CC BY
12^уйи молекулали полиэтилен ва ундан фойдаланиш
йуллари
Камолиддин Рамазонович Хужакулов Суннат Ортикжон угли Мирзакулов Zehniddin2012@mail.ru Бухоро мухандислик-технология институти
Аннотация: Ушбу маколада куйи молекулали полиэтилен ва ундан фойдаланиш йуллари тугрисида батафсил маълумот келтирилган.
Калит сузлар: полиэтилен, куйи молекулали полиэтилен, махсулот
Low molecular polyethylene and ways to use it
Kamoliddin Ramazonovich Khojakulov Sunnat Artiqjon oglu Mirzakulov Zehniddin2012@mail.ru Bukhara Institute of Engineering and Technology
Abstract: This article provides detailed information on low molecular weight polyethylene and its uses.
Keywords: polyethylene, low molecular weight polyethylene, product
Бугунги кунда Республикамизда ишлаб чикарилаётган полиэтилен асосидаги барча махсулотлар Марказий Осиёда ягона булган Шуртан ГКМсида ишлаб чикарилаётган полиэтилен асосида олинади. Шуртан ГКМсида ишлаб чикарилаётган полиэтилен «Sclartech» технологияси буйича (17 Мпа), 300 оС да эритувчиларда, Циглер-Натта катализаторлари иштирокида олинади. Олинган полиэтилен 0,918 кг/м3 дан 0,965 кг/м3 гача зичликка эга булади. Ушбу турдаги полиэтилен чизикли структурага эга.
Склертек технологияси олинган полиэтилен бошка технологиялардан олинган полиэтилендан куйидаги жихатлари билан фаркланади:
- молекуляр огирлик курсаткичли кенг диапазонни ташкил этади ва бу курсаткич реактор ишлаш шароитига ва уни узгартириш оркали эришиш мумкин;
- эритма полимерланишга учраётган фракцияларни бир хил аралаштириш имконини беради;
- катализатор колдиги осон йул билан (фильтратция) ажратиб олиш мумкин.
Бундан ташкари дунёда полиэтиленни олишнинг бир неча хил усуллари мавжуд. Булар:
1) Этиленни юкори босимда (150-350 МПа) инициаторлар иштирокида (кислород, органик пероксидлар) конденсирланган газ фазасида 200-300оС да полимерлаш. Олинган полиэтилен 916-930 кг/м3 зичликка эга булади. Бундай полиэтилен юкори босимли полиэтилен (ЮБПЭ) ёки паст зичликли полиэтилен (ПЗПЭ) деб аталади.
2) Этиленни паст босимда (0.2-0.5 МПа), 80оС да органик эритувчилар мухитида, металлорганик катализаторлар иштирокида полимерлаш. Олинган полиэтилен 959-960 кг/м3 зичликка эга булади. Хроморганик катализаторлар иштирокида этиленнинг полимерланиши 2.2 МПа босим, 90-105оС хароратда эритувчиларсиз газ фазасида утказилади. Бундай полиэтилен 950-966 кг/м3 зичликка эга булади. Бу усулларда олинган полиэтилен паст босимли полиэтилен (ПБПЭ) ёки юкори зичликли полиэтилен (ЮЗПЭ) деб аталади.
3) Этиленни уртача босимда (3-7 МПа), 150оС да эритувчиларда, узгарувчан валентли металларнинг оксидлари иштирокида полимерлаш. Олинган полиэтилен 960-970 кг/м3 зичликка эга булади. Бундай полиэтилен, уртача босимли полиэтилен (УБПЭ) деб аталади.
Х,озирги кунда хомашё сифатида Шуртан ГКМсида ишлаб чикариладиган полиэтиленни ишлатадиган булсак, унда хомашёни Узбекистон Республика товар хомашё биржасида катнашиш йули билан сотиб олишимиз мумкин. Бундан ташкари ^оракалпогистон Республикасида Полиэтилен ва Полипропилен гранулалари ишлаб чикариш мулжалланган корхона мавжуд. Бу эса уз навбатида махсулотнинг нархини тушиши ва ракобатнинг усишига олиб келади.
