הפלסטיקה נמצאת בכל מקום בחיינו. LDPE, או פוליאתילן בצפיפות נמוכה, הוא פלסטיק רב-תכליתי וחיוני המשמש בענפים רבים.
בפוסט זה תלמד מהו פלסטיק LDPE וכיצד הוא משמש ביישומים שונים.
מה זה LDPE?
פוליאתילן בצפיפות נמוכה (LDPE) הוא פולימר תרמופלסטי שמקורו באתילן. זה ידוע בשילוב הייחודי שלו בין גמישות, שקיפות ונקודת התכה נמוכה.
ההרכב הכימי של LDPE הוא (C2H4) N, כאשר N מייצג את מספר יחידות המונומר. לשרשראות הפולימר יש מבנה מסועף, המעניק ל- LDPE את תכונותיו המובחנות.
כמה מאפייני מפתח של LDPE כוללים:
גמישות: ניתן למתוח אותו בקלות ולעצב אותו
שקיפות: זה מאפשר לאור לעבור דרכו, מה שהופך אותו למתאים לאריזה ברורה
נקודת התכה נמוכה: ניתן לעבד אותה בטמפרטורות נמוכות יותר בהשוואה לסוגי פוליאתילן אחרים
LDPE לעומת סוגי פוליאתילן אחרים:
| נכס | LDPE | HDPE | LLDPE |
| צפיפות (G/CM3) | 0.915-0.935 | 0.941-0.965 | 0.915-0.925 |
| חוזק מתיחה (MPA) | 8-31 | 18-35 | 15-29 |
| נקודת התכה (° C) | 105-115 | 120-140 | 120-130 |
| שְׁקִיפוּת | גָבוֹהַ | נָמוּך | גָבוֹהַ |
כפי שניתן לראות בטבלה, ל- LDPE יש צפיפות נמוכה יותר ונקודת התכה בהשוואה ל- HDPE. זה גם מציע שקיפות טובה יותר מ- HDPE. LLDPE חולק כמה קווי דמיון עם LDPE אך יש לו מבנה ליניארי יותר.
איך מכינים LDPE?
ייצור LDPE מתחיל באתילן, חומר גלם שמקורו בנפט. מונומר זה עובר פילמור בלחץ גבוה כדי ליצור את הפולימר שאנו מכירים כ- LDPE.
תהליך הייצור כולל שתי שיטות עיקריות:
שיטת הכור האוטומטי
אתילן דחוס ומוזן לכור אוטומטי בלחץ גבוה
יוזמים כמו חמצן או חמצן אורגני מתווספים כדי להתחיל בפילמור
התגובה מתרחשת בטמפרטורות בסביבות 200 מעלות צלזיוס ולחצים עד 3000 כספומט
ה- LDPE המתקבל מוחצן, מקורר וגלם
שיטת הכור הצינורית
אתילן ויוזמים מוזנים לכור צינורי ארוך ודק
התגובה מתרחשת בטמפרטורות בין 150-300 מעלות צלזיוס ולחצים עד 3000 אטם
ה- LDPE מוחצן, מקורר וגלם, בדומה לשיטת החיטוי
במהלך הייצור ניתן לשלב תוספים ושינויים שונים כדי לשפר את המאפיינים של LDPE:
נוגדי חמצון: הם מונעים חמצון ומרחיבים את חיי הפולימר
מייצבי UV: הם מגנים על LDPE מפני השפלה של UV
צבעים: הם מעניקים צבעים רצויים למוצר הסופי
פלסטייזרים: הם משפרים את הגמישות ואת יכולת התהליך
חומרי מילוי: הם מפחיתים עלות ומשנים מאפיינים כמו צפיפות או חוזק
תוספים אלה נבחרים בקפידה על סמך היישום המיועד ומאפייני הביצועים הנדרשים של מוצר LDPE.
תהליך הפילמור בלחץ גבוה והשימוש בתוספים ספציפיים מעניקים ל- LDPE את תכונותיו הייחודיות. בחלק הבא, נחקור את המאפיינים הללו בפירוט.
מאפיינים של LDPE
LDPE מתגאה בשילוב ייחודי של תכונות פיזיקליות, כימיות ותרמיות. בואו נצלול לכל קטגוריה ונחקור מה הופך את הפלסטיק הזה למגוונת כל כך.
