پلی اتیلن یک ماده مصنوعی ساخته شده به دست بشر است و معروف و پر کاربرد ترین ماده ای است که در مجموعه پلاستیک ها (پلیمر-پلی الفین) طبقه بندی می گردد. این ماده با نام انگلیسی Polyethylene و مختصر شده PE در بازار جهانی معزوف بوده و خرید و فروش می گردد.
متداول ترین نوع های پلی اتیلن عبارتند از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) و پلی اتیلن های متقاطع (XLPE و PEX) که دارای کاربرد های خاص و غیر عمومی است. البته پلی اتیلن ها دارای خانواده گسترده تری است که ویژگی ها و طبقه بندی انواع پلی اتیلن بر اساس مشخصات ساخت پلی اتیلن، درجه چگالی آن و درجه انشعاب کربن به کربن متفاوت است.
ما در این مطلب با استفاده از دانش فنی، تجربی و علمی متخصصان این حوزه به بررسی دقیق انواع پلی اتیلن، کاربرد های آن، ویژگی و خواص، سطح اتمی، فرآیند تولید و تشکیل و غیره با زبان تخصصی و عامیانه اطلاعاتی مفیدی و کاملی را در دسترس شما قرار می دهیم. در صورتی که هیچ اطلاعاتی از پلی اتیلن ها ندارید یا به دنبال کسب اطلاعات بیشتر و تخصصی در این زمینه هستید، این مطلب جامع از هر جهت نیاز شما را برطرف خواهد کرد.
شرکت بسپار نگار به صورت تخصصی از سال ۱۳۷۶ در حال فعالیت در زمینه تولید و چاپ بسته بندی های پلی اتیلنی است و قادر به تولید انواع فیلم پلی اتیلن در گرید های متنوع و ارائه خدمات چاپ، لمینت، دوخت و پاکت سازی است.
به طور کلی تمامی خدمات تولید و چاپ رول و بسته بندی های انعطاف پذیر بر پایه پلی اتیلن توسط شرکت بسپار نگار با بهترین قیمت و کیفیت پشتیبانی می گردد.
بسپار نگار تولید کننده انواع نایلون بر پایه مواد اولیه پلی اتیلنی سبک و سبک خطی و تولید کننده انواع نایلکس بر پایه مواد اولیه پلی اتیلنی سنگین یا ترکیب با پلی اتیلن سبک، برای کسب اطلاعات بیشتر روی لینک ها کلیک کنید.
پلی اتیلن یکی از مصرفی ترین نوع های پلیمر گرمانرم است که در صورت قرار گرفتن در برار حرارت معین نقطه ذوب به حالت مایع و با رسیدن دما به نقطه انجماد حالت جامد پیدا می کند. به همین دلیل هم دامنه کاربری بسیار گسترده و فراوانی برای تولید بی شمار محصول را در بر می گیرد. که از بسته بندی های بسیار نازک چند میکرونی تا گالن های چندین لیتری مایعات را شامل می شود.
پلی اتیلن (PE) یک پلیمر آلی است که از پلیمریزاسیون زیر واحدهای مونومر ساخته می شود. فرمول شیمیایی پلی اتیلن (C2H4)n است. پلی اتیلن ترکیبی از پلیمرهای مشابه اتیلن با مقادیر مختلف n است. یک مولکول پلی اتیلن معمولی می تواند حاوی بیش از ۵۰۰ زیر واحد اتیلن باشد. به همین دلیل هم پلی اتیلن معروف ترین پلی الفین است.
پلی اتیلن خواص مکانیکی، حرارتی، شیمیایی، الکتریکی و نوری بسیار خوبی نسبت به دیگر پلیمر ها دارد. ارزان، انعطاف پذیر، و از نظر الکتریکی و شیمیایی مقاوم است.
مطلب مرتبط : پلی الفین ها چیست؟ بررسی کاربرد، ویژگی، فرآیند تولید و خواصر، برای کسب اطلاعات بیشتر روی لینک کلیک کنید.
پلی اتیلن پرمصرف ترین پلاستیک موجود در جهان می باشد زیرا می توان آن را به هر شکلی برای محصولات انعطاف پذیر (رول پلی اتیلن) یا حتی محصولات سخت و قوی تولید و پردازش کرد. برای تولید انواع لوله ها و مخازن چندین لیتری مایعات و حتی برای بسته بندی های انعطاف پذیر مواد غذایی و خوراکی و بی شمار مصارف دیگر می توان از آن استفاده کرد.
