البولي إيثيلين (PE)
1. أداء البولي إيثيلين
يُعد البولي إيثيلين (PE) أكثر أنواع البلاستيك إنتاجًا، بكثافة تبلغ حوالي 0.94 غ/سم³. يتميز بشفافيته، ونعومته، وعدم سميته، وانخفاض تكلفته، وسهولة معالجته. البولي إيثيلين بوليمر بلوري نموذجي، ويُظهر ظاهرة الانكماش اللاحق. توجد منه أنواع عديدة، من أكثرها شيوعًا البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) الأكثر ليونة (المعروف باسم المطاط اللين أو مادة الزهرة)، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) المعروف باسم المطاط اللين الصلب، وهو أصلب من البولي إيثيلين منخفض الكثافة، ويتميز بنفاذية ضوئية ضعيفة وبلورية عالية؛ أما البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) فيتمتع بأداء ممتاز، مشابه للبلاستيك الهندسي. يتميز البولي إيثيلين بمقاومة كيميائية جيدة، ومقاومته للتآكل، وصعوبة الطباعة عليه، إذ يتطلب الأمر أكسدة سطحه قبل الطباعة.
2. تطبيق PER
البولي إيثيلين عالي الكثافة: أكياس بلاستيكية للتغليف، مستلزمات يومية، دلاء، أسلاك، ألعاب، مواد بناء، حاويات
البولي إيثيلين منخفض الكثافة: أكياس بلاستيكية للتغليف، زهور بلاستيكية، ألعاب، أسلاك عالية التردد، أدوات مكتبية، إلخ.
3. خصائص عملية البولي إيثيلين
أبرز ما يميز قطع البولي إيثيلين هو معدل انكماشها العالي أثناء التشكيل، مما يجعلها عرضة للانكماش والتشوه. تتميز مواد البولي إيثيلين بانخفاض امتصاصها للماء، فلا تحتاج إلى تجفيف. كما أنها تتمتع بنطاق واسع لدرجات حرارة المعالجة، وهي غير قابلة للتحلل بسهولة (تبلغ درجة حرارة التحلل حوالي 300 درجة مئوية). تتراوح درجة حرارة المعالجة بين 180 و220 درجة مئوية. عند زيادة ضغط الحقن، تزداد كثافة المنتج ويقل معدل الانكماش. يتميز البولي إيثيلين بسيولة متوسطة، لذا يتطلب الأمر فترة تثبيت أطول، مع الحفاظ على درجة حرارة القالب ثابتة (بين 40 و70 درجة مئوية).
تعتمد درجة تبلور البولي إيثيلين على ظروف عملية التشكيل. يتميز البولي إيثيلين بدرجة حرارة تصلب عالية، وكلما انخفضت درجة حرارة القالب، انخفضت درجة التبلور. خلال عملية التبلور، وبسبب تباين الانكماش، يحدث تركيز للإجهاد الداخلي، مما يجعل أجزاء البولي إيثيلين عرضة للتشوه والتشقق. يمكن تخفيف هذا الإجهاد الداخلي إلى حد ما عن طريق وضع المنتج في حمام مائي ساخن بدرجة حرارة 80 درجة مئوية. أثناء عملية التشكيل، يجب أن تكون درجة حرارة المادة أعلى من درجة حرارة القالب. يجب أن يكون ضغط الحقن منخفضًا قدر الإمكان مع ضمان جودة الجزء. من الضروري أن يكون تبريد القالب سريعًا ومتساويًا، ويجب أن يكون المنتج ساخنًا نسبيًا عند إخراجه من القالب.
البولي بروبيلين (PP)
1. أداء البولي بروبيلين
البولي بروبيلين (PP) بوليمر بلوري بكثافة منخفضة تبلغ 0.91 غ/سم³ فقط (أقل من كثافة الماء). يُعد البولي بروبيلين أخف أنواع البلاستيك شيوعًا. ومن بين أنواع البلاستيك الأخرى، يتميز البولي بروبيلين بأفضل مقاومة للحرارة، حيث تتراوح درجة حرارة تشوهه الحراري بين 80 و100 درجة مئوية، ويمكن غليه في الماء المغلي. كما يتميز البولي بروبيلين بمقاومة جيدة للتشقق الناتج عن الإجهاد وعمر افتراضي طويل في مقاومة الانحناء، ويُعرف عادةً باسم "البلاستيك الخالص".
يتفوق أداء البولي بروبيلين (PP) بشكل عام على أداء البولي إيثيلين (PE). تتميز منتجات البولي بروبيلين بخفة وزنها ومتانتها ومقاومتها للمواد الكيميائية. أما عيوبه فتتمثل في: دقة أبعاده المنخفضة، وصلابته غير الكافية، ومقاومته الضعيفة للعوامل الجوية، وسهولة تعرضه لتلف النحاس، وانكماشه بعد الاستخدام، بالإضافة إلى كونه عرضة للتقادم، مما يجعله هشًا وقابلًا للتشوه.
2. تطبيق البولي بروبيلين
أدوات منزلية متنوعة، أغطية أواني شفافة، أنابيب توصيل المواد الكيميائية، حاويات المواد الكيميائية، مستلزمات طبية، أدوات مكتبية، ألعاب، خيوط، أكواب مياه، صناديق قابلة للطي، أنابيب، مفصلات، إلخ.
3. خصائص عملية PP:
يتميز البولي بروبيلين بسيولة جيدة عند درجة حرارة الانصهار، كما يتميز بسهولة التشكيل. وله خاصيتان:
أولاً: تنخفض لزوجة مصهور البولي بروبيلين بشكل ملحوظ مع زيادة معدل القص (أقل تأثراً بدرجة الحرارة)؛
ثانياً: درجة التوجيه الجزيئي عالية ومعدل الانكماش كبير.
تُعدّ درجة حرارة معالجة البولي بروبيلين (PP) الأمثل عند حوالي 200-250 درجة مئوية. يتميز البولي بروبيلين بثبات حراري جيد (درجة حرارة التحلل 310 درجة مئوية)، ولكنه قد يتلف عند درجات حرارة عالية (280-300 درجة مئوية) إذا بقي في القالب لفترة طويلة. ولأن لزوجة البولي بروبيلين تنخفض بشكل ملحوظ مع زيادة معدل القص، فإن زيادة ضغط وسرعة الحقن تُحسّن من سيولته. ولتحسين انكماش التشوه وتقليل الانبعاجات، يجب ضبط درجة حرارة القالب ضمن نطاق 35-65 درجة مئوية. تبلغ درجة حرارة التبلور 120-125 درجة مئوية. يمكن لمصهور البولي بروبيلين أن يمر عبر فجوة القالب الضيقة جدًا ويُشكّل حافة حادة. خلال عملية الانصهار، يحتاج البولي بروبيلين إلى امتصاص كمية كبيرة من حرارة الانصهار (حرارة نوعية عالية)، وسيكون المنتج ساخنًا نسبيًا بعد خروجه من القالب. لا يحتاج البولي بروبيلين إلى التجفيف أثناء المعالجة، كما أن انكماشه وتبلوره أقل من البولي إيثيلين (PE).
تاريخ النشر: 28 ديسمبر 2023
