Lav- og højtrykspolyethylen til emballagematerialer. Råmateriale til polyethylenfilm

hjem / Utro kone

Produktionen af plastfilm er ledsaget af farlige emissioner til atmosfæren og er klassificeret som skadelige. Og når du organiserer det, skal du tage højde for de særlige krav.

Primære krav

Virksomheden skal være placeret i industrikvarter. Rummet skal være opvarmet og have tvungen ventilationsanlæg. Vandforsyning er obligatorisk, dets forbrug kan stige ved brug af specielle behandlingsanordninger.

For uafbrudt drift af linjen har du brug for en trefaset elektrisk forbindelse (380 V) og jording af alle kredsløbselementer. Et brandsikkerhedssystem og en evakueringsplan er påkrævet. Arrangementet af udstyr og organiseringen af arbejdspladser skal være i overensstemmelse med standarderne GOST.

Butiksegenskaber

Værkstedets samlede areal skal være ikke mindre end 300 kvadratmeter, og lofternes højde er mindst 8 m. Til indretning er det nødvendigt at bruge ikke-brændbare materialer.

Rummet skal opdeles i 3 rum:

produktionsanlæg;
lagre, der skal være damp- og vandtætte;
showroom.

Udstyr til fremstilling af polyethylenfilm

Etablering af polyethylenproduktion, skal du købe(angivet i dollars):

Ekstruder 60000-300000
Flexo trykmaskine 30000-50000
Specialmaskine til fremstilling af pakkeclips 20000-40000
Multifunktionel posefremstillingsmaskine 8000-10000

Hvordan kan du reducere omkostningerne

At købe en brugt linje vil hjælpe dig med at spare op til 50% på investeringer. I dette tilfælde vil omkostningerne i dollars være som følger:

Ekstruder 6000-8000
Flexo trykmaskine 3000-6000
Maskine til fremstilling af plastklemmer til pakning 10000-20000
Taskefremstillingsmaskine 4000

Hvilket udstyr du skal vælge - brugt eller nyt

Det nye udstyr har en række fordele:

producentens garanti;
holdbarhed;
implementering i fremtiden.

Men dens største ulempe er den høje pris, som en nybegynder forretningsmand ikke er villig til at betale. I dette tilfælde er køb af brugt udstyr den bedste mulighed.

Men valget af en sådan linje skal overlades til en erfaren specialist, for ikke at købe stærkt slidt udstyr eller udstyr af lav kvalitet.

Råmaterialer til fremstilling af polyethylenfilm

Fremstillet af polymergranulat ved hjælp af 2 typer polyethylen med forskellige tryk:

høj (LDPE) til emballering og opbevaring af fødevarer;
lav (HDPE) til bulkgods.

Det er mest rentabelt at købe sydkoreansk granulat, prisen på et ton stof er 340 euro. Men du kan også bruge indenlandske råvarer, dens pris varierer fra 420-750 dollars. For yderligere at reducere produktionsomkostningerne kan du skifte til sekundært granulat.

Polyethylen film produktionsteknologi

Det resulterende lag afkøles, rulles ud med en rulle og skæres i lige dele ved hjælp af en automatisk maskine.

Tegning udføres ved hjælp af ruller, hvortil maling leveres gennem en speciel dispenser.

Det færdige lærred kommer ind i posefremstillingsmaskinen, hvor produktskabelonen dannes. Pressen laver huller til håndtagene, og en speciel maskine tætner kanterne. Dernæst kommer emballering af produkter og kvalitetskontrol.

Personale rekruttering

For produktivt arbejde er det nok at ansætte 6 personer: en direktør, en revisor, en teknolog og 3 arbejdere.

Filmproduktionsteknologi er ret simpel, er det ikke svært at servicere maskinerne. Derfor kan fremstillingen af polyethylen overlades til begyndere, der tidligere har lært dem alt.

Virksomhedens rentabilitet

Den oprindelige investering vil være omkring $ 38.000. til køb af brugt udstyr og papirarbejde. Og månedlige udgifter i dollars vil være som følger:

leje af lokaler 600;
varme, el 200;
forsyningsselskaber 160;
løn til ansatte 2700;
moms 450.

total beløb vil være $3810.

Produktionskapaciteten af linjen gør det muligt at producere 70 poser på 60 sekunder. Det med engrosprisen på varer i 0,01 dollars. vil give dig mulighed for at få en månedlig indkomst på $ 6.000.

