بررسی انواع پلی اتیلن سنگین و سبک

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

بررسی انواع پلی اتیلن سنگین و سبک

پلی اتیلن یک پلیمر ترموپلاستیک کریستالی متغیر است که کاربردهای بسیار متنوعی دارد. در این بخش قصد داریم تا به معرفی  انواع پلی اتیلن و بررسی پلی اتیلن سنگین و سبک خطی و کاربردهای هر یک می پردازیم.

در ابتدا باید بگوییم که پلی اتیلن یکی از پرمصرف ترین پلاستیک های تولید شده است که سالانه ده ها میلیون تن در سراسر جهان تولید می شود. پلی اتیلن ها انواع گوناگون با کاربردهای خاص دارند. 

بطور مثال، LDPE در کیسه های دسته دار استفاده می شود، HDPE در تجهیزات ساخت و ساز مانند لوله های انتقال آب، و UHMW در مواردی مانند تجهیزات پزشکی و جلیقه های ضد گلوله کاربرد دارد.

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

معرفی انواع پلی اتیلن سنگین و سبک

رایج ترین طبقه بندی پلی اتیلن عبارت است از:

  • پلی اتیلن سبک کم چگالی (LDPE)
  • پلی اتیلن با چگالی کم (پلی اتیلن سبک یا LLDPE)
  • پلی اتیلن سنگین (HDPE)
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMW)

و انواع دیگر پلی اتیلن عبارتند از:

  • پلی اتیلن با چگالی متوسط ​​(MDPE)
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار کم (ULMWPE یا PE-WAX)
  • پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (HMWPE)
  • پلی اتیلن با چگالی بالا (HDXLPE)
  • پلی اتیلن (PEX یا XLPE)
  • پلی اتیلن با چگالی بسیار کم (VLDPE)
  • پلی اتیلن کلر (CPE)

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

پلی اتیلن سبک کم چگالی (LDPE) ماده ای بسیار منعطف با خواصی منحصر به فرد است که انعطاف پذیری بالا اما استحکام و کشش پایینی دارد.

پلی اتیلن سبک را بیشتر با نام نایلون می شناسیم که هر روزه در حال استفاده از آن هستیم. از معروف ترین محصولات نایلونی می توان کیسه های دسته دار موجود در فروشگاه ها را نام برد.

از کاربردهای نایلون:

 

پلی اتیلن با چگالی کم (پلی اتیلن سبک یا LLDPE) که مشابه LDPE است، اما خواص آن را با تنظیم اجزای فرمول میتوان تغییر داد، و فرآیند تولید آن نسبت به LDPE انرژی کمتری دارد. از این ساختار کریستالی بیشتر در پلاستیک کارتن های شیر، مواد شوینده لباسشویی، سطل های زباله و تخته های برش استفاده می شود.

پلی اتیلن سنگین (HDPE) را بیشتر با نام نایلکس می شناسید که مهمترین کاربردهای آن عبارتند از :

  • کیسه نایلکسی دسته رکابی
  • کیسه فریزر
  • کیسه زباله
  • کیسه های فروشگاهی
  • برخی از بسته بندی های مواد غذایی کالا

 

پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMW) که وزن‌ مولکولی آن معمولاً بسیار بیشتر از HDPE است، و می توان آن را به نخ هایی با استحکام کششی چندین برابر بیشتر از فولاد تبدیل کرد و اغلب در جلیقه های ضد گلوله به کار می روند.

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

ویژگی های انواع پلی اتیلن 

پلی اتیلن بر اساس نوع روشی که پلاستیک به گرما پاسخ می دهد، به عنوان یک ترموپلاستیک شناخته می شود. مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود به مایع تبدیل می شوند. یکی از ویژگی‌های مفید ترموپلاستیک‌ ها این است که می‌توان آن‌ها را تا نقطه ذوب خود گرم، سرد و مجدداً بدون تخریب قابل توجه دوباره گرم کرد.

ترموپلاستیک‌ها مانند پلی اتیلن به جای سوختن مایع می‌شوند، که این امر به آنها اجازه می‌دهد تا به راحتی قالب‌گیری شده و سپس بازیافت شوند. در مقابل، پلاستیک های ترموست را فقط یک بار می توان گرم کرد و برای بار دوم می سوزند و دقیقا به خاطر این ویژگی برای بازیافت بسیار ضعیف می باشند.

