پلی اتیلن سبک فیلم
درجه فیلم پلیاتیلن با چگالی کم (LDPE) به چندین نوع تقسیم میشود که شامل فیلم چندمنظوره، فیلم با شفافیت بالا، فیلم سنگین، فیلم شیرینگ و فیلم کاست است. این مواد دارای ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی برتر، همراه با پایداری شیمیایی بالا و عایق الکتریکی عالی هستند. همچنین نفوذپذیری کم در برابر بخار آب و قابلیت فرآوری فوقالعادهای دارند که آنها را برای کاربردهای متنوعی ایدهآل میسازد. فیلمهای ساختهشده از این رزینها شفافیت استثنایی و مقاومت بالایی در برابر فرسایش دارند که باعث دوام و عملکرد طولانیمدت آنها میشود.
ساختار LDPE
درجه فیلم LDPE یک پلیمر ترموپلاستیک است که از مونومرهای اتیلن (C₂H₄) از طریق فرآیند پلیمریزاسیون با فشار بالا تولید میشود. ساختار مولکولی آن دارای شاخههای زیاد است که ویژگیهای منحصربهفردی به آن میبخشد.
ویژگیهای کلیدی ساختاری:
🔹 پلیمر با شاخههای زیاد:
- LDPE دارای شاخههای کوتاه و بلند است که از تجمع فشرده زنجیرههای پلیمری جلوگیری میکند.
🔹 ساختار آمورف و نیمهبلوری:
- به دلیل وجود شاخهها، درصد بلورینگی LDPE پایین است (~۴۰–۵۰٪) که باعث نرمی و شفافیت آن میشود.
- انعطافپذیری و قابلیت کشش بیشتری نسبت به پلیاتیلن با چگالی بالا (HDPE) دارد.
🔹 توزیع وزن مولکولی کم:
- LDPE دارای توزیع وزن مولکولی گستردهای است که باعث میشود استحکام ذوب و قابلیت فرآوری خوبی در اکستروژن فیلم داشته باشد.
ویژگیها LDPE
LDPE درجه فیلم یک ماده بسیار انعطافپذیر و سبک است که به دلیل کشش فوقالعاده، مقاومت در برابر ضربه و شفافیت بالا شناخته شده است. با چگالی ۰.۹۱۵ تا ۰.۹۳۰ گرم بر سانتیمتر مکعب، وضوح خوبی دارد اما ممکن است کمی مات به نظر برسد.
✅ نقطه ذوب نسبتا پایین (۱۰۵–۱۱۵°C) دارد و حتی در دمای زیر صفر نیز انعطافپذیری خود را حفظ میکند که آن را برای کاربردهای گوناگون مناسب میسازد.
✅ دارای استحکام کششی متوسط (۸–۱۷ مگاپاسکال) و کشش تا حد شکست عالی (۱۰۰–۶۰۰٪) است که دوام و مقاومت بالای آن را تضمین میکند.
✅ مقاومت خوبی در برابر رطوبت دارد اما مانع گازی ضعیفی است، بنابراین اجازه میدهد اکسیژن و CO₂ از آن عبور کنند.
✅ از نظر شیمیایی، در برابر اسیدها، بازها و الکلها مقاوم است اما به هیدروکربنها حساسیت دارد.
✅ ویژگیهای عالی در مهروموم شدن با حرارت دارد که آن را برای بستهبندیهای غذایی، فیلمهای شیرینگ و کیسههای خرید ایدهآل میکند.
✅ در کشاورزی، فیلمهای محافظ صنعتی و مصارف پزشکی مانند کیسههای IV و لولههای پزشکی کاربرد دارد.
✅ LDPE معمولاً از طریق اکستروژن فیلم دمشی یا کاست پردازش میشود و در محدوده دمایی ۱۶۰–۲۲۰°C کار میکند.
✅ به دلیل حساسیت به تجزیه در برابر اشعه UV، اغلب تثبیتکنندههایی برای افزایش دوام در فضای باز به آن اضافه میشود.