Og nettooverskuddet vil være omkring $ 2.200. I betragtning af den oprindelige investering bør virksomheden betale sig tilbage på 1,5 år.

Polyethylenproduktionen er ret høj. Men de fremlagte beregninger var baseret på ideelle efterspørgselsforhold.

I virkeligheden vil fortjenesten afhænge af salgsmuligheder og inflation.

Polyethylen- den billigste ikke-polære syntetiske polymer fra klassen af polyolefiner, som er et fast hvidt stof med en grålig nuance.

Næsten alle de største virksomheder i den petrokemiske industri er engageret i produktion af polyethylen. Ethylen er det vigtigste råmateriale til det. Polyethylen syntetiseres ved lavt, medium og højt tryk. Grundlæggende fremstilles polyethylen i granulat med en diameter på 2 til 5 mm, meget sjældnere i form af et pulver.

Der er fire hovedmetoder til fremstilling af polyethylen, som bruges til at opnå:

højdensitetspolyethylen (LDPE)
lavdensitetspolyethylen (HDPE)
Medium Density Polyethylen (PSD)
lineær højdensitetspolyethylen (LPVD)

Produktion af polyethylen med høj densitet (LDPE) eller lav densitet (LDPE)

I industrien fremstilles LDPE ved højt tryk ved at polymerisere ethylen i en autoklave eller i en rørreaktor. Processen i reaktoren sker ved en radikal mekanisme under påvirkning af oxygen, organiske peroxider (lauryl, benzoyl) eller deres blandinger. Blandet med en initiator, opvarmet til syv hundrede grader og komprimeret af en kompressor til femogtyve megapascal, kommer ethylen først ind i den første del af reaktoren, hvor den opvarmes til tusind otte hundrede grader og derefter ind i den anden - til polymerisering ved en temperatur på 190 til 300 grader og et tryk på 130 til 250 megapascal. I gennemsnit er ethylen i reaktoren fra 70 til 100 sekunder. Konverteringsraten er op til tyve procent, det hele afhænger af typen og mængden af initiativtageren. Uomsat ethylen fjernes fra den opnåede polyethylen, hvorefter den afkøles og granuleres. Granulatet tørres og emballeres. Kommerciel LDPE fremstilles i form af umalede og farvede granulat.

Fremstilling af lavdensitetspolyethylen (HDPE) eller højdensitetspolyethylen (HDPE)

HDPE fremstilles industrielt ved hjælp af lavtryk. Til dette bruges tre hovedteknologier:

polymerisationen foregår i suspension
polymerisation finder sted i opløsning (hexan)
gasfase polymerisation

Den mest almindelige metode er opløsningspolymerisation.

Polymerisation i opløsning udføres ved en temperatur på 160 til 2500 grader og et tryk på 3,4 til 5,3 megapascal, kontakt med katalysatoren sker inden for 10-15 minutter. Polyethylen adskilles fra opløsningen ved at fjerne opløsningsmidlet: først i fordamperen, derefter i separatoren og derefter i granulatorens vakuumkammer. Granulær polyethylen dampes med vanddamp (temperaturen overstiger polyethylens smeltepunkt). Kommerciel HDPE fremstilles i form af umalede og farvede granulat og nogle gange i pulverform.

Produktion af mediumdensitet polyethylen (MDP).

PSD fremstilles industrielt ved middeltryk ved polymerisation af ethylen i opløsning. Polyethylen SD dannes når:

temperatur - 150 grader
tryk op til 4 megapascal
tilstedeværelse af en katalysator (Ziegler-Natta)

PSD fra opløsningen falder ud i form af flager.

Den på denne måde opnåede polyethylen har:

vægtgennemsnitlig molekylvægt op til 400.000
grad af krystallinitet op til 90 procent

Produktion af lineær polyethylen med høj densitet (HDPE) eller lav densitet (LDL)

Lineær højtrykspolyethylen opnås ved kemisk modifikation af LDPE (ved en temperatur på 150 grader og 30-40 atmosfærer).

