что такое полипропилен материал фото
Полипропилен — что это такое: характеристики, описание и свойства
Стремительное развитие химической отрасли подарило множество новых материалов текстильной промышленности. Синтетические волокна применяют для изготовления различных полотен, в том числе технического назначения. Главным плюсом использования является стоимость сырья в отличие от натуральных компонентов, требующих специальных ресурсов и дополнительных трудозатрат.
Полипропилен, что это за материал и где применяется, полезно знать каждому обывателю. Важно заметить, что это одно из самых распространенных нетканых полотен, дешевых и популярных. Относится к группе синтетических полимеров.
Описание
Полипропилен — это многофункциональный материал, применяемый в производстве изделий технического назначения и в качестве обивки. Обозначается аббревиатурой РР.
Техническая ткань плотная на ощупь, в зависимости от вида имеет разную фактуру и плотность. Одним из примеров является полипропиленовое полотно, из которого изготавливают мешки для расфасовки сахара. Материал влагоустойчивый, способен выдерживать низкие температуры до — 70°С. Верхний предел плюсовых температур обозначен отметкой в + 60°С. При показаниях в + 160°С синтетическая нить плавится.
Модификации волокон, предназначенные для использования в текстильной промышленности, обладают упругостью и малым удельным весом (ПП не тонет в воде). Показатели износостойкости и механической прочности данных материалов средние и ниже. Текстиль устойчив к воздействию химических реагентов, но уязвим перед УФ — лучами.
Производство PP ткани
Нить полипропилена изготавливается путем экструдирования или литья с надувом расплавленного сырья (при температуре 100°С) с последующим охлаждением в воздушной камере и намоткой на бобины. На заключительном этапе волокна нарезают по заданным параметрам.
В процессе производства получают 2 вида синтетических нитей: филаментную (скрученную из сверхтонких волокон) и штапельную. Полотно ПП изготавливают путем склеивания или прессования (проходит через нагретые каландровые валки). В некоторых случаях применяются волокна непрерывной длины (например, при изготовлении спандоба).
Для изготовления обивочных тканей, автомобильных чехлов и ковров РР в чистом виде применяют редко. К волокнам полимера добавляют другие синтетические компоненты (полиэстер, полиамид и др.).
Состав и формула материала
Полипропиленовое волокно получают из нефтепродуктов путем каталитического или термического крекинга. Гранулы вещества производят способом полимеризации пропилена. Мономер извлекают из сырой нефти в газообразном состоянии, затем подвергают процессу цепной полимеризации в присутствии катализатора (титан-хлор-алюминий). Технология предусматривает определенные температурные условия (94 – 96°С) и давление в 30 атм.
Спустя 8 часов в результате полимеризации получают твердый пластичный материал в виде гранул. С помощью высокотемпературного воздействия получают пропиленовую смолу, смешивают ее с наполнителями, красителями, пластификаторами и стабилизаторами. Из полученного сырья после охлаждения производят гранулы или слитки.
Химическая формула полипропилена выглядит так: (C₃H₆)n или (nCH2=CH(CH3) → [-CH2-CH(CH3)-]n). Наиболее известными предприятиями, производящими РР являются Borealis, СИБУР, ExxonMobil Chemical, LyondellBasell, SABIC и др.
Характеристики
Чтобы разобраться в вопросе: РР материал, что это, необходимо изучить технические характеристики и описание основных свойств.
Свойства
Показатели
| Сторона | Двухлицевые полотна |
| Способы окрашивания | Гладкокрашеные однотонные |
| Производитель | Россия, КНР |
| Стандартизация | ГОСТ 26996 – 86 |
| Цена | Низкая |
Вреден ли полипропилен
Применение пропилена в различных обусловлено безопасностью материала. РР при правильном обращении, уходе и утилизации не представляет опасности для здоровья человека и окружающей среды.
Из ПП производят предметы гигиены, медицинского назначения и пластиковую посуду. Аллергические реакции, вызываемые полипропиленовыми полотнами, встречаются редко.
