Полиэтиленовый воск:свойства и особенности

Что это такое?

Пластмассовый воск (ПВ) – продукт искусственного происхождения, свойства которого аналогичны натуральному пчелиному воску.

Полиэтиленовый воск относится к синтетическим продуктам и широко применяется в различных отраслях промышленности.

В основном используется как внешняя смазка или добавка, улучшающая свойства продуктов.

Полиэтиленовый воск обычно представлен в виде:

• белые или желтые гранулы;
• лист;
• пудра.

Температура плавления вещества 80-120°С.

Современные технологии позволяют получать чистый продукт даже из вторичного сырья. Производство пластмассового воска из отходов значительно снижает затраты, а спрос на него достаточно высок.

Больше всего HP используется в строительстве, поэтому спрос напрямую зависит от темпов роста этой отрасли в регионе.

Все воски делятся на 2 группы: окисленные и неокисленные. А в зависимости от технологии производства искусственный воск может различаться:

• температура плавления;
• вязкость;
• капать;
• твердость и так далее

Физико-химические показатели зависят от марки и типа. Чаще всего встречаются варианты со следующей маркировкой:

• К — 22;
• паралич 17;
• ИКАЛУБ — 01;
• доставка — 60;
• ЮЗ — 1;
• К — 22;
• паразон, 11;
• сплав аФ — 1;
• ИПЦ — 20;
• Воск ЗЗВ — 1,

а также марки ПО — 30, ПВ — 300, ПВ — 200, которые получили наибольшее распространение в России.

Общее описание вещества

Основное применение полиэтиленового воска – в качестве добавки, служащей для увеличения туши свечей. Кроме того, его применяют для улучшения качества модельных составов, которые можно использовать при отливке цветов и при изготовлении восковых фигур.

Есть несколько распространенных материалов, которые относятся к этой группе. К ним относятся парафин, сплав АФ-1, воск ЗВ-1, Паралайт 17, воск 3зВ-1, Паразон 11, Своз-60.

Это воск, который получают путем обработки чистого этилена. Его особенность заключается в том, что он не имеет функциональных групп, а используется только как наружная смазка.

Это окисленный полиэтиленовый воск, который отличается тем, что содержит разное количество кислотных групп. Благодаря этому фактору достаточно легко добиться эмульгирования. Что касается свойств, то она обладает всеми свойствами как внешней, так и внутренней смазки.

Читайте также: Поделки из пластиковых бутылок своими руками (90 фото): идеи как сделать, инструкции и мастер-классы

Преимущества создания из пластиковых отходов

Человечество использует около 275 миллионов тонн полиэтилена в год.

Полиэтилен обладает высокой устойчивостью к разложению. Без повторного использования весь этот объем синтетических веществ вскоре попадает на свалку, загрязняя воздух, почву и подземные воды в атмосфере.

Полиэтилен получают путем полимеризации этилена, а для этого нужны полезные ископаемые — нефть и газ. Их запасы истощаются с каждым годом.

Переработка или повторное использование отходов полиэтилена является важным вкладом в сохранение окружающей среды.

Производство пластмассового воска из переработанных материалов выгодно как с экологической, так и с экономической точки зрения:

• сырье для производства можно найти при небольших трудовых и денежных затратах – 1 кг/10-25 руб.;
• процесс производства из вторичного более выгоден, а значит, продукт дешевле для потребителя.

Если говорить о преимуществе полиэтиленового воска перед натуральным, то оно также неоспоримо, ведь можно получить продукт с необходимыми свойствами, оптимально подходящий для определенного вида производства. Это невозможно с натуральным воском.

Сферы применения

Благодаря низкой цене и регулируемым свойствам воск для пластмасс широко используется в различных отраслях промышленности, от пищевой до дорожных покрытий.

Так полиэтиленовый воск используется при изготовлении:

• кремы для обуви;
• искусственная кожа;
• изоляционные материалы, битум и кровельный материал;
• Изделия из ПВХ (трубы, окна);
• свечи;
• пропитка, краска, клей;
• смазочные материалы, масла, средства для чистки автомобилей;
• электроника;
• палуба;
• канцелярские товары;
• в литейном производстве и так далее

В лакокрасочной промышленности воск выступает как вещество, обеспечивающее равномерный цвет и лучшее сцепление краски с поверхностью. Его добавляют в состав клея, который размягчается.

