Что лучше для отопления металлопластиковые или полипропиленовые трубы


Полипропиленовые или металлопластиковые трубы - что лучше? Сравнительный обзор

Зачастую для обустройства систем отопления, ГВС и ХВС отечественные сантехники предпочитают выбирать трубы из металлопластика либо полипропилена. Каждое из этих изделий имеет свои преимущества. Оба отличаются высокой прочностью, коррозионной стойкостью и гибкостью. Но какой из вариантов лучше?

В этой статье постараемся разобраться, что лучше взять для самостоятельного монтажа трубопроводов различного назначения – полипропиленовые или металлопластиковые трубы, рассмотрев их технические характеристики и особенности.

Представленная нами информация дополнена наглядными фото и подробными видеороликами с обзором отличий и особенностей монтажа трубопровода из металлопластика и полипропилена.

Содержание статьи:

Особенности металлопластиковых труб

Изделия из алюминиево-полиэтиленового металлопластика соединяют в себе лучшие стороны пластика и металла. Сравнивая их с полипропиленовым конкурентом, следует понимать, что цена за погонный метр в обоих случаях приблизительно равна.

Однако гораздо дороже тех, что применяются при монтаже трубопроводов из PPR.

Металлопластиковая труба (PEX-AL-PEX) состоит из двух слоев «сшитого» полиэтилена и армирующей алюминиевой прослойки толщиной 0,2–0,3 мм, которые между собой соединены клеем

“Сшивка” полиэтилена происходит при его производстве на уровне молекул. Никаких швов или стежков из нитей там нет в помине. Существует три основных технологии изготовления этого пластика, обозначаемые в маркировке трубных изделий PEX-A, PEX-B и PEX-C.

Особой разницы на конечные характеристики трубы эти нюансы производства не оказывают. Здесь больше важно соблюдение самой технологии «PEX» со стороны изготовителя.

А покупателю на этикетке надо больше внимания обращать на указанное номинальное давление (PN) и толщину стенок. Именно от этих двух цифр во многом зависит предназначение изделия и его рабочие параметры. Более подробно о сортаменте и технических характеристиках металлопластиковых труб мы говорили .

Тонкая прослойка алюминия между внутренним и внешним слоями PEX служит для:

  • частичной компенсации теплового расширения трубы;
  • формирования диффузионного барьера.

Сшитый полиэтилен изначально рассчитан на высокие рабочие температуры до +95 °С. Однако при нагреве он начинает слегка расширяться. Чтобы это расширение скомпенсировать, между двумя полиэтиленовыми слоями и делается вкладка из алюминия. Металл принимает на себя через клеевую прослойку большую часть возникающего в полиэтилене напряжения, не давая пластику слишком расшириться и деформироваться.

Но главная задача алюминия в металлопластике – это не компенсация напряжения в полиэтилене, а предотвращение проникновения внутрь трубы кислорода из воздуха в комнате

Среди достоинств металлопластиковых трубопроводов стоит выделить:

  • отсутствие блуждающих токов;
  • постоянство проходного сечения;
  • меньшую в сравнении с металлическими аналогами шумность;
  • отсутствие расширения пластика (провисания труб) в результате нагрева воды в них;
  • простоту монтажа трубопроводной системы.

Симбиоз металла и пластика в состоянии выдержать кратковременное повышение температуры воды внутри до +115 °С. А плюс 95 градусов по Цельсию – для него норма.

Галерея изображений

Фото из

Металлопластиковая труба - конструктивно сложная многослойная система, каждый слой которой четко выполняет возложенную на него функцию. Разработчики материала старались сохранить лучшие свойства металла и пластика в одном продукте и сократить отрицательные качества

Трубы из союза металла и полимера отлично подходят для транспортировки среды температурой до +95ºС. Они идеально работают в системах отопления, в которых температура не превышает +70ºС

Производители металлопластиковых труб гарантируют 50 лет безупречной службы своей продукции. Их запросто можно укладывать в стяжку или замоноличивать в стены, не опасаясь, что выйдут из строя

Несмотря на то, что металлопластиковые трубы уступают по прочности стальным и не радуют жесткостью, аналогичной ПП трубам, допускается открытая прокладка

Для компенсации температурного расширения, свойственного всем видам полимерных труб, применяются фитинги, обеспечивающие линейное движение трубы при увеличение ее размеров. В немалой степени удлинению препятствует алюминиевый слой в структуре трубы

С появлением на рынке металлопластиковых труб все остальные варианты практически были вытеснены из сферы устройства водяных теплых полов. Их гибкость позволяет соорудить змеевик любой сложности с минимальным количеством узлов соединения

Сборку трубопроводов из металлопластика производят с применением компрессионных и пресс-фитингов. Первые с усилием закручивают гаечными ключами, вторые обжимают пресс клещами

Для сооружения трубопровода, особенно, если соединения производятся компрессионными фитингами, не нужен сложный дорогостоящий инструмент. Собрать систему без проблем можно собственными руками

Металлопластиковый вариант трубопровода

Использование металлопластика в системах отопления

Замоноличивание в выбранные в стене штробы

Открытая прокладка металлопластиковой разводки

Применение температурных компенсаторов

Лучший выбор для устройства теплых полов

Фитинги в сборке металлопластиковых трубопроводов

Сооружение трубопровода своими руками

Металлопластиковые трубы идеально подходят для систем горячего водоснабжения, «теплых полов» и отопления. Именно благодаря им агрессивное воздействие кислорода на разнообразные гидронасосы, а также отопительные котлы и радиаторы удается свести к минимуму.