При нагревании вышеуказанного параметра и в процессе получения волокон сырье выделяет вредные вещества: фенолы, летучие фракции формальдегида, соли тяжелых металлов и др. Поэтому к производственным условиям предъявляют особые требования. В посуде из легкого пластика нельзя разогревать еду и использовать пищевые контейнеры РР для длительного хранения продуктов.
Чем ПВХ отличается от полипропилена
Нетканый полипропилен широко используется для разных хозяйственных нужд. Материал применяют в строительстве, медицине, в ковровом производстве. Его применяют в качестве добавок в бетонные смеси, для изготовления армирующей сетки. Используют как кровельный рулонный материал и изолятор (для оплетки кабельных элементов).
Альтернативным недорогим вариантом считается ПВХ. Благодаря добавочным компонентам (пластификаторы, стабилизаторы, наполнители) полипропилен по свойствам превосходит поливинилхлорид: обладает меньшим растяжением при нагреве и сжимаемостью при охлаждении, демонстрирует повышенную плотность и устойчивость к механическим повреждениям.
Производители синтетического нетканого полотна предлагает потребителям несколько видов ПП:
Все виды нетканого и тканного РР подлежат вторичному использованию. Главным недостатком полипропилена является неспособность к разложению в естественных условиях.
Применение
С середины прошлого столетия полипропиленовые волокна стали использовать в изготовлении полотен для пошива спортивной одежды и термобелья. В экстремальных условиях при пожарах и взрывах ткань начинала плавиться, и способствовала получению опасных для жизни ожогов. Поэтому от инновационной идеи пришлось отказаться. В настоящее время термобелье из РР используют редко. Его не рекомендуется носить длительное время.
Материал используют в разных сферах и производят из него такие вещи:
Рекомендации в уходе
Полипропиленовая ткань является материей технического назначения. Она не требует ухода. В некоторых случаях загрязнения при необходимости удаляю влажной мягкой губкой. Вещи одноразового использования выбрасывают после применения.
Важно помнить, что температура воды для обработки изделий из РР не должна превышать 60 градусов. Не рекомендуется применять отбеливающие средства.
Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!
Полипропилен: свойства и применение материала
Полипропилен – твердое вещество белого цвета, является продуктом полимеризации пропилена и принадлежит к классу полиолефинов. Проще говоря, это пластиковый полимер с широкой областью применения. Сегодня он является наиболее востребованным современным пластиком, благодаря своим отличным потребительским свойствам и универсальностью использования.
Материал получают из пропилена, формула которого C3H6, в результате реакции между пропеном и катализатором Циглера-Натта. Таким образом, его химическая формула выглядит так – (C3H6)*n. Сегодня существует несколько разновидностей этого вещества, все они имеют одну формулу, но отличаются пространственной структурой: изотактический, синдиотактический, атактический.
Для каждого из них характерны свои физические и химические свойства. Например, атактический полимер характеризуется текучестью и низкой температурой плавления, а изотактический, наоборот, упругий и плотный, плавится при 170 градусов Цельсия.
Содержание:
Технические характеристики
Сегодня полипропилен занимает второе место на мировом рынке по объему потребления, немного уступая полиэтилену.
Рассмотрим его физические и химические характеристики, которые непосредственно влияют на сферу применения.
Основные физические свойства
Химические характеристики
Основные технические характеристики и свойства полипропилена представлены в таблице.
Сфера применения
Получение полимерных материалов в свое время было настоящим прорывом. Низкая себестоимость и отличные физические и химические свойства полипропилена способствовали развитию многих отраслей промышленности. Благодаря внедрению новых технологий удалось повысить эффективность производства, заменить многие дорогостоящие материалы более современными и прогрессивными.
Полипропилен послужил основой для получения множества модифицированных материалов, среди них высокопрочные пластики и смесевые термоэластопласты.
Новые высокотехнологичные материалы являются экологически чистыми и легко подвергаются переработке и утилизации.
Все это способствует тому, что полипропилен постепенно вытесняет с рынка такие материалы, как поливинилхлорид, АБС-пластик, полистирол и другие. Широко используется во всех ключевых отраслях современной мировой экономики: электронике, машиностроении, строительстве и многих других. Во многом по этой причине полипропилен получил народное название «король пластмасс». И хотя пока он не является лидером в своем сегменте, постепенно сфера его применения расширяется.
