نوشته‌ها

ورق پلی اتیلن و کاربردهای متنوع آن در صنایع مختلف

ورق پلی اتیلن یکی از محصولات کاربردی مشتق شده از پلیمر پلی اتیلن است. پلی اتیلن برای اولین بار از حرارت دادن دی آزومتان در آزمایشگاه به وجود آمد. این ترکیب مانند موم سفید رنگی بود که قابلیت شکل پذیری و قالب گیری داشت. پس از اینکه نیاز به تولید پلی اتیلن در مقیاس صنعتی به وجود آمد، این پلیمر را با استفاده از پلیمریزاسیون گاز بی رنگ اتیلن در مقیاس صنعتی تولید کردند. پس از تولید این پلیمر در مقیاس صنعتی، محصولات و قالب گیری های متعددی از آن مشتق شد که در صنایع و زندگی روزمره کاربرد فراوان دارند. در واقع می توان پلی اتیلن را یک گرمانرم نامید. علت این نام گذاری این است که این پلیمر با رسیدن به نقطه ی ذوب خود تغییر شکل داده و به حالت مایع بازمی گردد. این گرمانرم با رسیدن به نقطه ی انجاد خود مجدداً تغییر شکل داده و به حالت جامد باز می گردد. از پلی اتیلن بیشتر برای ساخت وسایل و تجهیزات پلاستیکی استفاده می شود. در واقع این پلیمر خمیره ی شکل دهنده ی بسیاری از محصولات پلاستیکی از که در جای جای زندگی و صنعت از آن استفاده می کنیم. پلی اتیلن را به صورت خالص در فرایندهای شیمیایی به کار نمی برند.

ورق پلی اتیلن

ورق پلی اتیلن

روش پلیمریزاسیون پلی اتیلن به گونه ای است که طی آن می توان شاخص ها و فاکتورهای خاصی را کنترل کرد. کنترل همین فاکتورها در نهایت منجر به تولید اقسام مختلف پلی اتیلن می شود که هر کدام کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون دارند. چگالی، شاخص جریان مذاب (MFI)، درجه شاخه ای و شبکه ای شدن، وزن مولکولی و میزان توزیع وزن مولکولی از انواع این فاکتورها هستند.

مهم ترین شاخص در تولید محصولات مختلف پلی اتیلنی، جرم مولکولی و دانسیته می باشد.

انواع پلی اتیلن

همان طور که توضیح دادیم با دستکاری فرایند پلیمریزاسیون اتیلن و تبدیل آن به پلی اتیلن، می توان محصولاتی را با درجات و گریدهای متنوع به دست آورد. این محصولات شامل پلی اتیلن های سبک، متوسط، سنگین و خطی هستند.

پلی اتیلن سبک LDPE :

پلی اتیلن سبک دارای زنجیره های شاخه دار است و بناربراین پیوند بین مولکول های اتیلن به صورت یک دست انجام نمی شود و دارای فضای توخالی متعدد است. نیروی مولکولی و استحکام کششی در پلی اتیلن سبک، ضعیف است. این پلیمرها انعطاف پذیری زیادی دارند و توسط میکروارگانیسم ها تجزیه می شوند.

پلی اتیلن با دانسیته متوسط MDPE :

دانسیته ی نهایی این پلیمر متوسط است و بیشتر در تولید میله های پلی اتیلنی به کار می رود.

پلی اتیلن سنگین HDPE :

زنجیره های پلیمری در پلی اتیلن سنگین به صورت رشته ای و بدون شاخه است. بنابراین مولکول ها با استحکام بیش تری به یکدیگر متصل شده و نیروی مولکولی و استحکام کششی پلیمر در این حالت افزایش خواهد داشت. در تولید پلی اتیلن سنگین نوع کاتالیزور و شرایط واکنش بسیار تأثیر گذار خواهد بود.

پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین:

مولکول های سازنده این محصولات پلیمرهای خطی هستند مه شاخه های کوتاهی دارند. در پلیمریزاسیون پلی اتیلن ها از اتیلن یا آلکالن هایی با زنجیره های بلند استفاده می شود.