LDL svarer i strukturen til HDPE, men har længere og flere sidegrene. Lineær polyethylen fremstilles på to måder:

gasfase polymerisation
flydende fase polymerisation - den mest populære

Fremstillingen af lineær polyethylen ved den anden metode foregår i en reaktor med flydende leje. Ethylen tilføres til bunden af reaktoren, polymeren udtages kontinuerligt, mens niveauet af det flydende leje i reaktoren konstant opretholdes. Betingelser: temperatur omkring hundrede grader, tryk fra 689 til 2068 kN / m2. Effektiviteten af polymerisationsmetoden i væskefasen er lavere (to procent omdannelse pr. cyklus) end den for gasfasen (op til tredive procent omdannelse pr. cyklus). Imidlertid har denne metode også sine fordele - størrelsen af installationen er meget mindre end udstyr til gasfasepolymerisering og betydeligt lavere kapitalinvestering. Fremgangsmåden i en reaktor med omrører under anvendelse af Ziegler-katalysatorer er praktisk talt identisk. At satse på dette er det højeste udbytte.

For nylig er en teknologi, der bruger metallocenkatalysatorer, begyndt at blive brugt til fremstilling af lineær polyethylen. Denne teknologi gør det muligt at opnå en højere molekylvægt af polymeren, hvilket bidrager til en stigning i produktets styrke.

LDPE, HDPE, PSD og LPVD adskiller sig fra hinanden både i deres struktur og i deres egenskaber, og de bruges til at løse forskellige problemer.

Sammen med de ovennævnte metoder til ethylenpolymerisation er der andre, men de har ikke modtaget industriel distribution.

HDPE har et generelt formål og er kendetegnet ved en lineær struktur med få grene fra hovedkæden.

Fraværet af volumetriske begrænsninger tillader produktion af materiale med øget krystallinitet, som kan nå 80%.

På grund af dette opnås højtydende egenskaber af denne polymer.

Sammensætningsegenskaberne ved lavtrykspolyethylen er en kvalitativ forbedring i modifikationen af basis HDPE 276-73 polyethylen.

For dannelsen af sådan polyethylen kræves visse betingelser:

temperaturregime på niveauet 120-150 ° C;
trykindikatorer under 0,1-2 MPa;
tilstedeværelsen af Ziegler-Natta-katalysatorer. Eksempel: en blanding af TiCl4 og AlR3.

Polymerisationsprocessen foregår i suspension under betingelserne for ion-koordinationsmekanismen. Resultatet er polyethylen med en gennemsnitlig molekylvægt på 80-300 tusind.

Grundlæggende fysiske og kemiske egenskaber

Lavtrykspolyethylen svarer til formlen (-CH2-CH2-)n. Det er kemisk modstandsdygtigt over for aggressive kemiske elementer og har fremragende dielektriske egenskaber.

Den granulære form af lavdensitetspolyethylen fremstilles ved polymerisation. Densitetsindekset for en sådan teknologisk proces er mere end 0,945 g / cm³. Granulatet er mere krystallinsk og med en lav grad af gennemsigtighed. Smeltepunktet afhænger af længden af polymerkæderne.

Det høje smeltepunkt ved fremstillingen af HDPE-produkter er meget energikrævende. Imidlertid er ydeevneegenskaberne for sådanne produkter fremragende. De modstår ret barske forhold og relativt høje temperaturforhold uden dannelse af mekaniske skader.

Subjektive ulemper ved HDPE-produkter er sløvhed i overfladen, en vis ruhed og utilstrækkelig duktilitet. Derudover rynker og rasler lavtrykspolyethylenfilm let.

Tendensen til koldstrømning over tid ændrer filmens størrelse under konstant belastning.

Industrielle applikationer

Egenskaber ved HDPE, kendetegnet ved høj styrke, lav brudforlængelse og øget frostbestandighed, gør anvendelsesområdet bredt nok. I husholdningssegmentet anvendes HDPE til fremstilling af forskellige køkkenredskaber og husholdningsartikler.

I byggeriet har dette materiale fundet bred anvendelse i fremstillingen af vandrør og forskellige byggematerialer. Anvendes oftest i emballageindustrien til fremstilling af emballagebeholdere og flasker.

Filmekstrudering giver dig mulighed for at få emballageposer, T-shirtposer og poser med udstanset håndtag. Anvendes til fremstilling af et barrierelag til flerlags emballagematerialer, bobleplast og affaldssække.

Fremstillet på denne måde bruges i gasforsyningssystemer, koldtvandsforsyning og med det formål at beskytte elnet. De bruges i drænsystemer, udvendige og interne, samt i form af foringsrør i brønde. Derudover producerer ekstruderingsprocessen vandtætningsplader, maskindele, vandtætningsmembraner, transportbånd og geoceller.

