تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین

برای شناخت تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین باید تفاوت بین پلی اتیلن با چگالی بالا و پلی اتیلن کم چگالی را بررسی نمود. پلی اتیلن به طور معمول در سه چگالی متفاوت پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن با چگالی کم خطی (LLDPE)  تولید می­شود. این نوع از پلی اتیلن­ ها بسیار پرکاربرد بوده و با آنکه ساختارهای متفاوتی دارند اما دارای ویژگی­ های مشابهی هستند.

یکی از موارد تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین آن است که پلی اتیلن با چگالی بالا HDPE دارای ساختار خطی یا linear structure بوده و مات یا غیر شفاف است. نوع LDPE کمترین چگالی را در بین انواع پلی اتیلن­ ها دارد و شفاف است.

نوع LDPE در مواردی مانند بسته بندی مواد غذایی که قابلیت انعطاف و دوام آنها مهم است، به کار می ­رود. نوع HDPE نسبت به LDPE متراکم ­تر است. به همین دلیل آن را در برابر سایش و پارگی، قدرتمندتر و مقاوم ­تر کرده است. این خصوصیتِ HDPE برای استفاده در محصولاتی مانند ظروف نگهداری و لوله کشی مناسب است. نوع LLDPE در جایی در بین دو چگالی دیگر قرار می­گیرد و حالت متعادلی خوبی از قدرت و انعطاف پذیری را فراهم می­کند. در نتیجه، اغلب در تولید محصولاتی مانند بسته بندی حباب­دار و کیسه­ های پلاستیکی استفاده می ­شود.

مهمترین تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین کدام است؟

موارد تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین را می ­توان در بندهای زیر خلاصه کرد:

  • اساسی­ ترین تفاوت را بایستی در درجه کریستالی بودن آنها دانست. مقدار تقریبی کریستال آن­ها در نوع سبک به میزان 35 درصد و در نوع سنگین 80 درصد است.
  • تفاوت دیگر پلی اتیلن­ های پلاستیکی LDPE و HDPE در تولید انواع محصولات مصرفی است. نوع LDPE برای بسته بندی محصولات غذایی و HDPE برای ساخت بطری ­ها و ظروف استفاده می­ گردد.
  • چگالی LDPE کمتر از آب است، در حالی که HDPE چگالی بیشتری در قیاس با آب دارد.
  • فرم ظاهری LDPE شفاف است، در حالی که فرم ظاهری HDPE مات است.
  • نوع LDPE نقطه ذوب کمتری در قیاس با HDPE دارد.
  • نوع HDPE سخت­تر، سفت­ تر و مستحکم­ تر از LDPE است.
  • از نوع LDPE برای ساخت کیسه­ های پلاستیکی، بسته بندی شرینک و ظروف نگهداری مواد غذایی استفاده می­ شود. نوع HDPE برای ساخت بطری­های شیر، ظروف مخصوص مواد شوینده و انواع اسباب بازی­ ها به کار می­رود.

جهت شناخت بهتر تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین در ادامه به بررسی ویژگی ­های هر یک از این دو نوع پلی اتیلن می­پردازیم.

پلاستیک پلی اتیلن سبک چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

برخی از موارد تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین آن است که پلی اتیلن سبک دارای ویژگی­ های انعطاف پذیری (flexibility)، مقاومت شیمیایی (chemical resistance) و ایستادگی در برابر ضربه­ های سنگین (heavy impacts resistance) است.

  • مقاومت حرارتی (Thermal resistance): پلی اتیلن سبک نیمه سخت بوده و نارسانای خوبی در برابر جریان الکتریسیته است. ویژگی­ های این ماده برای ساخت کیسه­ های پلاستیکی در انواع مختلف مانند فریزری و زباله مناسب است. همچنین در قیاس با پلی اتیلن سنگین، دارای مقاومت حرارتی بوده و قابلیت اشتعال زیادی دارد.
  • انعطاف پذیری (Flexibility): پلی اتیلن سبک LDPE به دلیل ساختار مولکولی شاخ ه­ای خود در قیاس با پلی اتیلن سنگین انعطاف پذیرتر است. پلی اتیلن سبک انعطاف پذیری بالایی دارد ولی استحکام کششی آن کم است. برای همین انتخاب خوبی برای ساخت کیسه­ های پلاستیکی و گونی­ های بسته بندی است.
  • مقاومت در برابر رطوبت (Resistance to moisture): پلی اتیلن سبک در برابر رطوبت از پلی اتیلن سنگین مقاومت بیشتری دارد. بنابراین محصولات ساخته شده با آن در تماس با آب، تخریب نشده و تغییر شکل نمی­ دهند. به همین دلیل این نوع پلاستیک برای کاربردهایی که رطوبت نباید در آنها نفوذ کند، مناسب است.
  • شفافیت (Clarity): پلی اتیلن نوع سبک از نوع سنگین آن شفاف­ تر است. بنابراین برای تولید ظروف یا بطری­ های پلاستیکی که محتوای داخل آنها باید دیده شود، استفاده می­ گردد.
  • سهولت فرآیندهای تولید (Ease of production processes): فرایندهای تولید LDPE از HDPE آسانتر است. در نتیجه محصول تولیدی ارزانتر می­شود.
  • قابلیت بازیافت (Recyclability): یکی از شباهت­ های انواع پلاستیک­ های پلی اتیلن سبک و سنگین آنست که به راحتی قابل بازیافت هستند. این ویژگی به فرآیند تولید آنها کمک می­کند تا مواد پایدارتری تولید شوند.

