نگاه کلي
پلي اتيلن يا پلي اتن يکي از ساده‌ترين و ارزانترين پليمرها است. پلي اتيلن جامدي مومي و غير فعال است. اين ماده از پليمريزاسيون اتيلن بدست مي‌آيد و بطور خلاصه بصورت PE نشان داده مي‌شود.
تاريخچه توليد پلي اتيلن
پلي اتيلن اولين بار بطور اتفاقي توسط شيميدان آلماني " Hans Von Pechmanv " سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دي آزومتان ، ترکيب مومي شکل سفيدي را سنتز کرد که بعدها پلي اتيلن نام گرفت. اولين سنتز صنعتي پلي اتيلن بطور تصادفي توسط"ازيک ناوست" و"رينولرگيسون" از شيميدان‌هاي معروف در 1933 کشف شد. اين دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتيلن و بنزالدئيد در فشار بالا ، ماده‌اي موم مانند بدست آوردند.
علت اين واکنش وجود ناخالصي‌هاي اکسيژن‌دار در دستگاه‌هاي مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پليمريزاسيون عمل کرده بود. در سال 1935 "مايکل پرين" يکي ديگر از دانشمندها اين روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلي‌اتيلن را سنتز کرد که اين روش اساسي براي توليد صنعتي LDPE در سال 1939 شد. (لوله و اتصالات پلي اتيلن)
انواع پلي اتيلن:
طبقه‌بندي پلي اتيلن‌ها بر اساس دانسيته آنها صورت مي‌گيرد که در مقدار دانسيته اندازه زنجير پليمري و نوع و تعداد شاخه‌هاي موجود در زنجير دخالت دارد.
HDPE ( پلي اتيلن با دانسيته بالا )
اين پلي‌اتيلن داراي استحکام کششي بيشتر نسبت به بقيه پلي اتيلن‌ها است.
LDPE ( پلي اتيلن با دانسيته پايين )
اين پلي اتيلن داراي استحکام کششي کمي است. ازديگرخصوصيات اين پليمر ، انعطاف‌پذيري و امکان تجزيه بوسيله ميکروارگانيسمها است.
LLDPE( پلي اتيلن خطي با دانسيته پايين )
اين پلي اتيلن يک پليمر خطي با تعدادي شاخه‌هاي کوتاه است و معمولا از کوپليمريزاسيون اتيلن با آلکن‌هاي بلند زنجير ايجاد مي‌شود.
MDPE
پلي اتيلن با دانسيته متوسط است.
کاربرد:
پلي‌اتيلن کاربرد فراواني در توليد انواع لوازم پلاستيکي مورد استفاده در آشپزخانه و صنايع غذايي دارد. از LDPE در توليد ظروف پلاستيکي سبک و همچنين کيسه‌هاي پلاستيکي استفاده مي‌شود. HDPE ،در توليد ظروف شير و مايعات و انواع وسايل پلاستيکي آشپزخانه کاربرد دارد . در توليد لوله‌هاي و اتصالات لوله‌کشي معمولا از MDPE استفاده مي‌کنند.
LLDPE بدليل بالا بودن ميزان انعطاف‌پذيري در تهيه انواع وسايل پلاستيکي انعطاف‌پذير مانند لوله‌هايي با قابليت خم شدن کاربرد دارد . اخيرا پژوهش‌هاي فراواني در توليد پلي اتيلن‌هايي با زنجير بلند و داراي شاخه‌هاي کوتاه انجام شده است. اين پلي اتيلن‌ها در اصل HDPE با تعدادي شاخه‌هاي جانبي هستند. اين پلي اتيلن‌ها ترکيبي ، استحکام HDPE و انعطاف‌پذيري LDPE را دارند.
انواع پلي اتيلن مورد استفاده در صنعت لوله
در ساخت لوله هاي پلي اتيلني، عموماً از دو نوعِ مختلف پلي اتيلن به نامهاي PE80 و PE 100 استفاده مي شود. عدد مشخصة نوع ماده MRS گفته مي شود که عبارت است از حداقل مقاومت مورد نياز بعد از 50 سال کارکرد در دماي سيال20 درجه سانتيگراد. بالاتر رفتن عدد نشان دهنده بهبود بيشتر کيفيت محصولات توليدي ميباشد . بر اين اساس است که در بسياري از کشورها تلاش هاي زيادي براي جايگزيني PE100 به جاي PE80 صورت گرفته است.
مزاياي PE 100 نسبت به PE 80 :
1ـ داشتن مقاومت بالاتر در فشارهاي کاري بالا
2ـ داشتن مقاومت بالاتر وضخامت کمتر
3ـ صرفه جويي در هزينه با توجه به وزن کمتر در فشارهاي کاري بالا
4ـ توانايي انتقال حجم بالاترسيال به دليل سطح مقطع جريان بيشتر
بر اين اساس مي توان گفت که هر چند قيمت مواد اوليه PE100 نسبت به دو نوع ديگر بيشتر است اما با توجه به ويژگيها و امکاناتي که از خواص اين محصول حاصل مي گردد مي توان خروجي مورد نظر را در هر متر لوله با قيمت يکسان و با کيفيت برتربدست آورد.
مزاياي لوله هاي پلي اتيلن آبرساني
1ـ قابليت اتصال آسان
2ـ انعطاف پذيري بالا
3ـ نصب آسان و کم هزينه
4ـ عمر طولاني، دوام و کاهش هزينه ها
5 ـ مقاومت در مقابل خوردگي و اثر مواد شيميايي
6ـ کاربرد آسان
7ـ ضريب اصطکاک کم پلي اتيلن و ثابت بودن آن در طول کاربرد
مقايسه با ديگر انواع مواد:
امروزه لوله هاي پلي اتيلني جايگاه خود را در کاربردهاي تحت فشار به خوبي يافته اند. اين مسأله خصوصاً در مواردي که قطر لوله مورد نظر کمتر از 300 ميليمتر است به خوبي قابل مشاهده است. زيرا کارفرمايان و مشاورين پروژه ها اغلب با در نظر گرفتن هزينه مواد اوليه و خصوصيات مورد نظرشان از لوله به اين جمع بندي مي رسند که لوله هاي پلي اتيلني بهترين انتخاب ممکن در مقايسه با ساير انواع لوله هستند.
اما با افزايش قطر لوله خطوط انتقال، اکثر مشاورين با در نظر گرفتن تنها قيمت مواد ، به اين نتيجه مي رسند که استفاده از پلي اتيلن غير اقتصادي بوده و بيشتر به سراغ چدن داکتيل مي روند.
در واقع چدن داکتيل رقيب اصلي پلي اتيلن در سايزهاي بالا بوده و مشاورين تنها در صورت وجود شرايط ويژه به سراغ پلي اتيلن مي روند. علي رغم تفکر حاکم بر بازار، بايد به اين نکته تأکيد داشته باشيم که صرف توجه به قيمت بالاتر پلي اتيلن نسبت به چدن در لوله هاي با سايز بالا، در بسياري از موارد صحيح نبوده و بايد مسائل ديگري نيز نظير هزينه هاي نصب ، اتصال ، نگهداري و تعمير و ... در انتخاب جنس لوله مدنظر قرار گيرد.
با در نظر گرفتن خواص بي نظير و منحصر به فرد پلي اتيلن که قبلاً ذکر شده است، هر مصرف کننده‌اي به اين نتيجه خواهد رسيد که در فشار کاريهاي کمتر از 25 بار بهترين انتخاب پلي اتيلن است.