گرانول پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) یکی از انواع پرکاربرد پلی اتیلن است که در صنعت پلاستیک به‌ویژه در تولید فیلم‌های پلاستیکی و بسته‌بندی‌های مختلف به‌کار می‌رود. این گرید به دلیل ساختار مولکولی خاص خود، که شامل شاخه‌های جانبی کوتاه و دانسیته پایین است، دارای ویژگی‌های برجسته‌ای از جمله انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت کششی عالی می‌باشد. این خواص باعث می‌شود گرانول پلی اتیلن سبک خطی به یکی از مواد اولیه پرطرفدار در تولید نایلون و نایلکس تبدیل شود.
علاوه بر این، گرانول LLDPE به‌طور گسترده در تولید فیلم‌های کششی، کیسه‌های پلاستیکی، پوشش‌های محافظ و بسیاری از محصولات دیگر که نیاز به مقاومت و کشش بالا دارند، استفاده می‌شود. از آنجا که این گرید می‌تواند عملکرد عالی در برابر فشار و کشش ارائه دهد، در بسیاری از صنایع مانند بسته‌بندی، کشاورزی، و صنعت نایلکس‌سازی به‌طور فراوانی استفاده می‌شود.
این ویژگی‌ها و کاربردها موجب شده‌اند که گرانول پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) به یکی از گریدهای محبوب و ضروری در صنعت پلاستیک تبدیل شود و در تولید محصولات با کیفیت و مقاوم نقش مهمی ایفا کند.
در این مقاله، به بررسی پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) خواهیم پرداخت و نشان خواهیم داد که چرا این ماده در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد.
ویژگی‌های فیزیکی پلی اتیلن سبک خطی
برای ارزیابی کیفیت و ویژگی‌های گرانول‌های پلی اتیلن، معمولاً از شاخص‌های مختلفی مانند شاخص جریان مذاب، میزان نفوذپذیری اکسیژن، جرم مولکولی، پایداری محیطی و سختی استفاده می‌شود. این شاخص‌ها به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهند که گرانول مناسب با نیازهای خاص خود را انتخاب کنند و ویژگی‌هایی همچون مقاومت و دوام محصول نهایی را تضمین کنند.
-
چگالی پایین: پلی اتیلن سبک خطی دارای چگالی بین 0.91 تا 0.94 گرم بر سانتیمتر مکعب است. این چگالی پایین باعث می‌شود که LLDPE سبک و مناسب برای تولید محصولاتی باشد که نیاز به وزن کم دارند. این ویژگی به طور خاص در بسته‌بندی مواد غذایی و صنعتی بسیار مفید است.
-
استحکام کششی بالا: LLDPE استحکام کششی بالایی دارد که آن را قادر می‌سازد در برابر فشار و تنش‌های مکانیکی مقاوم باشد. این ویژگی آن را برای استفاده در ساخت فیلم‌ها، کیسه‌ها، و لوله‌های پلیمری بسیار مناسب می‌کند، زیرا قادر به تحمل بارهای سنگین و فشارهای مکانیکی است.
-
انعطاف‌پذیری و قابلیت شکل‌پذیری عالی: LLDPE دارای انعطاف‌پذیری بالایی است که باعث می‌شود در شرایط مختلف به راحتی شکل بگیرد و مورد استفاده قرار گیرد. این ویژگی به آن امکان تولید محصولاتی مانند کیسه‌ها، بسته‌بندی‌های فیلمی و پوشش‌های محافظ را می‌دهد که نیاز به انعطاف‌پذیری دارند.
-
مقاومت به سایش و ترک خوردگی: این پلیمر مقاومت خوبی در برابر سایش و آسیب‌های مکانیکی دارد و در دماهای پایین‌تر نیز ترک نمی‌خورد. این ویژگی آن را برای استفاده در محیط‌های سخت و شرایط عملکردی مختلف، مانند صنایع خودروسازی و تجهیزات کشاورزی، بسیار مناسب می‌کند.