Среди отрицательных сторон металлопластиковых труб числятся:

  • старение полиэтилена под прямыми лучами солнечного света;
  • необходимость устройства заземления для сантехники с корпусом из металла, т.к. пластик является диэлектриком;
  • необходимость протяжки фитингов через год после введения трубопроводной системы в эксплуатацию.

Трубы из металлопластика необходимо укрывать за отделкой от попадания прямых лучей солнца, иначе срок их службы резко сократится. А подтяжка фитингам требуется из-за температурных деформаций трубопровода, от которых полностью избавиться попросту невозможно.

И главный недостаток – металлопластик нельзя замораживать. Из-за подобных резких перепадов температуры он может банально разойтись по швам.

Характеристики полипропиленовых изделий

Если металлопластик по внутренней структуре представляет собой композит из нескольких слоев, то полипропиленовая труба полностью пластиковая.

Исключения составляют лишь изделия с армированием в виде перфорированной фольги из алюминия. Да и то фольгированная прослойка не склеивается в них с пластиком, как у выше рассмотренного конкурента, а впаивается в пластмассу.

Галерея изображений

Фото из

Устойчивость ПП труб к воздействию влаги, химический и биологической агрессии, жесткость и довольно высокая прочность послужили основой популярности материала

Качество и характеристики полипропиленовых труб отвечают санитарно-гигиеническим требованиям. Они подходят для транспортировки питьевой воды

Активно применяются ПП трубы в сфере сооружения канализации. Они легче и удобнее в монтаже, чем привычные чугунные, гораздо меньше шумят

В представленном покупателю ассортименте труб ПП есть серые, белые, зеленые, синие, черные варианты. Цвет связан чисто с предпочтениями производителя, никаких ограничений по эксплуатации у труб разной окраски нет. Исключение - черные трубы, их выпускают с защитой от УФ

Полипропиленовые трубопроводы сооружают с неразборными соединениями. В монтаже используется сварочный аппарат, именуемый "утюгом"

Из полипропилена сооружают водопроводы и системы отопления в частных домах и в городских квартирах. Для транспортировки теплоносителя и ГВС системы собирают из труб с алюминиевым слоем в структуре

В продаже сейчас есть все детали, требующиеся для устройства систем отопления, горячего и холодного водоснабжения из полипропилена. К трубам можно купить и фасонные элементы, и запорную арматуру

Полипропиленовые трубы подходят и для скрытой, и для открытой прокладки. При контакте с любыми видами стройматериалов они не теряют первоначальных технических характеристик

Полипропиленовые трубы для сборки трубопроводов

Компоненты для сборки водопроводов

Трубы для сооружения канализации

Цвет труб из полипропилена

Процесс сварки полипропиленовых труб

Водопровод в загородном доме

Фитинги и запорная арматура

Скрытая прокладка полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы в магазинах встречаются в четырех вариантах:

  1. PN10 (1 МПа) – для ХВС с температурой воды до +20 °С и «теплого пола» с рабочей температурой до +45 °С.
  2. PN16 (1,6 МПа) – для ХВС и ГВС с температурой до +60 °С.
  3. PN20 (2 МПа) – для ГВС (до +80 °С).
  4. PN25 (2,5 МПа) – для ГВС и трубопроводов централизованного отопления с температурой теплоносителя до +95 °С.

Отсутствие клея и монолитность пластика (даже в случае армирования) делают трубное изделие из полипропилена более прочным. Здесь этот вариант выигрывает у металлопластика.

Трубы PPR выпускаются в сером, зеленом, белом и черном цветовом исполнении. В первых трех случаях это просто расцветка для упрощения выполнения разводки. А черный окрас означает, что изделие имеет в своем составе добавки, защищающие его от ультрафиолета.

В металлопластиковой трубе алюминиевый слой в толще полиэтиленовой стенки находится приблизительно посередине. А в изделии из полипропилена PN25 алюминий смещен к внешней его стороне. В данном случае эта прослойка выполняет исключительно армирующие функции. Нередко алюминий меняют на стекловолокно, которое с задачей усиления справляется ничуть не хуже.

Чтобы прочесть более подробно о характеристиках, сортаменте, видах и особенностях полипропиленовых труб и фитингов, использующихся для их монтажа, переходите .

Соединение полипропиленовых труб производится пайкой с помощью специального паяльника. Даже при небольшой практике работать с ним несложно. Однако есть один нюанс – если температура полипропилена в месте стыка будет слишком низкой либо слишком высокой, то соединение получится непрочным.

