پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن یک جامد مومی غیر فعال، با وزن کم، شفاف و انعطاف پذیر می‌باشد و همچنین یک ماده پلیمری است که از مونومر اتیلن تشکیل شده است. از جنس پلیمرهای گرمانرم می‌باشد و با رسیدن به نقطه انجماد خود به شکل جامد و با رسیدن به نقطه ذوب خود به شکل مایع تبدیل می‌شود. این ماده از طریق سنتز شیمیایی گاز اتیلن (C2H4)، از ترکیب شدن نفت خام و گازهای طبیعی به دست می‌آید. پلی اتیلن یکی از متداول‌ترین انواع پلاستیک‌ها می‌باشد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به معرفی کاربرد، خواص و معایب پلی اتیلن می‌پردازیم.
انواع پلی اتیلن
پلی اتیلن به طور کلی در سه نوع متفاوت شناخته می‌شود که در ادامه مقاله به معرفی انواع پلی اتیلن خواهیم پرداخت:
پلی‌اتیلن با فشار بالا (HDPE)
پلی‌اتیلن با فشار بالا دارای چگالی بالا و زنجیره‌های پلیمری مرتب و فشرده است و استحکام کششی بسیار بالایی دارد. این ویژگی باعث مقاومت بالا در برابر ضربه، خراش و ترک خوردگی می‌شود. HDPE به عنوان یک ماده بسته‌بندی ایمن، لوله‌ها و اتصالات صنایع مختلف، مخازن شیمیایی، محفظه‌های آبیاری و قطعات خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
خواص پلی اتیلن با فشار بالا
- نقطه ذوب 140-120 درجه سانتی گراد
- چگالی 0/970-0/940 گرم بر سانتیمتر مکعب
- مقاومت عالی در برابر اکثر حلال‌های شیمیایی
- مقاومت عالی در برابر الکل‌ها
- مقاومت ضعیف در برابر هیدروکربن‌ها
- فرایند پذیری مناسب
- خواص عایق الکتریکی عالی
- جذب آب بسیار کم
معایب پلی اتیلن با فشار بالا
- مستعد ترک خوردگی
- سختی کم‌تر از پلی پروپیلن
- شرینکیج در قالب بالا
- مقاومت در برابر UV ضعیف
- مقاومت در برابر حرارت پایین
خرید نوار سرجوش پلی اتیلن
پلی‌اتیلن با فشار پایین (LDPE)
در پلی‌اتیلن با فشار پایین، زنجیره‌های پلیمری با تراکم و استحکام کششی کمتری ایجاد می‌شوند. این نوع پلی‌اتیلن انعطاف‌پذیری و خواص نفوذپذیری بالایی دارد. LDPE به عنوان ماده بسته‌بندی نرم، ظروف پلاستیکی، فیلم‌های پلی‌اتیلن، لوله‌های آبیاری و قطعات پلاستیکی کوچک استفاده می‌شود.
مزایای پلی اتیلن با فشار پایین
- دارای نقطه ذوب 105 تا 115 درجه سانتی گراد
- دارایی دانسیته 0/940- 0/910 گرم بر سانتیمتر مکعب
- مقاومت مناسب در برابر الکل ها و اسید ها
- فرایند پذیری خوب
- مقاومت در برابر ضربه محکم در دماهای پایین
- مقاومت مناسب شرایط آب و هوایی مختلف
- دارای خاصیت عایق الکتریکی عالی
معایب پلی اتیلن با فشار پایین
- مستعد در برابر ترک خوردگی
- استحکام پایین، سختی پایین
- نفوذ بالای گاز
- امکان نفوذ کربن دی اکسید
- مقاومت در برابر UV پایین
- قابلیت اشتعال بالا
پلی‌اتیلن سبک خطی(LLDPE)
پلی‌اتیلن سبک خطی در مقایسه با پلی‌اتیلن با فشار پایین (LDPE) دارای چگالی بیشتری است و این ویژگی باعث می‌شود که خصوصیاتی مانند مقاومت بالا در برابر ضربه، مقاومت شیمیایی و تغییرپذیری بهتری داشته باشد. اما در مقایسه با پلی‌اتیلن با فشار بالا (HDPE) انعطاف‌پذیرتر و با اندازه ذرات کوچک‌تری به دست می‌آید.
