پلی اتیلن PE در برابر پلی پروپیلن PP

پلی اتیلن در برابر پلی پروپیلن، این دو ماده چه تفاوت هایی با هم دارند؟

اگرچه شهرت مواد پلاستیکی در چندین سال اخیر کاهش پیدا کرده است اما هیچ جای شکی نیست که در دنیای مدرن همچنان وابستگی بسیار زیادی به محصولات پلاستیکی وجود دارد و از بسته بندی های پلاستیکی تا انواع وسایل خانگی و مواد به کار برده شده در خودروها و تجهیزات صنعتی همگی از پلاستیک ساخته شدند و همچنان نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند و این در حالی است که همچنان سعی می شود تا جایگزین های سازگار با محیط زیست برای مواد پلاستیکی یافت شود. در این حوزه دو نوع از مواد پلاستیکی در مقایسه با سایر مواد موجود از شهرت بیشتری برخوردارند و همانند پلی پروپیلن و پلی اتیلن. البته نمی‌توان عنوان کرد یکی از مواد به دیگری برتری دارد اما در این قسمت می خواهیم به انواع مصارف آن ها و تمایزات آنها اشاره کنیم و در نهایت به این نتیجه می رسیم که کدام یک می تواند انتخاب بهتری باشد.

پلی پروپیلن

پلی پروپیلن نوعی ماده پلیمری می‌باشد که از مونومرهای پروپیلن ساخته شده است و در واقع در دسته ترموپلاستیک هایی قرار میگیرد که که پس از پلی اتیلن دارای بیشترین تولید جهانی می باشند. شما میتوانید مواد و وسایل ساخته شده از پلی پروپیلن را در اطراف خود و در خانه خود به راحتی مشاهده کنید و در آمریکا حدود 7.3 میلیارد پوند از مواد پروپیلنی در سال ۲۰۱۷ تولید شده اند که در مقایسه با سال قبل به میزان ۷.۷ درصد افزایش داشت. متخصصین پیش‌بینی می‌کنند که میزان تقاضای جهانی برای این ماده تا ۶۲ میلیون تن تا سال ۲۰۲۰ خواهد رسید و این در حالی است که همچنان موضوع یاد شده تاثیر بسیار زیادی از نظرات و عقاید متغیر مشتریان می پذیرد. تولید صنعتی پلی پروپیلن با مواد خام پروپن آغاز می‌شود و رایج‌ترین روش به منظور ایجاد پلی پروپیلن های جامد عبور دادن پروپن از یک بستر مایع ساخته شده از کاتالیزورهای جامد می باشد که در نهایت باعث ایجاد فرآیندهای بسپارشی زنجیره می‌شود. واکنش یادشده باعث می‌شود تا دسته‌ ای از پلی پروپیلن ها به صورت پودر های سفید تولید شوند که پس از آن ذوب شده و به انواعی از قرص ها تبدیل می شود تا امکان توزیع آنها به وجود آید.

انواع پلی پروپیلن های موجود کدامند؟

دسته اصلی پلی پروپیلن ها که با نام جور بسترهای پلی پروپیلن نیز شناخته می‌شود هنوز هم به عنوان پلیمرهایی شناخته می‌شوند که بیشترین کاربرد را داشته و برای تولید بسته بندی، پارچه و بخش های الکتریکی و قطعات به کار برده می شود. این ماده نسبت به سایر اعضای این خانواده محکم تر و قوی تر بوده و این در حالی است که می تواند مقاومت شیمیایی خوبی را نیز دارا باشد. می توان بخشی از اتن را با پروپیلن و در طی بسپارش ترکیب کرد که در نهایت هم بسپارهای پلی پروپیلن تولید می شوند. تغییرات ایجاد شده منجر به ایجاد انعطاف پذیری بیشتر در ماده شده و ویژگی‌های ظاهری آن را بهبود می‌بخشد و این در حالی است که هم بسپارهای این ماده برای انواعی از محصولاتی مناسب می‌باشند که به شفافیت و ظاهری زیبا نیاز دارد. اگر درصد بالاتری از اتن در طی واکنش های بسپارشی با مواد موجود ترکیب شود میزان انعطاف پذیری این نوع از پلیمرها افزایش پیدا خواهد کرد و اگر میزان اتن اضافه شده بین ۴۵ تا ۶۵ درصد باشد دسته ای از پلی پروپیلن ها هم بسپار مانند تولید می شوند که دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر ضربه بوده و بیشتر برای تولید وسایل خانگی و لوله ها و همچنین حوزه خودرو و قطعات الکتریکی به کار برده می شود.

پلی پروپیلن ها از چه مزیت هایی برخوردارند؟

پلی پروپیلن ها نیز همانند بسیاری از پلاستیک های دیگر به دلیل هزینه پایین تولیدی از مصارف بسیار زیادی برخوردارند. ماده یاد شده مصارف گوناگونی در تولید بسته بندی ها دارد و علاوه بر آن از مقاومت در برابر رطوبت و انواعی از اسیدها و بازها نیز برخوردار می باشد و می تواند ترکیبی از انعطاف پذیری، استحکام، مقاومت در برابر ضربه و خستگی را نیز ارائه نماید. همچنین پلی پروپیلن ها میتوانند عایقی نسبتاً مناسب باشند و به همین دلیل به یکی از قطعات مطلوب برای حوزه برقی و الکتریکی انتخاب شدند. مواد یاد شده از توانایی بسیار بالایی در حفظ خواص الکتریکی و مکانیکی خود برخوردارند و این در حالی است که در معرض شرایط بسیار خاصی همانند دمای بالا و یا رطوبت قرار گرفتند. بسته بندی های ساخته شده از این نوع پلیمر در برابر رشد میکروب‌ها بسیار مقاوم می باشند و حتی می توانند استریلیزه سازی با بخار را نیز به خوبی تحمل کند.

محدودیت های پلی پروپیلن ها کدامند؟

اگرچه این پلیمر محبوب مقاومت بسیار زیادی در مقابل اسیدها و بازها دارد اما در صورتی که در برابر انواعی از هیدروکربن ها و یا عامل های اکسایش گر قرار بگیرد به سادگی تجزیه خواهد شد و علاوه بر آن می‌توان عنوان کرد که ماده اشتعال پذیر می باشد. پلی پروپیلن در دمای زیر منفی ۲۰ درجه سانتیگراد حالت شکننده پیدا خواهد کرد و جامعیت ساختاری خود را در دمای حدود ۱۲۰ درجه سانتیگراد نیز از دست می دهد و قرارگیری آن در معرض اشعه فرابنفش نیز می تواند حالتی شکننده را در این ماده به وجود بیاورد. همچنین میزان چسبندگی این مواد به رنگ ها بسیار پایین می باشد و به همین دلیل رنگ کردن برچسب هایی که به روی بسته بندی های ساخته شده از این ماده قرار گرفته اند می تواند کاری دشوار باشد.

مهمترین مصارف پلی پروپیلن ها کدام است؟

• تولید بسته بندی: پلی پروپیلن به عنوان یکی از گزینه های بسیار محبوب و کم هزینه برای تولید بسته بندی ها به کار برده می‌شود و می‌توان از آن انواع بسته بندی ها را برای بخش‌های مختلف تولید کرد و از آنجایی که قرار گیری آن در معرض مواد غذایی نیز کاملاً ایمن می باشد برای تولید انواعی از بسته بندی های مواد غذایی یک بار مصرف یا چند بار مصرف به کار برده می شود.
• پارچه ها: همچنین این امکان وجود دارد که پلی پروپیلن ها را با دستگاههای ریسندگی و یا روش روزن رانی به الیاف تبدیل کرد که در نهایت به عنوان انواعی از نخ های چند لایه مقاوم در برابر رطوبت به کار برده می شود. پارچه ها و الیاف که از این ماده ساخته می شوند بسیار مقاوم و ارزان قیمت می باشند و به همین دلیل گزینه اول برای ذخیره سازی و یا انتقال محصولات غذایی همانند غلات، میوه ها و سبزیجات هستند.
• حوزه سلامتی: پیش از این نیز یاد شد که محصولات ساخته شده از این دسته از پلیمرها مقاومت زیادی در برابر رشد میکروبها دارند و علاوه بر آن در برابر انواعی از ترکیبات شیمیایی نیز می‌توانند مقاومت خود را حفظ کنند و به همین دلایل به منظور تولید سرنگ ها، دستگاه های درون وریدی و لوله ها و شیشه های نمونه گیری در حوزه سلامت به کار برده می شوند.
• حوزه خودروسازی: این صورت به کارگیری پلی‌پروپیلن باعث می شود که به عنوان یکی از مواد بسیار کاربردی برای ساخت بخش های داخلی و خارجی خودروها به کار برده شود و علاوه بر آن امکان قالب گیری ساده آن وجود داشته و در برابر گرما نیز به راحتی انبساط پیدا می‌کند و به همین دلیل برای طراحی بخش‌های داخلی و یا پنلی خودروها و علاوه بر آن سپر و پوشش ضربه ‌گیر به کار برده می شود.

پلی اتیلن

 پلی اتیلن یکی از ارزان ترین و متنوع ترین پلاستیک هایی است که از مصارف بسیار زیادی در دنیا برخوردار می باشد و در سال ۲۰۱۸ میزان تقاضای جهانی برای محصولات ساخته شده از این ماده به مقدار ۹۹.۶ میلیون تن رسید که ارزشی برابر با ۱۶۴ میلیارد دلار دارد. ماده اصلی که به منظور ساخت این نوع از پلیمر به کار برده میشود اتیلن نام دارد که یکی کربن گازی می‌باشد و از ترکیبات بسیار پایداری برخوردار است بنابراین سفارش و تولید پلی اتیلن فقط می‌تواند در حضور یک کاتالیزگر انجام بگیرد که در بیشتر موارد نیز تیتانیوم کلراید مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای پلی اتیلن ها کدامند؟

بزرگترین مزیت پلی اتیلن در تنوع این مواد می باشد و تعداد گونه های متفاوت آن باعث شده است تا در صنایع مختلف همچنان به کار برده شود و از آن جمله می‌توان به شفافیت بسیار بالای پلی اتیلن های سبک وزن اشاره کرد که گزینه مناسبی برای تولید بسته بندی های مواد غذایی می باشند و از طرف دیگر پلی اتیلن های سنگین وزن بوده که استحکام کششی بالایی دارند و به همین دلیل برای بسته بندی های مواد سنگین همانند شیر و یا پودرهای شستشو به کار برده می شود. میزان مقاومت گرمایی نیز بین پلی اتیلن های سنگین وزن و سبک وزن با یکدیگر متفاوت می باشد و دمای ذوب پلی اتیلن های سنگین وزن بین ۱۲۰ تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد بوده و به همین دلیل به راحتی می توان از آن برای ساخت لوله های آب گرم استفاده کرد و این درحالی است که پلی اتیلن های سبک وزن از دمای ذوب بسیار پایین تری برخوردارند که بین ۱۰۵ تا ۱۱۵ درجه سانتیگراد می باشد.

محدودیت های پلی اتیلن ها کدامند؟

پلی اتیلن نیز همانند پلی پروپیلن از مقاومت بسیار کمی در برابر اشعه فرابنفش برخوردار بوده و همچنین به راحتی اشتعال پیدا می‌کند و اگرچه مقاومت بسیار زیادی در برابر رطوبت دارد اما گاز ها به راحتی از آن عبور می کند همانند کربن دی اکسید. محصولات پلی اتیلنی در معرض ترکیبات هیدروکربنی و عامل های اکسایشی قرار بگیرند و با سرعت نسبتاً زیادی تجزیه خواهد شد. سختی و استحکام پلی اتیلن در مقابل پلی پروپیلن بسیار کمتر می‌باشد و اگرچه می‌توان این نکته مثبت برای تولید تعدادی از محصولات باشد اما از طرف دیگر بدین معنی است که چسباندن قطعات ساخته شده از پلی پروپیلن با استفاده از جوشکاری تقریباً غیر ممکن است.

مصارف پلی اتیلن کدامند؟

• بسته بندی محصولات: پلی اتیلن نوعی ماده کم‌هزینه و بسیار متنوع برای پاسخگویی به نیازهای بسته بندی برای انواعی از محصولات می باشد و از آنجایی که انعطاف پذیری بسیار بالایی دارد امکان به کارگیری آن در انواعی از بسته بندی ها همانند درب های بطری ها و سایر موارد وجود دارد.
• الیاف و پارچه ها: از آنجایی که پلی اتیلن های سنگین وزن از استحکام کششی بالایی برخوردار می باشند الیافی که از آن ساخته می شوند گزینه بسیار مناسبی برای تولید تور و یا انواع پارچه ها برای ورزش، ماهیگیری و سایر مصارف کشاورزی می باشد.
• محصولات پر مصرف: به راحتی می توان پلی اتیلن های سنگین وزن را در بسیاری از محصولات کاربردی و ارزان مشاهده کرد که قابلیت تحمل درصد بالایی از ضربه را دارند همانند جعبه های یخ، سطل های زباله و تانک های کوچک آب.

نتیجه گیری

 ما سعی کردیم تا نگاهی به دلایل مصرف این نوع از پلیمرها بیندازیم تا متوجه شویم که چرا نمیتوانیم از مصرف این نوع از پلاستیکها خودداری کنیم . پلاستیک ها موادی ارزان بوده و ساخت آنها در حجم بالا بسیار ساده می باشد و از سایر ویژگی های آن ها می توان به قدرت مقاومت در برابر رطوبت و استفاده برای چندین بار اشاره کرد. اگر بخواهیم وضعیت ایده‌آل را در نظر بگیریم تمام محصولاتی که از پلی اتیلن و پلی پروپیلن ساخته می‌شوند باید بازیافت شوند. به طور کلی نمی‌توان گفت کدام یک بر دیگری ارجحیت دارد ولی انتخاب شما می تواند وابسته بر ویژگی ها و نیازمندی های مسئولیت نهایی باشد همانند میزان استحکام، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر گرما و یا سایر موارد.

مترجم: ف.آ ل احمد