Biolagunevate plastide võib vastavalt nende koostisosade päritolule jagada biopõhiseks lagunevaks plastiks ja naftapõhiseks lagunevaks plastiks. Neid on kasutatud paljudes valdkondades, näiteks ühekordselt kasutatavad lauanõud, pakendid, põllumajandus, autod, meditsiiniline ravi, tekstiil jms. Nüüd on maailma suurimad naftakeemiatootjad kasutusele võtnud. Biolagunevad plastid püüavad turuvõimalustest eelnevalt kinni haarata. Nii et kui meie plastitööstuse sõbrad soovivad saada osa biolagunevate materjalide tööstusest, siis kuidas peaksime edasi tegutsema? Kuidas teha vahet biopõhistel ja naftapõhistel lagunevatel plastikutel? Millised koostisosad ja tootevalemi tehnoloogiad on võtmetähtsusega ning millistel tingimustel võivad lagunevad materjalid laguneda, et saavutada standard ...
Polüpropüleen (polüpropüleen) on laialt kasutatav polümeermaterjal, millele viidatakse kui PP ja millel on paremad termoplastilised omadused. Värvitu, lõhnatu ja mittetoksilise füüsikalise omaduse tõttu kasutatakse seda praegu kerge üldotstarbelise plastina. Polüpropüleenil on suurepärane jõudlus, ohutus ja mittetoksilisus, madal ja odav tooraine ning valmistatud tooted on kerged ja keskkonnasõbralikud materjalid. Seda on kasutatud toodete pakendamisel, keemiatoorainetes, autoosades, ehitustorudes ja muudes valdkondades.
1. Sissejuhatus polüpropüleenist toodete tootmisprotsessi
1950. aastatel alustati polüpropüleeni sünteesitehnoloogia uurimist. Alates kõige traditsioonilisemast lahustipolümerisatsioonimeetodist (tuntud ka kui mudameetod) kuni arenenuma lahuse polümerisatsioonimeetodini on see arenenud praeguse vedelfaasilise puist- ja gaasifaasilise polümeerimismeetodini. Tootmisprotsessi pideva arendamise korral on kõige primitiivsem lahusti polümerisatsioon Seadust tööstuses enam ei kasutata.
Kogu maailma arenenud polüpropüleeni tootmistehnoloogias ületab baselli aastane polüpropüleeni toodang 50% maailma kogutoodangust, kasutades peamiselt kaheahelalise gaasifaasi Spheripol polümerisatsiooni protsessi; lisaks on välja töötatud ja tootmisse võetud baselli poolt alustatud polüpropüleeni süntees Spherizone. Borealise väljatöötatud ja tootmisse võetud Borstari polüpropüleeni sünteesiprotsessi on laialdaselt kasutatud.
1.1 Sferipooli protsess
baselli poolt välja töötatud ja kasutusele võetud kaheahelaline gaasifaasi polüpropüleenist tehnoloogia Spheripol on kõige kogenum uut tüüpi polüpropüleeni sünteesiprotsess. Traditsioonilise tootmisprotsessiga võrreldes on toodetud polüpropüleenist toodete parem kvaliteet ja suurem toodang.
Kokku on täiustatud nelja põlvkonna katalüsaatoreid. Praegu on moodustatud kahekordse ahelaga struktuuriga polüpropüleeni sünteesireaktor ja selle protsessi põhjal on toodetud mitmesuguseid suurepäraseid polüpropüleenist tooteid. Kahekordse kontuuriga torukonstruktsioon võib sünteesiprotsessi rõhu muutmisega saada parema jõudlusega polüpropüleenprodukte ja realiseerida polüpropüleeni makromolekulide massi reguleerimist ja polüpropüleenmakromolekulide morfoloogiat; neljanda põlvkonna katalüsaator, mis on saadud pärast mitmekordset täiustamist. Katalüüsitud polüpropüleenist toodetel on suurem puhtus, paremad mehaanilised omadused ja suurem kulumiskindlus.