در میان پلی اتیلن هایی که با دانسیته های متفاوت تولید می شوند پلی اتیلن با دانسیته بالا یا HDPE از کاربرد بیشتری در صنایع برخوردار است و دلیل آن کیفیت و مقاومت آن در برابر نیروهای مکانیکی و کششی است.

این پلی اتیلن های به دلیل دارا بودن خاصیت بلورینگی بالا نفوذپذیری بسیار کمی دارند و در پوشش دهی و عایق بندی کاربرد فراوان دارند. مقدار سفتی و عدم انعطاف پذیری نیز در این پلیمرها نسبت به انواع دیگر پلی اتیلن ها بیشتر است.

ورق پلی اتیلن

ورق PE

ورق PE

ورق پلی اتیلن به لحاظ ماهیت شیمیایی یک رزین گرمانرم بلوری و غیر قطبی است. ورق پلی اتیلن به عنوان مصالح پیش ساخته و نیمه آماده در بسیاری از صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. از این ورق های نیمه آماده برای ساخت مصالح و سازه های پیشرفته تر استفاده می شود.

ورق های پلی اتیلن در سایزها و اندازه های گوناگون تولید می شوند و می توان آن ها با استفاده از دستگاه های جوش مخصوص به یکدیگر متصل کرد و در پوشش دهی در مقیاس بالا مورد استفاده قرار داد.

ورق پلی اتیلن را بنا به کاربرد مورد نظر در ضخامت های مختلف می سازند. ضخامت ساخت این ورق ها به طور عمده از ۳ تا ۳۰ میلی متر می باشد.

ورق پلی اتیلن مزیت هایی دارد که این مزیت ها موجب استفاده ی گسترده از این ورق ها در صنایع مختلف شده است. ورق پلی اتیلن در برابر سرما و گرما مقاوم است. این ورق های دارای خاصیت ضربه گیری هستند. استفاده از ورق پلی اتیلن در اماکن و صنایع مختلف نگرانی در رابطه با خوردگی توسط اسیدها و بازهای شیمیایی را برطرف می کند. این ورق ها در برابر بسیاری از مواد خورنده ی شیمیایی، مایعات و هوا مقاوم هستند.

ورق پلی اتیلن دارای خواص ضد پیری است و این خواص به مراتب از پلی پروپیلن نیز برتر هستند.

این ورق ها به دلیل فقدان قابلیت رسانایی برای هدایت جریان الکتریکی، به عنوان عایق نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

در ادامه کاربرد ورق پلی اتیلن را در صنایع و اماکن مختلف بررسی کرده ایم.

کاربرد ورق پلی اتیلن

گفتیم که پلی اتیلن ها را با طیفی از دانسیته های مختلف تولید می کنند. ورق پلی اتیلن نیز پس از تولید با نام های ورق پلی اتیلن سبک و سنگین شناخته می شود و هر کدام دارای خواصی هستند که می توانند با توجه به خواص خود کاربرد خاصی داشته باشند.

ورق پلی اتیلن را یا به صورت مستقیم در ساخت وسایل مختلف به کار می برند و یا از آن ها فیلم ها و پوشش هایی تهیه می کنند که برای پوشش دهی به دیگر تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند.

این ورق ها دارای پایداری شیمیایی و مقاومت بالایی هستند و بنابراین می توانند در تولید واشرها و درزگیرها در صنایع خودروسازی و صنایع مرتبط به کار روند.

وسایل نگهداری غذا و یا بسیاری از انواع لوازم آشپزی می توانند با استفاده از ورق پلی اتیلن تولید شوند.

انواع کیسه های پلاستیکی و فیلم های پوشش دهنده از ورق های پلی اتیلن تولید شده است که دارای گریدهای مقاومتی مختلفی می باشند.

این ورق ها در دمای ۵۰ درجه زیر صفر خاصیت مقاومتی دارد و این مقاومت را در دمای ۶۰ درجه بالای صفر و در شرایط حرارت نیز حفظ خواهد کرد. نقطه ذوب این گرمانرم چیزی بیشتر از ۶۰ درجه سانتیگراد بالاتر از صفر است.

هنگامی که در سازه های مختلف به جای استفاده از فلز، ورق های پلی اتیلن را به کار می بریم متوجه کاهش کلی وزن سازه و در نتیجه ایمن بودن آن می شویم.