✅ بهطور کلی، LDPE درجه فیلم، مادهای چندمنظوره و مقرونبهصرفه است که به دلیل انعطافپذیری، قابلیت مهروموم شدن و فرآوری آسان بسیار ارزشمند است.
کاربردها LDPE
۱. بستهبندی
- تولید فیلمهای بستهبندی انعطافپذیر (مانند کیسههای خرید، لفافها و پاکتها).
- بستهبندی مواد غذایی، از جمله فیلمهای بستهبندی، کیسههای فریزری و فیلمهای شیرینگ.
- بستهبندی صنعتی برای پوشش مواد، محصولات و محافظت از آنها.
۲. استفادههای کشاورزی
- فیلمهای گلخانهای برای ایجاد محیط محافظتی برای گیاهان.
- فیلمهای مالچ برای پوشش خاک و کنترل علفهای هرز.
۳. محصولات مصرفی
- کیسههای پلاستیکی برای فروشگاهها، بستهبندیهای خردهفروشی و کیسههای زباله.
- فیلمهای استرچ و چسبنده برای حفظ مواد غذایی.
- لایههای یکبارمصرف برای انواع ظروف.
۴. صنعت ساختمان
- مانع بخار در ساختمانها برای جلوگیری از نفوذ رطوبت.
- پوشش برای مصالح ساختمانی در حین ذخیرهسازی یا حمل و نقل.
۵. استفادههای پزشکی
- بستهبندی استریل برای تجهیزات پزشکی و دارویی.
- روکشها و پردههای پزشکی.
مزایا LDPE
✅ انعطافپذیری بالا
- LDPE بسیار منعطف است و بدون شکستن کشیده میشود.
✅ شفافیت
- وضوح بالا دارد که آن را برای بستهبندی ایدهآل میکند.
✅ مقاومت شیمیایی
- در برابر اسیدها، روغنها و گریسها مقاومت خوبی دارد.
✅ هزینه پایین
- مادهای نسبتاً ارزان است که راهکاری مقرونبهصرفه برای بسیاری از کاربردها ارائه میدهد.
✅ فرآوری آسان
- بهراحتی با روشهایی مانند اکستروژن، قالبگیری تزریقی و دمشی پردازش میشود.
✅ سبکوزن
- حمل و نقل و جابجایی آن را آسان میکند و هزینهها را کاهش میدهد.
✅ مقاومت در برابر رطوبت
- خواص ضدآب دارد و محافظت خوبی در برابر رطوبت در بستهبندی ارائه میدهد.
معایب LDPE
✘ استحکام پایین
- دارای استحکام کششی کمی است و در برابر تنش یا بارگذاری بهراحتی پاره میشود.
✘ مقاومت حرارتی محدود
- نقطه ذوب پایینی دارد که استفاده از آن را در محیطهای با دمای بالا محدود میکند.
✘ اثر محیطی
- زیستتخریبپذیر نیست و در صورت عدم بازیافت، به آلودگی پلاستیکی کمک میکند.
✘ مقاومت ضعیف در برابر UV
- در معرض نور UV تجزیه میشود و به مرور زمان شکننده شده و رنگ آن تغییر میکند.
✘ ویژگیهای ضعیف در برابر عبور گازها
- برای کاربردهای مانع گاز یا بخار مناسب نیست و نسبت به موادی مانند BOPP یا PET عملکرد ضعیفتری دارد.
فیلم
ساختار
ساختار پلیاتیلن با چگالی بالا (HDPE) بهطور مشخص با زنجیرههای بلند خطی از واحدهای تکراری اتیلن (–CH₂–CH₂–) با شاخهزنی کم یا ناچیز شناخته میشود. این پیکربندی خطی به زنجیرههای پلیمر اجازه میدهد که بهطور فشرده در کنار هم قرار گیرند، که منجر به درجه بالایی از بلورینگی (تا 80-90%) و چیدمان مولکولی متراکم میشود. ساختار فشرده باعث تقویت نیروهای واندروالسی بین مولکولها میشود که به HDPE استحکام کششی، سختی و مقاومت شیمیایی بالایی میدهد. نبود شاخهزنی، که از طریق روشهای پلیمریزاسیون مانند کاتالیزور زیگلر-ناتا یا متالوسن بدست میآید، ویژگیای است که HDPE را از دیگر انواع پلیاتیلن مانند پلیاتیلن با چگالی پایین (LDPE) متمایز میکند. این ساختار فشرده و سازمانیافته، HDPE را به یک ماده مقاوم و بادوام تبدیل کرده که در کاربردهای صنعتی و مصرفی بهطور گستردهای استفاده میشود.خواص
- نسبت مقاومت به چگالی بالا: HDPE سبک است اما استحکام کششی عالی دارد که آن را برای کاربردهای سنگین مناسب میسازد.