Kaherõngulise toru reaktsioonistruktuuri kasutamise tõttu võib tootmistoiming olla mugavam; reaktsioonirõhk suureneb, seega suureneb vesinikusisaldus kogu tootmisprotsessis, mis parandab teatud määral polüpropüleenist toodete erinevaid omadusi; põhineb samal ajal suurepärase topeltrõngaga torutorustikul. See on võimeline tootma suhteliselt kõrgekvaliteedilisi makromolekule ja väiksema kvaliteediga polüpropüleentooteid, nii et toodetud polüpropüleenist toodete molekulmasside jaotusvahemik on suurem ja saadud polüpropüleen tooted on homogeensemad.
See struktuur võib paremini edendada soojusülekannet reaktsioonimaterjalide vahel. Kui neid kombineerida arenenumate metallotseenkatalüsaatoritega, valmistatakse tulevikus parema toimivusega polüpropüleenist tooteid. Kahekordse ahelaga reaktori struktuur parandab tootmise efektiivsust, muudab tootmisprotsessi mugavamaks ja paindlikumaks ning suurendab teatud määral polüpropüleenist toodete toodangut.
1.2 Sferisooni protsess
Tänu bimodaalse polüpropüleeni nõudluse kasvule on basell välja töötanud uhiuue tootmisprotsessi. Spherizone'i protsessi kasutatakse peamiselt bimodaalse polüpropüleeni tootmiseks. Tootmisprotsessi peamine uuendus on see, et samas reaktoris reaktor jaotatakse ning reaktsioonitemperatuuri, reaktsioonirõhku ja reaktsioonirõhku saab igas reaktsioonitsoonis eraldi reguleerida. Vesiniku kontsentratsioon ringleb reaktsioonitsoonis polüpropüleeni sünteesimisel polüpropüleeni molekulaarahela pideva kasvu ajal erinevate tootmistingimuste ja kontrollitavate tootmistingimustega. Ühelt poolt sünteesitakse parema jõudlusega bimodaalset polüpropüleeni. Teiselt poolt on saadud polüpropüleenist toode parema ühtlusega.
1.3 Borstari protsess
Borstari polüpropüleeni sünteesiprotsess põhineb basell Corporationi polüpropüleeni sünteesiprotsessil Borealise poolt, mis põhineb kaheahelalise struktuuriga reaktoril, ja gaasifaasiga keevkihireaktor on ühendatud korraga järjestikku, saades seeläbi parema jõudlusega polüpropüleeni . toote.
Enne seda reguleerisid kõik polüpropüleeni sünteesiprotsessid reaktsiooni temperatuuri umbes 70 ° C juures, et vältida mullide teket tootmisprotsessi käigus ja muuta polüpropüleenist tooted homogeensemaks. Borealise kavandatud Borstari protsess võimaldab kõrgemat töötemperatuuri, mis võib isegi ületada propüleeni töötamise kriitilist väärtust. Temperatuuri tõus soodustab ka töörõhu tõusu ja protsessis pole peaaegu ühtegi mulli, mis on omamoodi jõudlus. See on suurepärane polüpropüleeni sünteesiprotsess.
Protsessi praegused omadused on kokku võetud järgmiselt: Esiteks on katalüsaatori aktiivsus suurem; teiseks, gaasifaasireaktor on ühendatud järjestikku kahekordse kontuuriga torureaktori põhjal, mis võimaldab mugavamalt kontrollida sünteesitud makromolekuli molekulmassi ja morfoloogiat; Kolmandaks võib iga bimodaalse polüpropüleeni tootmisel saadud piik saavutada kitsama molekulmassi jaotuse ja bimodaalse toote kvaliteet on parem; neljandaks tõstetakse töötemperatuuri ja polüpropüleenimolekulide lahustumist takistatakse. Propüleeni nähtus ei põhjusta polüpropüleenist toodete kleepumist reaktori siseseina külge.