Паст босимли полиэтиленни синтез килиш усули куп олимларни изланишлари оркали этиленни паст босимда, паст хдроратда ва юкори тезликда полиэтиленга айланишга эрилишилди. Биринчи булиб 1954 йилда Немис олими Циглер катализатор таркибини таклиф килди.
Бу катализатор - комплекс ёки координацион-анион катализаторлари деб аталади. Бу катализатор фан ва ишлаб чикариш тараккиётида мухим рол уйнайди. Комплекс катализаторларни куллаш туфайли этиленни паст босимда (2 ^ 5 кг/см2) ва юкори булмаган температурада полимерлаш жараёни пайда булди. Полимерланиш реакцияси катта тезликда олиб бориш мумкинлигини исботлади.
Паст босим остида полиэтилен туйинган ёки араматик углеводородлар мухитида (экстракцион бензин, циклогексон) комплекс катализаторлар (Al(C2 H5)2 Cl к Ti ClH) аралшмаси иштирокида полимерланиш оркали олинади.
Одатда катализатор суспензияси олдиндан тайёрланади (1% бензиндаги эритмаси ) ва 1% микдорида реакторга узатилади. Катализатор таркибини олинадиган полиэтилен турига караб узгариши мумкин.
Полимерланиш умуман 2 ^ 5 кг/см2 атмосфера босимда ва 60 ^ 80 оС хароратда аралаштирувчи мосламали реакторда олиб борилади.
Реакция натижасида ажралиб чикадиган иссиклик реактор девори хамда бугланган, реакцияга киришмаган, этилен бензин оркали мухитдан олиб кетилади. Бу этилен конденсацияланиб, сунгра совутилгандан кейин кайтадан реакторга юборилади.
Каталитик комплекс намлик ва кислород таъсирида парчаланиш туфайли эритувчи олдиндан намликдан куритилади ва реакция азот атмосферасида олиб борилади.
Реактордан полимер эритмасини олиб кетишни осонлаштириш учун, аралаштириш ва иссикликни мухидан олиб кетиш учун кулай концентрация булиши керак. Шунинг учун хам реакторда бу курсаткич 135 кг/м3 дан юкори булиши тавсия этилмайди.
Эритувчи сифатида яхши учувчвн бугланувчи иссикликни реакция мухитдан олиб чикишга ёрдам берадиган лекин, реакция шароитида кайнамайдиган суюкликлар кулланилади, акс холда этиленни эритувчанлигини камайтиришга олиб келиши мумкин.
Катализатордан, эритмадан тозаланган полиэтилен вакуум- сушилкада иссик азот оркали куритилади ва гранулага айлантирилади.
Полимердан ажратилган эритма регенерация килингандан сунг циклда кайтарилади.
Этиленни урта босимда полимерлаш 130 ^ 1700С хароратда ва 30 ^40 атмосфера босимда катализатор иштирокида эритмада амалга оширилади. Катализатор сифатида лесталл аксидларини инерт тулдирувчини юзасига шимдириш оркали кулланилади (хром оксиди, алюмосиликат) Бу технология билан олинган полиэтилен узининг хоссалари билан паст босимда олинган полиэтиленга ухшаш.
Урта босим остида полиэтилен ишлаб чикариш куйидаги схема оркали амалга оширилади.
Бу жараён узлукли ва узлуксиз булиши мумкин.
Катализаторнинг бензиндаги суспензияси махсус жихозда тайёрланиб, у йигувчи мосламага узатилади ва ундан узликсиз биринчи полимеризаторга носос оркали юборилади. Бу полимеризаторга бир пайтда этиле ва бензин
ISSN 2181-0842 / IMPACT FACTOR 3.848 511 LME^^Sl
олдиндан 1200С да иситилиб берилиб туради. Полимерланиш жараёнида 8% полиэтилен хосил булади. Бу хосил булган аралашма (этилен-бензин-полиэтилен) труба ва иситиш мосламаси оркали иккинчи реакторга тушади. Бу реакторда полиэтилен микдори 14% гача кутарилади. Худди шундай аралашма учинчи реакторга узатилади ва унда полиэтилен концентрацияси 20% гача етади. Реакторлар бир хил конструкцияга эга булиб, улар хажми 16 м3ни ташкил этади ва улар аралаштирувчи мослама ва иссиклик утказувчи икки пардали девордан иборат.