En række forskellige film og beholdere opnås ved blæsning. Ved hjælp af sprøjtestøbning fremstilles forbrugsgoder, todelte og étdelte låg, emballagekasser, møbelbeslag og knap 400 dele autodele.

Resultatet af rotomstøbning er frigivelsen af:

tanke,
tønder,
mobile toiletter,
børns legepladser,
vejbarrierer,
brønde,
septiktanke,
renovation og flyovers.

Lande - producenter af HDPE

Forbruget af polymere råvarer i Europa viser en årlig vækst på 6%. Mængden af lavdensitetspolyethylenmarkedet i Rusland er omkring 340 tusind tons / år, og den gennemsnitlige årlige vækst er 30%.

Eksperter fra Lukoil-neftekhim anslår produktionen i Den Russiske Føderation til 450 tusinde tons HDPE, hvoraf 315 tusinde tons / år tegner sig for indenlandsk forbrug. Fra 30 til 35% af den samlede mængde HDPE produceret i Rusland eksporteres.

Næsten 87% af den samlede mængde HDPE produceret i Rusland falder på følgende virksomheder: "Stavrolen" fra "Lukoil-petrochemistry", Tomskneftekhim fra AK Sibur, Kazanorgsintez, Nizhnekamskneftekhim og Gazpromneftekhim Salavat. Sidste år reducerede russiske virksomheder HDPE-produktionen med 18 %. Hovedårsagen var nedetiden for virksomheden Stavrolen.

Den førende position på verdensmarkedet er besat af Univation Technologies. Det er et fælles udtænkt af Exxon Mobil og Dow / Union Carbide, de anerkendte verdensledere inden for produktion af polyolefiner.

Hvis du er glad for interessante opdagelser, bør du læse materialet om.

Viden skal varieres! Mange vil være interesserede i at lære for eksempel om kemiske våben. Kognitive oplysninger om ham i.

Genbrug

Multipel behandling af HDPE ændrer viskositetsegenskaberne i niveauet 5-10%, og styrkeegenskaberne falder med 10-20%. Brugen af genanvendt polyethylen påvirker ikke HDPEs styrke- og viskositetsegenskaber væsentligt. Viskositetsegenskaberne kan nemt justeres ved at ændre temperaturforholdene under støbningen.

I øjeblikket investeres der store summer i at forbedre kvalitetsegenskaberne for HDPE. Det er i denne polyolefin, at mange moderne producenter ser fremtiden.

Den vigtigste industrielle metode til fremstilling af LDPE er fri radikal polymerisation af ethylen i bulk ved en temperatur på 200-320 ° C og tryk på 150-350 MPa. Polymerisering udføres i kontinuerlige installationer med forskellige kapaciteter fra 0,5 til 20 t / h.

Den teknologiske proces for LDPE-produktion omfatter følgende hovedstadier: ethylenkompression til reaktionstrykket; doseringsindikator; dosering af modificeringsmidlet; ethylenpolymerisation; adskillelse af polyethylen og uomsat ethylen; afkøling og rensning af uomsat ethylen (returgas); smeltet polyethylen granulering; emballering, herunder dehydrering og tørring af polyethylengranulat, distribution til analysebeholdere og bestemmelse af kvaliteten af polyethylen, dannelse af batcher i råvarebeholdere, blanding, opbevaring; læsning af polyethylen i tanke og beholdere; pakning i poser; yderligere behandling - opnåelse af polyethylensammensætninger med stabilisatorer, farvestoffer, fyldstoffer og andre tilsætningsstoffer.

2.1. TEKNOLOGISKE ORDNINGER.

LDPE produktionsfaciliteter består af syntesenheder og monterings- og yderligere forarbejdningsenheder.

Ethylen fra gasseparationsenheden eller lagerfaciliteten tilføres under et tryk på 1-2 MPa og ved en temperatur på 10-40 ° C ind i modtageren, hvor lavtryksreturethylen og oxygen (når det bruges som initiator) indføres ind i det. Blandingen komprimeres af en mellemtrykskompressor op til 25-30 MPa. Det er forbundet med strømmen af returethylen med mellemtryk, komprimeret af kompressoren af reaktionstrykket til 150-350 MPa og sendt til reaktoren. Peroxidinitiatorer, hvis de anvendes i polymerisationsprocessen, indføres ved hjælp af en pumpe i reaktionsblandingen umiddelbart før reaktoren. I reaktoren sker ethylenpolymerisation ved en temperatur på 200-320 C. Dette diagram viser en rørreaktor, men autoklavreaktorer kan også anvendes.