תכונות פיזיות
צפיפות : ל- LDPE צפיפות נמוכה הנעה בין 0.915-0.935 גרם/ס'מ 3. זה הופך אותו קל משקל וקל לטיפול בו.
חוזק מתיחה : יש לו חוזק מתיחה של 8-31 MPa. אמנם לא חזק כמו פלסטיקה אחרת, אך הוא מתאים ליישומים רבים.
התארכות : LDPE יכול למתוח עד 500% לפני השבירה. התארכות יוצאת דופן זו מאפשרת להשתמש בה באריזה גמישה.
גמישות : זה נשאר גמיש אפילו בטמפרטורות נמוכות. נכס זה חיוני ליישומים כמו בקבוקי סחיטה.
תכונות כימיות
עמידות כימית : LDPE מתנגד לכימיקלים רבים, כולל חומצות, אלכוהולים ובסיסים. עם זאת, זה יכול להיות מושפע מסוכני מחמצן חזקים.
עמידות בפני לחות : יש לו תכונות מחסום לחות מצוינות. זה הופך אותו לאידיאלי לאריזת מוצרים רגישים ללחות.
התנגדות ל- UV : ל- LDPE יש התנגדות מוגבלת של UV. חשיפה ממושכת לאור השמש עלולה לגרום לה להתפלל, ולכן לעתים קרובות מתווספים מייצבי UV.
תכונות תרמיות
נקודת התכה : יש לו נקודת התכה נמוכה יחסית של 105-115 מעלות צלזיוס. זה מאפשר עיבוד ועיצוב קלים.
עמידות בפני חום : LDPE יכול לעמוד בטמפרטורות של עד 80 מעלות צלזיוס ברציפות ו 95 מעלות צלזיוס לתקופות קצרות. מעבר לזה, זה מתחיל להתרכך ולעוות.
התרחבות תרמית : יש לו מקדם התפשטות תרמי גבוה. המשמעות היא שהיא מתרחבת משמעותית כאשר היא מחוממת ומתכווצת בעת הקירור.
מאפיינים אלה הופכים את LDPE לבחירה עבור יישומים רבים. הגמישות, ההתנגדות הכימית ויכולת התהליך הקלה שלה מועילות במיוחד.
בחלק הבא נחקור כמה מהיתרונות העיקריים בשימוש ב- LDPE בענפים שונים.
יתרונות LDPE
המאפיינים הייחודיים של LDPE מתורגמים ליתרונות רבים ליישומים שונים. בואו נחקור כמה מהיתרונות העיקריים שהופכים אותו לבחירה פופולרית בענפים.
קל משקל וגמיש
הצפיפות הנמוכה של LDPE הופכת אותה לקלה להפליא. זהו יתרון משמעותי ליישומי אריזה, מכיוון שהוא מפחית את עלויות ההובלה ומקל על הטיפול במוצרים. בנוסף, הגמישות של LDPE מאפשרת להשתמש בה ביישומים הדורשים סחיטה או כיפוף, כגון בקבוקי סחיטה או צינורות גמישים.
חוזק השפעה גבוה
למרות אופיו הקל משקל, ל- LDPE יש חוזק השפעה גבוה. זה יכול לעמוד בכוח משמעותי מבלי לשבור או לפיצוח. זה הופך את זה לאידיאלי ליישומים הדורשים עמידות, כגון אריזת מגן או ציוד מגרש משחקים.
עמידות כימית מעולה
LDPE מתנגד למגוון רחב של כימיקלים, כולל חומצות, אלכוהולים ובסיסים. עמידות כימית זו חיונית ליישומים שבהם הפלסטיק עשוי לבוא במגע עם חומרים קשים, כמו למשל באריזה כימית או ציוד מעבדה.
תכונות מחסום לחות
ל- LDPE תכונות מחסום לחות מצוינות, מה שהופך אותו מתאים לאריזת מוצרים רגישים לחות. בין אם מדובר במזון, אלקטרוניקה או תרופות, LDPE עוזר לשמור על לחות ושומר על שלמות הפריט הארוז.
