پلی اتیلن چیست؟ انواع پلی اتیلن و کاربردهای آن در تولید محصولات پلاستیکی

پلیمرها، بهترین ارمغان و نتجه نهایی خلاقیت و ابتکار بشری به شمار می‌آیند و به عبارت دیگر این دسته از مواد حاصل مشارکت نهایی و چندجانبه انسان در نتیجه به کارگیری از هوش و ذکاوت و استعداد فنی خودش می‌باشد که همانند دیگر انواع مواد، منشا آن‌ها از طبیعت است. به وجود آوردن پلیمرهای مختلف از ترکیب‌های متنوعی از عناصر امکان پذیر است تا تقریبا هر خاصیت مطلوبی را در محصول نهایی پدید آورد. در این میان ساده‌ترین ساختار و پرمصرف‌ترین پلیمر مربوط به خانواده پلی‌اتیلن‌ها می‌شود. در ادامه به معرفی انواع پلی اتیلن و کاربردهای آن در تولید محصولات پلاستیکی بیشتر می پردازیم.

راهنمای مطالعه

پلی اتیلن چیست؟

 پلی اتیلن پلیمری است که ساده ­ترین ساختار شیمیایی پایه را در قیاس با سایر پلیمرها داراست و بیشترین میزان مصرف را بین مواد پلیمری در اختیار دارد. برای اولین بار در سال ۱۹۳۳ پلی‌اتیلن سبک یا کم‌چگال (LDPE) در انگلستان ساخته شد و به دلیل اینکه عایق الکتریکی خوبی بود، مورد توجه قرار گرفت. تا اواسط دهه ۱۹۵۰ پلی‌اتیلن‌ها با همان روش اولیه و تحت فشار و دمای زیاد تولید می‌شدند و پلیمر حاصله شاخه‌ای و کم‌چگال بود. تا اینکه در سال ۱۹۵۳ با کشف کاتالیزورهای زیگلر – ناتا انقلابی در زمینه تولید پلی‌اتیلن صورت گرفت و نسل دوم این پلیمر به بازار عرضه شد. این نسل دارای مولکول‌های خطی و چگالی بیشتر و قطعات حاصله از آن خواص مکانیکی بالاتری را از خود نشان می‌داد که در فشار کم‌تری تولید می‌شد و برای انواع کاربرد‌ها مناسب بود. از این رو پلی‌اتیلن سنگین یا پرچگال (HDPE) نام گرفت. در اواسط دهه ۱۹۷۰ نسل سوم این خانواده تحت عنوان پلی‌اتیلن سبک خطی یا کم‌چگال خطی (LLDPE) به بازار عرضه شد که بزرگترین مزیت آن مقاومت بسیار بالای آن در برابر پارگی و شفافیت بیشتر نسبت به سایر پلی‌اتیلن‌ها بود.

از آن سال‌ها تا به حال، با پیشرفت هرچه سریع‌تر دانش فنی پلیمر و نیاز روزافزون بازار تولید برای استفاده از پلیمرها، تحولات اساسی در تولید کاتالیزورها و در نتیجه ایجاد پلی‌اتیلن‌های جدید مانند UHMWPE، MDPE ، پلی‌اتیلن‌های دوقله‌ای و … روی داده و بی‌توقف، پلی‌اتیلن‌هایی با خواص از پیش تعیین‌شده برای کاربردهای خاص به بازار عرضه می‌گردند.

پلی اتیلن از فرآیند پلیمریزاسیون مونومر اتیلنِ عمدتا حاصله از منابع نفتی حاصل می­شود. ساختار این پلیمر می توان در شکل زیر مشاهده کرد:

پلی اتیلن­ های تجاری را می­توان به سه دسته پرکاربرد پلی اتیلن سنگین یا پرچگال (HDPE)،  پلی اتیلن سبک یا کم­چگال (LDPE) و پلی اتیلن سبک خطی یا کم­چگال خطی (LLDPE) تقسیم­ بندی کرد. با توجه به کاربرد بیشتر این سه نوع پلی اتیلن در تولید، در ادامه مطلب به معرفی خصوصیات و کاربردهای آنها می پردازیم.

از دیگر پلی اتیلن ­ها نیز می­توان به  پلی اتیلن میان­چگال (MDPE)،  پلی اتیلن بسیار کم­چگال (VLDPE)،  پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) و  پلی اتیلن شبکه ای (PEX یا XLPE) اشاره نمود. 

 

پلی اتیلن سنگین و کاربردهای آن در تولید محصولات پلاستیکی

 پلی اتیلن سنگین یا پرچگال (HDPE) عمدتا دارای مولکول­ های خطی و بدون شاخه و به همین دلیل از درصد بلورینگی بالایی برخوردار می­باشد که موجب می­شود چگالی این نوع  پلی اتیلن نسبت به سایر پلی اتیلن ­ها بیشتر باشد (در حدود  0.97 – ۰٫۹۴). از این رو، بیشترین میزان سفتی و کم­ترین مقدار نفوذپذیری در میان  پلی اتیلن­ های تجاری به این دسته تعلق میگیرد.