در جدول زیر به صورت جامع ویژگی های هر پلی اتیلن ذکر شده است که میتوانید به راحتی آنها را با یکدیگر مقایسه کنید: 

LDPELLDPEHDPE
چگالی، g/cm3۰٫۹۱-۰٫۹۲۵۰٫۹۴۱-۰٫۹۶۵۰٫۹۰-۰٫۹۱
مقاومت کششی، MPa۶۰۸۱۷۰
ماژول الاستیسیته، MPa۴۵۰۰۴۷۰۰۴۱۰۰
قدرت تسلیم، Mpa۴۰-۶۰۶۰-۸۰۵۰-۷۰
میزان سختی۲۷۵۳۱۵۲۹۵
چقرمگی ضربه (کیلوژول بر متر مربع)۱٫۴-۱٫۶۱٫۶-۱٫۹۱٫۴-۱٫۸
حداکثر دمای استفاده، درجه سانتیگراد۱۵۰۱۸۰۱۷۰

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

چگونگی تولید پلی اتیلن (PE) 

پلی اتیلن مانند سایر پلاستیک‌ ها، با تقطیر سوخت‌ های هیدروکربنی (به خصوص اتان) به گروه‌ های سبک‌ تر که برخی از آن‌ها با سایر کاتالیزورها که برای تولید پلاستیک ترکیب می‌شوند، تولید می شود.

پلی اتیلن بیشتر در حمل و نقل مواد غذایی استفاده می شود، و اگر استنشاق شود و یا به صورت بخار یا مایع در پوست یا چشم جذب شود، می تواند سمی باشد و به همین دلیل در استفاده از پلی اتیلن های مایع یا ذوب شده باید نهایت دقت را بکار گیرید.

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

تفاوت پلی اتیلن با پلی پروپیلن

در حال حاضر این دو متریال جزء پر مصرف ترین پلیمرها و هر دو پلی اولفین هستند، تصمیم گیری درباره انتخاب و بکارگیری هر کدام به کاربرد و نیاز شما بستگی دارد.

پلی اتیلن ها معمولا به دلیل انعطاف پذیری عالی، بیشتر برای فیلم ها و ورق های بسته بندی استفاده می شوند، از طرف دیگر پلی پروپیلن محکم تر از پلی اتیلن است؛ این در حالی است که هر دو پلیمر از نظر مقاومت شیمیایی عالی هستند، و هر دو در برابر اشعه ماوراء بنفش عملکرد ضعیفی دارند.

در جدول زیر به مقایسه مهمترین پلیمرها پرداخته ایم:

LDPELLDPEHDPE
نام کامل پلیمرپلی اتیلن کم چگالیپلی اتیلن با چگالی کم خطیپلی اتیلن با چگالی بالا
ساختاردرجه بالای انشعاب زنجیره کوتاه + انشعاب زنجیره بلنددرجه بالای انشعاب زنجیره کوتاهخطی (یا درجه پایین انشعاب زنجیره کوتاه)
کاتالیزور و فرآینداستفاده از پلیمریزاسیون رادیکال به روش لوله ای یا روش خودکار کلاواستفاده از کاتالیزور Ziegler-Natta یا کاتالیزور متالوسنکاتالیزور Ziegler-Natta در:
– پلیمریزاسیون تک مرحله ای
– پلیمریزاسیون چند مرحله ای یا کاتالیزور از نوع کروم یا فیلیپس
تراکم۰٫۹۱۰-۰٫۹۲۵ g/cm3۰٫۹۱-۰٫۹۴ g/cm3۰٫۹۴۱-۰٫۹۶۵ g/cm3
بلورینگیکم کریستالی و آمورف زیاد (کمتر از ۵۰-۶۰ درصد کریستالی)نیمه کریستالی، سطح بین ۳۵ تا ۶۰ درصدکریستالی بالا و آمورف کم (بیش از ۹۰٪ کریستالی)
مشخصات
  • انعطاف پذیر و شفافیت خوب
  • خواص مانع رطوبت خوب
  • قدرت ضربه بالا در دمای پایین
  • مقاومت عالی در برابر اسیدها، بازها و روغن های گیاهی
در مقایسه با LDPE، دارای:

  • استحکام کششی بالاتر
  • مقاومت در برابر ضربه و سوراخ شدن بالاتر
  • مقاومت شیمیایی عالی
  • استحکام کششی بالا
  • خواص مانع رطوبت عالی
  • سخت تا نیمه انعطاف پذیر
کد بازیافت
کاربردهای عمومیبسته بندی کوچک، فیلم ها، کیسه های زباله بطری های فشرده، قالب های اکستروژن و لمینت هاکیسه های با کارایی بالا، فیلم های بالشتک، فیلم های جداکننده لاستیک، آسترهای صنعتی، فیلم های الاستیک، کیسه های یخ، کیسه های بسته بندی تکمیلی و کیسه های زباله
    • توزیع وزن مولکولی نسبتاً باریک است، در قالب های تزریقی یا نخ های مسطح کاربرد دارد و نوع دوم
  • توزیع وزن مولکولی گسترده است، برای ساخت محصولات فیلم، محصولات پلاستیکی توخالی و لوله ها استفاده می شود

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

مزایای انواع پلی اتیلن سنگین و سبک (HDPE، LDPE، LLDPE) 

با توجه به اینکه از پلی اتیلن بیشتر برای فیلم های بسته بندی استفاده می شود، بهتر است بدانید که هر نوع پلی اتیلن چه مزیت هایی نسبت به دیگری دارد. 

