پلیمرهای شیمیایی جزو مواد تولیدی در صنایع پتروشیمی هستند. یکی از این‌پلیمرها، پلی‌اتیلن است که گریدهای مختلفی به نام سبک، سنگین و خطی دارد. پلی‌اتیلن سنگین یکی از گریدهای آن است که در صنایع تولیدی مختلفی کاربرد دارد و در صنعت به آن HDPE گفته می‌شود. این پلیمر دارای ساختار شیمیایی خاصی است که خواص شیمیایی فوق‌العاده‌ای نیز دارد. ما در این مقاله سعی داریم شما را با مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین، کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین و همچنین گریدهای پلی‌اتیلن سنگین بیشتر آشنا کنيم. امیدوارم مطالبی که در ادامه بیان خواهد شد، برایتان مفید و ارزشمند واقع شود.
پلی‌اتیلن سنگین چیست؟
پلی‌اتیلن سنگین نوعی پلیمر شیمیایی است که در صنایع ترموپلاست بسیار کاربرد دارد. این نوع پلیمر از طریق پلیمریزاسیون مونومر خطی تولید می‌شود. ساختار پلی‌اتیلن سنگین به صورت زنجیره‌وار بوده که از شاخه‌های کم و کوتاه تشکیل شده است. به همین دلیل است که این ماده مقاومت بالایی دارد و همچنین چگالی آن بین 0.94 تا 0.97 قرار دارد. پلیمر پلی‌اتیلن سنگین به وزن مولکولی زنجیره‌های پلیمری وابسته است. پلی‌اتیلن سنگین در تولید انواع فیلم‌ها و ظروف بسته‌بندی کاربرد دارد.
مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین
پلی‌اتیلن سنگین یکی از گریدهای پرکاربرد پلی‌اتیلن در صنایع تولیدی است. این پلیمر از مزایای بسیاری برخوردار است و در عین حال معایبی نیز دارد. در زیر به برخی از رایج‌ترین مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین اشاره شده است.
مزایای پلی‌اتیلن سنگین
یکی از مهم‌ترین مزایای پلی‌اتیلن سنگین، قدرت پردازش سریع آن در روش‌های ترموپلاست است. این نوع پلی‌اتیلن از مقاومت بالایی در برابر ضربه‌ها برخوردار است. به همین دلیل از آن در ساخت ظروف محکم و بادوام استفاده می‌شود. پلی‌اتیلن سنگین همچنین مقاومت خوبی در برابر عوامل خورنده دارد، از این‌رو برای ظروف نگهدارنده مواد شیمیایی مناسب است. گرید پلی‌اتیلن سنگین همچنین یک ماده ضد رطوبت است و از آن در ساخت ظروف بسته‌بندی استفاده می‌شود. پلی‌اتیلن سنگین با وجود اینکه مزایای بسیاری دارد از قیمت پایینی نیز برخوردار است. به طور کلی هر کدام از گریدهای پلی‌اتیلن سنگین قیمت مشخصی دارند و به منظور کاربرد خاصی تولید می‌شوند.
معایب پلی‌اتیلن سنگین
یکی از معایب بزرگ این نوع از پلی‌اتیلن سنگین، قابل اشتعال بودن آن است. به همین دلیل باید از آن‌ها در ساخت محصولاتی استفاده کرد، که در گرما و دمای خیلی بالا قرار نمی‌گیرند. یکی دیگر از معایب آن‌ها، ظرفیت دمایی پایین است که باعث می‌شود انبساط حرارتی در آن‌ها بالا رود. پلی‌اتیلن سنگین همچنین با وجود اینکه از مقاومت خوبی در برابر ضربه برخوردار است، اما در برابر فرسایش ناشی از هوا، مقاومت خوبی ندارد.
کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین
پلی‌اتیلن سنگین به دلیل برخورداری از خواص شیمیایی بالا، در صنایع مختلفی کاربرد دارد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای این نوع پلی‌اتیلن می‌توان موارد زیر را نام برد.
تولید انواع لوله
یکی از کاربردهای مهم پلی‌اتیلن سنگین، تولید انواع لوله‌های پلی‌اتیلنی است. همان‌طور که می‌دانید در تولید لوله باید از پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بالا استفاده شود. زیرا لوله‌ها به دلیل اینکه فشارهای زیادی را تحمل می‌کنند، به استحکام بالایی نیاز دارند. لوله‌ها همچنین باید در برابر اشعه فرابنفش خورشید مقاوم باشند. به همین دلیل به مواد اولیه به کار رفته در ساختار آن‌ها، افزودنی ضد اشعه فرابنفش اضافه می‌شود.
تولید انواع اسباب‌بازی‌ها
یکی دیگر از کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین، تولید انواع اسباب‌بازی‌های پلاستیکی است. تولید اسباب‌بازی‌ها با استفاده از روش تزریقی صورت می‌گیرد. اسباب‌بازی‌ها همچنین توسط افزودنی آنتی یووی مجهز می‌شوند تا از تغییر رنگ در آن‌ها جلوگیری شود.
تولید لوازم منزل
ساخت قطعات و لوازم خانگی از کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین محسوب می‌شود. به طور کلی هر کدام از انواع گریدهای پلی‌اتیلن سنگین در ساخت نوع خاصی از ظروف پرمصرف خانگی کاربرد دارند. از جمله این لوازم می‌توان به استندها، لوازم پلاستیکی آشپزخانه و … اشاره کرد.
تولید انواع بطری
در تولید انواع بطریهای نوشیدنی، آب معدنی، دلستر، نوشابه‌ها و … از پلی‌اتیلن سنگین استفاده می‌شود. بطریهای که با این نوع پلیمر ساخته می‌شوند، مقاومت بالایی دارند و در صورتی که رنگ شوند نیز بر مقاومت آن‌ها افزوده خواهد شد. این نوع پلی‌اتیلن همچنین در تولید بطریهای ویژه نگهداری مواد شیمیایی، مواد آرایشی و بهداشتی، مواد ضدعفونی کننده و … کاربرد دارد.