ویژگی‌های شیمیایی پلی اتیلن سبک خطی
-
مقاومت شیمیایی بالا: پلی اتیلن سبک خطی مقاومت بالایی در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی، از جمله اسیدها، بازها، روغن‌ها، حلال‌ها و بیشتر مواد شیمیایی رایج دارد. این ویژگی باعث می‌شود که LLDPE در صنایعی مانند بسته‌بندی مواد شیمیایی، دارویی و غذایی مورد استفاده قرار گیرد.
-
عدم جذب رطوبت: LLDPE به دلیل ساختار شیمیایی غیرقطبی خود، قادر به جذب رطوبت نیست. این ویژگی به آن کمک می‌کند که در شرایط مرطوب یا در تماس با مواد مرطوب، عملکرد خود را حفظ کند و دچار تغییر شکل یا ضعف نشود.
-
پایداری حرارتی متوسط: پلی اتیلن سبک خطی در دماهای پایین تا متوسط پایدار است و معمولاً در محدوده دمایی 80 تا 100 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود. اما در دماهای بسیار بالا، خواص مکانیکی آن ممکن است کاهش یابد.
-
عدم واکنش با بسیاری از حلال‌ها: LLDPE به دلیل ماهیت غیرقطبی خود، به طور کلی با بسیاری از حلال‌های قطبی مانند آب، الکل‌ها و اترها واکنش نمی‌دهد. این ویژگی باعث می‌شود که این پلیمر برای کاربردهای صنعتی که در تماس با حلال‌ها هستند، مناسب باشد.
کاربردهای پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)
پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین انواع پلی اتیلن است که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در بسیاری از صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه به کاربرد های این مجصول میپردازیم.
1. تولید انواع لوله‌های آبرسانی
LLDPE در تولید لوله‌های آبرسانی به‌کار می‌رود. این پلیمر در ساخت لوله‌های آبرسانی، زهکشی و لوله‌های انتقال گاز و سایر سیالات استفاده می‌شود. لوله‌های ساخته‌شده از LLDPE به‌دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و خوردگی، گزینه‌ای مناسب برای استفاده در پروژه‌های عمرانی هستند.
2. تولید انواع لوازم پلاستیکی خانگی و صنعتی
پلی اتیلن سبک خطی در تولید انواع لوازم پلاستیکی خانگی و صنعتی مانند سطل‌ها، سبدها، جعبه‌ها، سینی‌ها، ظروف ذخیره‌سازی و سایر محصولات پلاستیکی استفاده می‌شود. این ماده به‌دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت بالا در برابر سایش و آسیب، در تولید این نوع محصولات به‌طور گسترده به‌کار می‌رود.
3. تولید انواع اسباب‌بازی‌های پلاستیکی
LLDPE برای تولید اسباب‌بازی‌های پلاستیکی مانند عروسک‌ها، قطعات بازی و وسایل تفریحی برای کودکان استفاده می‌شود. به‌دلیل ایمن بودن و شفافیت مناسب، LLDPE برای تولید اسباب‌بازی‌ها که نیاز به مقاومت در برابر ضربه و فشار دارند، بسیار مناسب است.
4. تولید انواع لوازم تحریر
این پلیمر در تولید انواع لوازم تحریر مانند مدادپاک‌کن‌ها، پوشه‌ها، کارت‌های نام‌نویسی، گیره‌ها و سایر لوازم تحریر استفاده می‌شود. لوازم تحریر تولید شده از LLDPE به‌دلیل کیفیت مناسب و قیمت مقرون به‌صرفه، در بازار مورد توجه قرار دارند.
5. تولید انواع نایلون و نایلکس
LLDPE در تولید انواع نایلون و نایلکس برای استفاده در بسته‌بندی‌ها، کیسه‌های خرید، کیسه‌های زباله و سایر کاربردها استفاده می‌شود. این پلیمر به‌دلیل انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر پارگی، در تولید کیسه‌ها و نایلون‌های مقاوم کاربرد دارد.