קל לעבד ולמחזור
נקודת ההיתוך הנמוכה של LDPE ותכונות הזרימה הטובות מקלות על העבד בשיטות שונות, כגון דפוס הזרקה, דפוס מכה ושחול. בנוסף, LDPE ניתן למחזור בקלות. ניתן להמיס אותו ולשמש מחדש ליצירת מוצרים חדשים, ולהפחתת ההשפעה הסביבתית.
חסכוני
בהשוואה לפלסטיקה אחרת עם תכונות דומות, LDPE יחסית לא יקר. העלות הנמוכה שלה, בשילוב הרבגוניות שלה וקלות העיבוד, הופכת אותו לבחירה חסכונית עבור יישומים רבים.
היתרונות הללו הפכו את LDPE לחומר הולך למגזרים שונים. בחלק הבא נחקור כמה מהיישומים הספציפיים שבהם LDPE מאיר.
חסרונות של LDPE
בעוד של- LDPE יש יתרונות רבים, חיוני לשקול גם את המגבלות שלה. כמה חסרונות מגבילים את השימוש בו ביישומים מסוימים.
חוזק מתיחה נמוך יותר בהשוואה ל- HDPE
ל- LDPE חוזק מתיחה נמוך יותר מ- HDPE. המשמעות היא שהיא לא יכולה לעמוד כמתח או לחץ רב לפני העיוות או השבירה. ביישומים הדורשים חוזק גבוה, כגון רכיבים הנושאים עומס, לעיתים קרובות עדיף HDPE על פני LDPE.
התנגדות חום לקויה
אחד החסרונות העיקריים של LDPE הוא התנגדות החום הגרועה שלו. זה מתחיל להתרכך ולעוות בטמפרטורות מעל 80 מעלות צלזיוס. זה מגביל את השימוש בו ביישומים הכרוכים בטמפרטורות גבוהות, כמו למשל באריזה של מילוי חם או במוצרים שנחשפים לחום.
רגיש לפיצוח מתח
LDPE מועד לפיצוח מתח, במיוחד כאשר הוא נחשף לכימיקלים מסוימים או גורמים סביבתיים מסוימים. סדקי מתח יכולים להיווצר כאשר הפלסטיק נמצא תחת לחץ מתמיד, להפחית את שלמותו המבנית ועלול להוביל לכישלון.
דָלִיק
כמו הרבה פלסטיק, LDPE דליק. זה יכול בקלות לשרוף באש ולשרוף, לשחרר אדים מזיקים. דליקות זו מגבילה את השימוש בה ביישומים שבהם בטיחות האש היא קריטית.
שימוש מוגבל ביישומים בטמפרטורה גבוהה
בשל נקודת ההתכה הנמוכה והתנגדות חום לקויה, LDPE אינה מתאימה ליישומים בטמפרטורה גבוהה. לא ניתן להשתמש בו במוצרים שנחשפים לחום גבוה, כמו בכלי בישול או מכשירים.
אמנם חסרונות אלה עשויים להגביל את השימוש של LDPE באזורים מסוימים, אך חשוב לזכור שלכל חומר יש את נקודות החוזק והחולשה שלו. המפתח הוא הבנת מגבלות אלה כך שתוכל לבחור את החומר הטוב ביותר ליישום הספציפי שלך.
יישומים של LDPE
הרבגוניות של LDPE הופכת אותה לבחירה פופולרית בענפים שונים. בואו לחקור כמה מיישומי המפתח שלה.
אריזה
בענף האריזה, LDPE משמש ל:
אריזת מזון : LDPE היא בטוחה במזון ועמידה בפני לחות. הוא משמש לתיקים, שקיות ועטיפות כדי לשמור על אוכל רענן.
אריזות תרופות : עמידותו הכימית ותכונות המחסום שלה הופכות אותה למתאימה לאריזת תרופות ומוצרים תרופתיים אחרים.
אריזות קוסמטיות : הגמישות של LDPE היא אידיאלית לבקבוקים ניתנים לסחיטה המשמשים לשמפו, קרמים וקוסמטיקה אחרת.
חַקלָאוּת
LDPE מוצא מספר יישומים בחקלאות:
סרטי חממה : זה משמש לכיסוי חממות, ועוזר לשמור על תנאי גידול מיטביים.