اولین نکته در ارتباط با مواد اولیه پلی اتیلنی این است که مونومر اتیلن به طور طبیعی هم در گاز طبیعی و هم به عنوان جزئی از نفتا وجود دارد، بنابراین بخشی از یک بشکه نفت که نمی تواند به بنزین یا نفت تصفیه شود برای تولید مواد اولیه پلی اتیلنی مورد مصرف قرار می گیرد. بنابراین اکنون می دانید که همبستگی بین هزاران بشکه نفت و کیسه های پلاستیکی مواد غذایی فقط اخبار جعلی هستند و همه ما فکر می کنیم از همان نفتی که بنزین و سوخت تولید می گردد محصولات پلی اتیلنی تولید می شود.
پلی اتیلن متعلق به دسته ای از مواد پلیمری است که از فرآورده های فرعی پالایشگاه هیدروکربن نفت ساخته می گردد. گاز اتیلن به طور خاص برای ساخت پلی اتیلن استفاده می شود و به گروه نفتا از مواد مشتق شده از نفت طبیعی به همراه پروپن (پروپیلن؛ C3H6)، بوتن (C4H8)، بنزن و زایلن و غیره تعلق دارد. اتیلن یک محصول ثانویه تولید شده از فرآیند ترک خوردگی نفت یا گاز طبیعی است که برای تولید سوخت های احتراق مدرن استفاده می شود. پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی وینیل کلراید (PVC) و نایلون نیز از این دسته هستند.
برای تولید پلی اتیلن، ماده اولیه گاز اتیلن تحت دماها، فشارها و کاتالیزورهای موجود واکنش نشان می دهد که با هم باعث پلیمریزاسیون ترکیب اتیلن می شوند. دمای سنتز پلی اتیلن از ۱۵۸ درجه فارنهایت (۷۰ درجه سانتیگراد) تا ۵۷۲ درجه فارنهایت (۳۰۰ درجه سانتیگراد) متغیر است. فشارهای رایج از ۹٫۸ اتمسفر (۱۴۴ psi) تا ۲۹۶ اتمسفر (۴۳۵۰ psi) متغیر است. و کاتالیزور Ziegler-Natta که به نام محققان اولیه PE نامگذاری شده است، پرمصرف ترین کاتالیزور است.
بسته به جزئیات واکنش پلیمریزاسیون، نتیجه پلی اتیلن با درجه خاصی از انشعاب، چگالی و پیوند مولکولی خواهد بود که محصول حاصل را در یکی از طبقه بندی های مختلف PE قرار می دهد.
استانداردترین و پرکاربردترین طبقه بندی رزین پلی اتیلن عبارتند از:
تفاوت پلی اتیلن سبک (LDPE) و پلی اتیلنی سنگی (HDPE) چیست؟
متداول ترین پلی اتیلن ها که در هر مکانی با نگاهی ساده به اطراف می توانید یکی از محصولاتی که با آن ها تولید شده اند را مشاهده کنید عبارتند از پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE)، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و در آخر پلی اتیلن های متقاطع (XLPE و PEX) که به نسبت سه گزینه اتول مصرف بسیار محدود تری دارند.
پلی اتیلن با چگالی متوسط (MDPE)، پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE)، پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار کم (ULMWPE) و پلی اتیلن کلر (CPE) یا مواد اولیه های منسوخ شده هستند یا بسیار محدود در صنایع خاص با کاربرد های خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع مختلف پلی اتیلن از نظر خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوت است و همچنین هر گونه افزودنی باعث تثبیت ویژگی خاصی می گردد که در طول روند تولید با مواد اولیه مخلوط می گردد. افزودنی های پلی اتیلن می توانند ظاهر پلی اتیلن را با افزودن رنگ ها تغییر دهند، چکش خواری آن را از طریق نرم کننده ها افزایش دهند، محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و آب و هوا را با آنتی اکسیدان ها فراهم کنند و مقاومت آن را در برابر آتش و رشد میکروبی افزایش دهند.
مواد افزودنی اغلب در طول روند تولید برای اصلاح بیشتر و ارائه برخی از ویژگی های به خصوص به مواد اولیه PE افزوده می شود و اغلب برای مطابقت با نیازهای خاص یک برنامه کاربردی مورد نیاز مشتری درخواست می گردد.
پلی اتیلن بر اساس چگالی و انشعاب آن طبقه بندی می شود. سه نوع اصلی عبارتند از:
معرفی و بررسی انواع پلاستیک و کاربرد آنها، برای کسب اطلاعات بیشتر روی لینک کلیک کنید.
پلی اتیلن ها بسیار سخت و طی بازه زمانی بسیار طولانی مدت در محیط زیست تجزیه می گردد. می تواند صدها سال در محل دفن زباله باقی بماند و هیچ تغییری نکند. اما به راحتی بازیافت می شود و ضایعات پلی اتیلن را می توان ذوب کرده و مجددا برای کاربرد های متنوع استفاده کرد.