Еритма конденсаторга узатилиб, унда 600С гача совутилади ва ундан сунг сеператорга тушиб, катализаторни ажратиб олинади. Сеператорда полиэтилен ва бензин реакцияга киришмаган этилендан хам ажралади. Олинган полиэтилен махсус мосламада гранулага айлантирилади. Бензин ва этилен циклга кайтарилади.
Урта босимда олинган полиэтилен паст босимда синтез килинган полиэтиленга нисбатан макромолекуларни тартибли жайлашиши билан юкори курсаткичга эга.
"Sclartech" техналогияси буйича полиэтилен ишлаб чикариш Склэртек технологиясининг афзалликлари куйидагилардан иборат:
- Молекула огирлиги ва молекуляр массавий таксимоти курсаткичлари кенг диапазонни ташкил этади ва бу курсаткич реакторларни катализаторларсиз ишлаш шароити ва реакторларни ишлашни узгартириш оркали эришиш мумкин.
- Полимерланиш учун ишлатиладиган хом-ашё фракцияларини, эритма туфайли бир текисда аралаштириш имконини беради.
- Катализатор колдиги осон йул билан (фильтрация, адсорбция жараёни оркали) йукотиш мумкин.
- Хар хил кушимчаларни (присадки) этленни гранулага айлантиришдан олдин киритиш мумкин ва бир текисда полиэтиленда таксимланишга эришишга олиб келади ва унинг учун кушимча ускуна куйилиши керак эмас.
- Тайёр махсулот стандарт гранулага холатда ишлаб чикарилди яъни, алохида грануллаш ускунаси керак эмас.
Технологик жараён асосан учта булимдан ташкил топган:
Биринчи булим полимерни синтез килиш булими булиб, бу булим хом-ашё, бу булим хом-ашёи тайёрлаш, монолерни циклогександа эритиш, полимерланишни утказиш полимерни катализатордан тозалаш ва полимерни ажратиб олиш (адсорбция) жараёнларидан иборат.
Иккинчи булим (рецикл булими) эритмани кайта тиклаш булими булиб, ушбу булим реакцияга киришмагналарни кайта тиклаш (ажратиб тозалаб олиш) ва уларни тоза холда яна полимерланиш реакциясига кайтариш жараёнларини
ISSN 2181-0842 / IMPACT FACTOR 3.848 512 LM^^^Sl
уз ичига олади. Кайтадан тикланган моддаларни ишлатиш системаси уч йуналишда тоза эритувчини, тоза сомономерни ва тоза этиленни кайтариш учун хизмат килади.
Учинчи булим (якунловчи булим) полимерларниэкструзиялаш, гранулага айлантириш, гранулаларни тозалаш, куритиш, аралаштириш ва кадоклаш каби жараёнлардан иборат.
Куйидаги 1-жадвалда куйи молекуляр полиэтиленнинг техник характеристикаси курсатилган.
1-жадвал
Ишлаб чикариш жараёнида ишлатиладиган полиэтилен грануласининг техник
характеристикалари
№ Номланиши Курсаткичлари
1 Кайта ишлаш усули Босим остида куйиш, экструзия-пуфлаш
2 Юкори босимли полиэтилен (ЮБПЭ) Зичлиги - 0,942-0,956 гр./см3
Окувчанлик курсаткичи (1900С; 2,16 кг) гр./10 мин - 0,2-18
3 Паст босимли полиэтилен (ПБПЭ) Зичлиги - 0,920-0,930 гр./см3
Окувчанлик курсаткичи (190 0С; 2,16 кг) гр./10 мин - 1,0-20
4 Ташки куриниши Гранула шаклида
5 Гранула улчами 2-3 мм
Полиэтилен асосида ичи буш буюмлар ишлаб чикаришда хомашё сифатида паст босимли полиэтилен (ПБПЭ) ишлатилса, ишлаб чикарилаётган тайёр махсулотимиз юмшок холатда булади. Агар хомашё сифатида юкори босимли полиэтилен (ЮБПЭ) ишлатилса тайёр махсулотимиз каттик холатда булади.