محیط های خورنده و نمکی محیط های مناسبی برای نگهداری از تولیدات مختلف نیست اما در نگهداری ورق های پلی اتیلن در این اماکن نیازی به نگرانی نخواهد بود.

پلی اتیلن و همچنین محصولات تولیدی حاصل از آن به لحاظ عدم سمیت و آلودگی مورد تأیید سازمان جهانی بهداشت است و از ورق های آن می توان در تولید مخازن و تانکرهای نگهداری آب و تولید وسایل و تجهیزات پزشکی بهره گرفت. آب شربی که در مخازن و محفظه های تولید شده از ورق پلی اتیلن نگهداری می شود هیچ گونه تغییر در رنگ و بو نخواهد داشت.

معایب ورق پلی اتیلن

می توان گفت تنها ایراد ورق های پلی اتیلن مواجه با دما و حرارت بالاتر از ۸۰ درجه ی سانتیگراد است. این پلاستیک با نزدیک شدن به رنج دمایی ۹۰-۸۵ درجه ی سانتیگراد، تغییر شکل داده و به فرم مایع خود نزدیک می شوند. ضمناً مقاومت این ورق ها در این رنج دمایی نسبت به مواد شیمیایی و خورنده کاهش می یابد. اما در حال می توان گفت که مزایای این ورق ها از معایب آن ها بسیار بیشتر است. اگر پلاستیک ها وجود نداشتند پیشرفت بسیاری از صنایع تا به این جا غیر ممکن بود. می توان گفت صنایع بسیاری وجود دارند که پیشرفت و ارتقای سطح بهره برداری و سوددهی خود را مدیون وجود پلاستیک ها هستند. ورق پلی اتیلن یکی از این پلاستیک های مؤثر در پیشرفت اغلب صنایع است.

کاربرد ورق پلی اتیلن

کاربرد ورق پلی اتیلن گستردگی زیادی در صنایع مختلف دارد. شاید بتوان گفت که کاربرد ورق پلی اتیلن به خاطر مقاومت بالای ورق های آن و قیمت مناسب و ارزان آن گسترش یافته است. اما این دو مزیت تمام ویژگی های ورق پلی اتیلن را شامل نمی شود. کاربرد ورق پلی اتیلن بنابر دلایل و مزیت های متعددی در صنعت و یا در بین عموم توسعه پیدا کرده که در این نوشته قصد داریم این موارد را مورد بررسی قرار دهیم. کارخانه ی شمش پلاستیک آزادی تولید کننده ی انواع ورق های پلی اتیلن با ضخامت های متنوع و با کیفیت بالا است. این ورق ها در جهت مصارف عمومی و صنعتی در این کارخانه تولید می شود. برای شناسایی و درک خواص، ویژگی ها و کاربرد ورق پلی اتیلن، بهتر است تا ابتدا پلیمر پلی اتیلن را به صورت اجمالی مورد بررسی قرار دهیم و پس از آن به واکاوی کاربرد ورق پلی اتیلن بپردازیم.

کاربرد ورق پلی اتیلن

کاربرد ورق پلی اتیلن

درشت مولکول پلی اتیلن

هنگامی که نفت خام را با گازهای طبیعی ترکیب می کنند محصولی به دست می آید که اتیلن نام دارد. اتلین مونومری گازی است که با استفاده از سنتز شیمیایی تبدیل به پلی اتیلن می شود. پلی اتیلن را با نام اختصاری PE نیز می شناسند. پلی اتیلن را معمولا به صورت خالص مورد استفاده قرار نمی دهند بلکه بیشتر از آن برای ساخت ترکیبات پلاستیکی استفاده می کنند.
پلی اتلین از بسپارش یا پلیمریزاسیون گاز اتیلن به وجود می آید. می توان گفت که پلی اتیلن یکی از ساده ترین مولکول های پلیمری است. در واقع این ساده ترین درشت مولکولی است که در صنعت پلاستیک وجود دارد.