خواص پلی اتیلن سبک خطی
- انعطاف پذیری بالا دربرابر ضربات سخت
- رنگ شیری و شفاف
- مقاومت عالی در برابر بافرهای قوی و ضعیف
- مقاومت شیمیایی مناسب
- مقاومت مناسب در مقابل نفوذ بخار آب
- مقاومت مناسب در برابر ضربه
- مقاومت مناسب در برابر ترک خوردگی
معایب پلی اتیلن سبک خطی
- قابلیت بازیافت محدود
- کندی تجزیه‌پذیری در محیط زیست
- عدم مقاومت به مواد شیمیایی خاص
پلی اتیلن چه کاربردی دارد؟
پلی‌اتیلن به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردی که دارا است، در انواع صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعدادی از کاربردهای اصلی پلی‌اتیلن عبارتند از:
بسته‌بندی
یک کاربرد پلی اتیلن در صنعت بسته بندی است. پلی‌اتیلن به عنوان یک ماده بسته‌بندی بسیار محبوب شناخته شده است و از جمله کاربردهای آن می‌توان به کیسه‌های پلاستیکی، ظروف غذایی، مواد شیمیایی، پلاستیک‌های نازک بسته‌بندی و مخازن مایعات اشاره کرد.
صنعت خودروسازی
در صنعت خودروسازی، پلی‌اتیلن در ساخت قطعات داخلی و خارجی خودروها مانند پنجره‌ها، بامپرها، ترمزها، لوله‌های سوخت و کارتریج‌های روغن استفاده می‌شود و این مورد یک کاربرد پلی اتیلن در صنعت خودروسازی می‌باشد.
صنایع الکترونیکی و الکتریکی
به دلیل عایق بودن پلی‌اتیلن در برابر جریان برق، از آن در تولید کابل‌ها، کانکتورها، عایق‌های الکتریکی و قطعات الکترونیکی به کار می‌رود.
ساختمان‌سازی
یک کاربرد پلی اتیلن در صنعت ساختمان سازی می‌باشد. در صنعت ساختمان، پلی‌اتیلن به عنوان لوله‌های آب، فاضلاب، گاز و عایق‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد، همچنین از آن در پنجره‌ها و درب‌ها و تولید قطعات سیستم‌های حفاظتی و ایمنی مانند دریچه‌های حفاظتی، پوشش‌های محافظ و وسایل ایمنی به کار می‌رود.
صنعت کشاورزی
در کشاورزی، از پلی‌اتیلن در تولید لوله‌های آبیاری، کیسه‌های کود و سموم، ورق‌های پوششی گلخانه‌ها و محفظه‌های ذخیره محصولات استفاده می‌شود.
صنعت بهداشت و درمان
یک کاربرد پلی اتیلن استفاده از آن در صنعت بهداشت و درمان است. در صنایع بهداشتی، پلی‌اتیلن در تولید پوشاک یکبار مصرف، لوازم بهداشتی نرم و قطعات پزشکی مانند دستکش‌ها و شیشه‌های آزمایشگاهی به کار می‌رود.
بازیافت و دورریز
به دلیل قابلیت بازیافت و دورریز پلی‌اتیلن، از آن در تولید محصولات بازیافتی مانند میزهای پلاستیکی، کیسه‌های خرید چندبار مصرف و محصولات طراحی شده بازیافتی استفاده می‌شود.
صنعت تزیینات و لوازم تزیینی
در تولید لوازم تزیینی مانند میز و صندلی‌های پلاستیکی، تخته‌های آموزشی و اسباب‌بازی‌ها از پلی‌اتیلن استفاده می‌شود.
پلی اتیلن چه خواصی دارد؟
پلی‌اتیلن یک پلیمر پرکاربرد و چند منظوره است که از ویژگی‌های منحصر به فردی برخوردار است. در زیر، برخی از خواص مهم پلی‌اتیلن را توضیح می‌دهم:
انعطاف‌پذیری
پلی‌اتیلن به دلیل زنجیره‌های پلیمری بلند و انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت خوبی در برابر تغییرات شکل دارد. به دلیل داشتن این ویژگی از آن برای تولید کیسه‌ها، بطری‌ها، ورق‌ها و قطعات انعطاف‌پذیر استفاده می‌شود.
مقاومت در برابر ضربه
یکی از خواص پلی اتیلن مقاومت آن در برابر ضربه است. پلی‌اتیلن به علت داشتن ساختار مولکولی قوی و مقاومت بسیار بالایی که در برابر ضربه دارد، به یک ماده پرکاربرد در صنعت خودروسازی، اسباب‌بازی سازی و ... تبدیل شده است.