При этом вероятность недогрева пластика и связанных с ним протечек резко возрастает при работе на холоде. При минусовых температурах монтаж PPR-труб вообще запрещено производить. Производители рекомендуют сборку полипропиленовых трубопроводов выполнять лишь в помещениях, где воздух прогрет выше +10 °С.

Фитинги для монтажа полипропиленовых труб стоят дешево, но трудоемкость и стоимость выполнения их паяния выше, нежели у конкурента из PEX-AL-PEX

По достоинствам и недостаткам полипропилен в целом схож с металлопластиком. Единственное исключение – тепловое расширение. При повышении температуры PPR-труба начинает деформироваться. Это от нагрева расширяется пластик, а скомпенсировать данное расширение в этом случае нечем.

Трубы в итоге провисают. Причем они могут не просто провиснуть, а и упереться поворотом или торцом с заглушкой в стену. И тогда возможно разрушение трубопровода. При монтаже PPR эту особенность важно учитывать, предусматривая в схеме разводки компенсирующие элементы и скользящие опоры.

Сравнение металлопластика и полипропилена

Чтобы определить, металлопластиковая труба лучше либо полипропиленовая, необходимо оба варианта рассмотреть тщательно со всех сторон. В одних случаях оптимальным выбором будет металлопластик, а в других – полипропилен. Все зависит от конкретных условий монтажа и эксплуатации будущего трубопровода.

Критерий #1 — рабочие характеристики труб

По пластичности полипропилен несколько жестче металлопластика. Вторые трубы проще гнуть, что упрощает их транспортировку и укладку. Жесткость эта связана как с твердостью самого пластика, так и с толщиной трубных стенок из него. При одинаковых рабочих характеристиках у полипропиленовых изделий они толще, нежели у металлопластиковых.

Из-за более толстых стенок трубы PPR по наружному диаметру для одних и тех же систем приходится выбирать с большим сечением, чем у эквивалента из PEX-AL-PEX

В отличие от полипропиленовых, металлопластиковые трубы сгибаются. Именно их рекомендуется использовать при монтаже «теплого пола» с укладкой его спиралью без дополнительных соединений на поворотах.

Галерея изображений

Фото из

Теплый пол из металлопластиковой трубы

Минимум соединений в трассе

Напольный обогрев из полипропиленовых труб

Трудоемкость работ при сборке ПП змеевика

Контур отопления с ПП трубопроводом

Гибкость металлопластиковых труб

Система отопления из металлопластика

Подключение радиатора металлопластиком

Если собирать такую систему отопления из полипропилена, то придется каждый сгиб выполнять с помощью уголковых фитингов. А это дополнительные точки потенциальных прорывов.

В обоих случаях внутреннее покрытие труб сохраняет свою гладкость, невзирая на жесткость воды или теплоносителя внутри и температуру потока. Засорения в результате образования отложений в пластиковых трубопроводах практически исключены.

По сечению PEX-AL-PEX трубы выпускаются в диапазоне от 16 до 63 мм, тогда как PPR вариант может доходить в диаметр до 110 мм

При сравнении по рабочему давлению необходимо смотреть на температуру воды внутри. Если последняя нагрета до +20 °С, то обе разновидности труб способны выдержать до 25 атм. Здесь полиэтилен равен металлопластику. Однако в случае с отопительными системами ситуация несколько меняется.

При повышении температур полиэтиленовая труба начинает проигрывать металлопластиковой. Первая при нагреве до 80–90 °С способна выдержать не более 7 атм, а вторая не прорвется и при 10 атм.

Критерий #2 — рабочие температуры

По этому параметру небольшой перевес у металлопластика. Он на максимуме способен выдержать до +115 °С. Для полипропилена максимальная температура равна только 95-100 °С. Однако здесь есть один нюанс.

Металлопластиковая труба без проблем способна выдерживать длительное время высокие температуры горячего теплоносителя из котла. Срок службы у нее при этом достигает 50-ти лет. Полипропиленовый аналог прослужит при таких нагрузках до полувека, только если это изделие PN25.

Если в трубопровод из PPR PN10 или PN16 пустить даже единожды слишком горячую воду при высоком давлении, то срок его эксплуатации составит от силы 3–4 года. Эти варианты полипропиленовых труб изначально не предназначены для систем отопления с повышенными температурами теплоносителя.

Из-за более низкой теплопроводности потери тепла в металлопластиковых трубопроводах в 2–3 раза ниже, чем в полипропиленовых

По морозостойкости обе разновидности труб сопоставимы. То есть допускать заморозку в них воды не стоит от слова «никогда». Если полипропилен еще сможет выдержать небольшое кратковременное расширение из-за образования внутри льда, а потом вернуться в исходное состояние, то металлопластик при промерзании водопровода обязательно и сразу разрушится.

Главное достоинство и главная проблема металлопластиковых труб – это их многослойная структура. Она делает эти изделия более устойчивыми к высоким температурам. Однако она же при резких температурных перепадах может привести к отслоению металла от пластика.

