گریدهای پلی اتیلن (سنگین و سبک +کاربرد)

در حال حاضر پلی اتیلن پر استفاده ترین پلاستیک در جهان می باشد و به اختصار با PE نوشته می شود. پلی اتیلن به دلیل داشتن ویژگی های بسیار خوبی نظیر سبک بودن و داشتن مقاومت در برابر خورشید و مواد شیمیایی، کاربرد گسترده ای در صنایع بسته بندی، کشاورزی، لوله و اتصالات و … دارد  و بر اساس چگالی و ساختار خطی آن به دسته های مختلفی تقسیم می شود. در ادامه به معرفی گریدهای پلی اتیلن و بررسی انواع گریدها می پردازیم.

گریدهای پلی اتیلن

پلی‌اتیلن، بر اساس چگالی و شاخه‌های آن طبقه‌بندی می‌شود. خواص انواع پلی اتیلن به ساختار مولکولی آن بستگی دارد که در این میان بلورینگی و وزن مولکولی از عوامل مهم به شمار می روند. خود بلورینگی به وزن مولکولی و انشعاب های آن بستگی دارد. هرچه زنجیره‌های پلیمری کمتر شاخه داشته باشند و وزن مولکولی کمتر باشد، بلورینگی پلی‌اتیلن بیشتر می‌شود.

شما می توانید مقاله گرید A پلی اتیلن را در سایت شهراب مطالعه کنید.

 در ادامه چند گرید پرمصرف را بررسی می کنیم:

پلی اتیلن سنگین یا HDPE  

یکی از گریدهای پلی اتیلن، پلی اتیلن سنگین HDPE است. این گرید پلی اتیلن، یک ترموپلاستیک است که از مونومر پلی اتیلن تشکیل شده است.

خواص شمیایی پلی اتیلن سنگین HDPE

از خواص شمیایی پلی اتیلن سنگین HDPE، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

همانگونه که در شکل مشاهده می کنید،ساختار این پلی اتیلن بدون شاخه است و در نتیجه نیروی کششی بین مولکولی بالایی دارد و به همین سبب در برابر  ضربه، مواد شیمیایی و … مقاوم می باشد.

HDPE به خاطر نسبت استحکام به چگالی بالایی که دارد معروف است. چگالی این گرید پلی اتیلن، از 930 تا 970 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است.

نیروی بین مولکولی و استحکام کششی HDPE نسبت به LDPE بیشتر است و دمای بالاتری را می تواند تحمل کند. همچنین سخت تر و مات تر است.

این گرید پلی اتیلن(HDPE)، در برابر حلال های مختلف مقاوم است در نتیجه نمی توان آن را یا چسب چسباند و لوله های این گرید را باید با جوشکاری متصل کرد.

کاربرد های پلی اتیلن HDPE

پلی اتیلن HDPE، از گریدهای پلی اتیلن پر کاربرد یه شمار می رود که این کاربردها عبارتند از:

• لوله پلی اتیلن آبرسانی برای تامین آب خانگی
• لوله پلی اتیلن آبرسانی کشاورزی
• شبکه فاضلاب (لوله پلی اتیلن فاضلابی)
• لوله کشی مقاوم در برابر مواد شیمیایی
• حفاظت در برابر خوردگی خط های لوله های فولادی
• لوله‌کشی برای سیال و گاز
• کانال‌های مخابراتی
•  لایه‌گذاری دفن زباله در محل‌های دفن زبالهٔ بهداشتی
• ظروف نگهداری مواد غذایی
• و … .

پلی اتیلن سبک یا LDPE

با توجه به شکل ساختار مولکولی پلی اتیلن سبک (Low density polyethylene) و شاخه ای بودن آن، درمی یابیم که این ترکیب حجم بیشتر و چگالی پایین تری دارد. پلی اتیلن LDPE یا لو دنسیتی نسبت به HDPE شفاف تر است اما در صورت مواجهه با گرما تغییر شکل می دهد و نمی توان از آن برای مواردی که با حرارت سروکار داریم استفاده کنیم؛ LDPE، درجه بالایی از انشعاب زنجیره کوتاه و بلند دارد که باعث می شوند زنجیره‌ها در ساختار کریستالی جمع نمی‌شوند؛ بنابراین نیروهای بین مولکولی قوی ندارند زیرا جاذبه دوقطبی-القایی دوقطبی-آنی آن کمتر است. این موارد باعث کاهش استحکام کششی و افزایش شکل‌پذیری آن می‌شود.

