در این مقاله به مقایسه پلی اتیلن ترفتالات (PET) و پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) می‌پردازیم.

در ابتدا درباره ی ساختار این دو پلی اتیلن صحبت می‌کنیم.

پلی اتیلن ترفتالات (PET) یک پلیمر شفاف، بی رنگ و بی بو با دمای نقطه ذوب بین 250- 260 درجه سانتی گراد و وزن مولکولی بالایی است. این پلیمر از مواد خام مانند ترفتالیک اسید و اتیلن گلایکول ساخته می‌شود.

ساختار پلی اتیلن ترفتالات به شکل زنجیره‌های بلوری و بسیار بلورین است و در حالت خالص دارای شفافیت بالایی می‌باشد. همچنین این پلیمر در صورت قرارگرفتن تحت دمای بالا، به راحتی ذوب می‌شود و قابل فرایندگذاری‌هایی مانند فرآیند نوار کشی، فرآیند بادبندی، فرآیند دیفوژیون گاز، فرآیند اسپینینگ و … می‌باشد.

پلی اتیلن با چگالی بالا (High Density Polyethylene یا HDPE)،  از گاز طبیعی (اکتان) تولید می‌شود. ابتدا گاز طبیعی تحت فشار بالا به همراه کاتالیزور به رآکتور داده می‌شود. سپس در داخل رآکتور، گاز تحت فشار بالا و در دمای بالایی به پلیمر تبدیل می‌شود.

زنجیره‌های بلند پلیمری در جهت عمودی به سطح پلیمری آرایش دارند که باعث می‌شود مولکول‌های پلی اتیلن با هم پیوندی بسیار محکم داشته باشند. به همین دلیل، HDPE دارای چگالی بالا و مقاومت فشاری بسیار بالاست.

 بعد از آن، دانه‌های پلی اتیلن با چگالی بالا در دمای بالا و تحت فشار به صورت قالب‌های مختلفی شکل داده می‌شوند که از جمله آنها قطعات و لوله‌های پلی اتیلن با چگالی بالا می‌باشد.

کاربرد پلی اتیلن با چگالی بالا:

پلی اتیلن با چگالی بالا : (HDPE) به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی که دارد، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای رایج این ماده عبارتند از:

 لوله‌های فشار قوی: HDPE به دلیل مقاومت بالا به فشار، مقاومت به خوردگی و عدم جذب رطوبت، به عنوان یک جایگزین برای لوله‌های فلزی در صنعت گاز، نفت و آب استفاده می‌شود.

کیسه‌های پلاستیکی: HDPE به دلیل مقاومت بالا به پارگی و شکست، مقاومت به حرارت و خواص جذب نور کم، برای ساخت کیسه‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ورق‌های پلاستیکی: HDPE به دلیل مقاومت بالا به حرارت و شکست، خواص دی الکتریکی، و استحکام مکانیکی، به عنوان یک جایگزین برای ورق‌های فلزی در صنایع خودروسازی، حمل و نقل و ساختمانی استفاده می‌شود.

 لوازم خانگی: HDPE به دلیل مقاومت بالا به خراش، مقاومت به حرارت و استحکام مکانیکی، برای ساخت قطعات لوازم خانگی مانند بطری‌ها، سبد‌ها و کارتن‌ها استفاده می‌شود.

صنایع کشاورزی: HDPE به دلیل مقاومت بالا به خوردگی، مقاومت به حرارت و شکست و ارزان بودن، به عنوان یک جایگزین برای لوله‌های فلزی و یا PVC در صنایع کشاورزی مانند آبیاری و دفع فاضلاب به کار می‌رود.

صنایع غذایی: HDPE به دلیل عدم جذب رطوبت، ایجاد بو و طعم، به عنوان یک جایگزین برای انواع بطری‌ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد پلی اتیلن ترفتالات:

پلی اتیلن ترفتالات (PET) یکی از پلاستیک‌های مهم در صنعت بسته‌بندی، پوشاک، الیاف، بطری‌سازی، ابزار دقیق و … می‌باشد. در زیر به برخی از کاربردهای PET اشاره می‌کنیم:

 بطری‌سازی: برای تولید بطری‌های آب، نوشابه، عطر، روغن و … از PET استفاده می‌شود؛ زیرا این پلیمر به دلیل مقاومت خوبی که در برابر گرما، فشار، ضربه و شوک دارد، برای بطری‌سازی مناسب است.

 صنعت الیاف: از PET برای تولید الیاف های نساجی، الیاف پرزه‌ای، توری، کارتن‌های بسته‌بندی، پارچه‌های سینتتیک و … استفاده می‌شود. همچنین از PET برای تولید نخ‌های بافتنی و بافت‌شده استفاده می‌شود.

