پلاستیک ها در همه جای زندگی ما هستند. LDPE یا پلی اتیلن با چگالی کم ، یک پلاستیک همه کاره و ضروری است که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
در این پست ، شما می آموزید که پلاستیک LDPE چیست و چگونه از آن در برنامه های مختلف استفاده می شود.
LDPE چیست؟
پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) یک پلیمر ترموپلاستیک است که از اتیلن حاصل می شود. این به دلیل ترکیب منحصر به فرد از انعطاف پذیری ، شفافیت و نقطه ذوب کم شناخته شده است.
ترکیب شیمیایی LDPE (C2H4) N است ، جایی که N تعداد واحدهای مونومر را نشان می دهد. زنجیره های پلیمری دارای یک ساختار شاخه ای هستند که به LDPE خصوصیات متمایز خود می دهد.
برخی از ویژگی های کلیدی LDPE عبارتند از:
انعطاف پذیری: می توان آن را به راحتی کشیده و قالب بندی کرد
شفافیت: اجازه می دهد تا از نور عبور کند ، و آن را برای بسته بندی های شفاف مناسب می کند
نقطه ذوب کم: در مقایسه با سایر انواع پلی اتیلن می تواند در دماهای پایین پردازش شود
LDPE در مقابل سایر انواع پلی اتیلن:
| ویژگی | LDPE | HDPE | LLDPE |
| تراکم (g/cm3) | 0.915-0.935 | 0.941-0.965 | 0.915-0.925 |
| مقاومت کششی (MPA) | 8-31 | 18-35 | 15-29 |
| نقطه ذوب (درجه سانتیگراد) | 105-115 | 120-140 | 120-130 |
| شفافیت | عالی | کم | عالی |
همانطور که در جدول مشاهده می شود ، LDPE در مقایسه با HDPE چگالی و ذوب کمتری دارد. همچنین شفافیت بهتری نسبت به HDPE ارائه می دهد. LLDPE برخی از شباهت ها را با LDPE به اشتراک می گذارد اما ساختار خطی تری دارد.
چگونه LDPE ساخته می شود؟
تولید LDPE با اتیلن ، ماده اولیه حاصل از نفت آغاز می شود. این مونومر برای ایجاد پلیمری که ما به عنوان LDPE می شناسیم ، تحت پلیمریزاسیون فشار بالا قرار می گیرد.
فرآیند تولید شامل دو روش اصلی است:
روش راکتور اتوکلاو
اتیلن فشرده شده و به یک راکتور اتوکلاو فشار قوی تغذیه می شود
مبتکران مانند اکسیژن یا پراکسیدهای آلی برای شروع پلیمریزاسیون اضافه می شوند
این واکنش در دمای حدود 200 درجه سانتیگراد صورت می گیرد و تا 3000 دستگاه خودپرداز فشار می یابد
LDPE حاصل از آن اکسترود ، خنک و گلوله می شود
روش راکتور لوله ای
اتیلن و مبتکران در یک راکتور لوله ای نازک و نازک تغذیه می شوند
این واکنش در دمای بین 150-300 درجه سانتیگراد و فشار تا 3000 اتمسفر رخ می دهد
LDPE اکسترود ، خنک و گلوله ای ، مشابه روش اتوکلاو است
در حین تولید ، مواد افزودنی و اصلاح کننده های مختلفی را می توان برای تقویت خواص LDPE درج کرد:
آنتی اکسیدان ها: آنها از اکسیداسیون جلوگیری می کنند و عمر پلیمر را گسترش می دهند
تثبیت کننده های اشعه ماورا
Colorants: آنها رنگهای مورد نظر را به محصول نهایی منتقل می کنند
پلاستیک سازها: آنها انعطاف پذیری و پردازش را بهبود می بخشند
پرکننده ها: آنها هزینه را کاهش می دهند و خواصی مانند چگالی یا قدرت را تغییر می دهند
این مواد افزودنی بر اساس برنامه مورد نظر و ویژگی های عملکرد مورد نیاز محصول LDPE با دقت انتخاب می شوند.
فرآیند پلیمریزاسیون با فشار بالا و استفاده از مواد افزودنی خاص ، به LDPE خصوصیات منحصر به فرد خود می دهد. در بخش بعدی ، این خصوصیات را با جزئیات بررسی خواهیم کرد.
خواص LDPE
LDPE دارای ترکیبی منحصر به فرد از خواص فیزیکی ، شیمیایی و حرارتی است. بیایید به هر گروه شیرجه بزنیم و آنچه را که این پلاستیک را بسیار متنوع می کند ، کشف کنیم.
