Պոլիպրոպիլենը (PP) աշխարհում օգտագործվող ամենատարածված պլաստիկ նյութերից մեկն է: Այն կիսաբյուրեղային, կոշտ ջերմապլաստիկ է, որը սկզբնապես պոլիմերացվել է 1951 թվականին և այժմ լայնորեն օգտագործվում է տարբեր առևտրային և բնակելի նպատակներով: Այսօր մոտավորապես 45 մետրիկ տոննա պոլիպրոպիլենի պահանջարկը համարվում է ամենաբարձրը, որը երբևէ եղել է:
Որոշ աղբյուրներ պնդում են, որ նյութի տարեկան շուկան ներկայումս կազմում է 45 միլիոն մետրիկ տոննա՝ համաշխարհային պահանջարկի աճի պատճառով, որը, կանխատեսումների համաձայն, մինչև 2020 թվականը կհասնի 62 միլիոն մետրիկ տոննայի։
Բացի այդ, պոլիպրոպիլենային նյութերը ընդհանուր առմամբ համարվում են անվտանգ, այդ իսկ պատճառով դրանք հարմար են տարբեր ոլորտներում օգտագործելու համար: Ավելին, դրանք նաև փափուկ և ճկուն են, ինչը դրանք հարմար է դարձնում մի շարք կիրառությունների համար, օրինակ՝ մածունի տարաների պատրաստման համար:
PP նյութի կիրառությունները
Ինչպես արդեն նշվեց, պոլիպրոպիլենային պլաստիկի նյութական հատկությունները այն հարմար են դարձնում տարբեր կիրառությունների համար: Պոլիպրոպիլենի հարթ, շոշափելի մակերեսը այն կատարյալ է դարձնում հետևյալի համար.
- Ցածր շփման կիրառություններ, ինչպիսիք են մեքենաների փոխանցումները
- Պլաստմասե կահույք
Բացի այդ, պոլիպրոպիլենը ունի բարձր քիմիական դիմադրություն և, հետևաբար, ենթակա չէ կոռոզիայի, ինչը այն դարձնում է հիանալի տարբերակ հետևյալի փաթեթավորման համար.
- Առաջին բուժօգնության միջոցներ
- Սպիտակեցնող նյութեր
- Մաքրող նյութեր
Ավելին, պոլիպրոպիլենը արժանիորեն հայտնի է իր կարծրությամբ և երկարակեցությամբ՝ շնորհիվ իր բացառիկ հոգնածության դիմադրության և ճկունության: Պոլիպրոպիլենը նաև ունի գերազանց մեկուսիչ հատկություններ, ինչը այն անվտանգ է դարձնում մալուխների և էլեկտրական սարքավորումների պլաստիկե պատյանների համար:
Իր մանրաթելային տեսքով պոլիպրոպիլենը կարող է օգտագործվել շատ ավելի լայն տեսականիի ապրանքների համար, քան միայն պայուսակները, ինչպիսիք են հետևյալը.
- Հանգիստ
- Երկվորյակ
- ապտակ
- Գորգեր
- Փափուկ կահույք
- հագցնել
- Արշավային հանդերձանք
Պոլիպրոպիլենը նաև հատկապես լավ է աշխատում ծովային արդյունաբերության մեջ՝ իր ջրակայունության հատկությունների շնորհիվ: Ավելին, դրա ճկունությունը, ջրակայունությունը, ամրությունը և բորբոսի, մանրէների և քիմիական կոռոզիայի նկատմամբ դիմադրությունը բոլորն էլ գնահատվում են բժշկական արդյունաբերության մեջ:
Բացի այդ, պոլիպրոպիլենը արդյունավետորեն մաքրում է և կարող է դիմակայել գոլորշու ստերիլիզացման տեխնիկային: Սա պոլիպրոպիլենը դարձնում է հարմար հետևյալ բժշկական սարքերի արտադրության համար.