סרטי MULCH : סרטי LDPE פרוסים על אדמה כדי לדכא את צמיחת העשבים ולשמור על לחות.
צינורות השקיה : הגמישות והתנגדות הכימית שלה הופכים אותו מתאים לצנרת השקיה.
בְּנִיָה
בענף הבנייה משתמשים ב- LDPE ל:
מחסומי אדים : סרטי LDPE מונעים את כניסתו של בניינים של לחות, ומפחיתים את הסיכון לעובש ולחות.
חומרי בידוד : הוא משמש כציפוי מגן לחומרי בידוד.
צינורות ואביזרים : הגמישות והתנגדות הכימית של LDPE הופכים אותו לאידיאלי ליישומי צנרת מסוימים.
חשמל ואלקטרוניקה
LDPE ממלאת תפקיד בתעשיית החשמל והאלקטרוניקה:
בידוד כבלים : הוא משמש כחומר בידוד לכבלים חשמליים בגלל תכונותיו הדיאלקטריות.
ציפויי תיל : ציפויי LDPE מגנים על חוטים מפני שחיקה ונזק כימי.
אריזת רכיבים אלקטרונית : מאפייני מחסום הלחות שלה הופכים אותה למתאימה לאריזת רכיבים אלקטרוניים רגישים.
יישומים אחרים
הרבגוניות של LDPE משתרעת על תחומים רבים אחרים:
צעצועים : הוא משמש לייצור רכיבי צעצועים שונים בגלל בטיחותו ועמידותו.
פריטי בית : מוצרים ביתיים רבים, כמו בקבוקי סחיטה ומכסים גמישים, מיוצרים מ- LDPE.
מכשירים רפואיים : ההתנגדות הכימית והגמישות שלו הופכים אותה מתאימה ליישומים רפואיים מסוימים, כגון בצינורות ובמכולות.
אלה רק כמה מהיישומים הרבים שבהם LDPE מאיר. השילוב הייחודי של המאפיינים שלו הפך אותו לחומר חיוני בחיי היומיום שלנו.
LDPE והסביבה
ככל שאנו מודעים יותר לסביבה, חשוב לקחת בחשבון את ההשפעה של חומרים כמו LDPE על כדור הארץ שלנו.
מיחזור LDPE
ניתן למחזור LDPE. הוא מסווג כפלסטיק מס '4 במערכת המיחזור. עם זאת, לא כל מתקני המיחזור מקבלים את LDPE בגלל אתגרים בתהליך המיחזור.
תהליך מיחזור ואתגרים
מיחזור LDPE כרוך במספר שלבים:
אוסף ומיון
ניקוי להסרת מזהמים
מגרס לפתיתים קטנים
נמס וחציון לכדורים
ייצור מוצרים חדשים מכדורים ממוחזרים
האתגרים העיקריים במיחזור LDPE הם:
ההשפעה הסביבתית של ייצור וסילוק LDPE
ייצור LDPE, כמו פלסטיק רבים, מסתמך על דלקים מאובנים. זה תורם לפליטות גזי חממה ולשינויי אקלים. כאשר LDPE מסתיים במזבלות או בסביבה, זה יכול לקחת מאות שנים להשפיל. זה גם מהווה סיכונים לחיות הבר אם נבלעים.
אלטרנטיבות בר -קיימא ל- LDPE
כדי להפחית את ההשפעה הסביבתית של LDPE, מפותחים אלטרנטיבות בר -קיימא:
ביו -פלסטיקה העשויה ממשאבים מתחדשים כמו עמילן תירס
פלסטיקה מתכלה שמתפרקת מהר יותר בסביבה
מערכות אריזה לשימוש חוזר להפחתת הפלסטיקה לשימוש חד פעמי
אמנם אלטרנטיבות אלה מראות הבטחה, אך יש להם גם מגבלות. ביו -פלסטיקה יכולה להתחרות בייצור מזון, ופלסטיקה מתכלה דורשת תנאים ספציפיים להתפרק כראוי. המפתח הוא מציאת איזון בין היתרונות של LDPE לצורך בקיימות סביבתית.