خصوصیات فیزیکی
چگالی : LDPE دارای چگالی کم از 0.915-0.935 گرم در سانتی متر مربع است. این باعث می شود سبک وزن و آسان انجام شود.
مقاومت کششی : دارای مقاومت کششی 8-31 MPa است. اگرچه به اندازه برخی از پلاستیک های دیگر قوی نیست ، اما برای بسیاری از برنامه ها مناسب است.
کشیدگی : LDPE می تواند تا 500 ٪ قبل از شکستن کشیده شود. این کشیدگی استثنایی اجازه می دهد تا در بسته بندی های انعطاف پذیر استفاده شود.
انعطاف پذیری : حتی در دماهای پایین انعطاف پذیر است. این خاصیت برای برنامه هایی مانند بطری های فشار بسیار مهم است.
خواص شیمیایی
مقاومت شیمیایی : LDPE در برابر بسیاری از مواد شیمیایی از جمله اسیدها ، الکلها و پایه ها مقاومت می کند. با این حال ، می تواند تحت تأثیر عوامل اکسید کننده قوی باشد.
مقاومت در برابر رطوبت : دارای خاصیت سد رطوبت عالی است. این امر آن را برای بسته بندی محصولات حساس به رطوبت ایده آل می کند.
مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش : LDPE مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش محدود دارد. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در معرض نور خورشید می تواند باعث تخریب آن شود ، بنابراین تثبیت کننده اشعه ماوراء بنفش اغلب اضافه می شود.
خواص حرارتی
نقطه ذوب : نقطه ذوب نسبتاً کم از 105-115 درجه سانتیگراد دارد. این امکان پردازش و قالب گیری آسان را فراهم می کند.
مقاومت در برابر حرارت : LDPE می تواند دمای تا 80 درجه سانتیگراد را به طور مداوم و 95 درجه سانتیگراد برای مدت زمان کوتاه تحمل کند. فراتر از آن ، شروع به نرم شدن و تغییر شکل می کند.
انبساط حرارتی : ضریب انبساط حرارتی بالایی دارد. این بدان معناست که هنگام گرم شدن به میزان قابل توجهی گسترش می یابد و هنگام خنک شدن منقبض می شود.
این خصوصیات LDPE را به انتخاب بسیاری از برنامه های کاربردی تبدیل می کند. انعطاف پذیری آن ، مقاومت شیمیایی و پردازش آسان به ویژه سودمند است.
در بخش بعدی ، برخی از مزایای اصلی استفاده از LDPE در صنایع مختلف را بررسی خواهیم کرد.
مزایای LDPE
خصوصیات منحصر به فرد LDPE برای کاربردهای مختلف به مزایای بی شماری تبدیل می شود. بیایید برخی از مزایای اصلی که آن را به یک انتخاب محبوب در صنایع تبدیل می کند ، کشف کنیم.
سبک و انعطاف پذیر
چگالی کم LDPE آن را فوق العاده سبک می کند. این یک مزیت مهم برای برنامه های بسته بندی است ، زیرا هزینه های حمل و نقل را کاهش می دهد و محصولات را آسان تر می کند. علاوه بر این ، انعطاف پذیری LDPE اجازه می دهد تا در برنامه هایی که نیاز به فشردن یا خم شدن دارند ، مانند بطری های فشار یا لوله انعطاف پذیر استفاده شود.
قدرت با ضربه زیاد
علی رغم ماهیت سبک ، LDPE از قدرت تأثیر بالایی برخوردار است. این می تواند بدون شکستن یا ترک خوردگی در برابر نیروی قابل توجهی مقاومت کند. این امر آن را برای برنامه هایی که به دوام نیاز دارند ، مانند بسته بندی محافظ یا تجهیزات زمین بازی ، ایده آل می کند.
مقاومت عالی شیمیایی
LDPE در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی از جمله اسیدها ، الکلها و پایه ها مقاومت می کند. این مقاومت شیمیایی برای کاربردهایی که پلاستیک ممکن است با مواد خشن مانند بسته بندی شیمیایی یا تجهیزات آزمایشگاهی در تماس باشد ، بسیار مهم است.
خواص سد رطوبت
LDPE دارای خواص سد رطوبت عالی است و آن را برای بسته بندی محصولات حساس به رطوبت مناسب می کند. چه غذا ، الکترونیک و چه دارویی ، LDPE به حفظ رطوبت کمک می کند و یکپارچگی کالای بسته بندی شده را حفظ می کند.
