu plastů

Jak porozumět obrovskému moři plastů? Jak se od sebe liší?
Společnost pro plastikářský průmysl (zkráceně SPI) zavedla speciální kódy SPI pro usnadnění klasifikace různých typů plastů. Už jste je viděli – stačí se podívat na dno plastové lahve. Číslo uvnitř trojúhelníku označuje typ plastu pro snadnější třídění a recyklaci. Také pod značkou může být písmenný kód plastu. co znamenají?

PET (polyethylentereftalát). PET, který byl poprvé vyroben ve 1940. letech 1960. století, byl původně určen pro výrobu vláken, ale v 1973. letech se začal používat pro výrobu filmů. A v roce XNUMX byla v USA patentována PET láhev. Vývoj technologie vyfukování předlisku, odolnosti PET LÁHEV RECYKLACE proti nárazovému zatížení, svoboda ve výběru designu a relativně nízká cena vedly k tomu, že lahve jsou jedním z nejvýznamnějších použití PET plastů. Z PET se vyrábějí lahve na sycené nápoje, minerální vody, džusy, pivo, rostlinné oleje, majonézy, kosmetika, čisticí prostředky pro domácnost a další nádoby na potraviny i nepotravináře.
Pod obrázkem je obvykle umístěn písmenný kód PETE, někdy PET a číslice 1.

HDPE (nízkohustotní polyethylen, vysoká hustota).
Používá se od druhé světové války, ale neztratil svůj význam ani dnes. V 60. letech zcela nahradil celofán. Používá se k výrobě obalů a balicích sáčků (tzv. „rustlers“). Používá se písmenný kód HDPE a číslice 2.

LDPE (vysokotlaký polyethylen, nízká hustota).
Nejběžnější typ plastu. Používá se při výrobě lahví na čisticí prostředky, hračky, skleníkové fólie, potrubí. Také se z něj vyráběly a vyrábí různé kosmetické lahvičky, sudy, izolace kabelů atd. – nemůžete vyjmenovat všechno.
Používá se písmenný kód LDPE a číslice 3.

Polyvinylchlorid (PVC).
Používá se od roku 1927. Hlavní materiál pro výrobu linolea. Při popálení je velmi jedovatý! (při nedostatku kyslíku se uvolňuje fosgen a chlór).
Po sérii publikací v roce 1973 jeho použití pro potravinářské zboží prudce pokleslo.
Pro označení se používá písmenný kód PVC a číslice 4.

polypropylen.
Docela tvrdý a elastický materiál. Vyrábí se z něj jednorázové injekční stříkačky, nádobí na horké nádobí, balicí pásky, smršťovací fólie, sáčky na cukr atd. Docela široce používané pro výrobu sklenic uzavřených fóliovými víčky.
Všechny polypropylenové výrobky snesou vaření a sterilizaci párou.
Používá se písmenný kód PP a číslice 5.

Polystyren. Jednorázové nádobí, kelímky od jogurtů, vnitřní obložení ledniček, zadní stěny domácích televizorů, elektroizolační polystyrenová fólie. Při výrobě polystyrenu se používají chemicky aktivní látky, které ničí ozonovou vrstvu Země. Používá se písmenný kód PS a číslice 6.

Další. Nejčastěji se jedná o vícevrstvé obaly nebo obaly z více druhů plastů.
Například litrová krabice na šťávu se skládá z lepenky, fólie a polymeru. Takové obaly jsou prakticky nerecyklovatelné, protože je technologicky velmi obtížné rozdělit obalový materiál na jeho složky.
Neexistuje žádný písmenný kód a uvnitř trojúhelníku je pomlčka nebo číslice 7.