مزایا پلی اتیلن سبک LDPE

پلی اتیلن سبک، نیز یکی از پرکاربرد ترین گریدهای پلی اتیلن به شمار می رود که از مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کشسانی و انعطاف پذیری بالا
• مقاوم در برابر موادشیمیایی
• مقاوم در برابر آب و رطوبت
• پردازش آسان

معایب پلی اتیلن سبک LDPE

از معایب این پلی اتیلن سبک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاوم نبودن در برابر اشعه ماوراء بنفش
•  قابلیت اشتعال بالا
• اگر دما بیش از یک حدمشخصی بالاتر باشد می تواند دچار ترک خوردگی یا تغییر شکل شود.

کاربرد های پلی اتیلن سبک

پلی اتیلن سبک، از گریدهای پلی اتیلن پرکارد و پلاستیک های غیر سمی و بدون خطر به شمار می رود و بخاطر قیمت مناسب و انعطاف پذیری خوبی که دارد در صنعت بسته بندی و صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد.

از کاربردهای پلی اتیلن سبک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت لوله‌های آب و شیلنگ
• تولید محصولات لوله های پلی اتیلن و اتصالات
• بطری‌های نگهداری و حمل و نقل دارویی
• لوله‌های وسایل پزشکی
• لمینیت‌ها
• کیسه‌های زباله و… .

پلی‌اتیلن کم چگالیِ خطی LLDPE

یکی دیگر از گریدهای پلی اتیلن، پلی اتیلن کم چگالی خطی است. پلی اتیلن سبک خطی دارای شاخه های کوتاه متعددی روی زنجیره مولکولی اصلی است. LLDPE استحکام کششی و مقاومت در برابر ضربه و سوراخ شدن بالاتری نسبت به LDPE دارد. LLDPE ویژگی هایی مانند انعطاف پذیری خوب، مقاومت مطلوب در برابر مواد شیمیایی و ضربه و … دارد؛ همچنین به علت برخورداری از برترین ویژگی ها، یکی از پرمصرف ترین پلی اتیلن ها در سراسر دنیا است و در صنایع مختلف از جمله بسته بندی، کشاورزی و … کاربرد دارد. 

مزایای پلی اتیلن کم چگالی خطی

از مزایای پلی اتیلن سبک خطی از پرکاربردترین گریدهای پلی اتیلن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی
• عایق در برابر جریان الکتریکی
• کم هزینه و مقرون به صرفه بودن
• قابلیت انعطاف پذیری زیاد
• مقاومت در برابر فرسایش هوا

معایب پلی اتیلن سبک خطی

معایب این گرید پلی اتیلن شامل موارد زیر می شود که عبارتند از:

• قابلیت پردازش دشوار تر نسبت به LDPE
• مقاومت حرارتی کمتر نسبت به LDPE
• براقیت کمتر نسبت به LDPE

کاربرد های پلی اتیلن سبک خطی

کاربردهای پلی اتیلن خطی عبارتند از:

• ساخت فیلم‌های نازکتر
• استفاده در صنایع پلاستیک
• بسته‌بندی مواد دارویی
• تولید اسباب بازی
• تولید لوله و اتصالات
• حمل و نقل دارویی
• تجهیزات آبیاری و گلخانه‌ها و… .

خواص شیمیایی پلی اتیلن و برخی گریدهای پلی اتیلن

برخی ازخواص شیمیایی پلی اتیلن و برخی گرید های پلی اتیلن عبارتند از:

1. نفوذ پذیری آب در آن ها کمتر از پلاستیک ها است.
2. از نظرشیمیایی پایداری بالایی دارند.
3. در هیدرو کربن های آروماتیک مانند زایلن و تولوئن یا حلال‌های کلرینه مانند تری‌کلرو اتان یا تری‌کلرو بنزن در دمای بالاتر از دمای محیط حلالیت دارند.
4. با شعله آبی و بوی پارافین به آرامی می سوزند.
5. شکل بلورین(دارای ساختار متقارن)؛ با افزایش بلورینگی، چگالی افزایش می یابد و خواص مکانیکی وشیمیایی پایدارتر می شود.
6. پلی اتیلن ها هیدروکربن های غیرقطبی و اشباعی هستند که دارای جرم مولکولی بالا و خواص شیمیایی مشابه پارافین هستند.
7. نفوذ پذیری کم نسبت به گازهای قطبی و بخار آب
8. اکسیژن و دی اکسید کربن را به راحتی از خود عبور می دهند.