پردازش و بازیافت آسان
نقطه ذوب کم LDPE و خصوصیات جریان خوب ، پردازش را با استفاده از روشهای مختلف مانند قالب تزریق ، قالب گیری ضربه و اکستروژن آسان می کند. علاوه بر این ، LDPE به راحتی قابل بازیافت است. برای ایجاد محصولات جدید ، کاهش تأثیرات زیست محیطی ، می توان آن را ذوب و دوباره استفاده کرد.
مقرون به صرفه
در مقایسه با سایر پلاستیک ها با خصوصیات مشابه ، LDPE نسبتاً ارزان است. هزینه کم آن ، همراه با تطبیق پذیری و سهولت پردازش ، آن را برای بسیاری از برنامه ها به یک انتخاب مقرون به صرفه تبدیل می کند.
این مزایا باعث شده است که LDPE در بخش های مختلف به ماده ای تبدیل شود. در بخش بعدی ، برخی از برنامه های خاص را که LDPE می درخشد ، بررسی خواهیم کرد.
معایب LDPE
در حالی که LDPE مزایای بسیاری دارد ، در نظر گرفتن محدودیت های آن نیز ضروری است. برخی از مضرات استفاده از آن در برنامه های خاص را محدود می کند.
مقاومت کششی پایین تر در مقایسه با HDPE
LDPE مقاومت کششی کمتری نسبت به HDPE دارد. این بدان معنی است که نمی تواند قبل از تغییر شکل یا شکستن در برابر فشار یا فشار مقاومت کند. در برنامه هایی که به استحکام بالایی نیاز دارند ، مانند اجزای تحمل بار ، HDPE اغلب نسبت به LDPE ترجیح داده می شود.
مقاومت در برابر حرارت ضعیف
یکی از اشکالات اصلی LDPE مقاومت در برابر حرارت ضعیف آن است. در دمای بالاتر از 80 درجه سانتیگراد شروع به نرم شدن و تغییر شکل می کند. این کار استفاده از آن در برنامه هایی را که شامل درجه حرارت بالا است ، مانند بسته بندی های پر آب یا در محصولاتی که در معرض گرما هستند ، محدود می کند.
مستعد ترک خوردگی استرس
LDPE مستعد ترک خوردگی استرس است ، به ویژه هنگامی که در معرض مواد شیمیایی خاص یا عوامل محیطی قرار دارد. ترک های استرس می توانند هنگامی شکل بگیرند که پلاستیک تحت استرس ثابت باشد و یکپارچگی ساختاری آن را کاهش داده و به طور بالقوه منجر به شکست می شود.
قابل اشتعال
مانند بسیاری از پلاستیک ها ، LDPE قابل اشتعال است. این به راحتی می تواند آتش و سوزاندن را به خود جلب کند و دودهای مضر را آزاد کند. این اشتعال پذیری استفاده از آن را در برنامه هایی که ایمنی آتش سوزی بسیار مهم است محدود می کند.
استفاده محدود در برنامه های درجه حرارت بالا
با توجه به نقطه ذوب کم و مقاومت در برابر حرارت ضعیف ، LDPE برای کاربردهای درجه حرارت بالا مناسب نیست. از آن در محصولاتی که در معرض گرمای زیاد قرار دارند ، مانند وسایل آشپزی یا لوازم خانگی نمی توان استفاده کرد.
در حالی که این مضرات ممکن است استفاده LDPE را در برخی مناطق محدود کند ، مهم است که به یاد داشته باشید که هر ماده دارای نقاط قوت و ضعف خود است. نکته اصلی درک این محدودیت ها است تا بتوانید بهترین مواد را برای برنامه خاص خود انتخاب کنید.
برنامه های LDPE
تطبیق پذیری LDPE آن را به یک انتخاب محبوب در صنایع مختلف تبدیل می کند. بیایید برخی از برنامه های اصلی آن را کشف کنیم.
بسته بندی
در صنعت بسته بندی ، LDPE برای:
بسته بندی مواد غذایی : LDPE از نظر مواد غذایی و مقاوم در برابر رطوبت است. این برای کیسه ها ، کیسه ها و بسته بندی ها برای تازه نگه داشتن غذا استفاده می شود.
بسته بندی دارویی : مقاومت شیمیایی و خاصیت سد آن باعث می شود که برای بسته بندی داروها و سایر محصولات دارویی مناسب باشد.
بسته بندی آرایشی : انعطاف پذیری LDPE برای بطری های قابل فشرده که برای شامپو ، لوسیون و سایر لوازم آرایشی استفاده می شود ، ایده آل است.
