پلی اتیلن چگونه ساخته می شود

پلی‌اتیلن یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مواد پلیمری در دنیاست که تقریباً در همه جنبه‌های زندگی روزمره حضور دارد؛ از بطری آب و کیسه‌های خرید گرفته تا مخازن ذخیره آب، لوله‌های انتقال سیالات و تجهیزات صنعتی. اما سؤال مهمی که برای بسیاری از خریداران مخزن و فعالان صنعت مطرح شده این است که پلی اتیلن چگونه ساخته می شود و چه فرآیندی دارد تا این ماده به شکل محصولات نهایی درآید؟ در این مقاله از مجتمع پلاستیک طبرستان پاسخ را خواهیم خواند.

فهرست محتوا

• پلی‌اتیلن از چه موادی ساخته می‌شود؟
• مراحل و فرآیند تولید پلی اتیلن
• تفاوت فرآیند تولید HDPE و LDPE چیست؟
• کدام نوع پلی‌اتیلن برای مخزن آب مناسب است؟
• کاربردهای مهم پلی‌اتیلن
• مجتمع پلاستیک طبرستان، تولید کننده محصولات و مخازن پلی اتیلنی

پلی‌اتیلن از چه موادی ساخته می‌شود؟

برای درک فرآیند تولید پلی‌ اتیلن، ابتدا باید ماده اولیه آن را بشناسیم. پایه و اساس تولید پلی‌اتیلن، گازی به نام اتیلن است. اتیلن یک هیدروکربن سبک محسوب می‌شود که از مشتقات نفت خام یا گاز طبیعی به دست می‌آید.

در صنایع پتروشیمی، ترکیباتی مانند اتان یا نفتا در دماهای بسیار بالا حرارت داده می‌شوند. در اثر این حرارت شدید، مولکول‌های سنگین شکسته شده و به مولکول‌های سبک‌تری تبدیل می‌شوند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها اتیلن است. پس از تولید، اتیلن باید خالص‌سازی شود؛ زیرا وجود ناخالصی حتی در مقادیر کم می‌تواند کیفیت پلیمر نهایی را کاهش دهد. بعد از خالص‌سازی، این گاز آماده ورود به مرحله اصلی تولید یعنی پلیمریزاسیون می‌گردد.

بیشتر بخوانید: مواد اولیه پلی اتیلن 

مراحل و فرآیند تولید پلی اتیلن

وقتی از فرآیند تولید پلی اتیلن صحبت می‌کنیم، در واقع درباره تبدیل یک گاز سبک به یک ماده جامد مهندسی صحبت می‌کنیم. در ادامه مراحل تولید پلی اتیلن را بررسی می‌کنیم.

1. آماده‌سازی و خالص‌سازی خوراک
   در ابتدا گاز اتیلن از واحد بالادست (مانند کراکر) گرفته می‌شود و با عبور از واحدهای جذب، شست‌وشو و تقطیر، از ناخالصی‌هایی مثل آب، اکسیژن، ترکیبات گوگردی و هیدروکربن‌های سنگین پاک‌سازی می‌گردد تا روی واکنش پلیمریزاسیون و عمر کاتالیست‌ها اثر منفی نگذارند.
2. فشرده‌سازی و تنظیم شرایط خوراک
   اتیلن خالص‌شده در چندین مرحله فشرده و در صورت نیاز خنک می‌شود تا به فشار و دمای مناسب فرایند (بسته به نوع پلی‌اتیلن: LDPE با فشار بالا، HDPE و LLDPE با فشار پایین‌تر) برسد و آماده ورود به راکتور گردد.
3. واکنش پلیمریزاسیون
   گاز اتیلن در راکتور و در حضور آغازگرهای رادیکالی یا کاتالیست‌هایی مثل نوع زیگلر–ناتا یا کاتالیست‌های کروم، در فشار و دمای کنترل‌شده به زنجیره‌های بلند پلی‌اتیلن تبدیل می‌شود و وزن مولکولی و ساختار زنجیر با تنظیم شرایط عملیاتی کنترل می‌گردد.
4. خنک‌کاری، جداسازی و تثبیت پلیمر
   مخلوط خروجی راکتور خنک می‌شود، پلیمر از اتیلن واکنش‌نداده و حلال‌ها جدا می‌گردد و گاز اتیلن بازیافت و به ابتدای فرایند برگردانده خواهد شد؛ سپس پایدارکننده‌ها، آنتی‌اکسیدانت‌ها و در صورت نیاز رنگ‌دانه‌ها به پلیمر افزوده می‌گردد تا از تخریب حرارتی و نوری در مراحل بعدی جلوگیری گردد.​
5. ذوب‌ریسی و گرانول‌سازی
   پلی‌اتیلن تولیدی به اکسترودر فرستاده می‌شود، در آنجا ذوب شده و به صورت رشته‌های پیوسته خارج می‌گردد، این رشته‌ها در آب یا هوا سرد و سپس به دانه‌های ریز (گرانول یا پلت) برش داده می‌شوند.
6. کاربرد گرانول‌های پلی‌اتیلن
   این گرانول‌ها به عنوان خوراک واحدهای پایین‌دستی به کارخانه‌های تولید لوله، مخزن، فیلم‌های بسته‌بندی، قطعات تزریقی و سایر محصولات پلاستیکی ارسال می‌شوند و در آنجا دوباره ذوب و در قالب‌ها یا خطوط اکستروژن شکل‌دهی می‌گردند.