Je celkem snadné určit typ plastu, pokud je tam označení – ale co když NENÍ označení, ale je potřeba zjistit, z čeho je ta věc vyrobena?!
Ve většině případů je to docela obtížné, zvláště když jsou fyzikální vlastnosti plastů podobné. Nejpokročilejší je speciální plastový rozpoznávací systém. Asi 30 různých polymerů lze identifikovat během jedné sekundy pomocí takzvané infračervené spektroskopie. Tento systém se v Evropě používá pro recyklaci starých automobilů. Pro Rusko se tento systém brzy nerozšíří, ale plasty je nutné uznat už nyní.
K rychlému a přesnému rozpoznání různých druhů plastů stačí trocha touhy a praktických zkušeností (trvalo mi to asi měsíc).
Technika je celkem jednoduchá: jsou analyzovány fyzikální a mechanické vlastnosti plastů (tvrdost, hladkost, pružnost atd.) a jejich chování v plameni zápalky (zapalovače).
Může se to zdát zvláštní, ale různé druhy plastů hoří jinak! Některé například jasně vzplanou a intenzivně hoří (téměř bez sazí), jiné naopak silně kouří. Plasty dokonce při hoření vydávají různé zvuky! Proto je tak důležité přesně identifikovat typ plastu a jeho značku pomocí souboru nepřímých znaků.
Nejprve se podívejme na obecné charakteristiky různých plastů, později budou sestaveny do jediné tabulky, díky čemuž bude analýza poměrně snadná a rychlá.

LDPE (vysokotlaký polyethylen, nízká hustota). Hoří namodralým, svítivým plamenem s tajícími a hořícími pruhy polymeru. Při hoření se stává průhledným, tato vlastnost zůstává dlouho po zhasnutí plamene. Hoří bez sazí. Hořící kapky při pádu z dostatečné výšky (asi jeden a půl metru) vydávají charakteristický zvuk. Po vychladnutí vypadají kapky polymeru jako zmrzlý parafín, jsou velmi jemné a při promnutí mezi prsty jsou na dotek mastné. Kouř vyhaslého polyetylenu má vůni parafínu. Hustota LDPE: 0,91-0,92 g/cm. krychle

HDPE (nízkohustotní polyethylen, vysoká hustota). Tužší a hustší než LDPE, křehké. Zkouška spalování je podobná jako u LDPE. Hustota: 0,94-0,95 g/cm. krychle

PESD (střednětlaký polyethylen). Nejtvrdší z polyethylenů.
Hustota: 0,96-0,97 g/cm. krychle
Všechny typy polyethylenu po vložení do vroucí vody změknou. Při pokojové teplotě nerozpustný v organických rozpouštědlech. Při teplotách 100 stupňů Celsia a vyšších se zcela rozpouštějí v benzenu. Plavou ve vodě.

Polyetylénová pěna. Bílá houbovitá hmota. Vlastnosti hoření viz LDPE.

polypropylen. Po vložení do plamene hoří polypropylen jasně zářícím plamenem. Spalování je podobné jako u LDPE, ale vůně je ostřejší a sladší. Při hoření se tvoří kapky polymeru. Po roztavení je průhledný, po ochlazení se zakalí. Pokud se zápalkou dotknete taveniny, můžete vytáhnout dlouhou, poměrně silnou nit. Kapky vychladlé taveniny jsou tvrdší než LDPE a jsou drceny křupnutím pevným předmětem. Kouř se štiplavým zápachem spálené gumy a pečetního vosku.
Hustota polypropylenu: 0,9-0,91 g/cmXNUMX. tj. je lehčí než LDPE a také plave ve vodě.

Polyethylentereftalát (PAT). Odolný, pevný a lehký materiál. Hustota PET je 1 g/cm36. Má dobrou tepelnou odolnost (odolnost proti tepelné destrukci) v rozsahu teplot od – 40° do + 200°. PET je odolný vůči zředěným kyselinám, olejům, alkoholům, minerálním solím a většině organických sloučenin, s výjimkou silných alkálií a některých rozpouštědel. Při hoření je plamen velmi kouřový. Po sejmutí z plamene samo zhasne.

Polystyren. Při ohýbání pruhu polystyrenu se snadno ohýbá, pak se náhle zlomí s charakteristickým prasknutím. Na lomu je pozorována jemnozrnná struktura.
Hoří jasným, vysoce kouřovým plamenem (vločky sazí létají vzhůru v tenkých pavučinách!). Vůně je nasládlá, květinová.
Polystyren je vysoce rozpustný v organických rozpouštědlech (styren, aceton, benzen).
Hustota polystyrenu: od 1,05 do 1,08 g/cm. krychle (utopí se ve vodě!).

Styrofoam (pěnový plast). Lehký, porézní bílý materiál. Jeden z nejlepších a cenově dostupných tepelně a zvukově izolačních materiálů.
Objemová hmotnost: 0,01-0,1 g/cm. krychle
Zkouška hoření je podobná jako u polystyrenu. Snadno se rozpouští v acetonu.