Упаковочные материалы и полипропиленовые волокна
Полипропилен широко применяется в упаковке. Например, полипропиленовые пленки, пожалуй, самый популярный упаковочный материал в мире. В чем-то они схожи с полиэтиленом, но по некоторым параметрам даже превосходят его. Главные преимущества полипропиленовой пленки над полиэтиленовой заключаются в следующем:
Не так давно на рынке появились так называемые ориентированные пленки, особая технология производства позволила значительно улучшить и без того превосходные качества полипропиленовых пленок. Например, прозрачность ориентированной пленки в четыре раза лучше, чем у обычного полипропиленового материала.
В последние годы полипропилен стал часто использоваться при производстве пластиковой тары – бутылок, банок и других емкостей, а также крышек для них. Кроме этого его используют для производства различных контейнеров и емкостей для перевозки химикатов.
Низкая себестоимость полипропиленовых волокон обеспечила им широкое распространение в текстильной промышленности.
Имея невысокую стоимость, при этом они отличаются высокой прочностью и хорошей эластичностью. Еще одним достоинством этих синтетических волокон является превосходная термостойкость. Единственным, но существенным их недостатком является чувствительность к ультрафиолету, что несколько тормозит повсеместное распространение полипропиленовых волокон.
Применение в машиностроении и электронике
Широкому использованию материала в машиностроении, автомобилестроении и строительстве способствовала его высокая износостойкость. Многие комплектующие для бытовой техники – холодильников, пылесосов, стиральных машин, производятся из полипропилена. При производстве автомобилей также используется этот синтетический материал. В частности, из него делают детали салона, бамперы, амортизаторы и многое другое.
В электронике из него производят корпусы телевизоров, телефонов, катушки, патроны ламп, элементы выключателей – перечислить все просто не представляется возможным. Проще сказать, что полипропилен окружает нас повсюду в повседневной жизни.
Использование в медицине
В медицине полипропилен стали использовать, благодаря его устойчивости при высоких температурах. Что это дает? Произведенные из него изделия могут выдерживать стерилизацию при любых условиях, поэтому из полипропилена производят шприцы, ингаляторы и массу другого медицинского инструментария и оборудования. Кроме того, его применяют при производстве медицинской упаковки. Экологическая безопасность этого материала также способствовала его широкому распространению в медицине.
Товары для детей
Исключительная безопасность материала позволяет использовать его для производства детских товаров.
Посуда, бытовые принадлежности, игрушки и множество другой продукции для самых маленьких изготавливаются из полипропилена.
Сочетание нескольких его свойств – экологичность, высокая износостойкость, прочность обуславливают его широкое применение в быту.
Мировое потребление полипропилена увеличивается с каждым годом. Его доля в производстве товаров народного потребления неуклонно растет. Он постепенно захватывает новые сегменты рынка, вытесняя менее технологичные полимеры, прежде всего, полистирол и ПВХ. Уступая по такому показателю как экологичность, они постепенно сдают свои позиции на мировом рынке. Под влиянием общественности европейские законодатели медленно, но верно расчищают дорогу новых технологиям. Такие важные показатели как нетоксичность и легкая утилизация уверенно выводят его в лидеры.
Еще одним немаловажным фактором, способствующим росту популярности вещества, является низкая по сравнению с конкурентами цена. Себестоимость является определяющим критерием при производстве любой продукции, и поэтому производители все чаще обращают свое внимание в сторону более дешевых и технологичных материалов.
Перспективы у этого высокотехнологичного материала весьма радужные. Очевидно, что его процент в мировом потреблении будет увеличиваться. Этому способствуют и постоянные исследования, и появление новых технологий и модификаций полипропилена. С большей долей вероятности, так будет продолжаться пока не появятся более совершенные синтетические материалы, но даже тогда пропилен будет широко использоваться в промышленности и народном хозяйстве.
