Tworzywa biodegradowalne można podzielić na biodegradowalne tworzywa sztuczne i biodegradowalne tworzywa sztuczne na bazie ropy naftowej w zależności od pochodzenia ich składników. Zostały one zastosowane w wielu dziedzinach, takich jak jednorazowa zastawa stołowa, opakowania, rolnictwo, motoryzacja, medycyna, tekstylia itp. Teraz zaczęli działać najwięksi światowi producenci petrochemii. Tworzywa biodegradowalne starają się z wyprzedzeniem wykorzystywać możliwości rynkowe. Jeśli więc nasi przyjaciele z branży tworzyw sztucznych chcą mieć udział w branży materiałów biodegradowalnych, jak powinniśmy postępować? Jak odróżnić biodegradowalne tworzywa sztuczne od ropopochodnych? Które składniki i technologie zawarte w formule produktu są kluczowe i w jakich warunkach materiały ulegające degradacji mogą się rozkładać, aby osiągnąć standard ......
Polipropylen (polipropylen) to powszechnie stosowany materiał polimerowy, określany jako PP, który ma lepsze właściwości termoplastyczne. Ze względu na swoje bezbarwne, bezwonne i nietoksyczne właściwości fizyczne jest obecnie stosowane jako lekkie tworzywo sztuczne ogólnego przeznaczenia. Polipropylen charakteryzuje się doskonałymi parametrami użytkowymi, bezpieczeństwem i nietoksycznością, niskimi kosztami i łatwymi do pozyskania surowcami, a przygotowane produkty są lekkimi i przyjaznymi dla środowiska materiałami. Był stosowany w opakowaniach produktów, surowcach chemicznych, częściach samochodowych, rurach budowlanych i innych dziedzinach.
1. Wprowadzenie do procesu produkcji wyrobów z polipropylenu
XX wieku rozpoczęto badania nad technologią syntezy polipropylenu. Od najbardziej tradycyjnej metody polimeryzacji rozpuszczalnikowej (znanej również jako metoda szlamowa) do bardziej zaawansowanej metody polimeryzacji w roztworze, rozwinęła się do obecnej metody polimeryzacji w masie w fazie ciekłej i w fazie gazowej. Wraz z ciągłym rozwojem procesu produkcyjnego, najbardziej prymitywna polimeryzacja rozpuszczalników Prawo nie jest już stosowane w przemyśle.
W całej światowej zaawansowanej technologii produkcji polipropylenu roczna produkcja polipropylenu firmy basell przekracza 50% całkowitej światowej produkcji, głównie przy zastosowaniu procesu polimeryzacji w fazie gazowej z podwójną pętlą Spheripol; ponadto opracowano i wprowadzono do produkcji syntezę polipropylenu Spherizone, której pionierem jest firma basell. Technologia, proces syntezy polipropylenu Borstar opracowany i wdrożony do produkcji przez Borealis, znalazła szerokie zastosowanie.
1.1 Proces Spheripol
Technologia dwupętlowego polipropylenu w fazie gazowej Spheripol opracowana i wdrożona przez firmę basell to najbardziej doświadczony nowy typ procesu syntezy polipropylenu. W porównaniu z tradycyjnym procesem produkcyjnym wytwarzane wyroby polipropylenowe charakteryzują się lepszą jakością i większą wydajnością.
W sumie ulepszono cztery generacje katalizatorów. Obecnie powstał reaktor do syntezy polipropylenu o strukturze podwójnej pętli, na bazie którego wytworzono szereg doskonałych produktów polipropylenowych. Konstrukcja rurki z podwójną pętlą pozwala uzyskać produkty polipropylenowe o lepszych parametrach dzięki zmianie ciśnienia w procesie syntezy oraz realizować regulację masy makrocząsteczek polipropylenu i morfologii makrocząsteczek polipropylenu; katalizator czwartej generacji otrzymany po wielu ulepszeniach, Katalizowany produkt polipropylenowy ma wyższą czystość, lepsze właściwości mechaniczne i wyższą odporność na zużycie.