مهم­ترین ویژگی­ های پلی اتیلن سنگین چیست؟

ترکیب شیمیایی پلی اتیلن سنگین از مولکول­های خطی تشکیل یافته که به واسطه نیروهای بین مولکولی به همدیگر چسبیده ­اند. از آنجا که در این پلی اتیلن شاخه­ های جانبی وجود ندارد، زنجیره­ ها به خوبی به هم فشرده شده­ اند. به این ترتیب چگالی بالایی پیدا می­کنند و محصولی نسبتا سفت تولید می­ شود. در نتیجه برای کاربردهایی مانند تخته های برش، بطری­ های آب میوه، پروفیل­ های پلاستیکی و ساخت انواع اسباب بازی مناسب می­ باشد. مهمترین ویژگی­ های این ماده عبارتند از:

  • استحکام (Strength): ساختار مولکولی پلی اتیلن سنگین خطی است که فشار و وزن را به خوبی تحمل می­کند. در این صورت برای مصارفی مانند تولید لوله، مخازن سوخت و ظروف صنعتی کاربرد دارد. مقاومت شیمیایی پلی اتیلن HDPE خوب است که باعث حفظ استحکام آن در دماهای بسیار پایین می­ گردد.
  • مقاومت شیمیایی (Chemical resistance): پلی اتیلن سنگین HDPE در برابر مواد شیمیایی گوناگون از قبیل اسیدها، بازها و حلال ­های آلی مقاومت خوبی دارد. بنابراین می­ توان از این ماده برای ساخت ظروف نگهداری مواد خورنده از قبیل شوینده­ ها و پاک کننده­ ها استفاده کرد.
  • تحمل تغییرات دما (Tolerance of temperature): پلی اتیلن سنگین می­ تواند در برابر دمای خیلی کم از 100- تا دمای زیاد 120 درجه سانتیگراد مقاومت کند. در نتیجه به راحتی قابل استفاده در محیط های با دماهای متفاوت هستند.
  • مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش (UV resistance): پلاستیک HDPE در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) مقاوم است. به این معنا که در مواجهه با نور خورشید دچار تخریب و شکنندگی نمی ­شود.

تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین از نظر نحوه تولید چگونه است؟

نحوه تولید پلی اتیلن با چگالی کم به صورت زیر است:

از موارد تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین آن است که جهت تولید پلی اتیلن سبک  LDPE از اتیلن گازی تحت فشارهای بسیار بالا استفاده می­ گردد. فشار را تا حدود 350 مگاپاسکال بالا می ­برند. در همان حال دما را بالا برده و به حدود 350 درجه سانتیگراد می­ رسانند. سپس در حضور آغازگرهای اکسید LDPE تهیه می ­شود. این فرآیندها باعث ایجاد یک ساختار پلیمری با شاخه­ های بلند و کوتاه می­ شود. به دلیل آنکه شاخه ­ها نمی گذارند مولکول­ های پلی اتیلن در آرایش ­های سخت، سفت و کریستالی بسته شوند، LDPE به یک ماده بسیار انعطاف پذیر تبدیل می­ گردد. نقطه ذوب این نوع از پلی اتیلن حدود 110 درجه سانتیگراد است. کاربرد اصلی آن در فیلم­ های شرینک بسته بندی، کیسه­ های مخصوص زباله، پلاستیک­ های مواد غذایی و مالچ کشاورزی است. همچنین برای تولید روکش ­های عایق سیم و کابل، بطری­ های آب، انواع اسباب بازی و برخی وسایل و لوازم خانگی به کار می ­رود.

پلی اتیلن با چگالی کم

نحوه تولید پلی اتیلن با چگالی بالا چگونه است؟

نحوه تولید پلی اتیلن با چگالی بالا به صورت زیر است:

در بررسی تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین می­بینیم که پلی اتیلن HDPE در دماها و فشارهای پایین و با استفاده از کاتالیزورهای مخصوصی تولید می­شود. در این روش در ساختار پلی اتیلن با چگالی بالا شاخه­ ای وجود ندارد. عدم وجود زنجیره­ های پلیمری سبب می­شود تا مولکول­ ها نزدیک به هم بسته شوند. در نتیجه یک ماده با تراکم زیاد و بسیار کریستالی با قدرت و استحکام بالا و سفتی متوسط تولید می ­شود. نقطه ذوب HDPE بیش از 20 درجه سانتیگراد بالاتر از LDPE است. یعنی قادر است در معرض دمای حدود 120 درجه سانتیگراد قرار بگیرد. در این­صورت HDPE می­تواند در برابر حرارت زیاد مقاومت کند.