Полипропилен: что это за материал
Наука определяет полипропилен как «термопластичный полимер пропилена». Ничего не понятно? Сейчас разберемся! Полимеры — это очень длинные молекулы, похожие на цепочки из множества звеньев. Исходником для синтеза молекул служит пропилен или пропен. Термопластичность — это свойство материала размягчаться при нагреве и становиться твердым при охлаждении.
Физические характеристики
Плотность полипропилена 0,91 г/см. Это наименьшее значение плотности среди всех известных пластмасс. Несмотря на малую плотность, материал достаточно надежный. Он обладает высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и воздействию высокой температуры. По прочности этот материал превосходит любимый многими заводами полиэтилен.
Пластик начинает размягчаться при температуре 140-160 градусов. Когда значение температуры достигает 175 градусов, материал плавится. В быту подобные температуры встречаются редко. Можно стерилизовать изделия горячим паром, наливать кипяток в пластиковую посуду. Изделия из полипропилена не подходят для промышленных цехов с высокой температурой.
Материал почти не впитывает воду. При погружении в воду на 6 месяцев, она займет только 0,5% от объема материала. Если повторить эксперимент при нагреве до 60 градусов, водопоглощение вырастет всего до 2%. Из полипропилена изготавливают кессоны, септики, трубы для установки в грунт.
Вещество не проводит электрический ток. Из пропилена делают изоляционные оболочки. Хотя по популярности в роли диэлектрика он уступает ПВХ. Но зато берет реванш в сфере пеноизоляции, где успешно конкурирует с полиэтиленом.
Основные характеристики полипропилена
Химические свойства полипропилена
Полипропилен — «стойкий оловянный солдатик». Он не реагирует с агрессивными веществами, будь то кислоты, щелочи или соли. Но идеально устойчивый материал пока не изобретен. Так что есть ограниченный список веществ, которые действуют и на этот полимер:
При комнатной температуре материал невозможно растворить. Даже 58%-ная серная кислота не оставит на нем следов. Так что не переживайте: бытовые растворили (уксус, перекись водорода и другие вещества) не нанесут вреда изделиям из полипропилена.
Но если увеличить градус накала, можно растворить его в эфире, бензоле и других органических веществах. Для протекания реакции нужно нагреть изделие как минимум до 100 градусов. Мы не советуем проводить такие эксперименты в домашних условиях.
Как изготавливают полипропилен
Полипропилен изготавливают с помощью реакции полимеризации. Чтобы эта реакция произошла, нужно нагреть пропилен до 80 градусов и обеспечить давление в 10 атмосфер. Тогда в молекулах пропилена образуются активные центры, за счет которых цепочка начнет удлиняться. К активным центрам присоединяются короткие молекулы, и длина цепочек растет.
Химическую реакцию ускоряют катализаторы Циглера-Натта. Это группа веществ, которые были открыты немецким химиком Карлом Циглером и итальянцем Джулио Наттой. Совместная работа привела к спору двух исследователей за патент на открытие.
💡 За открытие катализаторов Циглера-Натта оба ученых получили Нобелевскую премию по химии.
✍ Форма выпуска
Чистый полипропилен выглядит как твердое белое вещество. Но белый цвет смотрится скучно, в формулу часто добавляют красители. На производстве используют натуральные пигменты или красители, полученные искусственным путем.
Полипропилен выпускают в виде порошка, гранул и капсул. Насыпная плотность материала от 0,4 до 0,5 г/см3. Маленькие фрагменты плавятся при высокой температуре. Заготовки принимают новую форму и превращается во что-то полезное.
Заготовки обрабатывают разными методами:
Готовый изделия маркируют буквами ПП или РР, цифрами 05. Маркировка нужна для правильной сортировки пластика.
✍ Сколько прослужит материал
Срок службы полипропилена зависит от состава материала и условий эксплуатации. Возьмем для примера водопроводные трубы. Если по ним течет холодная вода, трубы прослужат до 50 лет. А если трубы использовали для горячего водоснабжения, они прослужат 25-30 лет.