Ze względu na zastosowanie struktury reakcyjnej z podwójnym pierścieniem, operacja produkcji może być wygodniejsza; zwiększa się ciśnienie reakcji, przez co zwiększa się zawartość wodoru w całym procesie produkcyjnym, co w pewnym stopniu poprawia różne właściwości wyrobów polipropylenowych; jednocześnie, w oparciu o doskonałą budowę dwupierścieniowej tuby, jest w stanie wytwarzać makrocząsteczki o stosunkowo wyższej jakości oraz produkty z polipropylenu o niższej jakości, dzięki czemu zakres rozkładu masy cząsteczkowej wytwarzanych produktów polipropylenowych jest większy, a otrzymywany polipropylen produkty są bardziej jednorodne.
Taka struktura może lepiej promować przenoszenie ciepła między materiałami reakcyjnymi. W połączeniu z bardziej zaawansowanymi katalizatorami metalocenowymi w przyszłości zostaną przygotowane produkty polipropylenowe o lepszych parametrach. Konstrukcja reaktora z podwójną pętlą poprawia wydajność produkcji, sprawia, że proces produkcji jest wygodniejszy i bardziej elastyczny, a także w pewnym stopniu zwiększa wydajność produktów polipropylenowych.
1.2 Proces sferizonowy
W związku z rosnącym popytem na dwumodalny polipropylen, basell opracował zupełnie nowy proces produkcyjny. Proces Spherizone jest stosowany głównie do produkcji bimodalnego polipropylenu. Główną innowacją procesu produkcyjnego jest to, że w tym samym reaktorze reaktor jest podzielony, a temperatura reakcji, ciśnienie reakcji i ciśnienie reakcji w każdej strefie reakcyjnej mogą być indywidualnie kontrolowane. Stężenie wodoru krąży w strefie reakcyjnej przy różnych warunkach produkcji i kontrolowanych warunkach produkcji podczas ciągłego wzrostu łańcucha molekularnego polipropylenu podczas syntezy polipropylenu. Z jednej strony syntetyzowany jest bimodalny polipropylen o lepszych parametrach. Z drugiej strony otrzymany produkt polipropylenowy ma lepszą jednorodność.
1.3 Proces Borstar
Proces syntezy polipropylenu Borstar opiera się na procesie syntezy polipropylenu basell Corporation firmy Borealis, opartym na reaktorze o strukturze podwójnej pętli, a reaktor ze złożem fluidalnym fazy gazowej jest połączony szeregowo w tym samym czasie, dzięki czemu powstaje polipropylen o lepszej wydajności . produkt.
Wcześniej wszystkie procesy syntezy polipropylenu kontrolowały temperaturę reakcji na poziomie około 70 ° C, aby uniknąć tworzenia się pęcherzyków podczas procesu produkcyjnego i uczynić produkty polipropylenowe bardziej jednorodnymi. Proces Borstar zaprojektowany przez Borealis pozwala na wyższą temperaturę pracy, która może nawet przekroczyć krytyczną wartość pracy z propylenem. Wzrost temperatury sprzyja również wzrostowi ciśnienia roboczego, aw procesie prawie nie ma pęcherzyków, co jest swego rodzaju wydajnością. Jest to doskonały proces syntezy polipropylenu.
Bieżącą charakterystykę procesu podsumowano następująco: Po pierwsze, aktywność katalizatora jest wyższa; po drugie, reaktor gazowy jest połączony szeregowo na podstawie reaktora rurowego z podwójną pętlą, który może wygodniej kontrolować masę cząsteczkową i morfologię syntetyzowanej makrocząsteczki; Po trzecie, każdy pik uzyskany podczas produkcji bimodalnego polipropylenu może osiągnąć węższy rozkład masy cząsteczkowej, a jakość bimodalnego produktu jest lepsza; po czwarte, zwiększa się temperatura robocza i zapobiega się rozpuszczaniu cząsteczek polipropylenu. Zjawisko propylenu nie powoduje przywierania produktów polipropylenowych do wewnętrznej ściany reaktora.