ورق پلی اتیلن

ورق پلی اتیلن را در بازار با نام های ویسکوین، ورق پلی، فیلم پلی، ورق پلاستیکی، فیلم پلاستیک و تفلون می شناسند.
این ورق ها از پلی اتیلن ساخته می شوند و پلی اتیلن نیز متعاقباً از نفت مشتق می شود. به همین دلیل قیمت ورق های پلی اتیلن وابسته به بازار نفت است و همگام با این بازار افزایش یا کاهش خواهد داشت.
ورق پلی اتیلن را به صورت رولی می سازند و این رول ها معمولاً در قطع های مختلف دارای محل پرفراژ هستند تا به راحتی بتوان آن را به قطعات کوچک تر تقسیم کرد.
در هنگام ساخت ورق های پلی اتیلن خواصی به آن ها افزوده می شود. این خواص موجب می شوند تا ورق های پلی اتیلن دارای مهارکننده اشعه ی UV، بلاک کننده ی آتش و همچنین خصوصیت آنتی استاتیک باشد. خاصیت مهارکنندگی اشعه ی UV موجب می شود تا ورق های پلی اتیلن در برابر نور خورشید دچار آسیب نشود. خاصیت بلاک آتش از اشتعال سریع و آسان آن ها جلوگیری می کند. خاصیت آنتی استاتیک نیز موجب می شود تا ورق پلی اتیلن الکتریسیته ی ساکن را درون خود محصور نکند تا بعداً موجب جرقه و انفجار شود.

ویژگی های ورق پلی اتیلن

ورق های پلی اتیلن علاوه بر خصویات ذکر شده در بالا دارای ویژگی های دیگری به قرار زیر هستند.
• نفوذناپذیری ۱۰۰% در برابر آب
• نفوذناپذیری حداکثری در برابر هوا و اکسیژن
• نصب سریع و آسان در محل مورد نظر حتی بدون چسب (با استفاده از جوش حرارتی)
• مقاوم به اقیلم های آب و هوایی متفاوت
• عمر بالا در برابر تابش نور خورشید
• بدون بو
• عاری از هرگونه سم و مواد مضر
• مقاوم در برابر امواج زلزله
ورق های پلی اتیلن به صورت شفاف، نیمه شفاف و غیر شفاف تولید می شوند. می توان بر روی این ورق ها لوگو یا نام شرکت های تولید کننده را چاپ کرد تا در بازار و رقابت های تجاری، تولیدات هر شرکت، منحصراً مشخص باشند.

کاربرد ورق های پلی اتیلن بر حسب ضخامت

کاربرد ورق های پلی اتیلن بر حسب ضخامت آن ها طبقه بندی و مشخص می شود. ورق های پلی اتیلن بر حسب ضخامت به سه دسته تقسیم می شوند.
۱- ورق پلی اتیلن سبک (LDPE): ضخامت این ورق تا ۸۶ میکرون است. بنابراین جز نازک ترین ورق های پلی اتیلن هستند. این ورق ها در هنگام نقاشی یا سم پاشی به عنوان پوشش گرد و غبار و سم مورد استفاده قرار می گیرد.
۲- ورق پلی اتیلن متوسط (MDPE): ضخامت این نوع از ورق های پلی اتیلن به ۱۲۵ میکرون می رسد. این ورق های معمولاً برای بسته بندی وسایل در اسباب کشی منازل یا غیره مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین محافظت خوبی از کف توسط این ورق ها به عمل خواهد آمد.
۳- ورق پلی اتیلن سنگین (HDPE): این ورق ها ضخامتی در حدود ۲۵۰ میکرون دارند و بیشتر در عملیات ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرند که در ادامه مفصلاً به آن خواهیم پرداخت. این ورق ها فقط از نوع غیز شفاف اند. ورق های ضخیم پلی اتیلن محافظین قدرتمندی هستند که آن ها را معمولاً در جاهایی به کار می برند که نیاز به مقاومت حداکثری وجود داشته باشد. ورق های ضخیم پلی اتیلن ژئوممبران یا ژئوممبرن نام دارند و با نام ممبرن نیز شناخته می شوند. ژئوممبران ها جنسی از نوع پلی اتیلن یا PVC دارند. این ورق ها بدون نیاز به زیرسازی می توانند سطوح مختلفی را پوشش دهی کنند. این ورق ها رنگی نیستند اما می توان به آن ها رنگ اضافه کرد. از دیگر خصوصیت این ورق ها عایق الکتریسیته و مقاومت در برابر تغییرات آب و هوایی است. اما این ورق ها در برابر حرارت مستقیم تحمل زیادی از خود نشان نمی دهند.