Добавки стабилизаторы защищают полипропилен от старения. Но когда срок действия добавок закончится, материал начинает разрушаться. При старении ухудшаются свойства материала, на поверхности появляются трещины. Испорченные или ненужные предметы рекомендуем сдавать на переработку.
Влияние структуры на свойства материала
У полипропилена есть несколько разновидностей. Они отличаются по строению молекул, хотя формула вещества остается неизменной. Если меняется расположение атомов, то меняются и свойства материала. Какое вещество получится в химической реакции, зависит от катализаторов.
В готовом материале встречаются молекулы всех трех типов. Но изотактическая форма является самой распространенной. Изотактический пластик занимает 76% от объема рынка. Форма обладает упорядоченной структурой, которая придает материалу прочность и твердость, высокую теплостойкость. Но низкая температура снижает ударопрочность полимера, если в его составе нет добавок.
Если добавить в формулу этилен, получится сополимер. Этилен повышает устойчивость к ударам. Даже при низкой температуре изделие будет не так-то просто разбить. Наличие этилена упрощает вторичную переработку материала.
Атактический полипропилен — это мягкое, гибкое и немного липкое вещество. По прочности он уступает изотактическому аналогу. Атактический материал напоминает каучук своими свойствами. Из него изготавливают замазки, клеи, липкие пленки, дорожные покрытия. Но этот вид пластика не подходит для изготовления твердых предметов.
Что изготавливают из полипропилена
Примерно 40% выпущенного полипропилена идет на производство упаковки. Еще 30% служит для выпуска нитей и волокон. Оставшуюся долю рынка занимают пленки, трубы и другие изделия. На данный момент производство материала пока превышает спрос. Многие производители сделали ставку на полипропилен как на пластик нового поколения. Но часть заводов-потребителей пока не спешит отказываться от привычных решений.
✍ Упаковочные материалы
В пленку из полипропилена можно упаковать что угодно. Материал конкурирует с полиэтиленом. Недавно были открыты пленки, в которых волокна полипропилена направлены перпендикулярно. Такая структура увеличивает прочность, жесткость и прозрачность материала. Ориентированные пленки лучше пропускают свет.
Перечислим достоинства полипропиленовых пленок:
Полипропиленовую пленку можно стерилизовать при температуре +100 С. После стерилизации прочность материала не уменьшается. Полипропиленовые пленки востребованы в медицине и фармацевтике, пищевой промышленности. В составе пленок нет опасных компонентов. В пленках можно заворачивать еду и не бояться отравления.
Из полипропилена изготавливают не только пленки, но и пакеты любой формы. На готовые пакеты можно наносить рисунки, надписи, логотипы брендов. Магазины, которые заботятся об экологии, отказываются от полиэтиленовых пакетов, заменяя их полипропиленовыми. Хотя покупатели вряд ли понимают разницу. А еще из полипропилена делают мешки для выноса мусора.
В производстве бутылок и крышечек полипропилен заменяет полиэтилентерефталат. Этикетки на бутылки можно изготавливать из непрозрачной полипропиленовой пленки. Материал применяют и для выпуска объемной тары: контейнеров, цистерн и т.д. В пластиковых цистернах можно хранить агрессивные химические вещества, питьевую воду, сыпучие продукты.
✍ Промышленность
Полипропилен используют в автомобилестроении, машиностроении, станкостроении, а также во многих других сферах. Этот материал применяют для изготовления электроники и электротехники. Пластиковые заготовки можно распиливать, варить (не в кастрюле) сверлить, сгибать без особых усилий.
Полипропилен служит сырьем для производства:
Из полимера изготавливают катушки, корпуса, ламповые патроны, детали для станков и бытовых приборов. Полипропиленовые детали можно найти внутри холодильников, вентиляторов, радио, пылесосов, телевизоров, смартфонов.
Автомобилисты, посмотрите внимательнее на вашу машину: из полипропилена делают бамперы, элементы кузова, амортизаторы, предохранители, комплектующие для окон и сидений.
✍ Медицинские изделия
Благодаря устойчивости к нагреву, полипропилен востребован в медицины. Из него изготавливают инструменты, которые будут стерилизовать при высокой температуре, ингаляторы и одноразовые шприцы.