Polyvinylchlorid (PVC). Elastický. Nízká hořlavost (při sejmutí z plamene samozháše). Při hoření silně kouří a na základně plamene lze pozorovat jasnou modrozelenou záři. Velmi silný, štiplavý zápach kouře. Při hoření vzniká černá hmota podobná uhlí (snadno se roztírá mezi prsty na saze).
Rozpustný v tetrachlormethanu, dichlorethanu. Hustota: 1,38-1,45 g/cm. krychle

Polyakrylát (organické sklo). Průhledný, křehký materiál.
Hoří namodralým svítivým plamenem s lehkým praskavým zvukem. Kouř má štiplavou ovocnou (éterovou) vůni. Snadno se rozpouští v dichlorethanu.

Polyamid (PA). Materiál má vynikající olejo-benzinovou odolnost a odolnost vůči uhlovodíkovým produktům, které zajišťují široké použití PA v automobilovém a ropném průmyslu (výroba ozubených kol, umělých vláken. ). Polyamid se vyznačuje relativně vysokou absorpcí vlhkosti, což omezuje jeho použití ve vlhkém prostředí pro výrobu kritických produktů.
Hoří namodralým plamenem. Při hoření bobtná, „nafukuje“ a tvoří hořící pruhy. Kouř s vůní spálených vlasů. Zmrazené kapky jsou velmi tvrdé a křehké. Polyamidy jsou rozpustné ve fenolovém roztoku a koncentrované kyselině sírové. Hustota: 1,1-1,13 g/cm. krychle Topení ve vodě.

Polyuretan. Hlavní oblastí použití jsou podrážky bot.
Velmi pružný a elastický materiál (při pokojové teplotě). V mrazu je křehký.
Hoří kouřovým, svítivým plamenem. Plamen je u základny modrý. Při hoření se tvoří hořící kapky. Po vychladnutí jsou tyto kapky na dotek lepkavá, mastná hmota.
Polyuretan je rozpustný v ledové kyselině octové.

ABC plast. Všechny vlastnosti spalování jsou podobné polystyrenu. Od polystyrenu je to docela těžké rozeznat. Plast ABC je odolnější, tužší a viskóznější. Na rozdíl od polystyrenu je odolnější vůči benzínu.

Fortoplast-3. Používá se ve formě suspenzí pro nanášení antikorozních nátěrů.
Nehořlavý, při silném zahřátí zuhelnatělý. Po sejmutí z plamene okamžitě zhasne.
Hustota: 2,09-2,16 g/cmXNUMX.

Fortoplast-4. Neporézní materiál je bílý, mírně průsvitný, s hladkým, kluzkým povrchem. Jeden z nejlepších dielektrik!
Nehořlavý, při silném zahřátí taje. Nerozpustný téměř v jakémkoli rozpouštědle. Nejodolnější ze všech známých materiálů. Hustota: 2,12-2,28 g/cm40. (v závislosti na stupni krystalinity – 89-XNUMX%).

Kudrjavcev A.V.
Velký Novgorod
[email protected]

Polypropylen (PP) je polymerní materiál patřící do skupiny termoplastů. Vyrábí se z propylenu, chemické sloučeniny nacházející se v ropě a plynu. Polypropylen má nízkou hustotu, zvýšenou tuhost a rozměrovou stabilitu. Je široce používán při výrobě potrubí teplé a studené vody, nádob, obalů, izolace kabelů atd.

Vlastnosti a vlastnosti

• hustota – 0,91 g / cm3, což je nižší než u polyethylenu a jiných plastů;
• pevnost v tahu je 260-400 kg/cm2;.
• teplota tání – 170 °C, při 140 °C polymer začíná měknout;
• teplota skelného přechodu (křehkost) – od -5 °C do -15 °C;
• nízká tepelná vodivost – 0,16-0,22 W/m*K;
• UV odolnost. Lze použít bez omezení pro výrobu produktů používaných v exteriéru.

Materiál nepodléhá korozi, není ovlivněn mikroorganismy a nebojí se vlhkosti. Vhodné pro použití ve vodovodních, ventilačních a klimatizačních systémech.

Odolnost vůči chemikáliím, včetně kyselin, zásad a rozpouštědel, umožňuje použití plastu v potravinářském a chemickém průmyslu.

Polypropylen se dobře hodí pro vstřikování, vytlačování, vyfukování, vakuové tvarování nebo lisování.

Foukání polypropylenových výrobků.