Галерея изображений

Фото из

Пластиковая система для транспортировки горячей среды

Холодный и горячий водопровод из полипропилена

Использование обеспечивающих движение кронштейнов

Минимизация линейного расширения при скрытой прокладке

Обеспечение упругого изгиба

П-образный участок трубопровода ПП

Компенсационная петля из металлопластика

Сильфонный шланг в качестве компенсатора

Алюминий и полиэтилен обладают разной скоростью расширения. При резком скачке температуры клеевой слой просто не успевает передать напряжение с одного материала на другой. В результате металлопластик расслаивается, труба попросту рвется. Это может произойти как при резком нагреве воды в трубопроводе, так и при ее резком замораживании. Плюс в последнем случае есть еще и опасность разрыва алюминиевого слоя по сварному шву.

Критерий #3 — способы монтажа

Для сборки трубопровода понадобится труборез для или . Как полипропиленовые, так и металлопластиковые трубопроводы по технологии соединения относятся к неразъемным системам.

Для соединения труб из металлопластика применяют только фитинги, для установки которых используют три технологии:

Галерея изображений

Фото из

Соединения металлопластиковых труб

Герметичность установки фитинга

Запорно-регулирующая арматура трубопровода

Компрессионный вариант фитинга

Фиксация фитинга разводным ключом

Соединитель под выполнение опрессовки

Установка пресс-фитинга опрессовкой

Монтаж надвижного компрессионного фитинга

В первом случае используются фитинги из полипропилена под пайку, а во втором – обжимные муфты и пресс-фитинги. Разобрать собранный с помощью этих элементов водопровод, а затем снова смонтировать в прежней конфигурации невозможно.

У нас на сайте есть способов монтажа металлопластиков труб, где особое внимание уделено правилам выполнения надежных соединений.

Для соединения труб из полипропилена между собой и с фитингами сначала выполняют замеры (1), затем отрезают труборезом нужный участок (2), разогревают их торцы нагревают специальным паяльником для сварки полипропилена (3), а потом соединяют между собой дают стыку просто остыть (4)

Полипропиленовые трубопроводы сильно выигрывают у металлопластиковых по качеству и надежности соединения. После разогрева и остывания полипропилена между фитингом и трубой образуется химически однородный монолитный стык, при условии соблюдения . Разорвать такое соединение руками или давлением воды практически невозможно.

Но это касается только водопроводов, которые соединены с соблюдением всех норм технологии. При перегреве или недогреве полипропилена паяльником стык неизбежно получается непрочным, долго он не прослужит. А в результате – протечки и ремонт отделки. Поэтому так важно выбрать .

Системы из полипропиленовых труб более сложны по структуре и количеству используемых соединительных элементов. Как металлопластиковые, сгибать их нельзя. Каждый поворот трубопровода необходимо делать с помощью уголков и тройников. Однако обходятся подобные фитинги в несколько раз дешевле, нежели аналоги для соединения металлопластика.

Монтаж металлопластиковых труб можно выполнять при минусовых температурах даже на улице, а полипропилен паять разрешается исключительно в отапливаемых помещениях

Если трубопровод из металлопластика планируется укладывать под стяжку на полу или замоноличивать в стене, то собирать его следует исключительно при помощи . Они надежней муфт с обжимными гайками и не требуют в последующем подтяжки.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы вам было проще разобраться во всех нюансах выбора между полипропиленом и металлопластиком, мы подобрали несколько видеоматериалов с описанием труб из различных материалов и особенностей их монтажа.

Обзор – что лучше металлопласт либо полипропилен:

Сравнение различных пластиковых труб:

Особенности монтажа систем отопления из металлопластиковых и полипропиленовых труб:

Выбирая между металлопластиковой и полипропиленовой трубой, необходимо заранее определиться с дальнейшей отделкой и способом монтажа.

Если делается «теплый пол», то лучше покупать металлопластик с надежными пресс-фитингами. А для водопровода в ванной комнате квартиры вполне подойдет более дешевый по материалам и сборке полипропилен.

Выбираете между металлопластиком и полипропиленом и хотите уточнить определенные нюансы? Возможно мы не затронули в этой статье волнующий вас вопрос? Спрашивайте совет у наших экспертов – пишите свои комментарии в блоке ниже.

А может вы хотите дополнить нашу статью полезными рекомендациями из практики или поделиться своими наблюдениями? Пишите свои комментарии – многим новичкам будет полезен ваш опыт.

Преимущества полипропиленовых трубопроводов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха | 2012-01-23

Преимущества полипропиленовых трубопроводов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха | 2012-01-23 | ACHRNEWS Этот веб-сайт требует, чтобы определенные файлы cookie работали, и использует другие файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать. При посещении этого веб-сайта уже установлены определенные файлы cookie, которые вы можете удалить или заблокировать. Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Посетите нашу обновленную политику конфиденциальности и файлов cookie, чтобы узнать больше. Этот веб-сайт использует файлы cookie
Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой использования файлов cookie. Узнать больше Этот веб-сайт требует для работы определенных файлов cookie и использует другие файлы cookie, чтобы помочь вам получить наилучшие впечатления. При посещении этого веб-сайта уже установлены определенные файлы cookie, которые вы можете удалить или заблокировать. Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Посетите нашу обновленную политику конфиденциальности и файлов cookie, чтобы узнать больше. .