Den smeltede polyethylen, der dannes i reaktoren sammen med ureageret ethylen (omdannelsen af ethylen til polymer er 10-30%), fjernes kontinuerligt fra reaktoren gennem drosselventilen og kommer ind i mellemtryksudskilleren, hvor et tryk på 25-30 MPa og en temperatur på 220-270 °C opretholdes. Under disse betingelser sker adskillelse af polyethylen og uomsat ethylen. Smeltet polyethylen fra bunden af separatoren, sammen med opløst ethylen gennem en drosselventil, kommer ind i lavtryksseparatoren. Ethylen (mellemtryksreturgas) fra separatoren passerer gennem køle- og rensesystemet (køleskabe, cykloner), hvor der sker trinvis afkøling til 30 - 40 °C og frigivelsen af lavmolekylær polyethylen, og derefter føres det til sugning af reaktionstrykkompressoren. I en lavtryksseparator ved et tryk på 0,1-0,5 MPa og en temperatur på 200-250 ° C frigives ethylen opløst og mekanisk medført (lavtryksreturgas) fra polyethylen, som strømmer gennem køle- og rensesystemet ( køleskab, cyklon) ind i modtageren ... Fra modtageren sendes lavtryksreturgassen komprimeret af boosterkompressoren (med en modifikator tilføjet om nødvendigt) til blanding med frisk ethylen.

Den smeltede polyethylen fra lavtryksseparatoren kommer ind i ekstruderen, og fra den i form af granulat ved pneumatisk eller hydrotransport sendes den til montering og yderligere behandling.

Det er muligt at opnå nogle sammensætninger i en primær granuleringsekstruder. I dette tilfælde er ekstruderen udstyret med yderligere enheder til indføring af flydende eller faste tilsætningsstoffer.

En række yderligere enheder i sammenligning med den teknologiske ordning for syntese af traditionel LDPE har en teknologisk ordning til fremstilling af lineær højtrykspolyethylen, som er en copolymer af ethylen med en højere a-olefin (buten-1, hexen- 1, octen-1) og opnået ved copolymerisation ifølge anion-koordinationsmekanismen under påvirkning af komplekse organometalliske katalysatorer. Ethylen, der tilføres til enheden, gennemgår således yderligere oprensning. Comonomer - a-olefin indføres i returgassen med mellemtryk efter afkøling og rensning. Efter reaktoren tilsættes en deaktivator for at forhindre polymerisering i at forekomme i polymer-monomer-separationssystemet. Katalysatorerne tilføres direkte til reaktoren.

I de senere år har en række udenlandske producenter af LDPE organiseret produktionen af LDPE på industrielle LDPE-anlæg og udstyret dem med det nødvendige ekstraudstyr.

Granulært polyethylen fra synteseenheden blandet med vand føres til polyethylen dehydrerings- og tørreenheden, som består af en vandudskiller og en centrifuge. Tørret polyethylen kommer ind i modtagetragten og fra den gennem den automatiske vægt ind i en af analysetragterne. Analysebeholdere er designet til at opbevare polyethylen i hele analysens varighed og fyldes én efter én. Efter fastlæggelse af egenskaberne sendes polyethylen ved pneumatisk transport til en luftblander, til en substandard produktbeholder eller til en kommerciel produktbeholder.

I en luftblander beregnes gennemsnittet af polyethylen for at udligne dets egenskaber i en batch bestående af produkter fra flere analysebeholdere.

Fra blanderen sendes polyethylen til det kommercielle produkts bunkere, hvorfra det sendes til forsendelse til jernbanetanke, tankvogne eller containere samt til emballering i poser. Alle bunkere skylles med luft for at forhindre ophobning af ethylen.

For at opnå sammensætningerne kommer polyethylen fra beholderne til det kommercielle produkt ind i forsyningsbunkeren. Stabilisatorer, farvestoffer eller andre additiver tilføres fødetragten, sædvanligvis i form af et granulært koncentrat i polyethylen. Gennem dispensere kommer polyethylen og additiver ind i mixeren. Fra blanderen sendes blandingen til ekstruderen. Efter granulering i en undervandsgranulator, separation af vand i en vandseparator og tørring i en centrifuge, kommer polyethylensammensætningen ind i beholderne i det kommercielle produkt. Fra bunkerne sendes produktet til forsendelse eller emballering.