کشاورزی
LDPE چندین برنامه در کشاورزی پیدا می کند:
فیلم های گلخانه ای : از آن برای پوشاندن گلخانه ها استفاده می شود و به حفظ شرایط بهینه در حال رشد کمک می کند.
فیلم های مالچ : فیلم های LDPE برای سرکوب رشد علفهای هرز و حفظ رطوبت در خاک پخش می شوند.
لوله های آبیاری : انعطاف پذیری و مقاومت شیمیایی آن ، آن را برای لوله کشی آبیاری مناسب می کند.
ساخت و ساز
در صنعت ساخت و ساز ، LDPE برای:
موانع بخار : فیلم های LDPE مانع از ورود رطوبت به ساختمان ها ، کاهش خطر قالب و رطوبت می شوند.
مواد عایق : از آن به عنوان یک پوشش محافظ برای مواد عایق استفاده می شود.
لوله ها و اتصالات : انعطاف پذیری LDPE و مقاومت شیمیایی آن را برای برخی از برنامه های لوله کشی ایده آل می کند.
برق و الکترونیک
LDPE در صنعت برق و الکترونیک نقش دارد:
عایق کابل : از آن به عنوان یک ماده عایق برای کابل های برقی به دلیل خاصیت دی الکتریک آن استفاده می شود.
پوشش های سیم : پوشش های LDPE سیم ها را از سایش و آسیب شیمیایی محافظت می کند.
بسته بندی مؤلفه الکترونیکی : خصوصیات سد رطوبت آن ، آن را برای بسته بندی اجزای الکترونیکی حساس مناسب می کند.
برنامه های دیگر
تطبیق پذیری LDPE در بسیاری از مناطق دیگر گسترش می یابد:
اسباب بازی ها : به دلیل ایمنی و دوام آن ، از آن برای تهیه اجزای مختلف اسباب بازی استفاده می شود.
وسایل خانگی : بسیاری از محصولات خانگی ، مانند بطری های فشار و درب های انعطاف پذیر ، از LDPE ساخته شده اند.
دستگاه های پزشکی : مقاومت شیمیایی و انعطاف پذیری آن ، آن را برای برخی از کاربردهای پزشکی مانند لوله و ظروف مناسب می کند.
اینها فقط تعدادی از برنامه های بسیاری است که LDPE می درخشد. ترکیب منحصر به فرد آن از خواص ، آن را به یک ماده ضروری در زندگی روزمره ما تبدیل کرده است.
LDPE و محیط زیست
از آنجا که ما از نظر محیط زیست آگاه تر می شویم ، مهم است که تأثیر موادی مانند LDPE را در سیاره خود در نظر بگیرید.
قابلیت بازیافت LDPE
LDPE قابل بازیافت است. این سیستم به عنوان پلاستیک شماره 4 در سیستم بازیافت طبقه بندی می شود. با این حال ، همه امکانات بازیافت به دلیل چالش های موجود در فرآیند بازیافت ، LDPE را نمی پذیرند.
روند بازیافت و چالش ها
بازیافت LDPE شامل چندین مرحله است:
جمع آوری و مرتب سازی
تمیز کردن برای از بین بردن آلاینده ها
خرد شدن به پوسته های کوچک
ذوب و اکسترود شدن به گلوله ها
تولید محصولات جدید از گلوله های بازیافت شده
چالش های اصلی در بازیافت LDPE عبارتند از:
تأثیر محیطی تولید و دفع LDPE
تولید LDPE ، مانند بسیاری از پلاستیک ها ، به سوخت های فسیلی متکی است. این به انتشار گازهای گلخانه ای و تغییرات آب و هوا کمک می کند. هنگامی که LDPE در محل های دفن زباله یا محیط به پایان می رسد ، صدها سال طول می کشد تا تخریب شود. همچنین در صورت مصرف خطرات برای حیوانات وحشی خطرات ایجاد می کند.
گزینه های پایدار برای LDPE
برای کاهش تأثیر محیطی LDPE ، گزینه های پایدار در حال توسعه است:
بیوپلاستیک ساخته شده از منابع تجدید پذیر مانند نشاسته ذرت
پلاستیک های تخریب پذیر که سریعتر در محیط تجزیه می شوند
سیستم های بسته بندی قابل استفاده مجدد برای کاهش پلاستیک های یکبار مصرف
در حالی که این گزینه ها وعده را نشان می دهند ، محدودیت هایی نیز دارند. بیوپلاستیک می تواند با تولید مواد غذایی رقابت کند و پلاستیک های تخریب پذیر برای تجزیه صحیح به شرایط خاص نیاز دارند. نکته اصلی یافتن تعادل بین مزایای LDPE و نیاز به پایداری محیط زیست است.