پلی اتیلن با چگالی زیاد

محصولات تولید شده توسط پلی اتیلن با چگالی بالا شامل بطری ­های blow-molded یا دَمِشی است که برای نگهداری شیر و مواد پاک کننده خانگی استفاده می ­شود. انواع دیگر محصولات شامل کیسه­­ های مواد غذایی، فیلم ساختمانی، مالچ کشاورزی، سطل، محفظه­ های لوازم خانگی و اسباب بازی­های قالب گیری تزریقی می باشند.

پلی اتیلن در چه صنایعی کاربرد دارد؟

تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین باعث تفاوت در کاربرد آنها در صنایع مختلف می­ باشد. استفاده از این مواد در صنایع مختلف عبارتند از:

  • صنعت ساختمان: جهت کاربرد در صنعت ساختمان، محصولات متنوع و زیادی با پلی اتیلن سنگین و سبک ساخته می­ شوند. به عنوان نمونه در تولید عایق های رطوبت و مانع بخار، اتصالات و عایق سیم های برق و کابل ها به کار می­روند. همچنین از این نوع پلی اتیلن جهت لوله کشی آب ساختمان­ ها و لوله­ های سیستم­ های سرمایش و گرمایش استفاده می­ شود.
  • صنایع بسته بندی: انواع پلی اتیلن قابلیت خوبی در محافظت از محصولات و مواد غذایی در برابر هوا، رطوبت و آسیب­ های شیمیایی دارند به همین دلیل در صنایع بسته بندی به کار می­ روند. به عنوان نمونه، پلی اتیلن سبک جهت تولید فیلم­ های بسته بندی، لمینت­ ها، کیسه­ های زباله، گونی­ های مواد غذایی و ظروف استفاده می­ شود.
  • صنایع مختلف: در برخی کاربردهای صنعتی مانند ذخیره سازی، حمل و نقل و فرآوری مواد شیمیایی در کارخانه­ ها و تولید قطعات خودرو، جهت ساخت مخازن و لوله های مورد نیاز، از پلی اتیلن سنگین استفاده می ­شود. در تولید کابل­ های کششی، لوازم خانگی، پارچه­ های صنعتی و جلیقه ­های ضد گلوله نیز HDPE به کار می ­رود.
  • صنعت کشاورزی: در کشاورزی برای ساخت لوله­ های آبیاری، سطل، مالچ پلاستیکی کشاورزی، پوشش گلخانه و کیسه سیلو از انواع پلی اتیلن استفاده می­ شود.

کاربرد پلی اتیلن در منسوجات

انواع محصولات تولیدی با پلی اتیلن چیست؟

  • تولید کالاهای مصرفی: پلاستیک پلی اتیلن قیمت کمی دارد و قالب گیری با آن در اشکال و اندازه­ های مختلف آسان است. به همین دلیل برای ساخت کالاهای مصرفی مانند اسباب بازی، محصولات مراقبت شخصی، ظروف آبمیوه، بطری شیر و ظروف زباله از پلی اتیلن استفاده می­شود.
  • پزشکی: پلی اتیلن­ها در تولید محصولات گوناگونی از قبیل کیسه­ ها و لوله­ های پلی اتیلن برای ذخیره و انتقال مایعات و گازهای پزشکی کاربرد دارند. از آنجا که این ماده متخلخل نبوده و در برابر آلودگی مقاومت دارد سبب شده­ است که آن را برای ساخت کاتر و برخی محصولات پزشکی به کار برند.
  • صنعت نساجی: از الیاف پلی اتیلن برای مصارف مختلف در زمینه نساجی استفاده می­گردد. تولید پوشاک، روکش­های اثاثیه یا لوازم داخلی، طناب، تورهای ماهیگیری، تورهای کشاورزی و فرش از کاربردهای آنها هستند.

بازیافت محصولات پلی اتیلن چگونه است؟

  • گرچه موارد تفاوت پلی اتیلن سبک و سنگین زیاد است ولی شباهت­ های زیادی دارند. هر دو نوع پلاستیک پلی اتیلن سبک و سنگین برای ساخت محصولات مختلفی مانند ظروف بسته بندی و کیسه ­های خرید به کار می­رود. هر دو نوع پلی اتیلن را می­ توان بازیافت کرد. جهت استفاده از پلی اتیلن­ های بازیافتی ابتدا باید تمیز شوند تا به درستی پردازش گردند. مشکل اصلی در پروسه بازیافت، آلودگی پلی اتیلن با روغن است که می­تواند هم از فرآیند تولید و هم از مواد غذایی که بسته بندی می­کند، ناشی شود. در نتیجه پلی اتیلن کثیف می­تواند در فرآیند بازیافت مشکلاتی ایجاد کند زیرا منجر به تولید محصولات بازیافتی با کیفیت پایین­تر می­گردد. چند راه برای تمیز کردن پلی اتیلن وجود دارد، اما موثرترین روش شستشوی آنها با آب گرم و صابون است. پس از تمیز کردن محصولات از جنس پلی اتیلن می­ توان آنها را بازیافت کرد. پس از بازیافت این مواد، می­ توان از آنها برای تولید محصولات جدیدی از قبیل کیسه­ های زباله و الوار پلاستیکی استفاده نمود.