کاربرد ورق پلی اتیلن در صنایع مختلف

کاربرد ورق پلی اتیلن در تونل سازی

کاربرد ورق پلی اتیلن در تونل سازی بسیار گسترده است. از ورق های ضخیم پلی اتیلن برای عایق بندی دیواره های تونل استفاده می شود تا آب جاری در دل کوه به راحتی در تونل نفوذ نکند. نفوذناپذیری و مقاومت بالای ورق های ژئوممبران (از جنس ورق پلی اتیلن ضخیم) موجب شده تا برای عایق کاری تونل ها گزینه ی مناسبی باشند.

کاربرد ورق پلی اتیلن در تونل سازی

کاربرد ورق پلی اتیلن در تونل سازی

کاربرد ورق پلی اتیلن در سد سازی و استخر

از ورق های ژئوممبران برای عایق کاری حوضچه ی سد یا دریاچه استفاده می شود. این ورق ها را در عملیات سد سازی به طول ۱۰۰ متر و عرض ۱۲-۶ متر، کف دریاچه پهن می کنند تا مانع از نشست آب و متعاقباً تخریب سد شوند.
همچنین برای شکستن فشار جریان رود خاک ریزهایی را در مسیر خروش ایجاد می کنند و روی این خاکریزها را با ژئوممبران پوشش می دهند تا فشار آب رودخانه را به صورت مقطعی کاهش دهند.
برای پوشش دهی به کف استخرها نیز از این ورق ها استفاده می شود. استخرهای خاکی را می توان بدون هیچ پردازشی در کف، با ورق های ژئوممبران پوشش داد. حتی این ورق ها می توانند به عنوان پوشش دوم بر روی سطوح سیمانی یا کاشی کاری نیز قرار گیرند.

کاربرد ورق پلی اتیلن در ساخت استخر

کاربرد ورق پلی اتیلن در ساخت استخر

کاربرد ورق پلی اتیلن برای عایق پنجره ها

به منظور عدم نفوذ گرما، سرما و گرد و غبار به داخل محیط منازل یا دفاتر کاری و غیره از این ورق ها به عنوان عایق پنجره ها استفاده می شود.

کاربرد ورق پلی اتیلن در ساخت و ساز

این ورق ها در عملیات ساخت و ساز و کارهای صنعتی در فرایند های غشا یا غشای رطوبتی کاربرد دارد. پوشش دهی به سقف کاذب و تعمیر پنجره نیز دیگر کاربرد ورق پلی اتیلن در پروژه های ساخت و ساز است.

کاربرد ورق پلی اتیلن در زمین های کشاوزی

در برخی زمین های کشاورزی صرفه ای در سیستم آبیاری تحت فشار یا قطره ای وجود ندارد. در این حالت کف حوضچه ها، کانال ها، نهرها و جوی ها را با ژئوممبران می پوشانند تا آب دچار نشست نشود.

کاربرد ورق پلی اتیلن در آزمایشگاه

برای ساخت لوله ها، شیلنگ ها و ظروف آزمایشگاهی از این ورق ها استفاده می شود.

ساخت لوازم آزمایشگاه

ساخت لوازم آزمایشگاه

کاربرد ورق پلی اتیلن برای ساخت ظروف و لوازم آشپزخانه

برای ساخت ظروف آشپزخانه از ورق پلی اتیلن HDPE و برای ساخت لوازم مورد نیاز در آشپزخانه از ورق پلی اتیلن LDPT استفاده می شود.

ساخت لوازم آشپزخانه

ساخت لوازم آشپزخانه

کاربرد ورق پلی اتیلن در ساخت ابزارآلات

تولید قطعات ، واشر و چرخ دنده های ارزان با استفاده از ورق های پلی اتیلن ممکن است. همچین این ورق ها در صنایع الکترونیک نیز کاربرد دارند.

انواع دیگر کاربرد ورق پلی اتیلن

این ورق ها هم چنین در بسته بندی مواد غذایی، تولید پوشاک، تولید کسیه های پلاستیکی، فیلم های محافظ در صنعت راه و ساختمان، عایق های رطوبتی، گل خانه ها، پوشش صندلی خودروها، مخازن مواد شیمیایی و تارپولین کاربرد دارند.