2. Polüpropüleeni rakendamise edusammud
Polüpropüleeni (polüpropüleeni) on kasutatud küpses tootmisprotsessis, odavate ja hõlpsasti hangitavate toorainete, ohutute, mittekaubanduslike toodete, mitmetes valdkondades, näiteks toodete pakendamine, igapäevaste esmatarbekaupade tootmine, autotootmine, ehitusmaterjalid, meditsiiniseadmed jms. -mürgised ja keskkonnasõbralikud tooted. Tänu rohelise elu taotlemisele ja keskkonnakaitsele esitatavate nõuete suurenemisele on polüpropüleen asendanud paljud materjalid halva keskkonnasõbralikkusega.
2.1 Torude polüpropüleenist toodete väljatöötamine
Juhuslik kopolümeerpolüpropüleenist toru, tuntud ka kui PPR, on praegu üks kõige nõutumaid polüpropüleenist tooteid. Sellel on head mehaanilised omadused ja tugev löögikindlus. Sellest toormena valmistatud torul on kõrge mehaaniline tugevus, kerge kaal ja kulumiskindlus. Korrosioonikindel ja mugav edasiseks töötlemiseks. Kuna see talub kõrget temperatuuri ja kuuma vett, on selle kvaliteetne kontroll, hea toote kvaliteet ja kõrge stabiilsus põhinev pikk kasutusiga ning seda on laialdaselt kasutatud külma ja kuuma vee transportimisel.
Stabiilse jõudluse, ohutuse ja töökindluse ning mõistliku hinna tõttu on see ehitusministeeriumi ja muude asjaomaste osakondade poolt soovitatud toruliitmismaterjalina loetletud. See peaks järk-järgult asendama traditsioonilised torud roheliste keskkonnakaitsetorudega, näiteks PPR. Valitsuse initsiatiivil on minu riik praegu ehitamisel. Üle 80% elukohtadest kasutab PPR rohelisi torusid. Minu riigi ehitustööstuse kiire arenguga suureneb ka nõudlus PPR-torude järele. Statistika kohaselt on keskmine aastane nõudlus umbes 200 kt.
2.2 Kilepolüpropüleenist toodete väljatöötamine
Kiletooted on ka ühed kõige nõudlikumad polüpropüleenist tooted. Kile tootmine on polüpropüleeni jaoks oluline viis. Statistika kohaselt kasutatakse umbes 20% aastas toodetud polüpropüleenist kilede tootmiseks. Kuna polüpropüleenkile on stabiilne ja keskkonnasõbralik, saab seda kasutada mitmesugustes toodete pakendites, täppistoodete mitmesuguste isoleermaterjalidena, samuti saab seda kasutada paljudes valdkondades, näiteks ehitusmaterjalides. Eriti viimastel aastatel on välja töötatud rohkem kõrgema lisandväärtusega polüpropüleenkile materjale. Näiteks võib kolmekomponendilist propüleen-etüleen-1-buteenpolüpropüleenkile kasutada madalatemperatuurilise kuumtihenduskihi jaoks, millel on suurem turunõudlus.
Võrreldes traditsiooniliste kiletüüpi kuumuskindlate kihimaterjalidega võib see saavutada ka parema mehaanilise tugevuse ja löögikindluse. Kiletooteid on mitut tüüpi ja suurema nõudlusega esinduslikud kiled on järgmised: biaksiaalselt orienteeritud BOPP-kile, valatud polüpropüleenist CPP-kile, CPP-kile kasutatakse enamasti toidu- ja farmaatsiatoodete pakendamiseks, BOPP-kile kasutatakse enamasti toodete pakendamiseks ja liimitoodete tootmine. Andmete kohaselt peab Hiina praegu igal aastal importima umbes 80 kt kiletaolisi polüpropüleenmaterjale.
2.3 Sõidukite polüpropüleenist toodete väljatöötamine
Pärast modifitseerimist on polüpropüleenmaterjalil paremad töötlemisomadused, kõrge mehaaniline tugevus ja see võib säilitada hea jõudluse pärast mitut lööki. See vastab ohutuse ja keskkonnakaitse arengukontseptsioonile. Seetõttu on seda laialdaselt kasutatud autotööstuses.