- Նմուշային շշեր
- Դեղերի տարաներ
- Ներարկիչներ
- Պետրիի ուտեստներ
Մեկ այլ ոլորտ, որտեղ պոլիպրոպիլենը նույնպես հաճախ է օգտագործվում, ավտոմոբիլային արդյունաբերությունն է: Այն օգտագործվում է մարտկոցների պատյանների, սկուտեղների և խմիչքի պահոցների, բամպերների, ինտերիերի զարդարանքների, գործիքների վահանակների և դռների զարդարանքների համար:
Քիմիական և ֆիզիկական հատկություններ
Պոլիպրոպիլենն ունի մի քանի բնութագրեր, որոնք այն դարձնում են իդեալական մի շարք կիրառությունների համար: Դրա հիմնական բնութագրերից մի քանիսն են՝
- թափանցելիություն։ Չնայած թափանցիկ դառնալու ունակությանը, պոլիպրոպիլենը սովորաբար արտադրվում է անթափանց երանգով: Այն դեպքերում, երբ լույսի որոշակի փոխանցումը կարևոր է կամ ունի գեղագիտական արժեք, կարող է օգտագործվել պոլիպրոպիլեն: Բարձր թափանցելիությամբ պոլիմերների համար նախընտրելի տարբերակներն են ակրիլը և պոլիկարբոնատը:
- Քիմիական դիմադրություն. Պոլիպրոպիլենը հեշտությամբ չի փոխազդում թույլ հիմքերի և թթուների հետ, ինչը այն դարձնում է իդեալական նյութ այնպիսի հեղուկներ պարունակող տարաների համար, ինչպիսիք են մաքրող լուծույթները, առաջին բուժօգնության պարագաները և այլն:
- Հոգնածության դիմադրություն. Երբ ենթարկվում է զգալի պտտման, ծռման և ճկման, պոլիպրոպիլենը պահպանում է իր ձևը: Կենդանի ծխնիների պատրաստումը այս հատկանիշի օգտակար կիրառում է:
- Առաձգականություն և ամրություն. Ընդհանուր առմամբ, պոլիպրոպիլենը համարվում է «ամուր» նյութ, քանի որ, ինչպես բոլոր նյութերը, այն ցուցաբերում է առաձգականություն որոշակի շեղման միջակայքում, բայց նաև ենթարկվում է պլաստիկ դեֆորմացիայի դեֆորմացիայի վաղ փուլում: Նյութի դեֆորմացման (պլաստիկորեն, ոչ թե առաձգականորեն) ունակությունը առանց կոտրվելու ճարտարագիտության մեջ կոչվում է ամրություն:
- Մեկուսացում: Պոլիպրոպիլենը հիանալի է էլեկտրոնային բաղադրիչների համար՝ իր բարձր էլեկտրական դիմադրության շնորհիվ։
Բացի այդ, պոլիպրոպիլենը բարձր ջերմաստիճաններում լարվածության ճաքերի առաջացման խնդիրներ չի ցուցաբերում և ապահովում է մեծ էլեկտրական և քիմիական դիմադրություն: Չնայած պոլիպրոպիլենի և պոլիէթիլենի բնութագրերը նման են, կան որոշ հիմնական տարբերություններ:
Պոլիպրոպիլենի նյութական հատկությունները.
Դրանք ներառում են ավելի ցածր խտություն, ավելի բարձր կոշտություն և կարծրություն, ինչպես նաև ավելի բարձր փափկեցման կետ (պոլիպրոպիլենը չի հալվում 160°C-ից ցածր. պոլիէթիլենը, որն ավելի տարածված պլաստիկ է, կթրծվի մոտավորապես 100°C-ում): Բոլոր առևտրային արտադրության պոլիպրոպիլենային խեժերը պարունակում են հավելանյութեր՝ պոլիմերը արտադրության ընթացքում պահպանելու և վերջնական օգտագործողի աշխատանքը բարելավելու համար:
Այսպիսով, պոլիպրոպիլենային նյութերի հիմնական նյութական հատկությունները ներառում են հետևյալը.