پلی اتیلن عایق حرارتی، صوتی، گرما، سرما، رطوبت بسیار خوب و غیر قابل نفوذ پذیری است و در برابر مواد سوزاننده مقاوم است. تقریباً نشکن است و به مین دلیل هم برای کاربرد های حساس قابل اعتماد و مصرف است و در هر شرایط محیطی از گرمای شدید تا سرمای شدید قابل مصرف می باشد.
مشخصات و خواص پلی اتیلن کاملاً به نحوه پردازش رزین و افزودنی های موجود در آن بستگی دارد. جزئیاتی مانند چگالی، وزن مخصوص، وزن مولکولی، حداکثر و حداقل دما، حساسیت شیمیایی، دوام فیزیکی و حالت آمورف کلی آن در مقابل حالت کریستالی، همگی بر اساس درجه انشعاب پلی اتیلن و پردازش خاص آن متفاوت هستند و باعث ایجاد ویژگی و خواص منحصر به فردی در محصول تولید شده نهایی می گردد.
هنگامی که پلی اتیلن بین پلاستیک ها و سایر انواع مواد پلیمری و حتی رزین های غیر پلیمری به طور کلی مقایسه می شود، پلی اتیلن به عنوان یک ماده اولیه بادوام، مقاوم در برابر ضربه، پارگی و قطره، و مقاوم در برابر خوردگی شیمیایی، زنگ زدگی و هوازدگی معروف می باشد. هنگامی که پلی اتیلن با افزودنی کربن سیاه یا دی اکسید تیتانیوم ساخته می شود، در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش نور خورشید نیز مقاوم می شود و برای استفاده در فضای باز در طولانی مدت مناسب می گردد.
از نظر استحکام شیمیایی، پلی اتیلن سازگاری شیمیایی قابل توجه ای دارد و بسته به ماده شیمیایی مورد استفاده، می تواند به طور قابل توجهی از سایر مواد، حتی فلزات، مقاوم تر باشد.
پلی استر چیست و چه کاربری دارد و بررسی تفاوت های آن با پلی اتیلن را در لینک مشاهده کنید.
حداکثر دمای نگهداری به با توجه به کرنش پلی اتیلن با چگالی و افزودنی های متفاوت خاص و همچنین مواد افزودنی و مشخصات طراحی بستگی دارد. HDPE معمولاً به دمای سرویس پایدار ۱۰۰ درجه فارنهایت، با حداکثر افزایش به ۱۲۰ درجه فارنهایت تا ۱۳۰ درجه فارنهایت درجه بندی می شود. XLPE به دمای سرویس پایدار ۱۰۰ درجه فارنهایت، با حداکثر افزایش به ۱۳۰ درجه فارنهایت تا ۱۴۰ درجه فارنهایت درجه بندی شده است. حداکثر درجه حرارت LDPE حدود ۱۱۰ درجه فارنهایت است. توجه داشته باشید که این مقادیر برای دمای نگهداری و عملیات مداوم هستند، نه دمای ذوب مواد.
ویژگی های اضافی پلی اتیلن شامل وزن سبک، قابل مانور، قالب گیری و با هزینه تولید بسیار پایین است که از نظر قیمت خرید، نصب و عمر مفید، مقرون به صرفه است.
پلی اتیلن یکی از پرمصرف ترین انواع مواد پلاستیکی در جهان از نظر فراوانی عرضه و تقاضا بازار، حجم تولید و تنوع در بین محصولات به دست آمده از آن است. رزین های پلی اتیلن در قالب گیری دمشی، قالب گیری چرخشی یا فرآیندهای اکستروژن به روش فشار برای تولید طیف گسترده ای از محصولات پلی اتیلن بی شمار در صنایع و کاربردها استفاده می شود. کشاورزی، فرآوری شیمیایی، محصولات مصرفی، مراقبت های بهداشتی و دارویی، لوله کشی، حمل و نقل کالا، لجستیک و ذخیره سازی چند نمونه از صنایعی هستند که از پلی اتیلن استفاده می کنند.
از اصلی ترین کاربرد های پلی اتیلن در صنعت فیلم های انعطاف پذیر برای تولید و چاپ انواع بسته بندی های منعطف در کاربرد های بسته بندی مواد غذایی، بسته بندی محصولات بهداشتی و آرایشی، بسته بندی لوازم یدکی و قطعات خودرو، بسته بندی انواع کالا و محصولات و بی شمار کاربرد دیگر مورد مصرف قرار می گیرد.