به عنوان مصرف کننده و مشاغل ، می توانیم از طریق:
کاهش استفاده ما از محصولات LDPE یکبار مصرف
بازیافت LDPE هر زمان ممکن است
حمایت از توسعه و استفاده از گزینه های پایدار
با همکاری مشترک ، می توانیم تأثیرات زیست محیطی LDPE را به حداقل برسانیم در حالی که هنوز از خواص مفید آن بهره مند می شویم.
LDPE در مقابل HDPE: تفاوت های کلیدی
در حالی که هر دو LDPE و HDPE پلاستیک پلی اتیلن هستند ، اما خاصیت مشخصی دارند که باعث می شود آنها برای کاربردهای مختلف مناسب باشند.
مقایسه چگالی
تفاوت اصلی بین LDPE و HDPE در چگالی آنها است. LDPE چگالی کمتری دارد ، به طور معمول از 0.915-0.935 گرم در سانتی متر 3 ؛. از طرف دیگر HDPE چگالی بالاتری دارد ، معمولاً بین 0.941-0.965 گرم در سانتی متر 3 ؛. این تفاوت در چگالی ویژگی های منحصر به فردی را به آنها می بخشد.
قدرت و دوام
چگالی بالاتر HDPE در مقایسه با LDPE به استحکام و دوام بیشتر ترجمه می شود. بدون تغییر شکل یا شکستن می تواند در برابر استرس و تأثیر بالاتر مقاومت کند. این باعث می شود HDPE برای کاربردهایی که به یکپارچگی ساختاری مانند بطری و لوله نیاز دارند ایده آل باشد.
انعطاف پذیری و وضوح
چگالی پایین LDPE انعطاف پذیری و شفافیت بیشتری به آن می دهد. بدون از دست دادن شکل آن می توان به راحتی خم و فشرده شد. این انعطاف پذیری به همین دلیل است که LDPE اغلب برای بطری های فشار و لوله های انعطاف پذیر استفاده می شود. LDPE همچنین وضوح بهتری دارد و آن را برای برنامه هایی که شفافیت مورد نظر است مناسب می کند.
برنامه ها و استفاده ها
با توجه به خصوصیات مختلف آنها ، LDPE و HDPE در برنامه های مختلف استفاده می شوند:
| برنامه های LDPE | برنامه های HDPE |
| بطری ها | کوزه های شیر |
| بسته بندی مواد غذایی | بطری های مواد شوینده |
| کیسه های پلاستیکی | تابلوهای برش |
| درب های انعطاف پذیر | لوله |
| عایق سیم | مخازن سوخت |
بازیافت و تأثیرات زیست محیطی
هر دو LDPE و HDPE قابل بازیافت هستند ، اما به طور جداگانه بازیافت می شوند. LDPE به عنوان شماره 4 پلاستیک طبقه بندی می شود ، در حالی که HDPE شماره 2 است. HDPE به دلیل چگالی بالاتر و مرتب سازی آسان تر ، بازیافت بیشتری دارد و میزان بازیافت بالاتری دارد. LDPE ، سبک تر و انعطاف پذیر تر ، می تواند برای بازیافت چالش برانگیز تر باشد.
از نظر تأثیر محیطی ، قدرت و دوام بالاتر HDPE می تواند آن را به گزینه ای طولانی تر تبدیل کند و نیاز به جایگزینی مکرر را کاهش دهد. با این حال ، هر دو LDPE و HDPE از سوخت های فسیلی مشتق شده اند و در صورت عدم بازیافت یا دفع صحیح می توانند در مسائل زیست محیطی نقش داشته باشند.
انتخاب بین LDPE و HDPE به الزامات خاص برنامه بستگی دارد. با درک خصوصیات منحصر به فرد خود ، تولید کنندگان می توانند مناسب ترین مواد را برای محصولات خود انتخاب کنند.
پایان
LDPE یا پلی اتیلن با چگالی کم ، یک پلاستیک همه کاره است که به دلیل انعطاف پذیری و دوام آن شناخته شده است . از آن در بسته بندی , کیسه های پلاستیکی و کاربردهای صنعتی استفاده می شود . درک خصوصیات LDPE به انتخاب مواد مناسب برای نیازهای خاص کمک می کند.
در حالی که LDPE فواید زیادی را ارائه می دهد ، در نظر گرفتن تأثیرات زیست محیطی آن مهم است. بازیافت LDPE و کاوش در گزینه های پایدار می تواند به کاهش ردپای زیست محیطی آن کمک کند.