Что это такое и где используется?

  1. Дом
  2. Учебный центр
  3. Статьи
  4. Факты о полипропилене

BY: CableOrganizer.com

Что такое полипропилен?


Полипропилен - это невероятно универсальный термопластический полимер, который был изобретен в 1954 году Джулио Натта из Милана, Италия.Первоначально он был произведен итальянской химической компанией Montecatini и продавался под названием Moplen. В настоящее время полипропилен производится во всем мире, и за последние 50 лет он стал незаменимым материалом практически во всех областях или отраслях, которые вы можете себе представить, от товаров для дома и потребительской упаковки до медицинских технологий и военных.

Каковы физические свойства полипропилена?


Полипропилен известен как легкий и чрезвычайно прочный, но может иметь разные текстуры или тактичности , в зависимости от того, какой процесс полимеризации используется для его создания.Изотактический полипропилен состоит из всех атомов метильной группы, прикрепленных к одной стороне его атомной цепи, что создает жесткий полимер. На другом конце спектра вы найдете атактический полипропилен с резиновой текстурой, эластомерные свойства которого обусловлены атомами метильной группы, расположенными по обе стороны от его атомной цепи.

Полипропилен, который можно использовать в качестве формованного пластика или волокна, может выдерживать более высокие температуры (до 160 ° C или 320 ° F) без плавления и не впитывает воду.Хотя полипропилен может быть легко изготовлен в широком разнообразии цветов, материал полностью прозрачен, когда он биаксиально ориентирован (биаксиально ориентированный полипропилен также известен как БОПП).

Поскольку полипропилен обладает высокой устойчивостью к усталости и может выдерживать постоянное изгибание, он используется для изготовления большинства «живых петель», которые вы найдете на рынке (подумайте о пластиковых крышках с откидной крышкой на бутылках с кетчупом, шампунях и зубной пасте, или защелкивающиеся крышки на диспенсерах Tic-tac). Полипропилен очень устойчив к кислотам, щелочам и другим агрессивным химическим растворителям, а поскольку он также не проводит ток, его часто можно использовать в качестве диэлектрика.

Какие виды изделий изготавливаются из полипропилена?


Благодаря своей универсальности и выдающимся характеристикам полипропилен представляет собой ошеломляющий набор продуктов, охватывающих практически все отрасли или области, которые только можно вообразить. Вот лишь несколько примеров продуктов на основе полипропилена, которые доступны сегодня:
  • Медицинские расходные материалы и хирургические компоненты:

    Полипропилен может выдерживать высокие температуры автоклава, поэтому его часто используют для изготовления медицинских инструментов и принадлежностей, которые нуждаются в выдерживать тепловую стерилизацию.А поскольку он не рассасывается и редко отторгается человеческим организмом, полипропилен также используется в некоторых хирургических швах и является предпочтительным материалом для пластырей для лечения и профилактики грыж.
  • Спортивная одежда и военное снаряжение для холодной погоды:

    Когда полипропилен превращается в волокно и используется в качестве материала для одежды, полипропилен превосходит любые экстремальные температуры. Обладая превосходной влагоотводящей способностью, полипропилен избавляет спортсменов в теплом климате от дискомфорта в пропитанной потом одежде, но в то же время обладает способностью изолировать и регулировать температуру тела военнослужащих и спортсменов на открытом воздухе, которым требуется защита от холода.
  • Кабели с низким уровнем дыма и нулевым содержанием галогенов:

    Кабели с полипропиленовым покрытием используются в туннелях и помещениях для кондиционирования воздуха в зданиях, чтобы снизить риск образования токсичных паров в случае возгорания. В отличие от поливинилхлорида (ПВХ), типа пластика, изолирующего большинство непленумных кабелей, полипропилен производит очень мало дыма и не выделяет опасных галогенов при горении, поэтому он классифицируется как «низкодымный без галогенов».

Полезный совет:

Простой способ определить, изготовлено ли что-то из полипропилена, - это посмотреть его идентификационный код смолы, который выглядит следующим образом:

© 2020 CableOrganizer.ком, ООО. Воспроизведение этой статьи частично или полностью без письменного разрешения CableOrganizer.com запрещено.

.

Пластиковые трубы - потеря напора на трение

Потеря напора на трение (футов H 2 O на 100 футов трубы) в прямых пластиковых трубах из ПВХ, ПП, ПЭ, ПЭН или аналогичных - можно оценить по таблице ниже .

Потери напора рассчитываются для трубы ПВХ сортамента 40 с использованием уравнения Хазена-Вильямса и константы шероховатости Хазена-Вильямса c = 145. Обратите внимание, что незначительные потери в фитингах должны быть добавлены при вычислении общей потери напора в трубопроводе.

Для полноценного стола с большими размерами - поверните экран!

