عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة : دليل خطوة بخطوة

تشمل عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة عدة مراحل لإنتاج بلاستيك خفيف الوزن وقوي. دعونا نتعرف على المواد الخام والخطوات هنا!

بفضل خصائصه من المرونة والخفة، يُعد البولي إيثيلين منخفض الكثافة بلاستيكًا شائع الاستخدام يمكن العثور عليه في مجموعة واسعة من المنتجات، بما في ذلك الأنابيب وحاويات الطعام والأكياس. يتم تصنيعه عن طريق بوليمرية الإيثيلين، وهو هيدروكربون يتم الحصول عليه من النفط أو الغاز الطبيعي. يؤدي ذلك إلى سلسلة جزيئية منخفضة الكثافة ومواد مرنة مثالية للمنتجات طويلة الأمد.

لنغص في تفاصيل عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة الآن!

1. المواد الخام لإنتاج الـ البولي إيثيلين منخفض الكثافة

تتطلب عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة :

• ايثيلين

المادة الخام الرئيسية في عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة  هي الإيثيلين. هو غاز هيدروكربوني بسيط يتكون من ذرتين كربون وأربع ذرات هيدروجين.

يتم إنتاج الإيثيلين عن طريق فصل الهيدروكربونات مثل الإيثان أو النافثا بالبخار، والتي يتم الحصول عليها من النفط الخام أو الغاز الطبيعي، أو عن طريق نزع الهيدروجين من الإيثان. يُستخدم الإيثيلين في عملية إنتاج  البولي إيثيلين منخفض الكثافة  لبناء سلاسل بوليمر طويلة.

• المحفزات

بينما يتم بدء تفاعل البلمرة باستخدام المحفزات في عملية إنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة ، يتم استخدام مبادرات الجذور الحرة لنفس الغرض في عملية إنتاج  البولي إيثيلين منخفض الكثافة . وتشمل هذه المواد بيروكسيد البنزويل، أو بوتيل هيدروبيروكسيد أو ثنائي-تيرت-بوتيل بيروكسيد، والتي تتفاعل مع جزيئات الإيثيلين وتبدأ عملية البلمرة تحت الضغط العالي. تلعب هذه المبادرات دورًا رئيسيًا في تنظيم عملية إنتاج  البولي إيثيلين منخفض الكثافة  تحت الضغط العالي من خلال التأثير على الوزن الجزيئي للبلمرة ومعدل التفاعل.

• الإضافات

يمكن إضافة مجموعة متنوعة من الإضافات أثناء عملية البلمرة أو بعدها لتحسين خصائص البولي إيثيلين منخفض الكثافة.

تشمل هذه الإضافات ما يلي:

• المثبتات مثل مثبتات الأشعة فوق البنفسجية لحماية البوليمر من التحلل الناتج عن إشعاع الأشعة فوق البنفسجية.
• الملدنات لزيادة مرونة البوليمر.
• مثبطات اللهب لتحسين مقاومة الحريق.
• عوامل مقاومة الشحنات الساكنة لتقليل تراكم الشحنات الكهربائية الساكنة.
• مضادات الأكسدة لمنع التحلل الناتج عن التعرض للحرارة والأكسجين.
• ملونات أو أصباغ البلاستيك لأغراض جمالية.
• فيلر مثل التلك أو فيلر ماسترباتش كربونات الكالسيوم لتعزيز خصائص المعالجة، وتغيير الصفات الفيزيائية، أو تقليل تكلفة المواد.

يعتمد أداء  البولي إيثيلين منخفض الكثافة في تطبيقات معينة على هذه الإضافات.

اقرأ المزيد: ما هي إضافات البلاستيك؟ أفضل 10 إضافات بلاستيكية شائعة الاستخدام.

2. كيفية تصنيع البولي إيثيلين منخفض الكثافة: عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة خطوة بخطوة

إليك شرحًا لكيفية عملية انتاج الـ البولي إيثيلين منخفض الكثافة:

• تحضير الإيثيلين

يتم أولاً استخراج الإيثيلين من الوقود الأحفوري وتنقيته من خلال عملية التكسير بالبخار للنفط الخام أو الغاز الطبيعي لعملية البلمرة. بعد ذلك، يتم التخلص من الشوائب الموجودة في الإيثيلين لضمان دخول الإيثيلين النقي فقط إلى تفاعل البلمرة.

• الضغط و التسخين المسبق للإيثيلين

لتحقيق الضغوط العالية المطلوبة لعملية البلمرة ذات الضغط العالي، يتم ضغط غاز الإيثيلين باستخدام ضواغط. ثم يتم تسخينه إلى درجة حرارة تتراوح بين 200 درجة مئوية و 300 درجة مئوية باستخدام المبادلات الحرارية بعد عملية الضغط، لضمان الضغط المطلوب للعملية.