В составе пропиток для дерева воск служит водоотталкивающим компонентом.

В литейном производстве из него изготавливают формы для отливки сложных металлических изделий.

Благодаря воску свечи хорошо держат форму, не крошятся и дольше горят.

В пищевой промышленности выполняет функцию глазирователя, уменьшающего порчу фруктов при транспортировке.

При укладке асфальта воск служит компонентом, повышающим пластичность покрытия, что в свою очередь продлевает срок его службы.

Особенности изготовления из вторсырья

Суть процесса производства воска из вторсырья заключается в том, что макромолекулы пластика расщепляются на более простые частицы под воздействием высоких температур.

Процедура проводится методом термической деструкции – пиролиза – в специальном комплексе при температуре 500°С.

Для производства пластмассового воска используется полиэтилен высокого давления — ПВД (маркировка ПВД или 4).

Также можно использовать первичное сырье или промышленные и бытовые отходы, а также любой полиэтилен вторичной переработки:

• упаковка для еды;
• продуктовые сумки; мешки для мусора;
• трубка;
• кабели;
• медицинские изделия (капельницы, шприцы);
• горячий клей;
• бутылки, контейнеры;
• игрушки;
• теплоизоляционные материалы и так далее

Преимущество термической деструкции состоит в том, что могут быть переработаны загрязненные и неоднородные отходы, а также сырье, содержащее металлические включения, что категорически неприемлемо для термомеханической переработки в гранулы.

Пример линии по производству

Одной из автоматизированных линий по переработке полиэтилена для ТП является линия «Станко ЛПВ — 200» или «Станко ЛПВ — 400».

В их состав входят (в линейке Станко ЛПВ-400, как на фото, каждая указанная единица в количестве 2 штук, кроме дистиллятора):

• масляный теплообменник;
• экструдер;
• вакуумная дегазация;
• фильтр;
• винокурня;
• деструктор;
• промежуточный контейнер.

Части комплексов блочного типа. При необходимости линии могут быть дополнены новым оборудованием.

Производительность «ЛПВ — 200» — 200 кг/ч. Он полностью автоматизирован и не требует дополнительного персонала для работы. Занимает площадь комплекса 53 м2. Работает на вторичном сырье.

Технологический процесс

Перед загрузкой в ​​оборудование все отходы, предназначенные для переработки, сортируются, моются и измельчаются.

Затем переработанный материал помещают в экструдер, где он превращается в расплав.

С помощью вакуумной дегазации и фильтров полученный расплав очищают от лишних примесей.

В деструкторе сырье нагревается, а полимеры разлагаются. Образовавшийся газ собирается в промежуточной емкости. Отсюда он поступает на спиртзавод и превращается в жидкость.

Расплав переносят в масляный теплообменник и охлаждают до 150°С.

Полученный воскообразный продукт гранулируют или разливают по бутылкам.

Второй способ используется реже, так как воск в больших бочках неудобен в транспортировке и использовании.

Поэтому производители все больше склоняются к линиям грануляции полиэтиленового воска. В этом случае конечный продукт представляет собой сыпучие твердые гранулы, однородные по размеру и цвету.

Такие гранулы удобно хранить и легко транспортировать, а также продавать в любом количестве без привязки к объему бочки.

Восковые гранулы получают следующим образом:

• горячий расплав подается в блок с мешалкой и водой для охлаждения;
• за счет непрерывного перемешивания и теплоносителя образуются гранулы, которые вместе с водой помещаются в мешки и подвешиваются;
• после слива жидкости они готовы к транспортировке.

Производители

Лидером по производству пластмассового воска в России является компания «ИНХИМТЭК», расположенная в Самарской области

Компания основана в 2016 году. На сегодняшний день здесь производится 10 марок воска.

Наиболее известные компании на мировом рынке:

• american Micro Powders, Honeywell;
• немецкая DEUREX GmbH, Luwax;
• белорусский «Нафтан».

Основные свойства

Физические и химические свойства полиэтиленового воска могут варьироваться в зависимости от типа, к которому он принадлежит. Чаще всего это вещество представлено в виде хлопьев, гранул или порошка. В таком виде насыпная плотность составляет 0,9 г/см3, температура плавления достигает 107 градусов Цельсия, вязкость расплава 350 ± 50.