برای تولید و چاپ بسته بندی های انعطاف پذیر از پلی اتیلن های سبک (LDPE)، پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) و پلی اتیلن سنگین (HDPE) استفاده می گردد که در ادامه به صورت گزینه ای با قید نوع مواد اولیه به بررسی کاربرد های آن پرداخته ایم.
بسته بندی های انعطاف پذیر که با مواد اولیه پلی اتیلنی تولید می گردد و هر روزه همه ما با آن ها در ارتباط هستیم و برای همه ما شناخته شده است شامل موارد زیر می گردد.
دامنه کاربری مواد اولیه پلی اتیلنی در صنعت بسته بندی های منعطف بسیار وسیع می باشد، تلاش کردیم تا در موارد بالا متداول ترین محصولات پلی اتیلنی که همه ما از آن ها مصرف می کنیم را نام ببریم تا هر چه بهتر با کاربرد های پلی اتیلن آشنا گردید.
پلی اتیلن ها یکی از پلیمر های فود گرید است، شاید از خودتان بپرسید که فود گرید چیست؟ فود (Food) به معنای غذا و گرید (Grade) به معنای درجه می باشد. بدین ترتیب فود گرید به معنای محصولات بسته بندی ای است که درجه کاربری برای تماس مستقیم با مواد غذایی را داشته باشد و از هر لحاظی نکات بهداشتی را پشتیبانی کند.
با در نظر گرفتن اینکه پلی اتیلن ها امکان تماس مستقیم با مواد غذایی و دیگر کالا های بهداشتی را بدون ایجاد مشکل را دارد، پلی اتیلن ها در بسته بندی های زیر قابل مصرف می باشد.
پلی اتیلن و پلی پروپیلن هر دو پلاستیک هایی هستند که از پلیمرها تشکیل شده اند. بیشتر پلیمرها ممکن است به اجزای مجزا تقسیم شوند که به عنوان بلوک های سازنده پلیمر عمل می کنند. که به آن واحدها مونومر می گویند. واحد مونومر پلی اتیلن، اتیلن است در حالی که واحد مونومر پلی پروپیلن، پروپیلن است. تمایز اولیه بین پلی اتیلن و پلی پروپیلن این است که پلی اتیلن با پلیمریزاسیون واحدهای مونومر اتیلن تولید می شود، در حالی که پلی پروپیلن با پلیمریزاسیون واحدهای مونومر پروپیلن تولید می شود.
توضیحات کامل تفاوت پلی اتیلن (PE) و پلی پروپیلن (PP) به طور کامل در مقاله ای دیگر قرار گرفته است. برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله جامع تر مراجعه کنید.
پلی اتیلن و پروپیلن ها مزایای قابل مقایسه و مشابه ای ای دارند. علاوه بر انعطاف پذیری، نسبت به ضربه نیز مقاوم هستند، به این معنی که استحکام در هنگام استفاده از این پلیمرها نگران کننده نیست. علاوه بر این، هر دو پلیمر مقاوم در برابر حرارت هستند و حداقل تولید گاز های سمی و مشکل زا برای سلامت افراد دارند. در صورت استفاده از پلاستیک برای ظروف غذا و نوشیدنی، سمیت کم آنها یکی دیگر از مواردی است که باید مورد توجه قرار گیرد.
در نهایت، هر یک از این پلاستیک‌ها قابل بازیافت هستند، که ممکن است برای کسب و کارهای آگاه از محیط زیست درگیر در تولید بسیاری از چیزهای موقت، مانند ظروف غذا و دیگر کالا های مصرفی سودمند باشد. چندین مزیت برای استفاده از این مواد پلاستیکی وجود دارد که شرکت ها باید قبل از انتخاب نهایی در نظر بگیرند.
پلی اتیلن پرمصرف ترین پلاستیک جهان برای ساخت کیسه های خرید، اسباب بازی ها و بطری های شامپو، نوشیدنی و مواد غذایی است.
پلی اتیلن دارای چندین مزایا است، بنابراین برای تولید اقلام پلاستیکی مختلف استفاده می شود.
علیرغم استفاده گسترده، پلی اتیلن دارای چند اشکال است که ممکن است تولیدکنندگان و مصرف کنندگان را از کاربرد آن منصرف کند. برخی از معایب آن شامل موارد زیر می گردد.