• البلمرة

الخطوة التالية في عملية إنتاج  البولي إيثيلين منخفض الكثافة هي البلمرة. يتم دمج غاز الإيثيلين مع بيروكسيدات عضوية لتكوين جذور حرة، تُستخدم لاحقًا لبلمرة الإيثيلين وتحويله إلى  البولي إيثيلين منخفض الكثافة . خلال هذه العملية، تتحد جزيئات الإيثيلين لتشكيل سلاسل بوليمر طويلة في درجات حرارة وضغوط عالية. تشمل المفاعلات المستخدمة لهذه العملية مفاعلات الأوتوكلاف والمفاعلات الأنبوبية، التي تُستخدم عادةً في أوعية الضغط.

في عملية الأوتوكلاف، تحدث البلمرة داخل مفاعلات مقلوبة ويتم استخراج الإيثيلين من البوليمر الأصلي البولي إيثيلين منخفض الكثافة باستخدام فواصل ذات ضغط منخفض ومتوسط. بعد ذلك، يتم تحبيب البوليمر لمزيد من المعالجة. في المقابل، أثناء عملية التصنيع الأنبوبي، يتم بلمرة البولي إيثيلين داخل مفاعل أنبوبي، حيث يجب أن يتحمل الجزء الداخلي من المفاعل درجات حرارة عالية لضمان التحول الكيميائي الناجح.

• التبريد والفصل

بعد عملية البلمرة، تستمر عملية إنتاج  البولي إيثيلين منخفض الكثافة. بمرحلة التبريد. يُستخدم نظام تبريد للحفاظ على الخليط التفاعلي عند درجة الحرارة المناسبة.

في هذه المرحلة، يتم فصل البوليمر عن الإيثيلين غير المتفاعل والنواتج الجانبية الأخرى داخل فاصل أو غرفة إزالة الضغط. عادةً ما يتم جمع الإيثيلين غير المتفاعل وإعادة تدويره لاستخدامه مرة أخرى في المفاعل.

• تحبيب وتجفيف البوليمر

بعد ذلك، يتم تحويل البوليمر إلى حبيبات أو كريات قابلة للتداول. يتم استخدام جهاز تحبيب لقطع البوليمر المبرد إلى حبيبات صغيرة بعد أن يتم بثقة في شكل شرائح أو خيوط طويلة. ثم تُبرد هذه الحبيبات وتُقسى. بعد ذلك، تُجفف الحبيبات للتخلص من أي رطوبة متبقية.

• إضافة الإضافات

في هذه المرحلة، تُضاف الإضافات إلى البوليمر لتعديل خصائصه وتحسين أدائه وفقًا للمتطلبات.

• التعبئة
  بمجرد انتهاء عملية تصنيع  البولي إيثيلين منخفض الكثافة ، يتم تعبئة المنتجات النهائية وتخزينها للتوزيع.

3. الأسئلة الشائعة حول عملية إنتاج  البولي إيثيلين منخفض الكثافة

• ما هي المواد الخام المطلوبة لإنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة؟
  تتطلب عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة المواد الخام التالية: الإيثيلين والمحفزات والإضافات البلاستيكية.
• ما هي المعدات اللازمة لعملية إنتاج  البولى إيثيلين منخفض الكثافة؟
  يحتاج المصنعون إلى المعدات التالية لعملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة : مفاعل أوتوكلاف أو مفاعل أنبوبي ضواغط نظام تغذية البادئ مبادل حراري أنظمة الفصل والتنقية جهاز بثق أو آلة تحبيب
• ما هي الاعتبارات البيئية في عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة؟
  قد تُنتج العملية مواد كيميائية ضارة مثل الفثالات و البيسفينول-A، التي تضر البيئة وصحة الإنسان إذا لم يتم التحكم فيها بشكل مناسب. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب إعادة تدوير عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة  استهلاك الطاقة في النقل والمعالجة والأنشطة الأخرى، مما يساهم في انبعاثات غازات الدفيئة.
• ما هي درجة الحرارة المطلوبة لعملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة؟
  تتميز عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة  نقطة انصهار منخفضة نسبيًا (حوالي 105 درجات مئوية). وعادةً ما يتم تسخين المادة بالقرب من هذه النقطة لتصبح قابلة للتمدد والتشكيل بسهولة.

اقرأ المزيد: درجة انصهار عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة  : والعوامل المؤثرة وأهميتها في تصنيع البلاستيك

4. الخاتمة

تُعرف  عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة بالبلمرة ذات الضغط العالي، التي تضمن أن تظل المادة متعددة الاستخدامات وتُستخدم في تطبيقات مختلفة في العديد من الصناعات. ومع التقدم التكنولوجي، تتطور عملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة وتُحقق فوائد للمصنعين وأعمال البلاستيك والعملاء.

شركة اي يو بي ايجيبت  EuP Egypt هي مزود رائد للمواد البلاستيكية عالية الجودة، متخصصة في تحسين البولي إيثيلين. نقدم فيلر بولي ايثيلين عالي الجودة، وفيلر البولي إيثيلين المعزز بالحشوات وإضافات لعملية إنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة . تواصل معنا الآن لمزيد من المعلومات!