خصوصیات پلی اتیلن سنگین موجب می شود تا از این ماده برای تولید ظروفی از قبیل بطری­ های شیر و مواد شوینده، سطل­ها، بشکه و مخازن نگهداری مواد شیمیایی استفاده شود. نفوذپذیری کم، سفتی و مقاومت خوب در برابر خوردگی باعث می­شود که این ماده در ساخت انواع لوله­ های انتقال آب، فاضلاب و گاز طبیعی مورد استفاده واقع گردد. استحکام کششی خوب  پلی اتیلن­ های پرچگال از ویژگی­ های مناسب برای تهیه فیلم­ هایی است که برای مدت کوتاه تحت بار قرار می­گیرند؛ مانند کیسه­ های حمل میوه و کیسه­ های زباله.

از دیگر کاربرد های این نوع  پلی اتیلن می­توان به استفاده در تولید لوازم آشپزخانه، انواع سینی ­ها و جعبه­ های حمل میوه و بطری و به طور کلی تمامی قطعات تزریقی که نیاز به ویژگی خاصی ندارند (مثلا مقاومت حرارتی خیلی بالا، استحکام کششی و خمشی زیاد، مقاومت به خزش خیلی بالا و … ) اشاره نمود.

پلی اتیلن ها به عنوان موادی پرکاربرد در تولید محصولات پلیمری و پلاستیکی دارای گریدهای مختلفی می باشند. برای آشنایی با انواع مختلف پلی اتیلن، آگاهی از دیتاشیت و خصوصیات منحصر به فردشان و درنهایت اطلاع از آخرین قیمت مواد اولیه پلی اتیلن، پیشنهاد میکنیم به فروشگاه ما سر بزنید و برای مشاوره با کارشناسان ما در تماس باشید. مشاهده فروشگاه واحد فروش

پلی اتیلن سبک و کاربردهای آن در تولید محصولات پلاستیکی

پلی اتیلن سبک یا کم چگال (LDPE) دارای تعداد زیادی شاخه­ های بلند و کوتاه در زنجیره پلیمری است که مانع از بلورسازی می شوند. به همین دلیل، این نوع  پلی اتیلن از چگالی به نسبت کمتری برخوردار است (در حدود  0.94 – ۰٫۹۰). قطعات تزریقی حاصل از  پلی اتیلن کم­چگال معمولا نسبتا شفاف بوده و در تماس با دست تا حدودی چرب هستند و امکان مهاجرت مواد به سطح در آن­ها وجود دارد. همچنین محصولات حاصله از این نوع  پلی اتیلن نرم هستند.

 فیلم­ های تولیدشده از این نوع  پلی اتیلن بر اثر کشش به طور یکنواخت تغییر شکل می­دهند و ممکن است نواحی کشیده شده کمی سفید شوند. این فیلم ­ها قبل از پارگی تغییر شکل قابل­توجهی پیدا می­کنند و پس از آن نیز پارگی به راحتی اتفاق نمی­افتد. این  پلی اتیلن به دلیل داشتن ساختار شاخ های فرآیندپذیری خوب، استحکام مذاب زیاد و ویسکوزیته به نسبت کمی دارند که این ویژگی ها برای تولید فیلم­ های دمشی (Film Blowing) مناسب هستند. در واقع بیش از نیمی از مصرف  پلی اتیلن سبک  به این فرآیند اختصاص دارد.

از این ماده برای تولید فیلم­ های بسته­ بندی کالا های تجاری سبک و کوچک، آستر پوشک بچه، فیلم­ های بسته ­بندی جمع ­شونده، فیلم­ های کشاورزی و پوشش گلخانه ای، پاکت­ های چندلایه شیر و آبمیوه، عایق­کاری سیم و کابل، لوله­ های منعطف استفاده می­شود؛ همچنین قطعات تزریقی حاصل از این نوع  پلی اتیلن نرم و چقرمه می­باشد و برای تولید ظروف فشاری مانند تیوپ لوازم آرایشی و بهداشتی نظیر خمیردندان و کرم و همچنین درب پلاستیکی قوطی­ های رب و روغن نباتی مناسب می­باشند.

پلی اتیلن سبک خطی و کاربردهای آن در تولید محصولات پلاستیکی

پلی ­اتیلن سبک خطی یا کم­ چگال خطی (LLDPE) دارای زنجیر هایی است که ساختار خطی دارند و گروه­ های کوتاه آلکیلی، به صورت شاخه­ هایی به آن متصل می­باشند. وجود شاخه تا حدودی مانع تشکیل بلور می­شود و در نتیجه چگالی این نوع پلی ­اتیلن را نسبت به پلی ­اتیلن پرچگال می­کاهد (در حدود  0.94 – ۰٫۹۰).

قطعات قالبگیری شده از این ماده تا حدودی مه ­گون و سفید هستند و در تماس با دست کمی چرب بوده و ممکن است مقداری مهاجرت مواد به سطح در آن دیده شود. فیلم­ های نازک پلی اتیلن کم­چگال خطی کاملا شفاف و در برابر پارگی و سوراخ­ شدگی بسیار مقاوم هستند. بیشترین میزان مصرف این ماده برای تولید فیلم می­باشد که می­توان به کیسه­ های زباله، سلفون، بسته بندی­ های مواد غذایی اشاره کرد. همچنین با اکستروژن کردن این ماده می­توان عایق­ های سیم و کابل منعطف و از تزریق ماده مذکور می­توان درپوش انواع ظروف، مخازن منعطف نگهداری مواد غذایی و شیمیایی تولید کرد.