پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن (polyethylene) یک پلیمر پلاستیکی است که از مولکول‌های اتیلن به عنوان واحدهای سازنده‌اش (مونومر) تشکیل شده است. پلی اتیلن بیشترین ماده مورد استفاده در صنعت پلاستیک است. این پلیمر به دلیل ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر شوک، قابلیت شکل‌دهی، مقاومت در برابر مواد شیمیایی، و عایقی بودن در برابر آب در صنایع مختلف به کار می‌رود.
ماده تشکیل دهنده پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن از یک ماده اصلی به نام “اتیلن” ساخته میشود. یک نوعی گاز است که از هیدروژن و کربن تشکیل شده و در شرایط معمولی به صورت گازی وجود دارد. اتن ساده‌ترین هیدروکربن غیر اشباع است و اولین عضو از گروه آلکن‌ها است و دارای فرمول شیمیایی C2H4 میباشد. وقتی اتیلن به هم متصل میشود ، مولکول‌های بزرگی به نام “پلیمر” را تشکیل می‌دهد، که به عنوان Polyethylene شناخته میشود. این پلیمرها به صورت یک زنجیره‌ی طولانی از مولکول‌های اتیلن به هم متصل هستند و به شکل مواد پلاستیکی به کار می‌روند.
تاریخچه:
پلی اتیلن اولین بار توسط دو مهندس شیمی بریتانیایی به نام‌های Eric Fawcett و Reginald Gibson در دهه 1930 کشف شد. آن‌ها در حین تحقیقات خود در شرکت Imperial Chemical Industries (ICI) به طور تصادفی این ماده را کشف کردند. در اواخر دهه 1930، از اتیلن به عنوان ماده اولیه برای تولید پلی اتیلن استفاده شد و این پلاستیک به سرعت در صنعت مصرفی مورد توجه قرار گرفت.
در طی سال‌های پس از کشف اولیه، تکنولوژی‌های تولید این پلیمر بهبود یافت و متنوع شد. این پلاستیک به دلیل ویژگی‌های مثل مقاومت در برابر شوک و شکل‌پذیری مناسب، به یکی از مواد پلاستیکی پرکاربرد در جهان تبدیل شد. به عنوان یک ماده سبک، مقاوم در برابر آب و مواد شیمیایی، و قابل بازیافت، پلی اتیلن در انواع مختلفی از محصولات پلاستیکی و بسته‌بندی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع پلی اتیلن:
Polyethylene به صورت عمده به سه نوع اصلی تقسیم میشود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند:
پلی اتیلن سنگین (HDPE – High-Density Polyethylene):
پلی اتیلن سنگین مقاومت بالایی در برابر ضربه دارد و برای ساخت بطری‌های مقاوم در برابر ضربه، لوله‌ها، و قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر فشار دارند، مناسب است و در موارد مختلفی از صنایع مصرفی به عنوان یک ماده پلاستیکی کارآمد مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این نوع پلی اتی لن معمولاً مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد و HDPE به عنوان یک عایق الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربردها:
- صنعت بسته‌بندی: HDPE به عنوان ماده اولیه در تولید بطری‌های پلاستیکی، کیسه‌های خرید، و بسته‌بندی‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- ساخت لوله‌ها: لوله‌های آب، لوله‌های فاضلاب، و لوله‌های گاز از HDPE ساخته می‌شوند به دلیل مقاومت آن در برابر فشار و مواد شیمیایی.
- صنعت خودرو: HDPE در تولید قطعات داخلی خودروها مانند پنل‌های درب، سیستم‌های موسیقی، و قطعات سطح داخلی استفاده میشود.
- ساخت اسباب‌بازی: برای تولید اسباب‌بازی‌های کودکان و اشیاء بازی از این نوع پلی اتیلن استفاده میشود.