- Հալման ջերմաստիճանը: Հոմոպոլիմերների հալման կետը տատանվում է 160-ից 165 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում, իսկ համապոլիմերների դեպքում՝ 135-ից 159 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում։
- խտությունը: Պոլիպրոպիլենը բոլոր տարածված պլաստմասսաների մեջ ամենաթեթև պոլիմերներից մեկն է: Այն լավ այլընտրանք է թեթև կիրառությունների համար՝ իր ունակության շնորհիվ: Սրանք տարբեր պոլիմերների խտություններն են՝
- 0.904-ից մինչև 0.908 գ/սմ3 հոմոպոլիմեր
- 0.904-ից մինչև 0.908 գ/սմ3 պատահական համապոլիմերի համար։
- 0.898-ից մինչև 0.900 գ/սմ3 հարվածային համապոլիմերի համար
- Քիմիական դիմադրություն. Ինչպես նշվեց վերևում, պոլիպրոպիլենը (PP) խիստ դիմացկուն է քիմիական ռեակցիաների նկատմամբ: Այն դիմացկուն է նոսրացված և խտացված թթուների, սպիրտների և հիմքերի նկատմամբ: Այն նաև դիմացկուն է ալիֆատիկ ածխաջրածինների, էսթերների, ալդեհիդների և կետոնների նկատմամբ: Ավելին, այն սահմանափակ դիմադրություն ունի օքսիդացնող նյութերի, արոմատիկ և հալոգենացված ածխաջրածինների և երկուսի նկատմամբ:
Հետագայում, ցածր հալման կետը այն դարձնում է նաև խիստ դյուրավառ։
Պոլիպրոպիլենի տեսակները
Շուկայում առկա են պոլիպրոպիլենի երկու հիմնական տեսակներ։ Դրանք են՝
Պոլիպրոպիլենային հոմոպոլիմեր
Սա ընդհանուր նշանակության տեսակն է, որն առավել հաճախ օգտագործվում է: Այն բացառապես պարունակում է պրոպիլենային մոնոմեր, որը առկա է որպես կիսաբյուրեղային պինդ նյութ: Առավել տարածված կիրառություններն են փաթեթավորումը, տեքստիլը, խողովակաշարերը, առողջապահությունը և էլեկտրական կիրառությունները:
Պոլիպրոպիլենային կոպոլիմեր
Այս ընտանիքը ներառում է հետևյալը.
- Բլոկային համապոլիմերներ՝ Այս կատեգորիայում էթինի պարունակությունն ավելի մեծ է (5-ից 15%): Կոմոնոմեր միավորները կազմակերպված են կանխատեսելի նախշով (կամ բլոկներով): Հետևաբար, կանոնավոր նախշը ջերմապլաստիկները դարձնում է ավելի ամուր և պակաս փխրուն, քան պատահական համապոլիմերը: Այս պոլիմերները հարմար են օգտագործման համար, այդ թվում՝ արդյունաբերական օգտագործման համար, որոնք պահանջում են մեծ ամրություն:
- Պատահական համապոլիմեր՝ Սա ստեղծվում է էթենը պրոպենի հետ խառնելով՝ պոլիմեր ստանալու համար: Այն ունի էթենային միավորներ, որոնք պատահականորեն տեղադրվում են պոլիպրոպիլենային շղթաների մեջ, սովորաբար մինչև 6% զանգվածային մասով: Այս պոլիմերները հարմարվողական են և օպտիկապես թափանցիկ, ինչը դրանք կատարյալ է դարձնում այն իրերի համար, որոնք պետք է գեղեցիկ տեսք ունենան, և այն կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են թափանցիկություն:
Օգտագործման համար ընտրված տեսակը կախված է դրա հատկություններից և պիտանիությունից։
Պոլիպրոպիլենային ածանցյալներ
Ահա պոլիպրոպիլենի ածանցյալների հիմնական բնութագրական օրինակները.