כצרכנים ועסקים, אנו יכולים לעשות את ההבדל על ידי:
הפחתת השימוש שלנו במוצרי LDPE חד-שימושיים
מיחזור LDPE בכל הזדמנות אפשרית
תמיכה בפיתוח ושימוש בחלופות בר -קיימא
על ידי עבודה משותפת, אנו יכולים למזער את ההשפעה הסביבתית של LDPE, בעודם נהנים מהמאפיינים השימושיים שלה.
LDPE לעומת HDPE: הבדלי מפתח
בעוד ש- LDPE וגם HDPE הם פלסטיקה פוליאתילן, יש להם תכונות מובחנות שהופכות אותם מתאימים ליישומים שונים.
השוואה בין צפיפות
ההבדל העיקרי בין LDPE ל- HDPE הוא הצפיפות שלהם. ל- LDPE צפיפות נמוכה יותר, בדרך כלל נע בין 0.915-0.935 גרם/ס'מ 3 ;. לעומת זאת, ל- HDPE צפיפות גבוהה יותר, בדרך כלל בין 0.941-0.965 גרם/ס'מ 3 ;. הבדל זה בצפיפות מעניק להם מאפיינים ייחודיים.
כוח ועמידות
הצפיפות הגבוהה יותר של HDPE מתורגמת לחוזק ועמידות רבה יותר בהשוואה ל- LDPE. זה יכול לעמוד בלחץ והשפעה גבוהים יותר מבלי לעוות או לשבור. זה הופך את HDPE לאידיאלי ליישומים הדורשים שלמות מבנית, כמו בקבוקים וצינורות.
גמישות ובהירות
הצפיפות הנמוכה של LDPE מעניקה לו גמישות ושקיפות רבה יותר. זה יכול להיות כפוף וללחוץ בקלות מבלי לאבד את צורתו. גמישות זו היא מדוע LDPE משמש לרוב לסחיטת בקבוקים וצינורות גמישים. ל- LDPE יש גם בהירות טובה יותר, מה שהופך אותו מתאים ליישומים בהם רצוי שקיפות.
יישומים ושימושים
בשל תכונותיהם השונות, LDPE ו- HDPE משמשים ביישומים שונים:
| יישומי LDPE | יישומי HDPE |
| סוחטים בקבוקים | כדורי חלב |
| אריזת אוכל | בקבוקי חומר ניקוי |
| שקיות ניילון | לוחות חיתוך |
| מכסים גמישים | צינורות |
| בידוד תיל | מיכלי דלק |
מיחזור והשפעה סביבתית
גם LDPE וגם HDPE ניתנים למחזור, אך הם ממוחזרים בנפרד. LDPE מסווג כפלסטיק #4 ואילו HDPE הוא מספר 2. HDPE ממוחזר באופן נרחב יותר ובעל קצב מיחזור גבוה יותר בגלל הצפיפות הגבוהה יותר והמיון הקל יותר שלו. LDPE, בהיותו קל יותר וגמיש יותר, יכול להיות מאתגר יותר למחזור.
מבחינת ההשפעה הסביבתית, חוזק ועמידותו הגבוהים יותר של HDPE יכולים להפוך אותו לאפשרות ארוכת טווח יותר, ולהפחית את הצורך בהחלפה תכופה. עם זאת, גם LDPE וגם HDPE נגזרים מדלקים מאובנים ויכולים לתרום לבעיות סביבתיות אם אינן ממוחזרות או נמסרות כראוי.
הבחירה בין LDPE ו- HDPE תלויה בדרישות הספציפיות של היישום. על ידי הבנת המאפיינים הייחודיים שלהם, היצרנים יכולים לבחור את החומר המתאים ביותר למוצריהם.
מַסְקָנָה
LDPE, או פוליאתילן בצפיפות נמוכה, הוא פלסטיק רב-תכליתי בגמישותו ועמידותו הידוע . הוא משמש באריזת , שקיות ניילון ויישומים תעשייתיים . הבנת המאפיינים של LDPE מסייעת בבחירת החומר הנכון לצרכים ספציפיים.
בעוד ש- LDPE מציעה יתרונות רבים, חשוב לקחת בחשבון את ההשפעה הסביבתית שלה. מיחזור LDPE ובחינת אלטרנטיבות בר -קיימא יכול לעזור להפחית את טביעת הרגל האקולוגית שלה.
