پلی اتیلن
پلی‌اتیلن یا پلی‌اتن یکی از مواد شیمیایی پلیمری است که در تولید مواد اولیه‌ی بسیاری از محصولات مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده که به اختصار PE نامیده می‌شود، از پلیمرهایی است که در برابر اکسید شدن، فشار و حرارت مقاوم بوده و دارای خواص مختلفی نظیر انعطاف‌پذیری و شفافیت می‌باشد.
تاریخچه تولید پلی اتیلن
پلی‌اتیلن نخستین‌بار در سال ۱۸۹۸ توسط شیمی‌دان آلمانی، هانس فون‌پشمان، به‌طور تصادفی ساخته شد و اولین ترکیب صنعتی کاربردی آن در سال ۱۹۳۳ توسط شرکت Imperial Chemical Industries به ثبت رسید. دو سال بعد، یکی از شیمی‌دان‌های ICI، واقعه‌ی ساخت این ترکیب صنعتی را به یک سنتز فشار بالای تکرارپذیر توسعه داد و از سال ۱۹۳۹ به بعد، این تجربه، اساس تولید پلی‌اتیلن کم‌چگالی صنعتی قرار گرفت.
با شروع جنگ جهانی دوم، دولت بریتانیا، توزیع پلی‌اتیلن را به دلیل خاصیت نفوذناپذیری آن در برابر امواج رادیویی با فرکانس بالا ممنوع اعلام کرد، اما این تصمیم نتوانست انجام تحقیقات پیرامون فرایند تولید پلی‌اتیلن را متوقف کند. با پایان جنگ جهانی دوم، شرکت‌های بسیاری به‌ویژه در ایالات متحده امریکا، تولید تجاری پلی‌اتیلن را در مقیاس بزرگ و تحت لیسانس ICI آغاز کردند و طی دو دهه، پلی‌اتیلن به یکی از مواد پلیمری پرمصرف در صنایع مختلف تبدیل شد.
ساختار شیمیایی پلی اتیلن
پلی‌اتیلن با فرمول شیمیایی (C2 H4)n یک ماده‌ی پلیمری است که از واحدهای منفرد اتیلن تشکیل شده است. ماده‌ی اولیه‌ی پلی اتیلن از نفت خام به دست می‌آید و بیشتر انواع آن ترموپلاستیک هستند (می‌توان آن‌ها را با حرارت دادن دوباره قالب زد).
انواع پلی اتیلن
پلی‌اتیلن‌هایی که در حال حاضر تولید می‌شوند را می‌توان براساس ویژگی‌های ساختاری نظیر چگالی، انشعاب و وزن مولکولی به شیوه‌های مختلف دسته‌بندی کرد. مهم‌ترین انواع پلی اتیلن براساس انشعاب عبارتند از:
- پلی‌اتیلن‌های شاخه‌دار
- پلی‌اتیلن‌های خطی
- پلی‌اتیلن شبکه‌ای
|
انواع پلی‌اتیلن |
زیرشاخه‌ها |
|
پلی‌اتیلن‌های شاخه‌دار |
LDPE (پلی‌اتیلن سبک) |
|
LLDPE (پلی‌اتیلن سبک خطی) |
|
|
پلی‌اتیلن‌های خطی |
HDPE (پلی‌اتیلن سنگین) |
|
UHMWPE (پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بالا) |
|
| پلی‌اتیلن شبکه‌ای |
PEX یا LXPE (پلی‌اتیلن پیوند عرضی) |
یکی از دسته‌بندی‌های رایج پلی‌اتیلن‌ها که براساس چگالی آن‌ها انجام می‌گیرد، قرار دادن پلی‌اتیلن در یکی از دو دسته‌ی سبک و سنگین است:
پلی اتیلن سبک
پلی‌اتیلن سبک یا LDPE، که دارای چگالی پایینی است، در فشار 200 تا 300 بار تولید می‌شود. این نوع پلی‌اتیلن بسیار شفاف بوده و از انعطاف‌پذیری و مقاومت شیمیایی بالایی برخوردار است. کاربرد پلی‌اتیلن سبک در ساخت کیسه‌های بسته‌بندی مواد غذایی، روکش پلاستیکی، فیلم و محصولات ساخته‌شده از طریق قالب‌گیری تزریقی است.
پلی اتیلن سنگین
پلی‌اتیلن سنگین یا HDPE، که دارای چگالی بالایی است، در فشار 1000 تا 2000 بار تولید می‌شود. این پلی‌اتیلن استحکام، دوام و مقاومت شیمیایی بالایی دارد و در طیف وسیعی از رنگ‌ها از شفاف تا مات قابل‌تولید است. از پلی‌اتیلن سنگین در ساخت ظروف بسته‌بندی سخت، اسباب‌بازی‌های فشرده، وسایل و تجهیزات کاربردی در آشپزخانه‌ها، لوله‌های مخصوص لوله‌کشی آب و فاضلاب، پایه‌ی مبل و تخت و سازه‌های کاربردی در فضای باز استفاده می‌شود.