Также из полипропилена делают флаконы для хранения лекарств, таблетницы и другие изделия. Из полипропилена изготавливают одноразовые салфетки, детские и взрослые подгузники и прочие предметы гигиены.
✍ Товары для детей
Многочисленные исследования доказали безопасность полипропилена. Так что родители могут не волноваться, увидев его в составе игрушки или детской посуды. С пластиковыми игрушками дети могут играть без вреда для здоровья, и даже облизывать эти предметы.
✍ Строительство
Полипропилен используют для шумоизоляции и виброизоляции зданий. Он поглощает вибрацию и гасит звуковые волны. (Если у вас шумные соседи, берите это на заметку). Пластик подходит для создания «плавающего пола». Этот пол не закрепляют на бетонной плите, что повышает уровень изоляции квартиры.
Благодаря химической инертности пластика, он подходит для монтажа вентиляции и воздуховодов на опасном производстве. Также его используют при строительстве очистных сооружений.
✍ Текстильные изделия
Полипропилен подходит для синтеза нитей и волокон. Из 1 кг полипропилена получается больше волокон, чем из любого другого пластика. Из полимерных нитей изготавливают нетканые коврики, пледы и домашний текстиль.
Синтетические изделия долго не выцветают, не рвутся, хотя легко тянутся. Но они чувствительны к ультрафиолету. Этот недостаток замедляет использование материала в легкой промышленности.
Востребован ли материал на рынке?
Популярность полипропилена стремительно растет, открываются новые сферы его применения. Преимущества материала по сравнению с другими пластиками:
Полипропилен является «убийцей» полистирола, АВС-пластика, ПВХ и поливинилхлорида. Он заменяет эти полимеры, вытесняя их с рынка. Перечисленные материалы сложно утилизировать, а полипропилен лишен этого недостатка. И самое главное — он дешевле, чем аналоги. А многие компании сейчас ищут способы удешевить продукцию без потери качества.
В западных странах общество заботится о сохранении экологии. В Евросоюзе действуют законы, ограничивающие выпуск и потребление пластика. Крупные компании переходят на полипропилен, чтобы выполнять установленные требования Развивающиеся страны перенимают этот опыт.
Полипропилен пока не является «королем пластмасс», как его иногда называют. На рынке все еще лидирует полиэтилен. Но объемы производства полипропилена увеличиваются. Эксперты считают, что в 21-ом веке будут открыты новые способы его применения. Возможно, к концу столетия материал станет самым популярным из полимеров (если не будут открыты улучшенные аналоги).
Технология переработки
Изделия из полипропилена не следует выбрасывать. В природной среде он будет разлагаться на протяжении сотен лет. Нельзя сжигать отходы, при горении они выделяют формальдегид. Самый цивилизованный способ утилизации отходов — сдать их на переработку
В развитых странах переработка любого пластика не вызывает затруднений. В России не так-то просто сдать полипропилен. Одни заводы не принимают материал, другие берут в промышленных объемах. В нашей стране эта отрасль заточена на работу с юридическими лицами.
Чтобы сдать бытовые отходы, возможно, понадобится обзвонить несколько приемных пунктов. В маленьком городе может не найтись возможности сдать пластик. Известны случаи, когда с пунктов приема отходы направлялись на сжигание, а не на переработку. В нормальных пунктах принятые отходы отмывают от грязи. Отсортированное сырье отправляют на заводы.
На перерабатывающем заводе отходы снова разбивают на мелкие гранулы. Сырье, полученное таким путем, стоит дешевле новых гранул. Чтобы снизить цену товаров, многие производители смешивают первичное и вторичное сырье. Подобная смесь обладает свойствами нового пластика.
Заключение
За день вы могли бы насчитать десятки изделий из полипропилена, если бы умели определять природу вещества на глаз. Этот материал присутствует везде: в строительстве, машиностроении, медицине, пищевой промышленности и других сферах. Открытие полипропилена — это один из шагов к выходу из пластикового кризиса. Полимерные изделия служат долго, а использованные предметы можно переработать.