گرانول پلی اتیلن کاربرد فراوانی در توليد انواع لوازم پلاستيك مورد استفاده در آشپزخانه و صنايع غذايي دارد. پلی اتیلن، جزء لاینفک صنعت پلاستیک محسوب می شود. پرمصرف‌ترین پلیمر ساخت بشر پلی اتیلن می‌باشد. پلی اتیلن سالانه در حجم زیادی تولید و مصرف میشود. میزان تولید و مصرف سالانه گرانول پلی اتیلن در دنیا بیش از ۱۰۰ میلیون تن است.
پلی‌اتیلن از پلیمریزاسیون اتیلن به دست می‌آید. پلی‌اتیلن بسته به نوع کاتالیست مورد استفاده و کومونومر افزوده شده در هنگام پلیمریزاسیون و وزن مولکولی به چند دسته بزرگ پلی اتیلن سنگین (HDPE)، پلی اتیلن سبک (LDPE)، پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE)، پلی اتیلن با دانسیته متوسط (MDPE) و پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) تقسیم‌بندی میشود.
پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (فوق سنگین) یا UHMWPE
پلی اتیلن با وزن مولکولی بین ۳ تا ۶ میلیون را پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا یا UHMWPE می‌نامند و با پلیمریزاسیون کاتالیست متالوسن تولید می‌کنند. ماده مزبور فرایندپذیری دشوارتری برخوردار بوده ولی خواص آن عالی است. هنگامی که از طریق تشعشع یا استفاده از مواد افزودنی شیمیایی، این پلیمر تماماً شبکه‌ای شود، پلی اتیلن UHMWPE دیگر گرما نرم نخواهد بود.
این ماده با پخت حین قالب‌گیری یا بعد از آن یک گرما سخت واقعی با استحکام کششی، خواص الکتریکی و استحکام ضربه خوب در دامنه وسیعی از دماها خواهد بود. این ماده بی بو، بدون مزه، غیرسمی بوده و در مقابل مواد خورنده به استثناء اسیدهای اکسید کننده بسیار مقاوم می باشد.
همچنین جذب رطوبت بسیار کم، ضریب اصطکاک بسیار پایین و خاصیت خود چرب کنندگی (Self-Lubricating ) داشته و در مقابل سایش بسیار مقاوم می باشد. در بعضی موارد ۵۱ مرتبه بیشتر از کربن- استیل در مقابل سایش مقاومتر است. دانسیته UHMWPE در محدوده ۹۳۲-۹۴۵ Kg/m3 و نقطه ذوب آن در محدوده۱۲۵-۱۳۸ ˚C قرار دارد.
پلی اتیلن UHMWPE و مزایای آن
گرانول پلی اتیلن فوق سنگین دارای مزایای ذیل می باشد:
- بالا ترین مقاومت در برابر سایش
- بالاترین مقاومت در برابر ضربه
- جذب آب ناچیز
- ضریب اصطکاک پایین
- بسیار مقاوم در برابر اکسید های قوی
- ثبات عالی در حفظ پاکیزگی در مواد غذایی ، آشامیدنی و دارویی
- دی الکتریک عالی و خواص عایق
- کاهش سر و صدا بالا و جذب شوک
گرانول پلی اتیلن UHMWPE و کاربردها
کاربردهای پلی اتیلن فوق سنگین معطوف به خواص بسیار عالی آن است که میتوان به موارد ذیل اشاره نمود :
چرخ دنده و بلبرینگ
از کاربردهای مهم پلی اتیلن استفاده به عنوان بلبرینگ، یاتاقان، بوش و یا چرخ دنده است که علاوه بر سایش بالا نیازی به روغن کاری هم ندارد و خود روان کاری شونده (self-lubricant) است. این قطعات براحتی هم از طریق ماشین کاری و تراش میله های این ماده و هم از طریق فشرده سازی به طریق مستقیم قابل تولید اند.
ساخت غلطک با ابعاد مختلف هم در این دسته بندی قرار می گیرد. نکته ای که باید توجه شود، این مواد در عین سایش پایین در مقایسه با سایر مواد مثل استیل سبک ترند، نصب راحت تری دارند، صدای بسیار کمتری در حین کار تولید می کنند و به واسطه خاصیت خود روغن کاری شونده که دارند ایجاد حرارت نمیکنند که باعث طول عمر قطعات تولیدی می شود. همچنین در دماهای زیر صفر هم به خوبی خواص خود را حفظ می کنند.
یخ مصنوعی
یکی از جدیدترین جنبه های کاربرد پلی اتیلن به عنوان یخ مصنوعی در ساخت سالن های اسکیت در است. از کنار هم قرار دادن شیت های این مواد (شیت های در هم رونده ) Interlocking که براحتی قابل انجام است در تمام فصول سال و در تمامی دماها میتوان یک سالن اسکیت با یخ مصنوعی تولید کرد که این قابلیت به علت سایش بسیار پایین این مواد است.
پرکننده
گرانول پلی اتیلن ها می توانند به سایر پلاستیک ها، پوشش ها، لاستیک ها و حتی رنگ ها به عنوان پرکننده اضافه شوند تا خواص سایشی و خش پذیری آنها را بالا ببرند. اضافه کردن پلی اتیلن به لاستیک سبب می شود که مقاومت سایشی و دوام آنها در طول زمان تقویت شود و در عین حال ضریب اصطکاک آنها کاهش یابد.
علاوه بر تمامی موارد اشاره شده، پلی اتیلن فوق سنگین به طور خاص در ساخت سرسره های بازی، قطعات شیر و پمپ ها ( جایی که سایش بالا وجود دارد)، ساخت اسنوبرد و حتی در صنایع نظامی برای استفاده در رادارها و یا صفحات با قدرت ضربه پذیری بالا استفاده شود.
یکی دیگر از جنبه های نوین کاربرد پلی اتلین فوق سنگین در ساخت فیلترهای با سوراخ های بسیار ریز است که بتازگی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در لایه های عایق برخی از کابل های مخصوص برق (کابل های مورد استفاده در حفاظت کاتدی) و بعنوان لایه مستحکم کننده عایق و در و پنجره های PVC نیز بعضا استفاده می شود.
صفحات پلی اتیلن
صفحات پلی اتیلن فوق سنگین می‌تواند به عنوان لایه خارجی تمامی کامیون های حمل بار اعم از انواع غله، شن، محصولات کشاورزی و حتی آسفالت (در دماهای نه چندان بالا) استفاده شود و ضمن سایش پایین و ضربه پذیری بالا از فرسایش قسمت حمل بار کامیون ها جلوگیری کند.
در همین راستا در ساخت سطح در تماس با جسمی که جابجا می شود مثل گارد ریل، حمل کننده های دوار و یا سطح زیرین دردستگاه هایی که نقش حمال (conveyor) دارند اگرچه در آنها جسمی که جابجا میشود به مانند گروه قبلی خشن نیست.
نکته مهم این است که به دلیل عدم وجود گروه های شیمیایی و عدم برهم کنش با مواد مختلف این ماده بهترین گزیته در کاربردهای بهداشتی و غذایی است که ضمن خواص سایشی عالی، سبک بودن، راحتی نصب و … هیچ اثری بر مواد غذایی، بهداشتی و دارویی ایجاد نمی کند. در عین حال می توانند به عنوان روکش هوپر هم استفاده شوند تا سایش را به حداقل برسانند به طور مثال در سیلوهای غله و یا سیمان و غیره.
