Чем отличается ПВД от ПНД: свойства, прочность и выбор пакета

ПВД и ПНД — два вида полиэтилена, которые отличаются условиями синтеза, строением молекул и поведением в пакете. Первый получают при давлении 150–300 МПа, его плотность 0,91–0,93 г/см³, плёнка мягкая, гладкая и тянется. Второй синтезируют при 0,1–2 МПа, плотность выше — 0,94–0,97 г/см³, плёнка жёстче, матовая, громко шуршит и прочнее на разрыв, поэтому тот же объём держит при меньшей толщине.

Что такое ПВД и ПНД?

Оба материала — полиэтилен, то есть полимер этилена. Названия пришли из технологии: ПВД расшифровывается как полиэтилен высокого давления, ПНД — как полиэтилен низкого давления. В документах и на упаковке встречаются и другие обозначения: ПЭВД и ПЭНП для первого, ПЭНД и ПЭВП для второго. Буквы «НП» и «ВП» означают низкую и высокую плотность — то есть один и тот же материал называют то по давлению синтеза, то по плотности готового полимера.

Из-за этого возникает частая путаница: полиэтилен высокого давления имеет низкую плотность, а полиэтилен низкого давления — высокую. Если запомнить эту «перевёрнутую» пару, все маркировки читаются без ошибок. Подробно о том, что скрывается за аббревиатурой, рассказываем в статье о расшифровке ПВД.

Почему разное давление даёт разный материал?

При высоком давлении и температуре 200–260 °C реакция идёт по радикальному механизму. Молекулы растут неупорядоченно, от основной цепи отходят боковые ветви. Такие цепи не могут плотно уложиться рядом друг с другом, между ними остаётся свободное место. Отсюда меньшая плотность, мягкость и способность растягиваться: разветвлённые молекулы легче скользят относительно друг друга.

Катализаторы Циглера–Натта позволяют вести синтез при давлении в десятки и сотни раз ниже и при 120–150 °C. Цепи получаются почти без ветвей, линейными. Они укладываются плотно и упорядоченно, материал становится жёстче и плотнее, а плавится примерно на 20 градусов позже. Плотная упаковка молекул и даёт жёсткому полиэтилену высокую прочность на разрыв при малой толщине.

Какой пакет прочнее — из ПВД или ПНД?

У каждого материала своя прочность, и сравнивать их нужно по нагрузке. ПНД сильнее на разрыв: пакет из него держит большой вес при толщине 8–14 мкм и почти не вытягивается под грузом. Но сильное растяжение он переносит хуже — если плёнку перегрузить, она лопается.

Мягкий полиэтилен работает иначе. Плёнка тянется, принимает форму содержимого и рвётся только в том месте, где её растянули до предела. Острые углы коробок, обломки и ветки ей менее опасны: материал сначала подаётся, а уже потом поддаётся. Поэтому для тяжёлого и колючего мусора берут толстую мягкую плёнку, а для лёгкого бытового — тонкую жёсткую.

Разницу хорошо видно по двум мешкам одного размера. Мешок 120 л размером 70×110 см из ПНД толщиной 14 мкм весит около 20,5 г, а из ПВД толщиной 30 мкм — около 42,5 г. Оба рассчитаны на один объём, но более толстый вдвое тяжелее по массе плёнки и тянется под острым мусором, а тонкий легче и компактнее в рулоне. Сравнить можно на примере мешков 120 л из ПНД 14 мкм и мешков 120 л из ПВД 30 мкм. Как считать массу любого пакета, разобрано в статье о весе полиэтиленового пакета.

Как отличить ПВД от ПНД на ощупь?

Лабораторный анализ для этого не нужен: материал пакета определяют руками за минуту. Возьмите пакет, сомните его, потяните и посмотрите на просвет.

• Звук. ПНД при сминании громко шуршит, почти хрустит. ПВД шуршит глухо и мягко.
• Поверхность. Мягкий полиэтилен гладкий, скользкий, часто прозрачный или глянцевый. Жёсткий матовый и слегка шершавый, даже бесцветный выглядит мутным.
• Растяжение. Полоску мягкого полиэтилена можно заметно вытянуть, прежде чем она порвётся. Жёсткий почти не тянется и рвётся почти сразу.
• Жёсткость. Мягкая плёнка обтекает предмет, жёсткая держит форму и заломы.
• Толщина. Тонкие фасовочные пакеты в 6–10 мкм почти всегда из ПНД, толстые мешки больше 40 мкм — из ПВД.

Есть и третий материал — ПСД, полиэтилен среднего давления. По свойствам он лежит между ПВД и ПНД, в каталоге его используют для мешков 15–40 мкм. Плёнку из смеси разных полиэтиленов на ощупь отличить сложнее, но звук и растяжение всё равно подскажут, какой материал в ней преобладает.

Какой полиэтилен выбрать для пакета?

Выбор зависит от того, что будет внутри и как пакет будут нагружать. Простое правило: тяжёлое, колючее и объёмное — в ПВД, лёгкое и мелкое — в ПНД.

Для фасовки продуктов почти всегда берут ПНД толщиной 8 и 10 мкм: в рулонах по 100 и 300 штук и в евробоксах по 1000 штук. Например, фасовочные пакеты ПНД 24×37 см 8 мкм весят около 1,35 г за штуку. Для морозилки подходят пакеты для заморозки ПНД 25×32 см 14 мкм. Какая толщина фасовки нужна под разные продукты, показано в статье о толщине фасовочного пакета, а как подобрать микроны для мусорного мешка — в статье о плотности мешков для мусора.

Что значит маркировка на пакете?

На мешках и пакетах материал указывают буквами в названии или на этикетке рулона. Если написано «ПВД» или «ПЭВД», это мягкий полиэтилен высокого давления. «ПНД» или «ПЭНД» — жёсткий полиэтилен низкого давления. «ПСД» — среднее давление. Рядом обычно стоят объём в литрах, размер в сантиметрах и толщина в микронах.

Толщину читают вместе с материалом. Мешок из ПНД 14 мкм и мешок из ПВД 30 мкм на одни 120 л близки по задаче, хотя цифры отличаются вдвое. Сравнивать мешки только по микронам без материала — значит ошибиться: 14 микрон жёсткой плёнки нельзя считать хуже 30 микрон мягкой, это разные плёнки с разными свойствами. Мешки из мягкого полиэтилена толщиной 25–120 мкм и объёмом от 30 до 480 л собраны в одной витрине, а фасовочные пакеты из всех трёх видов полиэтилена — в разделе фасовочных пакетов.

Коротко о том, чем отличается ПВД от ПНД в повседневной работе с пакетами. Мягкий выбирают, когда важны растяжение, прозрачность и хорошая печать: для тяжёлых мешков, пакетов с рисунком, плёнки под садовый и строительный мусор. Жёсткий выбирают, когда нужна прочность при минимальной толщине и малой массе: для фасовки, кухонных и офисных мешков, рулонов на сотни штук. Ни один из материалов не лучше другого в целом — каждый сильнее в своей задаче.

Вопрос-ответ