Technologie výroby polypropylenu

Proces výroby polypropylenu zahrnuje několik fází:

1. Příprava surovin. Uhlovodíková sloučenina propylenu (C3H6), jedna ze složek ropy a plynu, se používá jako surovina pro výrobu polypropylenu.
2. Polymerizace. Propylen podléhá kopolymeraci s ethylenem v prostředí rozpouštědla nebo plynu. Proces probíhá v reaktoru vybaveném turbínovými mixéry a ponornými hady pro odvod tepla. K aktivaci reakce a urychlení tvorby polymerních řetězců se používají organokovové katalyzátory. Výsledkem je viskózní polymerní hmota, do které se přidávají stabilizátory, zjasňovače a další modifikující látky za účelem výroby produktů požadovaných vlastností.
3. Tváření a chlazení. Hotová tavenina je protlačována úzkými průvlaky za vzniku tenkých polymerních vláken, která se po ochlazení řežou na granule.
4. Kontrola kvality a balení. V poslední fázi se kontroluje kvalita produktu: analýza složení, stanovení fyzikálních a mechanických vlastností, stanovení přítomnosti škodlivých nečistot. Po kontrole je polypropylen zabalen, označen a odeslán zpracovatelům. PP granule lze snadno vytlačovat, vstřikovat, vyfukovat atd.

Balení granulovaných surovin.

přihláška

Polypropylen se používá v potravinářském a chemickém průmyslu, farmacii a lékařství, strojírenství, zemědělství a dalších oborech.

Suroviny se používají k výrobě následujícího zboží:

• láhve, lahvičky, kanystry, jiné nádoby;
• automobilové díly, včetně vnitřních panelů, nárazníků, sedadel;
• lékařské vybavení, spotřební materiál (katétry, stříkačky);
• nádoby, krabice, sáčky, obaly pro skladování a přepravu potravinářských výrobků, domácí chemie atd.;
• textilní vlákna pro výrobu látek a koberců;
• fólie, pletivo, trubky, kabely, okenní profily, střešní krytiny, obklady a další stavební materiály.

Vysoká tepelná odolnost umožňuje použití PP produktů při zvýšených teplotách, včetně automobilových motorů, kompresorů a čerpadel.

Díky svým dielektrickým vlastnostem se polymer používá ve vysokofrekvenčních zařízeních, elektrických zařízeních a domácích spotřebičích.

Druhy polypropylenu

V závislosti na chemickém složení a vlastnostech existuje několik typů polypropylenu:

• PP-H – vysokohustotní polypropylen. Oproti jiným značkám má vyšší pevnost a tvrdost. PP-HT (tepelně odolný);
• PP-R – statistický kopolymer. Má zvýšenou odolnost vůči vysokým teplotám a chemikáliím, díky čemuž je ideální pro použití v systémech zásobování vodou a vytápění;
• PPS je žáruvzdorný polymer s přísadami zpomalujícími hoření. Používá se v místech se zvýšeným požárním nebezpečím;
• PP-B – polypropylenový blokový kopolymer. Má vyšší odolnost proti nárazům a nízkým teplotám, což umožňuje jeho použití v různých oborech včetně automobilového průmyslu a výroby obalů;
• PP-C je polypropylenový kopolymer s krystalickou strukturou. Je vysoce odolný proti zničení při nízkých teplotách a v chemicky aktivním prostředí. Používá se v automobilovém, domácím a obalovém průmyslu;
• PP-TD je polypropylen s přísadami, které poskytují odolnost proti ultrafialovému záření. Používá se k výrobě předmětů používaných v exteriéru. Například zahradní nábytek.

Zavedením modifikujících komponent získávají výrobci různé typy polymerů, které splňují specifické požadavky.

Výhody a nevýhody

Polypropylen je jedním z nejlehčích a nejodolnějších plastů, díky čemuž je ideální pro použití v různých průmyslových odvětvích, včetně strojírenství, stavebnictví, lékařství a potravinářství.

Mezi výhody RR patří:

• mechanická síla;
• nízká absorpce vlhkosti;
• lehkost, odolnost proti opotřebení;
• vysoká teplotní odolnost;
• recyklovatelnost;
• odolnost proti chemickým vlivům včetně rozpouštědel, kyselin, zásad.

Polypropylen neabsorbuje vlhkost a při delším kontaktu s vodou nezměkne, takže je vhodný pro použití ve vlhkých podmínkách. Nepodléhá korozi, hnilobě ani ultrafialovému záření.