- Ընդլայնված պոլիպրոպիլեն (EPP): Այն փակ բջիջներով, չափազանց ցածր խտության փրփուր է, որը պատրաստված է գնդիկներից: Եռաչափ պոլիմերային փրփուրի իրերը պատրաստվում են EPP-ի միջոցով: EPP գնդիկավոր փրփուրն ապահովում է ամրության և քաշի ավելի լավ հարաբերակցություն, մեծ հարվածային դիմադրություն, գերազանց ջերմամեկուսացում և քիմիական նյութերի ու ջրի նկատմամբ դիմադրություն:
ԷՊԿ-ն օգտագործվում է բազմազան ապրանքների և կիրառությունների մեջ, այդ թվում՝ սպառողական ապրանքների, փաթեթավորման, շինարարական ապրանքների և ավտոմեքենաների մեջ:
- Կենսաբանական հիմքով պոլիպրոպիլեն. Այն պոլիպրոպիլենի կենսահիմքով տարբերակ է, և դրա մոնոմեր կենսահիմքով պրոպիլենի արտադրության համար օգտագործվող հումքը վերականգնվող է: Կենսահիմքով բաղադրիչը կարող է տատանվել 30%-ից մինչև 100%:
- Պոլիպրոպիլենային տերպոլիմեր՝ Այն կազմված է պրոպիլենային հատվածներից, որոնք միմյանց են կապված էթիլենի և բութանի համամոնոմերներով, որոնք հայտնվում են պոլիմերային շղթայի երկայնքով պատահական տեղերում։
PP տերպոլիմերի թափանցիկությունը գերազանցում է PP հոմոպոլիմերին։ Բացի այդ, համամոնոմերի ավելացումը նվազեցնում է պոլիմերի բյուրեղային միատարրությունը, ինչը այն դարձնում է հարմար թաղանթային կնքման համար։
Ածանցյալների այս բնութագրերը կարևոր են այն արտադրողների համար, ովքեր պոլիպրոպիլենն օգտագործում են որպես ապրանքային պլաստիկ։
Պոլիպրոպիլենի առավելությունները
PP նյութի օգտագործման առավելությունները հետևյալն են.
- Պոլիպրոպիլենը չափազանց դժվար է կոտրել, քանի որ այն կարող է դիմանալ մինչև 360 աստիճան պտտվող շարժումների՝ առանց կոտրվելու։ Այն հեշտությամբ արտադրվում է, մատչելի գնով և լայնորեն մատչելի է բազմաթիվ տարբեր երկրներում և մշակույթներում։
- Դրա դիմացկունությունն ու հարմարվողականությունը որպես փաթեթավորման նյութ, ինչպես նաև հիմնական շշին պլաստիկի բարակ շերտով միացված ծխնիների և շշի կափարիչների ընտրությունը բարելավվում են քիմիական նյութերի և հոգնածության նկատմամբ բարձր դիմադրողականությամբ։
- Քանի որ այն կարող է պատրաստվել որպես անթափանց կամ թափանցիկ ջերմապլաստիկ և օգտագործվել այնտեղ, որտեղ անհրաժեշտ է որոշակի լույսի փոխանցում, այն կարող է ապահովել գույների գերազանց բազմազանություն: Իր ցածր խտության շնորհիվ այն կարող է օգտագործվել այն դեպքերում, երբ քաշի նվազեցումը պետք է լինի գերակա խնդիր:
- Քանի որ պոլիպրոպիլենը անթափանց է և աներևակայելիորեն դիմացկուն է խոնավության կլանմանը, այն ունի լրացուցիչ փաթեթավորման առավելություններ և բազմակողմանիություն:
- Բարձր ճկման ամրության և կիսաբյուրեղային կառուցվածքի շնորհիվ այն նաև դիմացկուն է ընդհանուր մաշվածության նկատմամբ, ինչը այն կատարյալ է դարձնում այն արտադրանքի համար, որոնք պետք է դիմանան ավելի զգալի քանակությամբ ֆիզիկական լարվածության:
- Բացի այդ, այն դիմացկուն է մանրէների, փտածության, բորբոսի և բորբոսի նկատմամբ։
Այս առավելությունները կարևոր են պոլիպրոպիլենային նյութ օգտագործելու կամ չօգտագործելու վերաբերյալ որոշում կայացնելիս:
Պոլիպրոպիլենի թերությունները
Չնայած պոլիպրոպիլենը, որպես կանոն, հիանալի է տարբեր ոլորտներում օգտագործելու համար, այն նաև ունի որոշ թերություններ, ինչպիսիք են հետևյալը.