Преимущество полиэтиленового воска в том, что он обладает превосходной смазывающей способностью при экструзии. Используя синтетические методы, можно получить как окисленные, так и неокисленные соединения.

Если говорить о структуре, то воск обычно имеет желтый или белый оттенок и изготавливается в виде мелких чешуек с рядом постоянных свойств. Чтобы его получить, прибегают к методу полимеризации полиэтилена.

Параметры типов воска

Оксидированная синтетическая ткань характеризуется несколькими функциями. Цвет почти белый, температура плавления 99-108, застывания 94-100 градусов Цельсия. При этом в холодном состоянии твердость находится в пределах 350-400 бар, а плотность 0,96 г/см3.

Неокисленная синтетическая группа этого вещества имеет белый цвет. Температура плавления несколько выше и составляет 101-109 градусов Цельсия, но скорость застывания остается прежней. В холодном состоянии неокисленный воск также характеризуется меньшей твердостью, всего 150-300 бар. Плотность уменьшилась, но незначительно и составляет 0,93 г/см3.

Имеет смысл рассмотреть свойства полиэтиленового воска ПВ-200, так как он достаточно распространен. Вязкость расплава этого синтетического соединения при температуре не менее 140 градусов Цельсия достигает от 180 до 300. При падении показатель составляет не менее 103 0 С, а массовая доля золы в смеси не превышает 0,02%. Это сырье производится в виде сферических частиц очень маленького диаметра.

Применение окисленного и неокисленного ПВ в промышленности

Что касается использования неокисленной синтетики, то она отлично подходит для следующих целей:

• используется в электронных устройствах;
• хорошо зарекомендовали себя в бумажной изоляции, а также при использовании с полировальными составами;
• входит в состав технических кремов, используемых в быту;
• служит отличным компонентом при изготовлении восковых составов для лепки;
• производство полиграфических красок, а также пигментных суперконцентратов не обходится без использования неокисленного полиэтиленового воска ПВ.

Это далеко не полный перечень областей, где успешно применяется неокисляемый состав синтетического вещества.

Если говорить о масштабе окисленного сырья, то он гораздо меньше.

• востребован в пищевой промышленности благодаря своим глазирующим свойствам;
• часто используется в качестве катализатора, когда требуется размягчение композитов и ПВХ;
• можно использовать в качестве покрытия, которое будет обладать хорошими водоотталкивающими свойствами;
• активно используется в качестве наружной смазки;
• последний вектор применения – производство изделий на основе поливинилхлорида.

Кто занимается изготовлением синтетического сырья?

На сегодняшний день производство полиэтиленового воска достаточно развито в Беларуси, где им занимается компания ОАО «Нафтан». Кроме того, еще один иностранный поставщик — американский офис Micro Powders, Inc.

Стоит отметить, что это вещество представляет собой полимер, который наиболее широко используется как в быту, так и в промышленности. Основной проблемой этого материала является обработка, так как он очень трудно разлагается. Для того чтобы подвергнуть сырье вторичному технологическому процессу и подготовить его к хозяйственному использованию, необходимо провести подготовительные работы. Для этого используется либо механический, либо физико-химический метод.

Сферы использования продукта

Документально подтверждено, что пчелиный воск использовался в лечебных и косметических целях с 1700 г до н.э. Его также использовали Гиппократ и Авиценна.

Воск обладает уникальным свойством адсорбировать вредные вещества, выделяемые организмом в период болезни, и поэтому используется при развитии воспалительных процессов в организме. Он также эффективно снимает боль.

Горящие восковые свечи нейтрализуют вирусы и микробы во внешней среде, снимают стресс и улучшают настроение. Воск и восковые свечи можно использовать для жевания и очистки рта.

Воск является мощным сорбентом и антиоксидантом. Нормализует желчеотделение, стимулирует выработку в организме витамина D, что очень важно для жителей регионов, где наблюдается недостаток солнечных дней в году. Воск насыщает организм свободными жирными кислотами, углеводами и микроэлементами, укрепляет иммунитет. Жевание продукта помогает бросить курить.