- مقاومت شیمیایی: در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی، اسیدها و بازها مقاوم است و دوام آن را در محیطهای خورنده تضمین میکند.
- جذب رطوبت کم: جذب آب پایین HDPE اطمینان میدهد که در کاربردهای مستعد رطوبت مؤثر است.
- انعطافپذیری و مقاومت در برابر ضربه: HDPE در برابر ضربه و استرسهای محیطی مقاومت دارد، حتی در شرایط شدید.
- مقاومت حرارتی: HDPE در یک محدوده دمایی وسیع بهخوبی مقاومت میکند که آن را برای استفادههای خارجی و صنعتی ایدهآل میسازد.
کاربردها
پلاستیک HDPE در فهرستی از کاربردها استفاده میشود، زیرا هماکنون یکی از متنوعترین مواد پلاستیکی در سطح جهانی است. استحکام، مقاومت در برابر ضربه و خوردگی، پروفایل شیمیایی و سایر ویژگیهای ارزشمند آن را به مادهای ایدهآل برای صنایع مختلف تبدیل کرده است. در زیر برخی از کاربردهای فراوان پلاستیک HDPE آورده شده است:- لولههای مقاوم در برابر خوردگی، ورق HDPE و مواد اولیه
- مخازن سوخت
- ظروف غذا و نوشیدنی، بطریهای پلاستیکی، لیوانها و غیره
- بطریهای شامپو/کاندیشنر، لولههای پماد، ظروف محصولات مراقبت شخصی و غیره
- سطلهای زباله، سطلهای بازیافتی، ظروف پلاستیکی و غیره
- کیسههای نان، روکشهای جعبه غلات، ظروف ذخیرهسازی غذا و غیره
- بطریهای مواد شوینده لباسشویی
- چوب و کامپوزیتهای پلاستیکی بازیافتی
- تجهیزات پزشکی
- فیلامنت چاپ سهبعدی
- اجزای قایق
- عایقهای کابل کواکسیال
- شبکههای فاضلاب
- اجزای آتشبازی
- و بسیاری از کاربردهای دیگر.
مزایا
- نسبت بالای استحکام به وزن
- ضریب اصطکاک کم و جذب رطوبت پایین
- استحکام بالای ضربه، مقاوم در برابر فرورفتگی و خش
- مقاوم در برابر قارچ، کپک، پوسیدگی، اسیدها/بازها، خاک و شرایط جوی
- مقاوم در برابر مواد شیمیایی، آب، حلالها، اسیدها، مواد شوینده و مایعات تمیزکننده
- در هنگام گرم شدن بسیار قابل شکلپذیر است و انقباض متوسط تا کم دارد
- به راحتی قابل بازیافت
- میتوان آن را با جوشیدن استریل کرد، بهخوبی باکتریها را نگه نمیدارد و ضدعفونیکنندهای مناسب برای ماشین ظرفشویی است
- جایگزینی برای مواد سنگین در برخی کاربردها
- مقرونبهصرفه
معایب
- در برخی اشکال، ممکن است قابل اشتعال باشد زیرا محصولی مبتنی بر نفت است
- انبساط حرارتی بالا
- ضعیف در برابر اکسیدکنندهها و هیدروکربنهای کلرینه شده
- اتصال به سختی انجام میشود
- حساس به ترکخوردگی ناشی از استرس در محیطهای غیرمناسب