Пластик ПCД

Полиэтилен среднего давления (ПСД) – синтетический материал, термопластичный полимер этилена, полученный в результате ионной сополимеризации с олефинами в присутствии катализатора (обычно, оксида ванадия, молибдена или хрома), нанесенного на алюмосиликат. Представляет собой симбиоз полиэтилена низкого давления (ПНД) и полиэтилена высокого давления (ПВД). В зависимости от того, какого полиэтилена больше, свойства ПСД будут ближе к тому или иному виду.

Свойства полиэтилена среднего давления

Физические свойства ПСД приведены ниже:

плотность среднего полиэтилена составляет 960 – 970 кг/м.куб.;
температура размягчения – 80 – 100 °С;
температура плавления – 135 °С;
относительное удлинение – 200 – 800 %;
коэффициент линейного расширения – 2∙10^(-4) 1/градус.

Эти свойства в основном определяют широкое распространение изделий из полиэтилена среднего давления (средней плотности). Пленка из такого полиэтилена обладает большей плотностью, более жесткая и прочная, чем изготовленная из ПВД. Кроме того, как и все полиэтилены, она устойчива к влаге и температуре.

Для полиэтилена среднего давления, в составе которого превалирует ПНД, прочность будет выше, однако термостойкостью и морозостойкостью придется пожертвовать – температура эксплуатации не может быть больше 80 °С.

Еще одна особенность полиэтилена среднего давления – устойчивость к действию воды, низкая активность в отношении химических веществ. ПСД не вступает в реакцию со щелочами, растворами солей, большинством кислотам. Как и все полиэтилены, не имеет стойкости к действию азотной кислоты, хлора, фтора, под действием которых разлагается при комнатной температуре. При комнатной температуре ПСД нерастворим.

Область применения ПСД

Сочетая в себе свойства полиэтиленов высокого и низкого давления, ПСД имеет очень широкую область применения, объединив качества всех видов полиэтиленов. Он широко применяется для:

производства одноразовых и многоразовых пакетов, пленок, всевозможных мешков, в том числе для сбора мусора. Благодаря возможности нанесения рисунков, цветовая гамма таких пакетов может быть очень насыщенной;
производства труб для различных задач: от систем водоснабжения и водоотведения, систем вентиляции и кондиционирования, до ирригационных и транспортировочных систем. Благодаря низкой химической активности трубы из ПСД могут использоваться и для транспортировки различных жидкостей, в том числе агрессивных;
изготовления электроизоляционных материалов при производстве кабельной продукции, а также элементов системы монтажа электропроводки (клипсы, крепления, стяжки, и т.д.), а также термоусадочных изоляционных трубок;
производства посуды для медицинского применения или для пищевой промышленности – благодаря способности выдерживать стерилизацию;
производства различных пластиковых деталей и элементов широкого назначения, от игрушек, до компонентов садовой мебели.

Главной особенностью применения изделий из ПСД является недопустимость использования при отрицательных температурах. При температуре ниже – 10 °С полиэтилен среднего давления теряет свои прочностные свойства.

Проблема пластиковых отходов

Как и все синтетические полимеры, ПСД характеризуется долговечностью – изделия из него будут разлагаться не менее 500 лет. В процессе продолжительного разложения выделяет вещества, загрязняющие почву, воду. Горению полиэтилена сопутствует выделение токсичных веществ, в частности опасного формальдегида.

Главная опасность состоит в том, что полиэтилены являются дешевым материалом, а потому производятся в огромных количествах, с каждым годом увеличивая объем отходов на миллионы тонн. Это определяет общемировую экологическую проблему необходимости переработки отходов из пластика.

Переработка полиэтилена среднего давления

Важным свойством полиэтилена, обусловливающим возможность решения глобальной проблемы постоянно растущего объема пластиковых отходов, является его способность к переработке. Полиэтилен среднего давления, наряду с другими видами полиэтиленов, может быть подвержен термической переплавке с последующим получением гранул, либо переработан пиролитическим способом.

Получение гранул является более экономически выгодным способом переработки, поскольку позволяет использовать полученный пластик как сырье для новых видов продукции. Однако процесс сбора, подготовки пластиковых отходов для последующей переплавки, является трудозатратным:

на первом этапе необходимо осуществить сбор, сортировку пластиковых отходов. Разные виды пластика, даже разные виды полиэтилена нельзя перерабатывать одновременно;
далее следует измельчение сырья с помощью специального дробильного оборудования до необходимого размера;
измельченное сырье необходимо промыть, особенно если это бытовые отходы;
с помощью центрифуги удаляются остатки воды, а окончательная сушка производится в специальных термических печах;
высушенное сырье под действием высокого давления и температуры спекается до состояния окатышей;
полученное сырье расплавляют, добиваясь однородной массы, ее перемешивают, в процессе удаляют примеси, газы. Через специальные формовочные отверстия – фильеры продавливают расплавленную массу, формируя пластиковые “нити”. После охлаждения водой, их режут, в результате получаются гранулы.

Пиролитический способ переработки оправдывает себя, когда сырье для переработки имеет значительные загрязнения, в том числе металлические и другие трудноотделимые примеси. В результате пиролиза полиэтилена получают энергетически ценные газы и богатые углеводородами жидкости, которые используют как топливо для печного отопления.

Ситуация в России

В последние несколько лет в России переработке пластиковых отходов уделяется повышенное внимание. Постоянно растущие объемы пластикового мусора грозят экологической катастрофой и побуждают искать пути решения этой проблемы. Государством проводится политика, направленная на поддержку переработки и утилизации отходов. Это подкреплено указами и другими законодательными актами, побуждающими ответственно подходить к вопросу вторичного использования неразлагаемых полимеров. Так, к 2024 году в России планируется создание более чем 200 заводов по переработке пластиковых отходов, что, должно привести к улучшению экологической ситуации.