Termoplastický polymer je vhodný pro opakovanou recyklaci.

Nevýhodou RR je jeho nízká rázová houževnatost. Při teplotách pod nulou křehne.

Při hoření vychází toxický kouř a další toxické látky.

Důležité Polypropylen je považován za bezpečný materiál a lze jej bez omezení používat v jakékoli oblasti, včetně potravin, léčiv a lékařství.

Láhve vyrobené z polypropylenu.

Označení a označení

PP je mezinárodní označení pro polypropylen.

Domácí označení RR se skládá z pěti čísel:

• první číslice 0 nebo 2 označuje tlak, při kterém probíhá proces syntézy, střední nebo nízký;
• druhé číslo označuje typ materiálu: 1 – polymer, 2 – kopolymer;
• další tři číslice znamenají desetinásobek rychlosti toku taveniny.

Číslo stabilizačního přípravku je vyznačeno pomlčkou ve značení. Dále, oddělené čárkami, je číslo receptury barviva a barva.
Například značka PP 21180-16, T20 znamená:

• polypropylen se získá na organokovovém katalyzátoru při nízkém tlaku;
• rychlost toku taveniny je 18 g/10 min;
• složení přísady č. 16 – antikorozní;
• materiál obsahuje 20 % mastku.

Označení může obsahovat další symboly označující speciální vlastnosti polymeru, například:

• PP-H – homopolymer;
• PP-HT – tepelně stabilní homopolymer;
• PP-S – ohnivzdorný kopolymer;
• PP-B – blokový kopolymer;
• PP-R – náhodný kopolymer;
• PPR-CT je termostabilizovaný statistický kopolymer.

Polypropylenové značení lze aplikovat přímo na výrobky nebo na jejich obaly.

Umožňuje identifikovat produkt, odlišit polypropylen od jiných plastů a určit vlastnosti použití.

Označení polypropylenu.

Metody zpracování

Surovinou pro výrobu produktů jsou drcené a sušené PP granule.

Tabulka 1. Metody zpracování plastů

Způsob vytlačování a vyfukování zahrnuje dva stupně.

Nejprve se v extrudéru vytvoří předlisky ve formě zkumavek s hrdlem. Předehřáté polotovary se poté přesunou do forem vyfukovacího stroje, kde se pomocí stlačeného vzduchu nafouknou na požadovanou velikost. Když se polymer dostane do kontaktu se stěnami ocelových forem, ochladí se a ztuhne.

Výrobu předlisků a vyfukování lze provádět na jednom stroji nebo na dvou různých strojích. Dvoustupňová výroba umožňuje výrobu předlisků na místě skladování surovin a vyfukování nádob v těsné blízkosti stáčecí linky.

Vyfukováním se vyrábějí duté výrobky různých tvarů a objemů: lahve, lahvičky, kanystry, sudy.

Polymerní granule jsou přiváděny z násypky do šneku, kde se zahřívají do plastického stavu. Roztavený polymer je pak pod tlakem vstřikován do vstřikovací formy. Po vychladnutí se hotové výrobky vyjmou.

Metoda se používá pro výrobu komponentů do automobilů, zdravotnické techniky, psacích potřeb a dětských hraček.

Proces vstřikování.

Jak se liší polypropylen od polyethylenu?

Polypropylen a polyethylen jsou dva různé typy polymerů s různými vlastnostmi.

Polypropylen (PP) je vyroben z propylenu (C3H6) a polyethylen (PE) je vyroben z etylenu (C2H4).

Rozdíly mezi polymery zahrnují:

1. Tepelná odolnost. PP má vyšší tepelnou odolnost než PE. PP odolává teplotám do 170°C, zatímco PE taje při 80-100°C.
2. Tuhost. PP má větší tuhost, takže je ideální pro použití ve výrobcích, které vyžadují odolnost proti ohybu a nárazu.
3. Barva a vzhled. PP je obvykle bílý nebo bezbarvý. PE může být bílý, průhledný, černý v závislosti na přidaných pigmentech.
4. Rozsah použití. Polyetylen se používá k výrobě průmyslových obalů, fólií, zátek, uzávěrů, hraček, psacích potřeb a optických kabelů. Polypropylen se používá při výrobě trubek, nádob a jednorázového nádobí, domácích spotřebičů, autodílů atd. PP má ve srovnání s PE nižší propustnost vody a plynu.