1) галлонов в минуту = галлонов США в минуту

2) галлонов США в час = галлонов США в час

  • 1 галлон США в минуту = 6.30888x10 -5 м 3 / с = 0,227 м 3 / ч = 0,0631 дм 3 (литр) / с = 2,228x10 -3 футов 3 / с = 0,1337 футов 3 / min = 0,8327 британских галлонов / мин
  • 1 фут H 2 O = 0,3048 м H 2 O = 0,4335 psi = 62,43 фунта / фут 2

Пример - Потери напора на трение в a Пластиковая труба

Поток 10 галлонов в минуту в 2-дюймовой трубе дает потерю напора 0.2 фута водяного столба на 100 футов трубы.

.

Основы: определение и свойства полимеров

Если вам нужна основная информация о пластиковых материалах, это то место, где ее можно найти. Здесь вы узнаете определение и свойства полимеров - еще одно название пластмасс.

Самое простое определение полимера - это полезное химическое вещество, состоящее из множества повторяющихся единиц. Полимер может быть трехмерной сетью (подумайте о повторяющихся единицах, связанных вместе слева и справа, спереди и сзади, вверх и вниз) или двумерной сетью (подумайте о повторяющихся единицах, связанных вместе слева, справа, вверх и вниз в лист) или одномерная сеть (подумайте о повторяющихся единицах, связанных слева и справа в цепочке).Каждая повторяющаяся единица - это «-мер» или основная единица, причем «полимер» означает множество повторяющихся единиц. Повторяющиеся элементы часто состоят из углерода и водорода, а иногда и из кислорода, азота, серы, хлора, фтора, фосфора и кремния. Для создания цепи многие звенья или «-меры» химически связаны или полимеризуются вместе. Соединение бесчисленных полос плотной бумаги вместе, чтобы сделать бумажные гирлянды, или соединение сотен скрепок, чтобы образовать цепочки, или нанизывание бусинок помогает визуализировать полимеры.Полимеры встречаются в природе и могут быть изготовлены для удовлетворения конкретных потребностей. Промышленные полимеры могут представлять собой трехмерные сети, которые после образования не плавятся. Такие сети называются полимерами THERMOSET. Эпоксидные смолы, используемые в двухкомпонентных клеях, представляют собой термореактивные пластмассы. Промышленные полимеры также могут представлять собой одномерные цепочки, которые можно плавить. Эти цепи представляют собой ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ полимеры, также называемые ЛИНЕЙНЫМИ полимерами. Пластиковые бутылки, пленки, чашки и волокна - это термопласты.

В природе много полимеров.Основными природными полимерами являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК), определяющие жизнь. Шелк, волосы и рог паука - это белковые полимеры. Крахмал может быть полимером, как и целлюлоза в древесине. Латекс каучукового дерева и целлюлоза использовались в качестве сырья для производства полимерной резины и пластмасс. Первым синтетическим пластиком был бакелит, созданный в 1909 году для корпусов телефонов и электрических компонентов. Первым произведенным полимерным волокном была вискоза из целлюлозы в 1910 году.Нейлон был изобретен в 1935 году, когда искали синтетический паучий шелк.

Структура полимеров

Многие обычные классы полимеров состоят из углеводородов, соединений углерода и водорода. Эти полимеры специально состоят из атомов углерода, связанных друг с другом в длинные цепи, которые называют основной цепью полимера. Из-за природы углерода один или несколько других атомов могут быть присоединены к каждому атому углерода в основной цепи.Есть полимеры, которые содержат только атомы углерода и водорода. Полиэтилен, полипропилен, полибутилен, полистирол и полиметилпентен являются их примерами. Поливинилхлорид (ПВХ) имеет хлор, связанный с углеродной основой. Тефлон имеет фтор, связанный с углеродной основой.

Другие распространенные промышленные полимеры имеют скелеты, которые содержат элементы, отличные от углерода. Нейлоны содержат атомы азота в повторяющейся единичной основной цепи. Полиэфиры и поликарбонаты содержат кислород в позвоночнике.Есть также некоторые полимеры, которые вместо углеродной основы имеют кремниевую или фосфорную основу. Они считаются неорганическими полимерами. Один из наиболее известных полимеров на основе силикона - Silly Putty ® .

Молекулярное устройство полимеров

Подумайте, как лапша спагетти выглядит на тарелке. Это похоже на то, как могут быть расположены линейные полимеры, если они не имеют определенного порядка или являются аморфными. Контроль процесса полимеризации и резкое охлаждение расплавленных полимеров может привести к аморфной организации.Аморфное расположение молекул не имеет дальнего порядка или формы, в которой располагаются полимерные цепи. Аморфные полимеры обычно прозрачны. Это важная характеристика для многих приложений, таких как пищевая упаковка, пластиковые окна, линзы для фар и контактные линзы.

Очевидно, что не все полимеры прозрачны. Полимерные цепи в объектах, которые являются полупрозрачными и непрозрачными, могут иметь кристаллическую структуру. По определению, кристаллическая структура имеет атомы, ионы или, в данном случае, молекулы, расположенные в виде различных структур.Обычно вы думаете о кристаллических структурах поваренной соли и драгоценных камней, но они могут встречаться и в пластмассах. Подобно тому, как закалка может привести к образованию аморфных структур, обработка может контролировать степень кристалличности тех полимеров, которые способны кристаллизоваться. Некоторые полимеры никогда не кристаллизуются. Другие предназначены для кристаллизации. Чем выше степень кристалличности, тем меньше света может проходить через полимер. Следовательно, степень прозрачности или непрозрачности полимера может напрямую зависеть от его кристалличности.Кристалличность дает преимущества в прочности, жесткости, химической стойкости и стабильности.