Воск водостойкий, не окисляется, химически стоек, имеет высокую температуру плавления и достаточно твердую структуру. Это натуральный эмульгатор (легко смешивается со всеми маслами). Все эти свойства делают продукт одним из незаменимых компонентов в производстве косметики, выступая в роли загустителя, структурообразующего компонента, консерванта и стабильной основы.

Воск влияет на термостойкость и плотность косметических средств, придает им твердость, мутность, пластичность, а также используется в кремах для ног, рук, губ, средствах для защиты кожи и других косметических средствах в качестве смягчающего ингредиента.

Препараты, изготовленные на основе этого вещества, имеют прекрасную структуру и отлично хранятся.

Как выглядит качественный воск

Качественный продукт имеет приятный запах меда, реже аромат луговых цветов. На вкус приятный, сладкий. Цвет – от светлого, почти белого, до темного – коричнево-черного.

Внешний показатель качества:

• поверхность слитка гладкая, слегка волнистая;
• срезанный с ножа – матовый;
• структура излома мелкозернистая;
• скретч-тест — спиральный, мягкий;
• тест на замес — слегка мнётся, не оставляет жирного блеска на руках.

Методы получения воска

Источниками воска в пчеловодстве являются выбрасываемая суша и другие отходы. Особенно качественный продукт придает забрус и резные «дикие» пряники. Вырезанные суши — древнейший и традиционный способ обработки воскового сырья. Обработке подлежат также образцы, поврежденные в процессе работы и лишенные меда и перги.

Чем темнее он сухой, тем больше в нем «рубашек», что затрудняет расплавление воска. Нельзя обрабатывать гнилую или заплесневевшую сухую землю. Воск из него получается липким и вязким, непригодным для изготовления тонального крема.

Стандартный гнездовой гребень в рамке размером 435×300 мм содержит около 150 г чистого воска. Следовательно, утилизация семейства из четырех камер дает около 600 г воска, а утилизация шести камер может дать вам 900 г воска с семейства.

Мнение экспертаСмирнов Дмитрий ФилиповичОпытный пчеловод, знающий все о меде и жизни пчелНе весь воск можно извлечь из сот прямо на пасеке. При лучшем пчеловодстве четверть или пятая часть воска остается в сердцевине. Поэтому выгоднее всего продавать пчелиный шлам и мергель и сдавать их в закупочные пункты для переработки на специализированных восковых заводах.

Есть несколько способов получить воск на собственной пасеке. У каждого свои технологии и особенности.

Вытапливание на солнце

Это самый старый и проверенный способ получения воска. Для процесса используется специальный бокс — солнечная воскотопка. Его внутренние поверхности покрыты оловом зеркальной полировки. С его помощью солнечные лучи собираются в месте раскладки сырья.

Воск плавится и стекает по специальной канавке в водяную баню. Воск, полученный этим методом, отличается высоким качеством и достаточной чистотой. Но метод не очень эффективен. После плавки часть сырья необходимо переработать, приготовив суши.

Мокрый способ

По сути, это обработка сырья под воздействием кипятка. Преимущество в том, что для работы требуется минимум оборудования.

Подход:

1. Высушите, замочив на сутки в мягкой воде. Это будет способствовать выделению водорастворимых веществ и способствовать набуханию «рубашек».
2. Соты укладывают в жаропрочную плиту и нагревают на огне до жидкого состояния.
3. Затем полученную «кашу» помещают в сетчатый мешок и прессуют на флисовом прессе. Воск во время этого процесса стекает в емкость с горячей водой. Вся грязь собирается на дне получившегося воскового блина. Затем его удаляют разрезанием.

Способ позволяет получить от 60 до 80% воска, находящегося в сырье.

Для приготовления суши важно выбирать посуду из нержавеющей стали, алюминия или стекла. Контакт с нежелательными материалами нежелателен, так как при высоких температурах в воске образуются соединения серого = зеленого и даже черного цвета — кислые соли. Они не разрушат конечный продукт.

Паровая воскотопка

Это емкость с двумя стенками, между которыми помещается вода.

Воск в этом агрегате получают под действием горячего пара под давлением:

1. Во внутренний контейнер помещается металлическая корзина. В него выкладывается нейлоновый сетчатый мешочек с восковым сырьем. Затем конструкция закрывается «тарелкой» и крышкой с винтом.
2. Воскотопка поджигается или подключается к сети (в зависимости от типа устройства). Водяной пар начинает нагревать содержимое. Расплавленный воск вытекает через выпускное отверстие.
3. Как только самостоятельный истечение прекращается, содержимое устройства отжимают, поворачивая винт в крышке.

