پلی اتیلن و موارد کاربرد آن
امروزه شاهد تولید انبوه انواع پلی اتیلن polyethylene در صنعت، به عنوان یکی از انواع پلاستیک در دنیا هستیم. این محصول را می توان نوعی پلیمر با قابلیت ارتجاعی در گرما یا ترموپلاستیک با ساختار کریستال نرم به شمار آورد که به جهت تنوع و گستردگی بالای آن در میان پلیمرها، از ویژگی ها و کاربردهای مختلفی برخوردار است.
پلی اتیلن ها را می توان بر اساس چگالی به گروه های مختلفی همچون پلی اتیلن سبک، سنگین و سبک خطی تقسیم بندی نمود. این محصول به علت سمی نبودن، در صنعت مواد غذایی بسیار پر کاربرد خواهد بود.خواص ترموپلاستیک پلی اتیلن سبب تغییر حالت آن به شکل مایع، بعد از رسیدن به نقطه ذوب می شود و از ویژگی ارتجاعی برخوردار است. این ماده کاربرد فراوانی در صنعت پلاستیک دنیا به جهت داشتن ساختار کریستالی نرم دارد. با قرارگیری اتیلن تحت فرآیند سنتز، پلی اتیلن حاصل می شود که معمولاً شامل ترکیباتی همچون نفت خام و گاز طبیعی است. نام اختصاری این ماده PE می باشد.
در فرآیند سنتز می توان به کنترل خواص گوناگون C2H4 پلیمریزاسیون شده یا همان گاز اتیلن، همچون میزان شبکه ای شدن، چگالی، شاخص جریان مذاب یا MFI، وزن مولکولی و میزان توزیع این وزن؛ همچنین میزان بلورینگی پرداخت و در نتیجه پلی اتیلن تولید کرد. پلیمرها انواع مختلفی داشته و هر یک با داشتن وزن مولکولی گوناگون، از کاربردهای متفاوتی نیز برخوردارند؛ برای مثال پلیمرهای با وزن مولکولی کم به عنوان روان کننده مورد استفاده قرار می گیرند.پلیمرهای با وزن مولکولی بالا و متوسط نیز، به ترتیب جهت تولید پلاستیک و واکس های قابل ترکیب با پارافین به کار می روند. با آب صنعت تهران همراه باشید تا بیشتر این ماده پرکاربرد را بررسی کنیم.
هر آنچه که باید در مورد پلی اتیلن و موارد استفاده از آن بدانید!
تاریخچه پلی اتیلن
مواد پلمیری در سال 1834 میلادی کاربرد تجاری پیدا کردند و واژه پلیمر نخستین بار توسط شیمیدان مشهور رنولت و در سال 1835 مورد استفاده قرار گرفت. سپس کشف اولین پلاستیک مصنوعی به اسم نیترات سلولز، در سال 1862 صورت گرفت و در سال 1868 نیز وارد بازار شد. در سال های بعدی سایر محصولات پلیمری همچون پلی اتیلن تولید شدند. می توانیم بگوییم که نایلون، پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی بوتیلن به ترتیب در سال های 1938، 1942، 1957 و 1974 ساخته شدند.واژه پلیمر برگرفته از زبان یونانی بود که دارای دو بخش "پلی" و "مر" است و معنای آن به ترتیب چند و واحد می باشد. رزین، پلاستیک و الاستومر از اسامی نادرستی هستند که برای پلیمر به کار می روند. به خاطر داشته باشید که لغت پلاستیک فقط به عنوان صفت قابل استفاده بوده و در واقع به جسمی با قابلیت تغییر شکل اطلاق می گردد. تقریباً صد سال قبل بود که نخستین پلاستیک ها به کار گرفته شدند. تا به امروز بالغ بر 60 نوع پلیمر حائز اهمین روانه بازار شده است که از 2000 نوع مشتقات گوناگون برخوردارند.
انواع پلی اتیلن
همانگونه که مطلع هستید، امکان دسته بندی پلی اتیلن ها به انواع مختلف بر حسب میزان چگالی یا دانسیته آن وجود دارد. عوامل تأثیرگذار بر این دسته بندی شامل تعداد شاخه های زنجیره پلیمری، اندازه و همچنین نوع آن می باشد. انواع پلی اتیلن موجود در بازار عبارتند از: پلی اتیلن خطی (LLDPE)، سبک (LDPE)، سنگین (HDPE)، پلی اتیلن با اتصالات عرضی (XLPE)، خیلی سبک (VLDPE) و کوپلیمرهای اتیلن-وینیل استر. در ادامه به معرفی تعدادی از این پلی اتیلن ها خواهیم پرداخت.