Praegu kasutatakse polüpropüleentooteid mitmesugustes autoosades, nagu armatuurlauad, sisematerjalid ja kaitserauad. Modifitseeritud polüpropüleenist tooted on nüüd muutunud peamisteks autoosade plasttootedeks. Eelkõige on tippklassi polüpropüleenmaterjalides endiselt suur vahe ja arenguväljavaated on optimistlikud.
Hiina praeguste autotootmisnõuete pideva paranemise ja keskkonnakaitse alase teadlikkuse tõstmisega autotootmise valdkonnas peab autotööstuse areng lahendama autode polüpropüleenmaterjalide ringlussevõtu ja taaskasutamise probleemi. Autotööstuses kasutatavate polüpropüleenist toodete peamised probleemid Kõrgkvaliteetsete polüpropüleenist toodete tarnimise puudumise tõttu on vajalik, et polüpropüleenist tooted oleksid rohelised, keskkonnasõbralikud, saastevabad, suurema kuumuskindluse, suurema mehaanilise tugevuse ja tugevam keemiline korrosioonikindlus.
2020. aastal rakendab Hiina "National VI" standardit ja rakendatakse kergekaaluliste autode arendamist. Polüpropüleenist tooted on kulutõhusad ja kerged. Neil on rohkem eeliseid ja neid hakatakse laiemalt kasutama autotööstuses.
2.4 Meditsiiniliste polüpropüleenist toodete väljatöötamine
Sünteetiline polüpropüleenmaterjal on ohutu ja mittetoksiline ning selle tootmiskulud on madalamad ja kasutamisel keskkonnasõbralikum. Seetõttu kasutatakse seda enamasti mitmesuguste ühekordselt kasutatavate meditsiinitoodete valmistamiseks, näiteks ravimipakendid, süstlad, infusioonipudelid, kindad ja meditsiinivarustuses olevad läbipaistvad torud. Traditsiooniliste klaasimaterjalide asendamine on põhimõtteliselt saavutatud.
Kui suureneb üldsuse nõudmine meditsiiniliste seisundite järele ja Hiina investeerib üha enam meditsiiniseadmete teadusuuringutesse, suureneb polüpropüleenist toodete tarbimine meditsiiniturul oluliselt. Lisaks selliste suhteliselt odavate meditsiinitoodete valmistamisele võib seda kasutada ka kõrgekvaliteediliste meditsiinimaterjalide, näiteks meditsiiniliste lausriide ja kunstlike neerulintide valmistamiseks.
3. Kokkuvõte
Polüpropüleen on laialt kasutatav polümeermaterjal, millel on küps tootmistehnoloogia, odavad ja hõlpsasti saadavad toorained, ohutud, mittetoksilised ja keskkonnasõbralikud tooted. Seda on kasutatud toodete pakendamisel, igapäevaste esmatarbekaupade tootmisel, autotööstuses, ehitusmaterjalides, meditsiiniseadmetes ja muudes valdkondades. .
Praegu kasutab Hiinas enamus polüpropüleeni tootmisseadmeid, tootmisprotsesse ja katalüsaatoreid endiselt välismaist tehnoloogiat. Polüpropüleeni tootmise seadmete ja protsesside uurimist tuleks kiirendada ning suurepäraste kogemuste omandamise põhjal tuleks välja töötada parem polüpropüleeni tootmisprotsess. Samal ajal on vaja suurendada investeeringuid teadusuuringutesse, arendada parema toimivuse ja suurema lisandväärtusega polüpropüleenist tooteid ning parandada Hiina põhikonkurentsivõimet.
Keskkonnakaitsepoliitikast ajendatuna avaneb biolagunevate plastide kasutamine ühekordselt kasutatavates lauanõudes, pakendites, põllumajanduses, autodes, ravis, tekstiilides ja muudes valdkondades uusi võimalusi turu arenguks.