В агрегат засыпается столько сырья, чтобы толщина остатка после прессования была не более 4 см. Если количество больше, воск не будет вытапливаться из толщины «блина.

Для ускорения процесса в паровой воскотопке можно маркировать несколько мешков сырья. Между ними укладывают листы гофрокартона, сетку или решетку.

Сепарирование с паром

Наиболее производительным восковым методом является использование центробежной силы в сочетании с паром.

Процесс состоит из следующих шагов:

1. Соты варят до состояния «каши», укладывают в синтетические пакеты и помещают в ротор центрифуги. Во время работы туда постоянно подается пар.
2. Запускается центрифуга, и из сырья начинает вытекать парафин. Как только он перестает изолировать, я останавливаю прибор и перемешиваю содержимое корзины. Затем перезапустите центрифугу.

Есть устройства с ротором из гофрированного материала, в котором сделаны отверстия. В этом случае сырье помещается непосредственно в ротор, без использования сетчатых мешков. Выход парафина из таких агрегатов выше.

Как увеличить выработку воска пчелами

Практика показывает, что для увеличения выхода товарного воска необходимо непрерывно загружать пчел наладкой сотов, пока есть хотя бы небольшой взяток. Пчелам необходимо построить не самое малое количество гнездовых рамок, а гораздо больше. Тогда в конце сезона на пасеке скопится надмножество сот. Это позволит обеспечить гнездами все семьи и отловить определенное количество.

Например, для нормального обновления популяции сот пчелы должны построить по 9 рамок на семью, что позволит отбраковать осенью столько же рамок (в каждой семье). Но если пасечник больше обременяет пчел работой по расстановке сотов, а каждая семья строит не 9, а, например, 14 рамок за сезон, то это позволит добавить к обычной норме брака старых еще 5 рамок соты, то скажет отловить каждую семью и переплавить 14 рамок на воск, не уменьшая общего запаса сот на пасеку.

В результате увеличится производство товарного воска. Избыточное количество перестроенных рамок позволит пчеловоду проводить более тщательную выбраковку сот, отбирая лучшие на следующий сезон и переплавляя остальные.

Но не стоит увлекаться чрезмерным обновлением гнезда. Совсем светлые соты, не заботящиеся о расплоде, не следует оставлять в гнезде на зиму. Они также не подходят для пружинного расширения. После зимовки на складе такие соты можно использовать только в период активного медосбора для наполнения продуктом. Поэтому, если накоплено достаточное количество рамок и использована отбраковка, светлые должны, с некоторыми недостатками, быть допущены в плавку на воск вместе с темными старыми.

Советы опытных пасечников

Чтобы процесс производства воска был продуктивным, а продукт – качественным, важно учитывать некоторые нюансы:

• При плавлении воска требуется большое количество тепла. Современные электрические и газовые источники производительны, но достаточно дороги, а потому удорожают изделие. Целесообразнее использовать более дешевую энергию – древесину. На пасеке их всегда много: выброшенные ульи, сломанные рамки, выжимки.
• Мягкая вода используется для приготовления сырья. Собранная дождевая вода идеальна в составе. При кипячении в жесткой воде воск может испортиться. Присутствующие в нем соли образуют «восковое мыло». Продукт липкий и часто непригоден для производства воска.
• Поврежденный серый или черный воск в результате контакта продукта с железом можно реанимировать. Его необходимо вываривать в мягкой воде с добавлением ортофосфорной кислоты. Концентрация раствора 1%. Воск смешивают с раствором в пропорции 1:2 и кипятят, чтобы смесь вспенилась, но не вытекала из емкости. Затем воск смывается и формируется восковой круг. После охлаждения снова кипятят в чистой воде.
• Для более-менее крупной пасеки выгодно собственное производство вощины. Помимо матрицы для этого процесса вам потребуется приобрести восковой стерилизатор. Это устройство поможет защитить пчел от распространенных болезней, особенно от гнильца. Стерилизатор производит высокотемпературную обработку воска, освобождая его от патогенной микрофлоры.