مقاومت شیمیایی
پلی‌اتیلن‌ها مقاومت مناسبی در برابر اکثر مواد شیمیایی دارند و این مورد یکی از خواص پلی اتیلن می‌باشد. این ویژگی آن را برای کاربرد در صنایع شیمیایی، بسته‌بندی مواد شیمیایی و تجهیزات آزمایشگاهی مفید می‌سازد.
مقاومت در برابر رطوبت
یکی از خواص پلی اتیلن مقاومت در برابر رطوبت و نفوذ آب است. پلی‌اتیلن به علت ساختار بلورین و محدودیت در برابر نفوذ آب، مقاومت خوبی در برابر رطوبت و آب دارد. این ویژگی آن را برای کاربرد در بسته‌بندی مواد حساس به رطوبت مناسب می‌کند.
عایق برقی
یکی از خواص پلی اتیلن عایق بودن آن در برابر الکتریسیته و جریان برق است و به همین دلیل از آن در صنایع الکترونیکی و الکتریکی به عنوان قطعه‌های عایق برقی استفاده می‌شود.
شفافیت و شکل‌پذیری
یکی از خواص پلی اتلین شفافیت و شکل پذیری بالای آن است. در صورت تولید پلی‌اتیلن با کیفیت بالا، می‌توان آن را به شکل‌های مختلفی تبدیل کرد. همچنین، پلی‌اتیلن هایی که با شفافیت مناسبی به دست می‌آیند در تولید بطری‌ها و ظروف شفاف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
قابلیت تولید انبوه و هزینه کم
تولید و ساخت پلی‌اتیلن به راحتی امکان‌پذیر است، این ویژگی آن را به یک ماده با هزینه تولید کم و قابلیت تولید انبوه مناسب تبدیل کرده است.
معایب پلی اتیلن
هرچند پلی‌اتیلن یک پلاستیک بسیار پرکاربرد و مفید است، اما دارای معایبی نیز است. در ادامه تعدادی از معایب پلی‌اتیلن را ذکر می‌کنم:
حساسیت به حرارت
پلی‌اتیلن در دماهای بالا ممکن است نرم شده و تغییر شکل دهد. این مسئله در صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت دارند، ممکن است مشکل ایجاد کند.
ضعف در برابر اشعه‌ی ماورا بنفش (UV)
پلی‌اتیلن در مقابل تابش اشعه‌ی ماورا بنفش مستعد تغییر شکل، ترک‌خوردگی و تخریب می‌شود. این مسئله می‌تواند تاثیر منفی بر کاربردهای بیرونی و فضای باز آن داشته باشد.
آلودگی و بازیافت محدود
با وجود اینکه پلی‌اتیلن قابل بازیافت است، اما فرآیند بازیافت آن نیازمند تجهیزات و فرآیندهای خاصی است و به راحتی میسر نیست و آلودگی‌های مختلف می‌تواند در کیفیت بازیافت آن تاثیرگذار باشند.
نفوذگری گازها و مواد شیمیایی
پلی‌اتیلن به صورت عمومی مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد، اما برخی مواد می‌توانند از طریق نفوذ به مولکول‌های پلی‌اتیلن وارد شوند و آن را تغییر دهند و این ویژگی یکی از معایب پلی اتیلن می‌باشد.
تاثیرات زیست محیطی
پلی‌اتیلن در محیط زیست به طور طبیعی تجزیه و تخریب نمی‌شود و می‌تواند بر محیط زیست اثرات منفی بگذارد و تجزیه و تخریب طولانی‌مدت پلی‌اتیلن در محیط ممکن است به طولانی شدن زمان بازیافت آن منجر شود.
کم شدن منابع طبیعی
تولید پلی‌اتیلن به مقدار زیاد، نیازمند استفاده از منابع نفتی و گازی زیادی است. این موضوع باعث کم شدن منابع طبیعی می‌شود و می‌تواند اثرات مخربی بر محیط زیست و اقتصاد جوامع بگذارد.
عدم تنوع رنگ
یکی از معایب پلی اتیلن عدم تنوع رنگی آن است. در مقایسه با برخی دیگر از پلاستیک‌ها، پلی‌اتیلن به طور طبیعی دارای محدودیت‌هایی در ارائه مجموعه‌ای وسیع از رنگ‌ها است و تنوع رنگی پایینی دارد.
شکنندگی در دماهای پایین
در دماهای پایین، ممکن است شکنندگی پلی‌اتیلن افزایش یافته و توانایی ضربه‌پذیری آن کاهش پیدا کند و این مورد به یکی از معایب پلی اتیلن تبدیل شده است.