Ученые и инженеры всегда производят более полезные материалы, манипулируя молекулярной структурой, которая влияет на получаемый конечный полимер. Производители и переработчики вводят в базовые полимеры различные наполнители, армирующие элементы и добавки, расширяя возможности продукта.

Характеристики полимеров

Большинство производимых полимеров являются термопластичными, что означает, что после образования полимера его можно нагревать и преобразовывать снова и снова.Это свойство облегчает переработку и переработку. Другая группа, термореактивные, не подлежит переплавке. После образования этих полимеров повторный нагрев приведет к окончательному разложению материала, но не к расплавлению.

Каждый полимер имеет очень отличные характеристики, но большинство полимеров имеют следующие общие характеристики.

  1. Полимеры могут быть очень устойчивы к химическим веществам. Учитывайте все чистящие жидкости в вашем доме, упакованные в пластик.Чтение предупреждающих этикеток, которые описывают, что происходит, когда химическое вещество попадает в контакт с кожей или глазами или проглатывается, подчеркнет необходимость химической стойкости пластиковой упаковки. В то время как растворители легко растворяют некоторые пластмассы, другие пластмассы обеспечивают безопасную, небьющуюся упаковку для агрессивных растворителей.

  2. Полимеры могут быть как теплоизоляционными, так и электроизоляционными. Прогулка по вашему дому укрепит эту концепцию, поскольку вы рассматриваете все приборы, шнуры, электрические розетки и проводку, которые сделаны или покрыты полимерными материалами. Термостойкость очевидна на кухне с ручками для кастрюль и сковородок из полимеров, ручками для кофейников, пенопластом холодильников и морозильников, изолированными чашками, кулерами и посудой для микроволновой печи. Термобелье, которое носят многие лыжники, изготовлено из полипропилена, а наполнитель зимних курток - из акрила и полиэстера.

  3. Как правило, полимеры очень легкие по весу при значительной степени прочности. Рассмотрите диапазон применения, от игрушек до каркаса космических станций или от тонкого нейлонового волокна в колготках до кевлара, который используется в пуленепробиваемых жилетах. Некоторые полимеры плавают в воде, а другие тонут. Но по сравнению с плотностью камня, бетона, стали, меди или алюминия все пластмассы являются легкими материалами.

  4. Полимеры можно обрабатывать различными способами. Экструзия производит тонкие волокна или тяжелые трубы, пленки или пищевые бутылки. Литье под давлением позволяет производить очень сложные детали или большие панели кузова автомобиля. Пластмассы можно формовать в барабаны или смешивать с растворителями, чтобы получить клеи или краски. Эластомеры и некоторые пластмассы растягиваются и очень гибкие. Некоторые пластмассы, например, бутылки для безалкогольных напитков, при обработке растягиваются, чтобы сохранить свою форму.Другие полимеры могут быть вспенены, например полистирол (Styrofoam ™), полиуретан и полиэтилен.

  5. Полимеры - это материалы с неограниченным диапазоном характеристик и цветов. Полимеры обладают множеством неотъемлемых свойств, которые могут быть дополнительно улучшены за счет широкого диапазона добавок для расширения сферы их применения и применения. Полимеры могут имитировать волокна хлопка, шелка и шерсти; фарфор и мрамор; а также алюминий и цинк.Из полимеров можно также производить продукты, которые не всегда можно получить из мира природы, например прозрачные листы и гибкие пленки.

  6. Полимеры обычно производятся из нефти, но не всегда. Многие полимеры состоят из повторяющихся элементов, полученных из природного газа, угля или сырой нефти. Но повторяющиеся элементы строительных блоков иногда могут быть сделаны из возобновляемых материалов, таких как полимолочная кислота из кукурузы или целлюлоза из хлопкового пуха.Некоторые пластмассы всегда делались из возобновляемых материалов, таких как ацетат целлюлозы, используемый для рукояток отверток и подарочной ленты. Когда строительные блоки могут быть более экономичными из возобновляемых материалов, чем из ископаемого топлива, либо старые пластмассы находят новое сырье, либо вводятся новые пластмассы.

  7. Полимеры могут быть использованы для изготовления предметов, которые не имеют альтернативы из других материалов.Из полимеров можно получать прозрачные водонепроницаемые пленки. ПВХ используется для изготовления медицинских трубок и пакетов для крови, которые продлевают срок хранения крови и продуктов крови. ПВХ безопасно доставляет воспламеняющийся кислород по негорючим гибким трубкам. А антитромбогенный материал, такой как гепарин, можно включать в гибкие катетеры из ПВХ для операций на открытом сердце, диализа и сбора крови. Многие медицинские устройства используют полимеры для обеспечения их эффективного функционирования.