پلی‌اتیلن از گاز اتیلن که از مشتقات نفت خام یا گاز طبیعی است ساخته می‌شود؛ این گاز از طریق حرارت‌دهی ترکیباتی مثل اتان و نفتا تولید و خالص‌سازی می‌گردد. سپس اتیلن در فرآیند پلیمریزاسیون به زنجیره‌های بلند پلیمری تبدیل شده و پس از مراحل فشرده‌سازی، خنک‌کاری و گرانول‌سازی، به ماده اولیه تولید انواع محصولات پلاستیکی تبدیل می‌شود.

بیشتر بخوانید: گرانول پلی اتیلن چیست 

تفاوت فرآیند تولید HDPE و LDPE چیست؟

بعد از دانستن اینکه پلی اتیلن چگونه ساخته می شود، باید گفت که بسیاری از کاربران تصور می‌کنند تفاوت پلی‌اتیلن سبک و سنگین فقط در وزن است، درحالی‌که ریشه اصلی تفاوت به فرآیند تولید برمی‌گردد.

 HDPE در فشار پایین و با استفاده از کاتالیست‌های خاص تولید می‌شود که باعث ایجاد زنجیره‌های خطی و فشرده می‌گردد؛ در نتیجه چگالی، استحکام مکانیکی و مقاومت شیمیایی بالاتری دارد و برای تولید مخازن آب و لوله‌ها مناسب است.

در مقابل، LDPE  در فشار و دمای بسیار بالا و بدون کاتالیست‌های خطی‌کننده تولید می‌شود. این فرآیند ساختاری شاخه‌ای ایجاد می‌کند که موجب انعطاف‌پذیری، نرمی و شفافیت بیشتر شده و آن را برای تولید فیلم‌های پلاستیکی و نایلون‌ها ایده‌آل می‌سازد.

بیشتر بخوانید: hdpe چیست

کدام نوع پلی‌اتیلن برای مخزن آب مناسب است؟

انتخاب اشتباه نوع پلیمر در فرآیند تولید پلی اتلین می‌تواند عمر منبع آب و کیفیت آب را تحت تأثیر قرار دهد. برای ذخیره آب آشامیدنی، از HDPE  گرید بهداشتی استفاده می‌شود. دلیل این انتخاب فقط استحکام نیست، بلکه مجموعه‌ای از ویژگی‌های فنی است. دلایل مناسب بودن HDPE برای مخزن آب:

• مقاومت بالا در برابر فشار آب
• عدم ترک‌خوردگی در ضربه
• مقاومت در برابر نور خورشید (در مدل‌های ضد  UV)
• جلوگیری از نفوذ آلودگی
• قابلیت تولید چندلایه ضدجلبک

• استفاده از مواد اولیه  Food Grade
• عدم استفاده از مواد بازیافتی غیربهداشتی
• کنترل دمای تولید

کاربردهای مهم پلی‌اتیلن

پیچیدگی‌ها در فرآیند تولید پلی اتلین باعث شده این ماده کاربردهای متعددی داشته باشد و در صنایع مختلف جایگزین فلز و فایبرگلاس شود. مهم‌ترین کاربردها شامل موارد زیر هستند:

• مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی
• لوله‌های انتقال آب و فاضلاب
• بطری و ظروف بسته‌بندی
• فیلم‌های پلاستیکی
• قطعات خودرو
• عایق سیم و کابل

تفاوت فرآیند تولید پلی اتیلن HDPE  و LDPE  به شرایط پلیمریزاسیون برمی‌گردد؛ HDPE در فشار پایین و با کاتالیست تولید شده و ساختاری خطی، متراکم و مقاوم دارد؛ اما LDPE در فشار و دمای بالا و با ساختار شاخه‌ای ساخته می‌شود که نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر است. به همین دلیل HDPE برای مخازن آب و لوله‌ها مناسب‌تر است.

مجتمع پلاستیک طبرستان، تولید کننده محصولات و مخازن پلی اتیلنی

در صنعت تولید محصولات پلی ‌اتیلنی، مجتمع پلاستیک طبرستان یکی از نام‌های شناخته‌شده و معتبر در ایران و خاورمیانه به شمار می‌رود. این مجموعه با بهره‌گیری از مواد اولیه درجه‌یک، فناوری قالب‌گیری پیشرفته و استانداردهای سخت‌گیرانه بهداشتی، انواع مخازن پلی ‌اتیلن تک‌لایه و چندلایه را تولید می‌کند. طراحی ضدجلبک، مقاومت بالا در برابر UV، تنوع لیتراژ و کنترل کیفی مداوم از جمله ویژگی‌هایی بوده که محصولات این مجتمع را برای مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی به گزینه‌ای مطمئن تبدیل کرده است. برای مشاهده تنوع محصولات وب‌سایت را بررسی و سفارش خود را ثبت نمایید.

سوالات متداول

1. پلی‌اتیلن از چه موادی ساخته می‌شود؟
   پلی‌اتیلن از گاز اتیلن که از مشتقات نفت خام یا گاز طبیعی است تولید می‌شود و طی فرآیند پلیمریزاسیون به پلیمر جامد تبدیل می‌گردد.
2. تفاوت فرآیند تولید HDPE و LDPE چیست؟
   HDPE در فشار پایین و با کاتالیست تولید می‌شود و ساختاری متراکم دارد؛ اما LDPE در فشار و دمای بالا تولید شده و ساختاری شاخه‌ای و انعطاف‌پذیرتر دارد.
3. کدام نوع پلی‌ اتیلن برای مخزن آب مناسب است؟
   پلی‌اتیلن سنگین (HDPE) گرید بهداشتی به دلیل استحکام بالا، نفوذپذیری کم و ایمنی برای نگهداری آب بهترین گزینه است.
4. آیا فرآیند تولید روی سلامت آب تأثیر دارد؟
   اگر از مواد اولیه Food Grade و تولید استاندارد استفاده شود، پلی‌اتیلن هیچ اثر منفی بر سلامت آب نخواهد داشت.