ПБПЭ ва ЮБПЭ ни хохлаган нисбатда аралаштириб ишлатса булади, мисол тарикасида 50% ПБПЭ и 50% ЮБПЭ ишлатилса, унда ишлаб чикарилган махсулот жуда юмшок холатда булади. 30% ПБПЭ ва 70% ЮБПЭ ишлатилса, унда озгина каттик холатда булади. Бундан келиб чикиб, истеъмолчи талабига кура хомашё тури ва нисбати танланади.
Идишлар копкоги ишлаб чикаришда хам ПБПЭ ва ЮБПЭ ишлатса булади. Полиэтилен урнига полипропилен ишлатса хам булади, унда копкок каттик ва ялтирок куринишга эга булади. Лекин бу уз навбатида махсулот таннархини ошишига сабаб булади.
Фойдаланган адабиётлар
1. Khujakulov, K., Mavlanov, B., Fozilov, S., Niyozova, R., & Komilov, M. (2021, September). Synthesis and research of fatty acids based on local secondary petroleum products. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 839, No. 4, p. 042073). IOP Publishing.
2. Нарзуллаева, А. М., Хужакулов, К. Р., Фозилов, С. Ф., & Мавлонов, Б. А. (2020). Анализ состава различных нефтей и возможности использования
твердого парафина в получении синтетических жирных карбоновых кислот. Universum: технические науки, (3-2 (72)), 52-56.
3. Фатоев, И. И., Хужакулов, К. Р., Саъдуллаева, Д., & Бакиева, М. (2019). Исследование влияния параметров макроструктуры на прочность пеноматериалов. Молодой ученый, (8), 16-19.
4. Хужакулов, К. Р., Нарзуллаева, А. М., Фозилов, С. Ф., & Мавланов, Б. А. Получение жирующих ингредиентов для обработки кож на основе местного сырья: монография. Ташкент.-Vneshinvestprom.-2019-149с.
5. Khujakulov, K. R. (2022). Mathematical modeling of the process of oxidation of petroleum paraffins. National Information Agency of Uzbekistan-electronic journal of the Department of Science of the Republic of Uzbekistan, 231-240.
6. Zuhriddin, R., & Niginabonu, J. (2022). PRODUCTION OF POLYETHYLENE TEREPHTHALATE. Universum: технические науки, (5-11 (98)), 58-62.
7. O'G'Li, R. Z. K., & Qizi, J. N. Q. (2022). ANALYSIS OF IMPORTANCE AND METHODS OF PRODUCTION OF BLOCK SOPOLYMERS BASED ON POLYETYLENTEREPHTALATE. International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences, 3(1), 51-55.
8. K.R Khujakulov, A.M Narzullaeva, Z.X Rayimov, R.N Niyozova, N.Q Jamilova, B.O Raxmonov. Analysis of Physical and Mechanical Properties of Skin Oil Based on Secondary Petroleum Products. ISSN: 2350-0328 International Journal of Advanced Research in Science,Engineering and Technology Vol.7, Issue 11 , November 2020. 15908-15913 pp.
9. Khujakulov, K. R., Mavlonov, B. A., & Fazilov, S. F. (2021). The technology of obtaining synthetic high fatty acids based on secondary oil products and their industrial application. Monograph.-Tashkent," VNESHINVESTPROM.
10. Sattorova, G. T. (2023). Termoplast polimerlarning reologik xossalari va ularni o'rganish usullari. Science and Education, 4(4), 503-508.
