پلی اتیلن از هر دو اصلاح گاز طبیعی (متان، اتان، مخلوط پروپان) یا از ترک خوردگی کاتالیزوری نفت خام به بنزین مشتق شده است. در یک فرم بسیار خالص، به طور مستقیم از پالایشگاه به یک قسمت پلیمریزاسیون جداگانه انتقال می یابد. دراینجا، تحت شرایط مناسب دما، فشار و کاتالیز، پیوند دوگانه اتیلن مونومر باز می شود و بسیاری از مونومرها به شکل زنجیرهای طولانی متصل می شوند. در پلی اتیلن تجاری، تعداد واحدهای تکرار مونومر بین 1000 تا 10000 (وزن مولکولی بین 28000 تا280000) می باشد.
فرآیند تولید پلی اتیلن
امروزه فرآیندهای تولید پلی اتیلن معمولا به عملیات "فشاربالا" و "فشار کم" طبقه بندی می شوند. سابقا به طور کلی به (LDPE)عنوان تولید پلی اتیلن با ضخامت معمولی شناخته می شوند در حالی که دومین پلی اتیلن های چگالی بالا (HDPE)و چگالی خطی.را تشکیل میدهد (LLDPE) تفاوت بین این پروسه ها و انواع پلی اتیلن در زیر آمده است.
فشار بالا :
پلی اتیلن برای اولین بار توسطICI ، بریتانیا، در دهه 1930 تولید شد.آنها کشف کردند که گاز اتیلن را می توان به صورت جامد سفید تبدیل کرد و آن را با فشار دادن بسیار بالا در حضور مقادیر دقیقه ای اکسیژن به دست آورد:
واکنش پلیمریزاسیون رخ می دهد یک تصادفی است که توزیع گسترده ای از اندازه های مولکولی را تولید می کند .با کنترل شرایط واکنش، می توان اندازه مولکولی متوسط(یا وزن مولکولی) و توزیع اندازه های اطراف این میانگین(توزیع وزن مولکولی) را به دست آورد.شکل 1 توزیع وزن مولکولی و شاخه زنجیره طولانی LDPE را نشان می دهد. ICI پلی اتیلن پلاستیکی جدید خود را به نام "پلی اتیلن" نامید و دریافت که قادر به تولید آن در محدوده تراکم حدود 0.915 تا0.930 گرم درcm3 است.امروزه به عنوان LDPEشناخته شده است و دارای بیشترین استفاده در فیلم های ضعیف است.
شکل 1 - وزن مولکولی و شاخه زنجیره طولانی LDPEبا فشار بالا
شکل 2 - وزن مولکولی و شاخه زنجیره کوتاه کوتاه برای HDPEکم فشار
فشار پایین:
کشف اولیه LDPEیک تصادف بود. بنابراین کشف HDPEدر سال 1952 بود.محققان در آلمان و ایتالیا موفق به ساخت کاتالیست جدید مبتنی بر آلومینیوم شده اند که پلیمراز کردن اتیلن را با فشار بسیار پایین تر از فرایند ICI ایجاد می کند.
محصول پلی اتیلن این فرایند بسیار سخت تر از مراحل قبلی با محدوده تراکم حدود 0.940 - 0.970g cm-3 بود. افزایش سختی و تراکم ناشی از سطح بسیار پایین شاخه زنجیره ای بود.جدید از زنجیرهای بسیار مستقیم اتیلن تشکیل شده است که دارای توزیع بسیار باریک تر از وزن مولکولی (یا طول زنجیره ای) و طول زنجیره ای بالقوه بسیار بالا است. شکل 2 توزیع وزن مولکولی و شاخه زنجیره ای کوتاه برای HPDE را نشان می هد.در اواخر دهه 1950،DuPontکانادا برای اولین بار فرآیند فشار پایین را به تولید LLDPEاعمال کرد.توسط کوپلیمرز با مقدار LLDPE کمی از مونومر دیگر، به طور معمول بوئن، هگزن و اکتین ساخته شده است.
هر نوعی از پلی اتیلن تولید می شود، محصول نهایی معمولا به شکل گلوله های کوچک موجود استبسته به نوع تجهیزات)تولید کننده) (شکل کروی، مستطیلی، استوانه ای(.
انتقال پلی اتیلن برای استفاده در بسته بندی با استفاده از نشت
فیلم پلی اتیلن، تولید شده توسط اکستروژن فیلم تحت فشار، چه از مواد غذایی و چه از سایر محصولاتمعمولا برای بسته بندی استفاده می شود.