Управление твердыми отходами

Обращаясь ко всем превосходным свойствам полимеров, не менее важно обсудить некоторые проблемы, связанные с материалами.Большинство пластмасс разрушаются при ярком солнечном свете, но никогда полностью не разлагаются при захоронении на свалках. Однако другие материалы, такие как стекло, бумага или алюминий, также не разлагаются на свалках. Однако некоторые биопластики разлагаются до углекислого газа и воды ТОЛЬКО на специально разработанных предприятиях по компостированию пищевых отходов. Они не разлагаются при других обстоятельствах.

Для 2005 1 характеристика твердых бытовых отходов EPA перед переработкой в ​​США показала, что пластмассы составляют 11.8 процентов нашего мусора по весу по сравнению с бумагой, которая составляла 34,2 процента. Стекло и металлы составили 12,8 процента по весу. А дворовая обрезка составила 13,1 процента от массы твердых бытовых отходов. Пищевые отходы составили 11,9 процента твердых бытовых отходов. Характеристики, которые делают полимеры такими привлекательными и полезными, легкие и практически безграничные физические формы многих полимеров, разработанных для обеспечения определенного внешнего вида и функциональности, делают вторичную переработку после потребителя сложной задачей. Когда можно собрать достаточное количество использованных пластиковых предметов, компании разрабатывают технологию переработки использованного пластика.Уровень переработки всех пластиков не так высок, как хотелось бы. Но коэффициент рециркуляции 1170 000 000 фунтов бутылок из полиэстера, 23,1%, переработанных в 2005 г., и 953 000 000 фунтов бутылок из полиэтилена высокой плотности, 28,8%, переработанных в 2005 г., показывает, что при наличии критической массы определенного материала переработка может быть коммерческий успех 2 .

Заявки на переработку пластмасс растут с каждым днем. Переработанный пластик можно смешивать с первичным пластиком (пластиком, который ранее не обрабатывался) без ущерба для свойств во многих областях применения.Из переработанного пластика делают полимерную древесину для использования в столах для пикника, заборах и на открытых игровых площадках, что обеспечивает низкие эксплуатационные расходы, отсутствие осколков продуктов и экономию натуральной древесины. Пластик из бутылок с безалкогольными напитками и водой может быть превращен в волокно для производства ковров или из новых бутылок для еды. Переработка по замкнутому циклу действительно имеет место, но иногда наиболее ценное использование переработанного пластика - это применение, отличное от первоначального.

Альтернативой для пластмасс, которые не перерабатываются, особенно загрязненных, таких как использованная пищевая пленка или подгузники, может быть система преобразования отходов в энергию (WTE).В 2005 году 13,6% твердых бытовых отходов США было переработано в системах WTE 1 . Когда местные жители решают использовать системы переработки отходов в энергию для обращения с твердыми отходами, пластик может стать полезным компонентом.

Контролируемое горение полимеров производит тепловую энергию. Тепловая энергия, производимая при сжигании пластиковых муниципальных отходов, не только может быть преобразована в электрическую, но также помогает сжигать влажный мусор. Бумага также выделяет тепло при горении, но не так сильно, как пластик.С другой стороны, стекло, алюминий и другие металлы не выделяют энергии при горении.

Чтобы лучше понять процесс сжигания, рассмотрим дым, исходящий от горящего предмета. Если бы кто-то зажег дым горящей пропановой горелкой, можно было бы заметить, что дым исчезает. Это упражнение показывает, что побочные продукты неполного сгорания все еще горючие. Правильное сжигание сжигает материал и побочные продукты первоначального сжигания, а также заботится об атмосферных выбросах и твердых выбросах для обеспечения общественной безопасности.

Некоторые пластмассы можно компостировать либо за счет специальных добавок, либо из-за структуры полимеров. Компостируемые пластмассы часто требуют более интенсивных условий для разложения, чем компостные кучи на заднем дворе. Для компостируемых пластиков рекомендуются коммерческие компостеры. В 2005 г. при компостировании 1 переработано 8,4% твердых бытовых отходов США.

Пластмассы также могут быть безопасно засыпаны землей, хотя ценный энергетический ресурс пластмасс в этом случае будет потерян для переработки или улавливания энергии.В 2005 г. 1 54,3% твердых бытовых отходов США приходилось на захоронение. Пластмассы используются для облицовки свалок, чтобы улавливать фильтрат и не загрязнять грунтовые воды. Не разлагающийся пластик помогает стабилизировать почву, так что после закрытия свалки земля может быть достаточно стабильной для полезных будущих покупок.

Полимеры влияют на каждый день нашей жизни. У этих материалов так много разнообразных характеристик и применений, что их полезность может быть измерена только нашим воображением.Полимеры - это материалы прошлых, настоящих и будущих поколений.

1 Агентство по охране окружающей среды США, «Твердые бытовые отходы в Соединенных Штатах, 2005 г. Факты и цифры, EPA530-R-06-011, октябрь 2006 г.
2 Американский химический совет,« 2005 г. Национальные постпотребительские пластмассы. Отчет об утилизации бутылок »

.

Смотрите также