2. Postęp w stosowaniu polipropylenu
Polipropylen (polipropylen) był stosowany w wielu dziedzinach, takich jak pakowanie produktów, produkcja artykułów codziennego użytku, produkcja samochodów, materiały budowlane, sprzęt medyczny itp. Ze względu na jego dojrzały proces produkcyjny, tanie i łatwe do zdobycia surowce, bezpieczne, nie - produkty toksyczne i przyjazne dla środowiska. Ze względu na obecne dążenie do zielonego życia i coraz większe wymagania w zakresie ochrony środowiska, polipropylen zastąpił wiele materiałów o słabej przyjazności dla środowiska.
2.1 Rozwój wyrobów z polipropylenu na rury
Rura z polipropylenu z losowego kopolimeru, znana również jako PPR, jest obecnie jednym z najbardziej poszukiwanych produktów polipropylenowych. Ma dobre właściwości mechaniczne i dużą odporność na uderzenia. Rura przygotowana z niego jako surowiec ma dużą wytrzymałość mechaniczną, niewielką wagę i odporność na zużycie. Odporny na korozję i wygodny do dalszej obróbki. Ponieważ może wytrzymać wysoką temperaturę i gorącą wodę, ma długą żywotność w oparciu o kontrolę jakości, dobrą jakość produktu i wysoką stabilność oraz jest szeroko stosowany w transporcie zimnej i gorącej wody.
Ze względu na stabilne działanie, bezpieczeństwo i niezawodność oraz rozsądną cenę, jest wymieniany jako zalecany materiał do montażu rur przez Ministerstwo Budownictwa i inne właściwe wydziały. Powinien stopniowo zastępować tradycyjne rury zielonymi rurami ochrony środowiska, takimi jak PPR. Z inicjatywy rządu mój kraj jest obecnie w trakcie budowy. Ponad 80% rezydencji używa zielonych rur PPR. Wraz z szybkim rozwojem branży budowlanej w moim kraju rośnie również popyt na rury PPR. Według statystyk średnie roczne zapotrzebowanie to około 200kt.
2.2 Rozwój produktów z folii polipropylenowej
Produkty foliowe są również jednymi z najbardziej poszukiwanych produktów polipropylenowych. Produkcja folii jest ważnym sposobem w zastosowaniach polipropylenu. Według statystyk około 20% wyprodukowanego rocznie polipropylenu jest wykorzystywane do produkcji folii. Ponieważ folia polipropylenowa jest stabilna i przyjazna dla środowiska, może być stosowana w różnych opakowaniach produktów, jako różne materiały izolacyjne w produktach precyzyjnych, a także może być stosowana w wielu dziedzinach, takich jak materiały budowlane. Szczególnie w ostatnich latach opracowano więcej folii polipropylenowych o wyższej wartości dodanej. Na przykład folia polipropylenowa z trójskładnikowego kopolimeru propylen-etylen-1-buten może być stosowana do niskotemperaturowej warstwy zgrzewanej na gorąco, która ma większe zapotrzebowanie rynkowe.
W porównaniu z tradycyjnymi foliowymi materiałami termozgrzewalnymi, może również osiągnąć lepszą wytrzymałość mechaniczną i odporność na uderzenia. Istnieje wiele rodzajów produktów foliowych, a reprezentatywne folie, na które jest większe zapotrzebowanie to: dwuosiowo zorientowana folia BOPP, wylewana polipropylenowa folia CPP, folia CPP jest najczęściej stosowana do pakowania produktów spożywczych i farmaceutycznych, folia BOPP jest najczęściej używana do pakowania produktów oraz produkcja wyrobów klejących. Według danych, Chiny muszą obecnie importować około 80 tys. Ton foliopodobnych materiałów polipropylenowych rocznie.