کاربردهای پلی اتیلن
با این‌که پلی‌اتیلن براساس ویژگی‌ها و خواص انواع مختلف آن، کاربردهای متوعی دارد، اما در مجموع یکی از پرکاربردترین پلیمرهای شناخته‌شده تلقی می‌شود، تا جایی که برای مثال در سال ۲۰۱۷ بیش از ۱۰۰ میلیون تن رزین پلی‌اتیلنی در سطح جهان تولید شده و ۳۴٪ از کل بازار پلاستیک را به خود اختصاص داده است.
از عمده‌ترین کاربردهای پلی‌اتیلن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تولید فیلم‌های پلی‌اتیلنی برای بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی
- تولید لوله‌های گاز و آب فشار قوی
- تولید بطری‌های نوشیدنی
- تولید قطعات خودرو
- تولید پوشش‌های محافظ برای ماشین‌آلات و قطعات صنعتی
- تولید محصولات خانگی مانند سطل‌های زباله و ظروف غذایی
لوله پلی اتیلن
لوله‌های پلی‌اتیلن در سایز‌ها و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شوند. این لوله‌ها از نظر قیمت، انعطاف‌پذیری و پایداری شیمیایی و فیزیکی دارای مزایایی هستند که آن‌ها را به جایگزین بسیار مناسبی برای لوله‌های آهنی، چدنی و PVC تبدیل کرده است.
لوله‌های پلی‌اتیلن را می‌توان براساس کاربردشان در شش دسته طبقه‌بندی کرد:
- لوله پلی‌اتیلن آبرسانی
- لوله پلی‌اتیلن گازرسانی
- لوله پلی‌اتیلن فاضلابی
- لوله پلی‌اتیلن غلافی
- لوله پلی‌اتیلن فشار قوی
- لوله پلی‌اتیلن آبیاری قطره‌ای
لوله پلی اتیلن آبرسانی
از کاربرد لوله‌های پلی‌اتیلنی می‌توان به انتقال آب شرب و غیرشرب اشاره کرد. این لوله‌ها به دلیل ثیقلی بودن سطح داخلی‌شان، دچار رسوب‌گرفتگی، پوسیدگی و خوردگی نمی‌شوند و علاوه‌بر کشاورزی، برای انتقال آب آشامیدنی نیز مناسب‌اند.
لوله پلی اتیلن گازرسانی
یکی از مهم‌ترین کاربردهای لوله‌های پلی‌اتیلن، انتقال گاز طبیعی در صنایع پتروشیمی است. مقاومت بالای لوله‌های پلی‌اتیلن در برابر آتش و زنگ‌زدگی و طول عمر بالای این محصولات، آن‌ها را به یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها در میان لوله‌های مصرفی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی تبدیل کرده است.
لوله پلی اتیلن فاضلابی
لوله‌های پلی‌اتیلن فاضلابی اغلب دوجداره بوده و در ابعاد مختلفی تولید می‌شوند. این لوله‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار، قیمت مناسب و اتصالات راحت و ارزان، نسبت به لوله‌های کاربردی مشابه مانند لوله‌های فلزی، GRP و PVC (پولیکا)، گزینه‌ی بهتری برای هدایت فاضلاب شهری و ساختمانی هستند.
لوله پلی اتیلن غلافی
لوله‌های پلی‌اتیلن غلافی به عنوان یک حفاظ مناسب و کاربردی برای کابل‌های مخصوص برق به کار می روند تا ضمن جلوگیری از بروز حوادث احتمالی، طول عمر کابل‌ها را نیز افزایش دهند.
لوله پلی اتیلن فشار قوی
این لوله‌ها که اصطلاحاً لوله‌های پلی‌اتیلن تحت فشار نیز نامیده می‌شوند، ضخامت بیشتری نسبت به دیگر انواع لوله پلی‌اتیلن دارند. لوله‌های پلی‌اتیلن فشار قوی در مواردی که شدت جریان به دلیل وجود پمپ یا قراگیری حجم زیادی از سیال در ارتفاع، بالا است، استفاده می شوند.
لوله پلی اتیلن آبیاری قطره‌ای
لوله‌های پلی‌اتیلن آبیاری قطره‌ای که جزء پلی‌اتیلن‌های نرم محسوب می‌شوند، اغلب جهت مصارف کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند.