گرانول پلی اتیلن سبک خطی چیست؟

گرانول‌ها، دانه‌های ریز و بلوری شکلی هستند که از مواد شیمیایی پلیمری ساخته می‌شوند. گرانول بر اساس مواد اولیه‌ای که در ساختار آن به کار می‌رود دارای انواع مختلف و گریدهای سبک یا سنگین است. یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین آن‌ها، گرانول پلی اتیلن سبک خطی یا همان lldpe است که در صنایع مختلف ترموپلاست مورد استفاده قرار می‌گیرد. پلی اتیلن سبک خطی دارای ساختار منحصر به فرد و فوق‌العاده‌ای است. از مهم‌ترین ویژگی‌های آن می‌توان به دانسیته پایین و خاصیت ارتجاعی بالا اشاره کرد. برای این که با گرانول‌ سبک خطی بیشتر آشنا شوید، در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها و کاربرد گرانول lldpe پرداخته‌ایم. 

گرانول پلی اتیلن سبک خطی چیست؟

گرانول پلی اتیلن سبک خطی یکی از گریدهای معروف و رایج در بین انواع گرانول محسوب می‌شود که با عنوان گرید فیلم نیز شناخته شده است. گرانول سبک خطی به دلیل برخورداری از شاخه‌های جانبی کوتاه و دانسیته کم، مقاومت و خواص کشسانی خوبی دارد. از این‌رو جزء گریدهای پرمصرف در صنعت نایلون و نایلکس‌سازی به شمار می‌رود.

ویژگی‌های گرانول lldpe

با وجود این که گرانول پلی اتیلن خطی دانسیته پایینی دارد اما نسبت به گرید خطی lldpe دانسیته بیشتری دارد. بنابراین در مقابل پارگی، ضربه و سوراخ شدن مقاومت بهتری از خود نشان می‌دهد. نحوه ارزیابی گرانول‌های پلی اتیلن بر اساس شاخص جریان مذاب، میزان نفوذپذیری اکسیژن، جرم مولکولی، پایداری محیطی و سختی است. از گریدهای معروف تولید شده در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• LL0209 AA اراک
•  LL0209 AA امیرکبیر
•  0209KJ تبریز
•  22B01 مهاباد
• 22B02 مهاباد
• 22B03 مهاباد

هر کدام از گریدهای معرفی شده در قسمت بالا، در تولیدات و صنعت ویژه‌ای کاربرد دارند. از مهم‌ترین واحدهای تولیدی پتروشیمی در ایران که گرانول پلی اتیلن سبک خطی تولید می‌کنند می‌توان به پتروشیمی لرستان، شازند، تبریز، مهاباد و جم اشاره کرد.

خواص فیزیکی گرانول lldpe

در بررسی‌هایی که از حالت فیزیکی گرانول سبک خطی به عمل آمده، خواص زیر قابل مشاهده است:

• میزان سختی 315
• چقرمگی ضربه 1.6 تا 1.9 کیلو ژول بر متر مربع
• تحمل حداکثر دمای 180 درجه سانتیگراد
• قدرت تسلیم 60 تا 80 Mpa
• چگالی 0.941 تا 0.965 گرم بر سانتی‌متر مکعب
• برخورداری از ماژول الاستیسیته 4700 Mpa
• دارای مقاومت کششی 81 Mpa 

سایر خواص شیمیایی پلی‌اتیلن سبک خطی

این ماده با توجه به ساختار شیمیایی که دارد از فرآیند پذیری خوبی برخوردار است. گرانول سبک خطی همچنین به دلیل برخورداری از مقاومت بالا در ساخت انواع محصولات ضربه‌پذیر ترموپلاست کاربرد دارد. این نوع گرانول نسبت به سایر انواع گرانول‌های پلیمری، دارای قیمت مناسب‌تری است بنابراین تولید محصولات ساخته شده از آن، مقرون به صرفه‌تر خواهد بود. گرانول lldpe همچنین در برابر مواد شیمیایی از مقاومت بالایی برخوردار است. بنابراین از نظر حلالیت می‌توان گفت گرانول پلی‌اتیلن خطی به عنوان یک محلول محسوب می‌شود که حلالیت آن با گرم کردن در هیدروکربنات افزایش پیدا می‌کند.

روش‌های تولید گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی

در تولید گرانول از مواد درجه 1 و درجه 2 یا همان مواد بازیافتی استفاده می‌شود. برای تهیه انواع گرانول چندین روش وجود دارد. از رایج‌ترین روش‌های تولید آن می‌توان به تولید گرانول خشک، رشته‌‌ای، سیستم برش رینگ آبی و سیستم برش زیر آب اشاره کرد. در زیر به صورت خلاصه به هر کدام از روش‌های بالا برای تولید گرانول از مواد بازیافتی اشاره‌ای کوتاه شده است.

تولید گرانول سبک خطی رشته‌‌ای

یکی از ساده‌ترین روش‌های تولید گرانول، گرانول رشته‌‌ای است که در ایران بیشتر گرانول‌ها به این روش تولید می‌شوند.