2.3 Rozwój produktów z polipropylenu do pojazdów
Po zmodyfikowaniu materiał polipropylenowy ma lepsze właściwości przetwórcze, wysoką wytrzymałość mechaniczną i może zachować dobrą wydajność po wielu uderzeniach. Jest zgodny z koncepcją rozwoju bezpieczeństwa i ochrony środowiska. Dlatego jest szeroko stosowany w branży motoryzacyjnej.
Obecnie produkty polipropylenowe są stosowane w różnych częściach samochodowych, takich jak deski rozdzielcze, materiały wewnętrzne i zderzaki. Zmodyfikowane produkty z polipropylenu stały się obecnie głównymi produktami z tworzyw sztucznych do części samochodowych. W szczególności nadal istnieje duża luka w zakresie wysokiej klasy materiałów polipropylenowych, a perspektywy rozwoju są optymistyczne.
Wraz z ciągłą poprawą obecnych wymagań Chin w zakresie produkcji samochodów i zwiększoną świadomością ochrony środowiska w dziedzinie produkcji samochodów, rozwój przemysłu samochodowego musi rozwiązać problem recyklingu i ponownego wykorzystania materiałów polipropylenowych w samochodach. Główne problemy produktów polipropylenowych stosowanych w przemyśle samochodowym Ze względu na brak dostaw wysokiej klasy produktów polipropylenowych wymagane jest, aby wyroby z polipropylenu były ekologiczne, przyjazne dla środowiska, wolne od zanieczyszczeń, miały wyższą odporność cieplną, wyższą wytrzymałość mechaniczną i silniejsza odporność na korozję chemiczną.
W 2020 roku Chiny wdrożą normę „National VI” i wdrożony zostanie rozwój lekkich samochodów. Produkty z polipropylenu są ekonomiczne i lekkie. Będą miały więcej zalet i będą szerzej stosowane w przemyśle motoryzacyjnym.
2.4 Rozwój medycznych produktów z polipropylenu
Syntetyczny materiał polipropylenowy jest bezpieczny i nietoksyczny, ma niższe koszty produkcji i jest bardziej przyjazny dla środowiska w użyciu. Dlatego jest stosowany głównie do przygotowywania różnych jednorazowych produktów medycznych, takich jak opakowania leków, strzykawki, butelki infuzyjne, rękawiczki i przezroczyste tuby w sprzęcie medycznym. Zasadniczo udało się zastąpić tradycyjne materiały szklane.
Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem ogółu społeczeństwa na schorzenia i rosnącymi inwestycjami Chin w badania naukowe nad sprzętem medycznym, znacznie wzrośnie zużycie produktów polipropylenowych na rynku medycznym. Oprócz wytwarzania takich stosunkowo tanich produktów medycznych, może być również stosowany do wytwarzania wysokiej klasy materiałów medycznych, takich jak medyczne włókniny i sztuczne szyny nerkowe.
3. Podsumowanie
Polipropylen to szeroko stosowany materiał polimerowy o dojrzałej technologii produkcji, tanich i łatwo dostępnych surowcach, bezpiecznych, nietoksycznych i przyjaznych dla środowiska produktach. Jest stosowany w opakowaniach produktów, produkcji artykułów codziennego użytku, produkcji samochodów, materiałach budowlanych, sprzęcie medycznym i innych dziedzinach. .
Obecnie większość urządzeń do produkcji polipropylenu, procesów produkcyjnych i katalizatorów w Chinach nadal wykorzystuje technologię zagraniczną. Należy przyspieszyć badania nad urządzeniami i procesami produkcji polipropylenu, a na podstawie zdobytych doskonałych doświadczeń zaprojektować lepszy proces produkcji polipropylenu. Jednocześnie konieczne jest zwiększenie inwestycji w badania naukowe, opracowywanie produktów polipropylenowych o lepszych parametrach i wyższej wartości dodanej oraz poprawa podstawowej konkurencyjności Chin.
Kierując się polityką ochrony środowiska, zastosowanie biodegradowalnych tworzyw sztucznych w jednorazowych zastawach stołowych, opakowaniach, rolnictwie, samochodach, medycynie, tekstyliach i innych dziedzinach otwiera nowe możliwości rozwoju rynku.