ویژگی های پلی اتیلن (PE) چیست؟ خواص فیزیکی و شیمیایی این پلاستیک شایسته شناسایی است زیرا ماده ای است که:
پلی اتیلن چه خواص ارزشمند دیگری دارد؟ چگالی آن از ۰٫۹۲ g/cm³ تا ۰٫۹۶ g/cm³ متغیر است. بسته به چگالی ذرات، پلاستیک های پلی اتیلن می توانند شفاف، نیمه شفاف یا سفید باشند. پلی اتیلن، ماده ای قابل احتراق است که در معرض دمای بالا به سرعت ذوب می شود.
خواص شیمیایی پلی اتیلن نیز قابل توجه است. ماده ای غیر سمی است که مواد مضر و بوی نامطبوع تولید نمی کند و آب، گاز یا میکروارگانیسم های بیماری زا را از خود عبور نمی دهد. مواد پلی اتیلن در برابر اسیدها و بازها نیز مقاوم است.
پلی اتیلن پلاستیکی با پتانسیل بسیار بالا، با توجه به خواص فوق العاده پلی اتیلن مانند مقاومت در برابر آسیب، خوردگی و آب، استفاده های جدیدی به طور مداوم از این ماده کاربرد های گسترده تری پیدا می کند. به همین دلیل کاربرد بسیار مهم و اجتناب ناپذیری در صنعت ساختمان و همچنین در صنایع دارویی، شیمیایی، غذایی و آرایشی دارد. بازار پلاستیک را نیز پلاستیک پلی اتیلن نرم تسخیر کرد که برای تولید بسته بندی، کیسه های پلاستیکی، فیلم های استرچ و کیسه های تبلیغاتی استفاده می شود.
پلی اتیلن با مجموع بیش از 90 میلیون تن متریک در سال، بزرگترین پلیمر تولید شده در سطح جهان است. از زمان کشف تصادفی آن در سال 1933، به یک ماده حیاتی برای زندگی مدرن تبدیل شده است. اولین محصول تجاری شده پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) بر اساس پلیمریزاسیون رادیکال آزاد بود. مدت کوتاهی پس از آن، شیمی پلیمریزاسیون جدید مبتنی بر کاتالیز کروم و کاتالیز زیگلر ناتا فضای محصول را گسترش داد. بهبود عملکرد پلیمر بر اساس کاتالیزورهای جدید و فناوری‌های کاربردی، تنوع استفاده‌ای را که امروزه می‌بینیم را ممکن ساخته است. این یک ماده ضروری برای انتقال نیرو، بسته بندی مواد غذایی، کالاهای مصرفی، الکترونیک، کالاهای خانگی، ذخیره سازی صنعتی، صنایع حمل و نقل است. پیشرفت در فناوری به بهبود عملکرد آن ادامه می دهد و پلی اتیلن را به کارآمدترین استفاده از منابع طبیعی نفت و گاز طبیعی تبدیل می کند.
پلی اتیلن اولین بار توسط شیمیدان آلمانی هانس فون پچمن ساخته شد که به طور تصادفی در سال 1898 و در حین حرارت دادن دیازومتان آن را تهیه کرد. هنگامی که همکارانش یوگن بامبرگر و فردریش تشرنر ماده سفید و مومی شکلی را که او به دست آورده بود توصیف کردند، متوجه شدند که حاوی زنجیره های بلند -CH2- است و آن را پلی متیلن نامیدند.
نقاط عطف بعدی در سنتز پلی اتیلن حول توسعه انواع مختلفی از کاتالیزور است که پلیمریزاسیون اتیلن را در دماها و فشارهای ملایم تر ترویج می کند. اولین آنها یک کاتالیزور مبتنی بر تری اکسید کروم بود که در سال 1951 توسط رابرت بنکس و جی پل هوگان در فیلیپس پترولیوم کشف شد. در سال 1953، کارل زیگلر، شیمیدان آلمانی، یک سیستم کاتالیزوری مبتنی بر هالیدهای تیتانیوم و ترکیبات آلی آلومینیومی ایجاد کرد که حتی در شرایط ملایم تر از کاتالیزور فیلیپس کار می کرد. با این حال، کاتالیزور فیلیپس هزینه کمتری دارد و کار با آن آسان‌تر است و هر دو روش در عمل صنعتی استفاده می‌شوند.
در پایان دهه 1950، هر دو کاتالیزور فیلیپس و زیگلر برای تولید HDPE استفاده می شدند. فیلیپس در ابتدا برای تولید محصول HDPE با کیفیت یکنواخت با مشکلاتی روبرو شد و انبارها را با پلاستیک غیرمشخصات پر کرد. با این حال، در سال 1957، زمانی که هولا هوپ، اسباب بازی متشکل از یک لوله پلی اتیلن مدور، در میان جوانان در ایالات متحده به یک مد تبدیل شد، به طور غیرمنتظره ای از ویرانی مالی جلوگیری شد.