 صنعت بسته‌بندی: به دلیل مقاومت به خوبی در برابر رطوبت، اکسیژن و نور، PET برای بسته‌بندی مواد غذایی، دارویی، کشاورزی و … استفاده می‌شود.

ابزار دقیق: در صنعت ابزار دقیق، PET به دلیل پایداری در برابر دما، شرایط رطوبتی و مقاومت بالا در برابر خوردگی و خوردگی الکتریکی استفاده می‌شود.

 صنعت خودروسازی: PET برای تولید قطعات داخلی خودرو مانند سرپنجره، شیشه‌های جانبی، شیشه‌های عقب، کاور‌های سمبه و … به کار می‌رود.

پوشاک: پلی اتیلن ترفتالات به دلیل خواص براق، مقاومت در برابر چروک، کاهش در صدمه دیدن از خشک کردن، مقاومت در برابر رطوبت و تولید فرکتال‌های نازک

به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، پلی اتیلن ترفتالات در صنعت پوشاک نیز به کار می‌رود. این ماده باعث ایجاد شفافیت در بسته بندی پوشاک، جلوگیری از ایجاد بوی نامطبوع، مقاومت در برابر شستشو و حرارت و همچنین افزایش قابلیت اتصال به مواد دیگر می‌شود. از این جنس پلی اتیلن برای ساخت فیلم های بسته‌بندی پوشاک، ساخت پوشاک زیرین، کفش‌ها، جوراب‌ها و لباس‌های ورزشی استفاده می‌شود.

پلی اتیلن ترفتالات (PET) و  پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) دو نوع پلیمر متفاوت هستند که در برخی موارد به عنوان جایگزین یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر به مقایسه برخی خصوصیات این دو نوع پلیمر پرداخته شده است:

 چگالی: چگالی HDPE بالاتر از PET است. چگالی PET حدود ۱٫۳۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب و چگالی HDPE حدود ۰٫۹۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. این باعث می‌شود که HDPE در مقابل ضربات و خراش‌ها مقاومت بیشتری داشته باشد.

 نقطه ذوب: نقطه ذوب PET بالاتر از HDPE است. نقطه ذوب PET حدود ۲۵۰ درجه سلسیوس و نقطه ذوب HDPE حدود ۱۲۰ درجه سلسیوس است.

مقاومت به شکست: PET در مقابل کشش نسبتاً کمتری دارد اما در مقابل خمش مقاومت بیشتری دارد. در مقابل، HDPE در مقابل کشش و خمش مقاومت بالاتری دارد.

شفافیت: PET شفافیت بالاتری نسبت به HDPE دارد و برای بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی‌ها به خصوص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با توجه به اینکه PET دارای خصوصیات شفافیت بالاتر و HDPE دارای مقاومت بیشتر در برابر ضربات و خراش‌ها است، هر کدام برای کاربردهای خاص خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، PET برای بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی‌ها و HDPE برای لوله‌ها، صندلی‌های بچه و بشکه‌های نفتی استفاده

جمله مزایای پلی اتیلن با چگالی بالا نسبت به پلی اتیلن با ترفتالات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱. مقاومت به خوردگی: پلی اتیلن با چگالی بالا، در برابر خوردگی و زنگ زدگی به خوبی مقاوم است. این ویژگی در مواردی که با مواد شیمیایی و آب در تماس هستند مانند صنایع شیمیایی و پالایشگاهی بسیار حیاتی است.

۲. مقاومت بالا در برابر ضربه: پلی اتیلن با چگالی بالا، در برابر ضربه‌های مکانیکی مانند ضربه‌های حمل و نقل و ضربه‌های حرارتی مقاومت بالایی دارد و از این جهت در مواردی مانند تولید بشکه‌های صنعتی و ساخت قطعات خودرو بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۳. پایداری در برابر حرارت: پلی اتیلن با چگالی بالا در برابر دمای بالا و نور خورشید مقاوم است و این ویژگی در صنایعی که با دماهای بالا سروکار دارند بسیار حائز اهمیت است.

۴. قابلیت بازیافت: پلی اتیلن با چگالی بالا به دلیل قابلیت بازیافت بالایی که دارد، به عنوان یک مواد بازیافتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و از این جهت برای حفظ محیط زیست بسیار مهم است.

به عنوان مقایسه، پلی اتیلن با ترفتالات نیز در مواردی مانند تولید بطری‌های نوشابه و آب معدنی به خوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی در برابر خوردگی و ضربه مقاومت کمتری دارد و در مواردی که با دمای بالا سروکار دارند نیز کمتر مقاوم است.

بیشتر بخوانید:

مقایسه استحکام لوله های پلی اتیلن و پلی پروپیلن

پرسش های متداول