لوله و اتصالات گرید های پلی اتیلن

اما لوله و اتصالات پلی اتیلن استانداردهای مختلف و گوناگونی دارد و گریدهای پلی اتیلن براساس استاندارد های ISO و مواد اولیه لوله های PE، به صورت زیر تقسیم بندی شوند:

• لوله پلی اتیلن PE100

• لوله پلی اتیلن PPE80

• لوله پلی اتیلن PE63

در بخش بعدی به سراغ مطالعه انواع گریدهای لوله پلی اتیلن می رویم.

انواع و قیمت لوله گریدهای پلی اتیلن

همانطور که بیان کردیم، لوله هایی که با گریدهای پلی اتیلن تولید می شوند برحسب اینکه از چه موادی تشکیل شده اند، در پنج دسته PE32 ،PE40 ،PE63 ،PE80 ،PE100  قرار می گیرند. لوله پلی اتیلن بر اساس مواد اولیه به سه دسته زیر تقسیم می شود:

PE63

منظور از PE63 این است که لوله پلی اتیلن در دمای 20 درجه سانتیگراد و تحت فشار 63 اتمسفر (تا 50 سال) آب را منتقل میکند. متاسفانه به دلایلی از جمله چگالی کم و حجم بالای این لوله ها و مهم تر از همه، نداشتن صرفه اقتصادی PE63 دیگر تولید و مصرف نمی شوند و کاربرد خاصی ندارند. 

PE80

لوله PE80 قابلیت انتقال آب در دمای 20 و فشار 80 را دارد؛ برتری این لوله نسبت به PE63 این است که با افزایش چگالی لوله، ضخامت آن کاهش یافت و با استقبال خوبی روبه رو شد؛ لوله های PE63 برای تولید لوله های کاروگیت و لوله های فاضلابی بکار گرفته شد.

PE100

در حال حاضر با کیفیت ترین و بهترین نوع لوله، PE100 می باشد که از لحاظ اقتصادی برای تولیدکنندگان و مصرف کنندگان مقرون به صرفه است. با توجه به ویژگی های منحصر به فرد لوله PE100، نظیر مقاومت شیمیایی بالا، ضخامت کم آن و تحمل فشار بیشتر، برای مصارف گوناگونی از جمله لوله های آبیاری، فاضلاب و گازرسانی (لوله پلی اتیلن گازرسانی) کاربرد دارد. این لوله ها با PE80 دارای تفاوت هایی می باشند که برای آشنایی بیشتر، می توانید مقاله تفاوت لوله های PE100 با PE80 را مطالعه نمایید.

همچنین برای درک بهتر گریدها به دسته بندی زیر توجه فرمایید:

گرید A پلی اتیلن

زمانی که مواد اولیه لوله پلی اتیلن از مواد درجه یک و مرغوب باشد، به آن لوله گرید A پلی اتیلن گفته می شود. لوله های پلی اتیلن دارای گرید های C،B،A می باشند؛ در گرید a لوله پلی اتیلن از ضایعات یا مواد بی کیفیت استفاده نمی شود، به همین علت نسبت به گریدهای دیگر برتری داشته و قیمت بالاتری نیز دارد. گرید a پلی اتیلن از HDPE ساخته شده پس کمی چگالی بالاتری دارد و به طور کلی دارای ماندگاری بیشتر و طول عمر بالاتر (تقریبا 80 سال) می باشد.

جمع بندی

از آنجایی که لوله پلی اتیلن، گریدهای متفاوتی دارد و هر کدام از این گریدها، نوع و سایز مختلفی دارند در نتیجه هزینه ها متفاوت بوده و برای کسب اطلاع از هزینه های آن می توانید محصولات لوله پلی اتیلن را مشاهده کرده و یا با شرکت شهراب گستران اروند تماس بگیرید.