6. تولید سفره‌های یکبار مصرف و دائمی
پلی اتیلن سبک خطی در تولید سفره‌های یکبار مصرف و دائمی برای استفاده در مهمانی‌ها، رستوران‌ها و مراسم‌ها به‌کار می‌رود. این سفره‌ها به‌دلیل مقاومت در برابر رطوبت و آسیب‌های محیطی، در بسیاری از مواقع مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، سفره‌های LLDPE به‌صورت دائمی و قابل شستشو نیز تولید می‌شوند.
روش‌های تولید گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی
تولید گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE) با استفاده از روش‌های مختلفی انجام می‌شود که انتخاب هر کدام بستگی به نیاز تولید، ظرفیت مورد نظر و هزینه‌های مرتبط دارد. با انتخاب روش مناسب، می‌توان گرانول‌هایی با کیفیت مطلوب و ویژگی‌های مورد نظر برای کاربردهای گوناگون تولید کرد.
1. روش تولید گرانول رشته‌ای (Strand Type Method)
در این روش، مواد اولیه پلی‌اتیلن بازیافتی یا مواد درجه دو در دستگاه اکسترودر قرار می‌گیرند تا تحت تأثیر حرارت ذوب شوند. پس از ذوب، مواد مذاب از صافی‌های فلزی عبور داده می‌شوند تا ناخالصی‌ها جدا شوند. سپس، مواد مذاب وارد دستگاه‌های خنک‌کننده می‌شوند تا منجمد شوند. در مرحله بعد، مواد منجمد شده توسط کاترهایی به صورت رشته‌ای برش داده می‌شوند. در نهایت، رشته‌های گرانول وارد دستگاه آسیاب شده و به دانه‌های ریز تبدیل می‌شوند. این روش به دلیل سادگی و هزینه کمتر، در ایران بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2. روش تولید گرانول خشک (Dry Method)
در این روش، ابتدا مواد پلی‌اتیلن بازیافتی خرد شده وارد دستگاه اکسترودر می‌شوند تا ذوب شوند. پس از ذوب، مواد مذاب از صافی‌های ریز عبور داده می‌شوند و هم‌زمان توسط تیغه‌هایی برش می‌خورند. با استفاده از سیستم مکش و خنک‌کننده، مواد برش خورده به صورت جامد و خشک درمی‌آیند. این روش به دلیل استفاده از ماشین‌آلات تمام اتوماتیک، هزینه بالاتری دارد، اما گرانول‌های تولید شده کیفیت بالایی دارند که در تولید محصولات پلاستیکی با ویژگی‌های مطلوب مؤثر است.
3. روش برش رینگ آبی (Water Ring Cutting Method)
در این روش، پس از ذوب شدن مواد پلی‌اتیلن در اکسترودر، مواد مذاب از صافی عبور کرده و به صورت رشته‌ای در می‌آیند. این رشته‌ها به داخل رینگ آب سرد هدایت می‌شوند که با نیروی گریز از مرکز، رشته‌ها را به صورت دانه‌های ریز برش داده و خنک می‌کند. این سیستم به‌ویژه برای تولید گرانول‌هایی با اندازه کوچک و کیفیت بالا مناسب است.
4. روش برش زیر آب (Under Water Cutting Method)
در این روش، پس از ذوب شدن مواد پلی‌اتیلن و عبور از صافی، مواد مذاب به قسمت زیرین آب هدایت می‌شوند. در این قسمت، توسط کاترهای تعبیه‌شده برش می‌خورند و پس از برش، گرانول‌ها در آب خنک می‌شوند. این روش به دلیل سرعت بالای تولید، برای تولید گرانول‌های پلی‌اتیلن با ظرفیت بالا مناسب است، اما هزینه تجهیزات بالاتری دارد.