- Պոլիպրոպիլենի հեշտությամբ վերամշակման անկարողությունը լուրջ թերություն է շրջակա միջավայրի և աշխարհի ռեսուրսների պաշտպանության հարցում։
- Այրվելիս այն ենթարկվում է անդառնալի քիմիական փոփոխության։
- Արդեն հալված և առաջացած պոլիպրոպիլենը կայրվի, եթե փորձեք այն կրկին տաքացնել. այն այլևս չի հեղուկանա։
- Պոլիպրոպիլենային նյութ օգտագործելիս պետք է հաշվի առնել զգալիորեն ավելի թանկ վերամշակման կամ վերականգնման տեխնիկաներ:
- Իր ցածր հալման ջերմաստիճանի պատճառով պոլիպրոպիլենը նաև շատ դյուրավառ է, ունի սահմանափակ դիմադրողականություն բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ և խոցելի է օքսիդացման և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման վնասման նկատմամբ։
- Թեև պոլիպրոպիլենի փայլուն փայլը այն դարձնում է հարմար օգտագործման համար և գեղագիտականորեն գեղեցիկ, այն նաև դժվարացնում է այլ մակերեսների և նյութերի, ինչպիսիք են ներկերը և սոսինձները, կպչելը։
- Պոլիպրոպիլենը չի կարող օգտագործվել միացման կամ ծխնիի կառուցման համար առանց այլընտրանքային կապման տեխնիկայի, ինչպիսին է եռակցումը:
Հետևաբար, տարբեր կիրառություններում օգտագործելու համար նյութ ընտրելիս պետք է հաշվի առնել նաև պոլիպրոպիլենի թերությունները:
Պոլիպրոպիլենի անվտանգությունը և թունավորությունը
Չնայած պոլիպրոպիլենը արտադրվում է որոշ պոտենցիալ վնասակար քիմիական նյութեր օգտագործելով, այն սովորաբար ճանաչվում է որպես անվտանգ պատրաստի արտադրանք: Այն հաճախ օգտագործվում է սննդի, խմիչքների և բժշկական պարագաների պլաստիկե փաթեթավորման մեջ:
Պոլիպրոպիլենային արտադրանքը կարող է անվտանգ կերպով վերօգտագործվել և բավականաչափ դիմացկուն է բազմաթիվ օգտագործման համար սովորական մաշվածությանը դիմակայելու համար, չնայած այն հանգամանքին, որ այն լայնորեն չի համարվում էկոլոգիապես մաքուր նյութ՝ վերամշակման գործընթացում առկա դժվարությունների պատճառով։
Պոլիպրոպիլենն իր անվտանգության շնորհիվ օգտագործվում է հետևյալ իրերի արտադրության համար.
- Սննդի տարաներ
- Մանկական շշեր
- Տաք ըմպելիքների բաժակներ
- Միանգամյա օգտագործման պարագաներ, ինչպիսիք են բաժակները և ափսեները
- Straws
Հետազոտությունների համաձայն, երբ պլաստիկը քերծվում կամ տաքացվում է, տարաներից, ափսեներից և շշերից եկող քիմիական նյութերը ներթափանցում են սննդի մեջ: Պոլիպրոպիլենը պակաս վնասակար է, քան մյուս պլաստիկները, քանի որ այն չի պարունակում բիսֆենոլ A կամ BPA, ինչպես այն ավելի լայնորեն հայտնի է:
BPA-ն, որը սինթետիկ էստրոգեն է, օգտագործվում է կոշտ պլաստմասսաների, այլ ոչ թե ավելի ճկունների, ինչպիսին է պոլիպրոպիլենը, մեջ։
Պոլիպրոպիլենային մշակում
Պոլիպրոպիլենի մշակման մի քանի մեթոդներ կան, ինչպիսիք են ներարկման ձուլումը, փչման ձուլումը, էքստրուզիան և եռաչափ տպագրությունը։
Ներարկման ձուլում
Պոլիպրոպիլենի ներարկման ձուլման գործընթացի ընթացքում հալման ջերմաստիճանը սահմանվում է 200-ից 300 °C և կաղապարի համար՝ 10-ից 80 °C միջակայքում: Կաղապարի բարձր ջերմաստիճանը կբարձրացնի մասի պայծառությունն ու գեղեցկությունը:
Ճիշտ պահպանման դեպքում չորացման կարիք չկա: Ավելին, կաղապարի կծկումը տատանվում է 1.5-ից մինչև 3%՝ կախված մշակման հանգամանքներից, պոլիմերի ռեոլոգիայից և պատրաստի արտադրանքի հաստությունից:
EXTRUSION
Այս գործընթացն օգտագործվում է մալուխներ, խողովակներ և փչող-ձուլվող թաղանթներ պատրաստելու համար: Հալման ջերմաստիճանը պետք է լինի 200-300 °C միջակայքում՝ 3:1 գլանի սեղմման հարաբերակցությամբ և 205-ից 180 °C ջերմաստիճաններով: Ավարտելուց հետո մասերը պետք է տեղադրվեն կրկնակի հղկման համար՝ 105-110°C (221-230°F) ջերմաստիճանում երեք ժամ նախնական չորացման փոխարեն:
3D Տպագրություն
Պոլիպրոպիլենը կոշտ և կոշտ նյութ է, որը դժվար է տպել 3D-ով, բայց դրա բաղադրիչները դեռևս կարելի է մանիպուլյացիաների ենթարկել։
Այսօր մի շարք արտադրողներ բարելավել են պոլիպրոպիլենի ֆիզիկական բնութագրերը կամ նույնիսկ մշակել են ավելի մեծ կարծրությամբ խառնուրդներ, որոնք այն հարմար են դարձնում 3D տպագրության կիրառությունների համար։
Հետևաբար, պոլիպրոպիլենով եռաչափ տպագրության ժամանակ խորհուրդ է տրվում ուշադիր ուսումնասիրել մատակարարի փաստաթղթերը՝ տպագրության ջերմաստիճանի, տպագրական շերտի և այլնի վերաբերյալ։
3D տպագրությունը կարող է օգտագործվել հետևյալ պոլիպրոպիլենային PP իրերը պատրաստելու համար.
- Նախատիպեր
- Բարդ մոդելներ
- Ֆունկցիոնալ մոդելներ
Այնուամենայնիվ, պոլիպրոպիլենը այլ նյութերի հետ խառնելու քիմիական բանաձևը՝ այն եռաչափ տպագրության համար զգայուն դարձնելու համար, պետք է ճշգրիտ լինի։
Ինչու է պոլիպրոպիլենը հայտնի
Պոլիպրոպիլենը կիրառություններ ունի ինչպես կենցաղային, այնպես էլ առևտրային միջավայրերում: Այն առանձնանում է որպես արժեքավոր նյութ բազմազան կիրառությունների համար՝ շնորհիվ իր հատուկ հատկությունների և տարբեր արտադրական մեթոդներին հարմարվելու ունակության:
Պոլիպրոպիլենի կրկնակի ֆունկցիոնալությունը՝ որպես պլաստիկ և մանրաթել, մեկ այլ կարևոր որակ է (ինչպես այն գովազդային պայուսակները, որոնք տրվում են միջոցառումների, մրցավազքերի և այլնի ժամանակ):
Քանի որ պոլիպրոպիլենը կարող է արտադրվել տարբեր ձևերով և տարբեր կիրառություններով, այն արագ սկսեց դուրս մղել ավանդական այլընտրանքներից շատերը, հատկապես փաթեթավորման, մանրաթելերի և ներարկման ձուլման ոլորտներում: Այն պահպանել է իր ընդլայնումը տարիների ընթացքում և դեռևս զգալի մասնակից է համաշխարհային պլաստմասսայի բիզնեսում:
Եզրափակում
Պոլիպրոպիլենը հաճախ շփոթում են պլաստիկի հետ։ Սակայն պոլիպրոպիլենի և պլաստիկի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ չնայած պլաստիկ նյութը սովորաբար անթափանց է, հնարավոր է պոլիպրոպիլենից պատրաստել բյուրեղյա թափանցիկ նյութ։ Օրինակ, իրը փաթեթավորելու համար պայուսակի համար նյութ ընտրելիս մենք հաճախ հաշվի ենք առնում նյութի բնութագրերը։
Եթե ցանկանում ենք ապրանքը բացել, անհրաժեշտ է լիովին թափանցիկ տոպրակ։ Այս դեպքում պլաստիկ տոպրակները խելամիտ լուծում չեն, քանի որ դրանք անթափանց են։ Այնուամենայնիվ, պոլիպրոպիլենը մնում է այս օգտագործման լավագույն նյութերից մեկը։