پلیمرویژگی هاکاربرد فیلم بسته بندی
LDPE/LLDPE
  • وضوح خوب
  • موانع رطوبتی خوب
  • موانع گاز منصفانه
  • آب بندی حرارتی
  • بسته بندی کششی، بسته بندی کوچک
  • کیسه، کیسه نساجی، کیسه تشک، کیسه جوش، کیسه در یک جعبه، کیسه پوشاک، کیسه حمل و نقل
  • آستر کارتن، آستر صنعتی، آستر زباله و سطل سطل
  • بسته بندی حباب دار، فیلم پاکت نامه
  • روکش کردن
HDPE
  • مانع رطوبت خوب
  • مانع گاز منصفانه
  • مقاوم در برابر گریس و روغن
  • سفت تر از سایر فیلم های پلی اتیلن
  • قوی و مقاوم در برابر سوراخ شدن
  • کیف، کیسه های خرده فروشی
  • آستر کارتن و جعبه، آستر صنعتی
  • گونی حمل و نقل
  • مواد پاکت نامه مانند Tyvek
PP
  • شفافیت خوب، براقیت بالا
  • مانع رطوبت عالی
  • سد متوسط ​​گاز قابل بهبود با ترکیب با پوشش PVDC یا اکریلیک
  • استحکام کششی خوب
  • نقطه ذوب بالاتر از PE
  • بسته بندی سیگار، مواد غذایی، لوازم بهداشتی
  • بسته بندی کوچک
  • پوشک
  • بسته بندی استریل
PVC
  • وضوح عالی
  • نیمه تراوا به اکسیژن
  • سد خوبی برای روغن و گریس است
  • مقاوم در برابر سوراخ شدن
  • چسبیدن خوب
  • برخی از بسته بندی های کشسان و جمع شونده برای بسته بندی های صنعتی و پالت
  • تعدادی کیف و آستر
  • کیسه های خون، کیسه های I.V
  • بسته بندی گوشت قرمز تازه
  • نوار چسب، برچسب
PET
  • پاک کردن
  • خواص مکانیکی خوب
  • خواص حرارتی خوب
  • بسته های متالیزه
  • بسته بندی مایکروویو
  • بسته های آجری، بسته بندی سیگار
  • بسته بندی پزشکی، بسته بندی استریل برچسب
PVDC
  • سد رطوبت و گاز عالی
  • مقاوم در برابر گریس و روغن
  • بسته بندی خانگی
  • مانع لایه بر روی مواد دیگر مانند PP
EVOH
  • مانع گاز عالی است اما در صورت مرطوب شدن این خواص را از دست می دهد
  • چند لایه، همراه با پلی اتیلن اکسترود شده که دارای خواص مانع رطوبت خوبی است.
  • بسته بندی اتمسفر اصلاح شده
Nylon
  • مانع اکسیژن خوب
  • نیمه تراوا به دی اکسید کربن
  • نقطه ذوب نسبتاً بالا
  • مانع اکسیژن خوب
  • نیمه تراوا به دی اکسید کربن
  • نقطه ذوب نسبتاً بالا
EVA
  • چسبندگی عالی
  • مقاومت خوب در برابر ترک خمشی
  • خواص آب بندی حرارتی خوب
  • معمولاً در ترکیب با پلی اتیلن برای کاربرد کیسه در جعبه استفاده می شود
  • بسته بندی گوشت، مرغ و یخ

بیشتر بسته بندی هایی که روزانه استفاده می کنیم، تولید شده به صورت لمینتی با استفاده از چسب یا حرارت است.

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

بازیافت پلی اتیلن ها

LDPE و HDPE طبیعتاً تجزیه ناپذیر هستند و سهم قابل توجهی در تولید زباله های پلاستیکی در جهان دارند.

هر دو شکل پلی اتیلن سنگین و سبک قابل بازیافت هستند و برای تولید بطری برای اقلام غیر غذایی، پلاستیک برای کاربردهای خارج از منزل، سطل های کمپوست و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع پلی اتیلن | پلی اتیلن سنگین | پلی اتیلن سبک | کاربرد پلی اتیلن

 

منبع: omnexus.specialchem & creativemechanismS

اشتراک گذاری این مقاله

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

جستجو در سایت


آخرین مقالات


برچسب ها


مشاهده نمونه کارها