در این روش، مواد اولیه بازیافتی ابتدا درون دستگاه اکسترودر ریخته می‌شود تا تحت تأثیر حرارت کوره‌های درون دستگاه به حالت مذاب درآید. بعد از این که مواد به شکل مذاب درآمد از صافی‌های فلزی جهت جدا کردن ناخالصی‌ها عبور داده می‌شود. در مرحله بعد مواد مذاب، وارد دستگاه‌های خنک‌کننده شده تا منجمد شوند. در این مرحله مواد منجمد شده توسط کاترهایی به شکل رشته‌‌ای برش داده می‌شوند. در مرحله آخر رشته‌های گرانول وارد دستگاه آسیاب شده تا خرد شوند و به شکل دانه‌های ریز الماس درآیند.

تولید گرانول lldpe خشک

یکی دیگر از روش‌های متداول تولید گرانول، روش تولید گرانول خشک است. مراحل تولید در روش خشک به این شکل است که ابتدا محصولات پلی اتیلن بازیافتی خرد شده سپس وارد دستگاه اکسترودر می‌شوند تا ذوب شوند. در مرحله دوم، مواد مذاب بعد از عبور از سوراخ‌های ریز صافی، با حفظ همان حالت مذاب توسط تیغه‌ای برش می‌خورند. هم‌زمان با برش مواد، توسط سیستم مکش و خنک‌کننده، مواد برش خورده به صورت جامد و خشک درمی‌آیند. در مرحله بعد مواد خشک شده به درون‌ مخزن بزرگ‌تری ریخته می‌شوند تا تحت تأثیر اختلاف فشار به وجود آمده در مخزن، گرانول‌های سنگین در کف مخزن جمع‌آوری شوند.

تولید گرانول با استفاده از این روش به دلیل استفاده از ماشین‌آلات تمام اتوماتیک کمی هزینه بر است. گرانول‌های lldpe تولید شده از این روش، کیفیتی در حد مواد درجه 1 را دارند که از لحاظ ویژگی، محصولات پلاستیکی ساخته شده از این گرانول‌ها،‌ دارای ثبات بهتری هستند.

تولید گرانول سبک خطی به روش سیستم برش رینگ آبی

سیستم برش رینگ آبی تا حدود زیادی شبیه به روش تولید گرانول خشک است. تنها تفاوتی که با روش خشک دارد در مرحله رد شدن مواد از صافی و روش خشک کردن آن است. در این سیستم یک نیروی گریز از مرکز به دور مخزن می‌پیچد که دور آن آب سرد در حال چرخش است. همین امر باعث خنک شدن دانه‌های گرانول می‌شود. در این روش دانه‌های گرانول به شکل عدس درمی‌آیند.

تولید گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی به روش سیستم زیر آب

سیستم زیر آب نیز تا حدودی شبیه به روش رشته‌‌ای است. در این روش مواد بازیافتی بعد از این که ذوب شدند، از صافی عبور داده می‌شوند. در مرحله بعدی مواد مذاب به قسمت زیرین آب هدایت شده تا آن‌جا توسط کاترهای تعبیه شده برش بخورند. این روش به دلیل برخورداری از سرعت بالا، بیشتر برای تولید گرانول بالای یک تن در ساعت کاربرد دارد. روش سیستم زیر آب همچنین به دلیل استفاده از سیستم‌های مکانیزه، هزینه بالایی دارد. 

کاربردهای گرانول سبک خطی

همان‌طور که در بالا اشاره شد، گرانول‌های خطی در صنایع تولیدی محصولات ترموپلاست کاربرد فراوان دارند.‌ از مهم‌ترین کاربردهای گرانول پلی‌اتیلن سبک خطی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تولید انواع لوله‌های آب‌رسانی
• تولید انواع لوازم پلاستیکی خانگی و صنعتی
• تولید انواع اسباب‌بازی‌های پلاستیکی
• تولید انواع لوازم تحریر
• تولید انواع گلدان‌های پلاستیکی
• تولید انواع نایلون و نایلکس
• تولید سفره‌های یکبار مصرف و دائمی

مزایای استفاده از گرانول lldpe

استفاده از گرانول پلی اتیلن سبک خطی، در تولید انواع محصولات ترموپلاست سبب ایجاد مزایا و ویژگی‌هایی در کالاهای تولیدی می‌شود. از جمله مزایای گرانول خطی می‌توان موارد زیر را نام برد:

• ایجاد مقاومت بالا در برابر اسیدها، الکل‌ها و بازهای رقیق
• ایجاد شفافیت و وضوح در فیلم‌های نازک پلی اتیلن
• ایجاد خاصیت عایق الکتریکی
• پردازش پذیری و مقرون به صرفه بودن کالا
• ایجاد استحکام در دمای پایین و ماندگاری در هوا
• ایجاد انعطاف‌پذیری و خاصیت کشسانی بالا در فیلم‌های پلی اتیلن

جمع‌بندی

یکی از انواع گرانول پلی اتیلن پرمصرف در تولید محصولات ترموپلاست، گرانول سبک خطی است که به عنوان گرانول lldpe نیز شناخته شده است. این نوع گرانول دارای ویژگی‌ها و خواص فوق‌العاده‌‌ای است. از ویژگی‌های بارز گرانول پلی اتیلن سبک خطی، دانسیته پایین، خواص کشسانی و انعطاف‌پذیری بالا است.‌ از این نوع گرانول بیشتر در تولید انواع نایلون و نایلکس‌های ویژه بسته‌بندی موادغذایی، روکش گلخانه‌ای و … استفاده می‌شود. استفاده از گرانول خطی در تولید محصولات پلاستیکی باعث ایجاد کیفیت و شفافیت بالای آن‌ها می‌شود.