پلی اتیلن خطی
پلی اتیلن های خطی که از دانسیته یا چگالی پایینی برخوردارند به LLDPE معروف هستند. ساخت این پلیمر که از شاخه های کوتاه تشکیل شده تحت فرآیند کوپلیمریزاسیون اتیلن انجام می شود؛ همچنین از اتیلن دارای آلکن های با زنجیره بلند در تولید اتیلن سبک استفاده می گردد. این نوع پلی اتیلن خیلی انعطاف پذیر بوده و امکان به کار بردن آن در ضخامت های کم نیز وجود دارد.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره کامپوزیت پایه پلیمری اینجا کلیک کنید
پلی اتیلن سبک
این نوع پلی اتیلن شامل زنجیری شاخه دار بوده که به LPDE معروف است. از این رو، زنجیر پلی اتیلن سبک توانایی برقراری ارتباط خوبی با سایر پلی اتیلن ها را نخواهد داشت. علت این امر را نیز می توان استحکام کششی پایین و نیروی ضعیف بین مولکولی آن به شمار آورد. با این حال، این نوع پلی اتیلن بسیار منعطف بوده و علاوه بر آن، به وسیله میکروارگانی ها قابل تجزیه می باشد و از کاربرد فراوانی برخوردار است.پلی اتیلن سنگین
پلی اتیلن سنگین دارای ساختاری بدون شاخه بوده و با نام HDPE شناخته می شود. وجود نیروی بین مولکولی قوی، یکی از خواص پلی اتیلن سنگین است که علت آن هم بدون شاخه بودن زنجیره آن محسوب می شود؛ همچنین استحکام کششی زیادی در این نوع پلی اتیلن به چشم می خورد. از فاکتورهای مؤثر در تولید نوع سنگین این محصول می توان به شرایط واکنش و نوع کاتالیزور به کار رفته در آن اشاره نمود. معمولاً از کاتالیزور زیگلر-ناتا جهت تولید این پلی اتیلن استفاده می شود و روش پلیمریزاسیون، در تولید آن به کار می رود.در ادامه این مقاله قصد داریم جهت آشنایی بیشتر شما با لوله های پلی اتیلنی به شرح کاربردهای آن در صنایع مختلف بپردازیم.
کاربردهای پلی اتیلن
پلی اتیلن ها دارای کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف بوده که صنعت پلاستیک از مهمترین آنها به شمار می رود. معمولاً LDPE یا نوع سبک، دارای بیشترین کاربرد در تولید وسایل پلاستیکی موجود در آشپزخانه از قبیل ظروف مایعات و شیر، بشقاب ها و لیوان های پلاستیکی و کیسه های پلاستیکی است.
از پلی اتیلن های سنگین نیز در تولید انواع لوله ها و اتصالات لوله کشی بهره گرفته می شود؛ همچنین جهت ساخت لوازم پلاستیکی که به انعطاف زیادی نیاز دارند، همچون لوله های با قابلیت خم شدن، از پلی اتیلن خطی استفاده می گردد. روکش کابل های برق نیز با کمک پلی اتیلن خطی تولید خواهد شد که در کنار داشتن ویژگی عایق بودن، قابل خم شدن نیز می باشد. از کاربردهای دیگر پلی اتیلن ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1-جهت تولید قطعات خاص خودرو در صنعت خودرو سازی
2-تولید وسایل اسباب بازی
3-در ساخت سبدها و جعبه های پلاستیکی، پالت های بسته بندی و انواع پلاستیک های قابل استفاده در خرید
4-در تولید لوازم خانگی از قبیل ظروف آشپزخانه، قطعات پلاستیکی، لوازم برقی و بطری ها
5-ساخت مخزن های مختلف جهت نگهداری مواد شیمیایی خاص
6-تولید محافظ ها، روکش کابل های برق و عایق کابل ها در صنعت برق و مخابرات
7-تولید مصالح عایق ساختمانی
8-تولید عایق های پلی اتیلنی مختلف قابل استفاده در گلخانه ها
9-ساخت لوله های آب و فاضلاب، لوله های مورد نیاز در صنایع پتروشیمی و نفت و سایر لوله ها
10-ساخت انواع مخازن و محفظه ها جهت نگهداری وسایل بهداشتی دارویی در اماکنی همچون داروخانه ها، بیمارستان ها و درمانگاه ها
کاربردهای پلی اتیلن
به طور کلی پلی اتیلن دارای کاربرد زیادی بوده که از انواع مختلف این محصول در زمینه های گوناگون استفاده می شود که در ادامه به ارائه مثال هایی در این مورد خواهیم پرداخت. میزان بلورینگی پلی اتیلن سنگین بسیار زیاد بوده و دارای تراکم بالایی است و استفاده از آن در شرایطی بسیار متفاوت تر از نوع سبک یا LDPE صورت می گیرد. برای مثال پلی اتیلن سبک در بسته بندی پلاستیکی یا کیسه های مواد غذایی به کار می رود. در حالی که نوع سنگین آن، دارای کاربرد تخصصی تری از قبیل لوله گذاری های عظیم جهت انتقال مواد می باشد یا پلی اتیلن های مورد استفاده در حوزه پزشکی و غیره.
تفاوت لوله های پلی اتیلن
حال که آشنایی لازم با پلی اتیلن ها و ویژگی های آنها پیدا کردید، قصد داریم در رابطه با تفاوت این نوع لوله ها با سایر لوله ها صحبت کنیم. نخست باید بگوییم که مواد پلاستیکی دارای انعطاف پذیری بالایی بوده و امکان فشرده سازی،قالب بندی و تبدیل آنها به اشکال گوناگون وجود دارد. مواد تشکیل دهنده پلی اتیلن ها، بیشتر از گاز طبیعی و نفت خام می باشد.
برای مطالعه بیشتر درباره پلی اتیلن و چدن اینجا کلیک کنید