انواع گریدهای پلی‌اتیلن سنگین
همان‌طور که در بالا اشاره شد، پلی‌اتیلن سنگین با وزن‌های مولکولی مختلف تولید می‌شود. این تفاوت در وزن مولکولی باعث ایجاد گریدهای مختلفی از پلی‌اتیلن شده است. به همین منظور در این بخش به معرفی گریدهای مختلف آن پرداخته خواهد شد و همچنین توضیحات مختصری در مورد هر کدام ارائه می‌شود.
- پلی‌اتیلن 5813 و 5620: این نوع گرید از پلی‌اتیلن، در قالب‌گیری ظروف‌های نازک یکبار مصرف، اسباب‌بازی‌ها و لوازم خانگی کاربرد دارد.
- پلی‌اتیلن 0035: HDPE 0035 مقاومت سایشی بالایی دارد به همین دلیل بیشتر در تولید قطعاتی که در فرآیند بادی تولید می‌شوند، قابل استفاده است.
- پلی‌اتیلن 3840: این گرید از پلی‌اتیلن، در قالب‌گیری‌های دورانی مخازن و ظروف معمولی کاربرد دارد.
- پلی‌اتیلن 6070: این گرید بیشتر در تولید قوطی، صندلی و جعبه کاربرد دارد.
- پلی‌اتیلن 5218: این گرید از پلی‌اتیلن، دارای تاییدیه بهداشتی بوده، از این‌رو برای تولید ظروف مخصوص غذا مناسب است. تولید این ظروف معمولا با استفاده از روش قالب‌گیری تزریقی صورت می‌گیرد.
- پلی‌اتیلن 35 و 5200B: این گریدها مناسب برای قالب‌گیری بادی است. از این نوع قالب‌گیری در تولید بطریهای با گنجایش 10 سی‌سی تا 4 لیتر استفاده می‌شود. به این طریق می‌توان انواع بطریهای روغن، آب مقطر، شوینده و بطریهای مخصوص لوازم آرایشی و بهداشتی را تولید کرد.
- پلی‌اتیلن EX1: از گریدهای مناسب برای تولید فیلم‌های استرچ به شمار می‌آید.
- پلی‌اتیلن EX3: از این گرید پلی‌اتیلن در تولید لوله‌های فشار قوی استفاده می‌شود.
- پلی‌اتیلن 12: گرید 12 برای روش قالب‌گیری تزریقی در تولید لوازم خانگی بادوام، مناسب است.
- پلی‌اتیلن 13: جزو گریدهایی است که در تولید بطری و جعبه کاربرد دارند.
- پلی‌اتیلن 14: در تولید لوازمی که در قالب‌گیری، جداره ضخیم دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- پلی‌اتیلن EX4: گرید Ex4 در تولید فیلم‌هایی که با استفاده از فرآیند اکستروژن تولید می‌شوند، کاربرد دارد. این گرید از نمونه کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین در صنعت است.
- پلی‌اتیلن EX5: گریدی مناسب برای تولید فیلم‌های بسته‌بندی و خاص است. برای آگاهی از مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین EX5 می‌توانید سایر مقاله‌های مرتبط با آن را مطالعه نمایید.
- پلی‌اتیلن BL2: این گرید از HDPE در تولید بطریهای مواد ضدعفونی‌کننده و همچنین بطریهای مخصوص حمل بنزین کاربرد دارد.
- پلی‌اتیلن BL3: از گرید BL3 در تولید ظروف و ورق‌های بسته‌بندی استفاده می‌شود. این نوع از گریدهای پلی‌اتیلن سنگین از مقاومت ضربه‌ای بالایی برخوردار هستند، از این‌رو بیشتر در تولید قطعات بادی کاربرد دارند.
سایر گریدهای پلی‌اتیلن سنگین
علاوه بر مواردی که در بالا ذکر شد، گریدهای دیگری از پلی‌اتیلن سنگین وجود دارد که در این‌جا فقط به ذکر نام آن‌ها بسنده می‌کنیم. برخی از این گریدها شامل 7700M و 6300M مخصوص تولید لوله تولید، 52518 و 60505 مناسب برای قالب‌گیری تزریقی، 7000F مخصوص تولید فیلم‌های نازک و 2200J ویژه تولید جعبه حمل قطعات فنی و صنعتی هستند. با وجود تمام مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین با گریدهای مختلف، این ماده در صنعت بسیار پرکاربرد و مفید واقع شده است.
جمع بندی
یکی از پلیمرهای رایج و پرکاربرد در صنعت، پلی‌اتیلن سنگین است. هر کدام از گریدهای پلی‌اتیلن سنگین ساختار مولکولی متفاوتی داشته و در نتیجه وزن مولکولی در آن‌ها نیز کاملا با یکدیگر تفاوت دارد. از کاربردهای پلی‌اتیلن سنگین می‌توان به تولید انواع لوله‌های فشار قوی، تولید بطریهای مخصوص آب معدنی و سایر نوشیدنی‌ها، بطریهای ویژه مواد شوینده و بهداشتی، فیلم‌های استرچ، اسباب‌بازی‌ها و ظروف مخصوص غذا اشاره کرد. به طور کلی هر کدام از گریدهای پلی‌اتیلن سنگین در تولید یک محصول خاص کاربرد دارند. مقاومت بالا در برابر فشار و ضربه و نیز عدم مقاومت در دماهای بسیار بالا، به ترتیب جزو مزایا و معایب پلی‌اتیلن سنگین هستند.