پلی اتیلن سبک (LDPE – Low-Density Polyethylene):
پلی اتیلن سبک (LDPE) از واحدهای اتیلن به شکل زنجیره‌ای تشکیل شده و می‌تواند به صورت عمده در دماهای پایینتر ذوب شود. این زنجیره‌ها به راحتی می‌توانند جابجا شوند و شکل‌پذیری بسیار بالایی داشته باشند. LDPE در دمای پایینتر (حدود 105-115 درجه سانتی‌گراد) ذوب میشود. این به معنای آن است که در دماهای معمولی، می‌تواند به سرعت به حالت مذاب درآید و به راحتی شکل داده شود. به دلیل زنجیره‌های مولکولی طولانی و انعطاف‌پذیر، LDPE بسیار انعطاف‌پذیر است. این ویژگی به آن امکان می‌دهد تا به شکل‌های مختلفی تنظیم شود و به عنوان یک ماده برای بسته‌بندی محصولات نرم و حتی مایع مورد استفاده قرار بگیرد. پس به طور کلی این نوع پلی اتیلن به عنوان یک پلاستیک نرم و انعطاف‌پذیر شناخته میشود و به همین دلیل در تولید کیسه‌های خرید، بسته‌بندی‌های نرم، و برخی محصولات که نیاز به انعطاف دارند، استفاده میشود.
کاربردها:
- صنعت بسته‌بندی: LDPE برای تولید کیسه‌های خرید پلاستیکی، کیسه‌های آشغال، و بسته‌بندی مواد مصرفی مانند نوشیدنی‌ها و مواد غذایی استفاده میشود.
- لوله‌ها و لوله‌کشی: در سیستم‌های آبیاری کشاورزی و مصارف مشابه کاربرد دارد.
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE – Linear Low-Density Polyethylene):.
پلی اتیلن سبک خطی(LLDPE) از نظر ساختاری به LDPE بسیار متشابه است. یکی از ویژگی‌های بارز LLDPE این است که دارای ساختار مولکولی خطی است که به صورت زنجیره‌های طولانی از مولکول‌های اتیلن به هم متصل می‌شوند. این ساختار مولکولی به LLDPE انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به پلی اتی لن سنگین (HDPE) می‌دهد. از تفاوت های مهم آن ، این است که در روند پلیمر شدن ، انرژی کمتری استفاده میکند. در دماهای نسبتاً پایین (حدود 110-130 درجه سانتی‌گراد) ذوب میشود. همچنین معمولاً مقاومت بالایی در برابر پارگی دارد که آن را مناسب برای کیسه‌ها و بسته‌بندی‌های فشرده میکند.
کاربردها:
- کیسه‌های فشرده: برای تولید کیسه‌های زباله و کیسه‌های خرید با مقاومت در برابر سایش و پارگی.
- بسته‌بندی صنعتی: برای بسته‌بندی محصولاتی که نیاز به محافظت در برابر آب، ضربه، یا شرایط سخت دارند.
- صنایع کشاورزی: برای ساخت محافظ‌های بسته‌بندی محصولات کشاورزی.
مشکلات پلی اتیلن
درکنار مزایا و موارد کاربردی Polyethylene ، مشکلات و معایبی هم وجود دارد که نباید از آن غافل شویم. یکی از مشکلات اساسی این است که زمان زیادی برای تخریب نیاز دارد. این باعث میشود که پلاستیک‌های پلی اتیلن برای مدت‌های طولانی در محیط زیست باقی بمانند و آلودگی‌ها ایجاد کنند. این پلاستیک های تخریب نشده می‌توانند به عنوان زباله‌های پلاستیکی در محیط زیست بمانند و به زباله‌های دریاها و کوهستان‌ها منجر شوند. این موضوع می‌تواند برای محیط زیست و جانوران خطرناک باشد. همچنین در مراحل تولید آن مقادیر زیادی از منابع مانند آب و انرژی استفاده میشود. اما امروزه با بازیافت پلاستیک ها تا مقداری بشر توانسته از آسیب رساندن این مواد به طبیعت جلوگیری کند.
کلام اخر:
پلی اتیلن یک پلاستیک پرکاربرد است که در صنعت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر ضربه در بسته‌بندی و صنایع مصرفی اهمیت دارد. با این حال، مشکلات محیطی نظیر تخریب طولانی مدت و آلودگی محیط زیست نیز باعث نگرانی‌ها شده است.