فرآیند تولید پلی اتیلن
پلی اتیلن هم از اصلاح گاز طبیعی (متان، اتان، مخلوط پروپان) و هم از ترک خوردگی کاتالیزوری نفت خام به بنزین مشتق می‌شود. در فرمی بسیار خالص، مستقیماً از پالایشگاه به بخش پلیمریزاسیون جداگانه منتقل می‌شود. در آنجا، تحت شرایط مناسب دما، فشار، و کاتالیز، پیوند دوگانه مونومر اتیلن باز شده و مونومرها به زنجیره‌های طولانی متصل می‌گردند. در پلی اتیلن تجاری، تعداد واحدهای تکرار مونومر از 1000 تا 10000 است که وزن مولکولی آن بین 28000 تا 280000 می‌باشد.
فرآیند تولید پلی اتیلن
فرآیندهای تولید پلی‌اتیلن امروزه معمولاً به دو دسته "فشار بالا" و "فشار پایین" تقسیم می‌شوند. پلی‌اتیلن با چگالی پایین (LDPE) به طور کلی به عنوان پلی‌اتیلن با ضخامت معمولی شناخته می‌شود، در حالی که پلی‌اتیلن‌های با چگالی بالا (HDPE) و چگالی خطی پایین (LLDPE) دو نوع دیگر را تشکیل می‌دهند. تفاوت‌های بین این فرآیندها و انواع پلی‌اتیلن در ادامه آمده است.
فشار بالا :
پلی اتیلن برای اولین بار توسط ICI در بریتانیا در دهه 1930 تولید شد. آنها کشف کردند که می‌توان گاز اتیلن را به جامدی سفید رنگ تبدیل کرد که با فشار بسیار بالا و در حضور مقادیر بسیار کمی اکسیژن به دست می‌آید:
واکنش پلیمریزاسیون به صورت تصادفی رخ می‌دهد و توزیع گسترده‌ای از اندازه‌های مولکولی را تولید می‌کند. با کنترل شرایط واکنش، می‌توان اندازه مولکولی متوسط (یا وزن مولکولی) و توزیع اندازه‌های اطراف این میانگین (توزیع وزن مولکولی) را به دست آورد. شکل 1 توزیع وزن مولکولی و شاخه‌های زنجیره‌ای بلند LDPE را نشان می‌دهد. ICI نام پلی اتیلن جدید خود را "پلی‌تن" گذاشت و متوجه شد که می‌تواند آن را در محدوده تراکمی حدود 0.915 تا 0.930 گرم بر سانتی‌متر مکعب تولید کند. امروزه این ماده به عنوان LDPE شناخته شده و بیشترین کاربرد آن در تولید فیلم‌های نازک است.
فشار پایین:
کشف اولیه LDPE به صورت تصادفی انجام شد. در نتیجه، HDPE در سال 1952 کشف گردید. محققان در آلمان و ایتالیا موفق به توسعه کاتالیست جدیدی بر پایه آلومینیوم شدند که پلیمریزاسیون اتیلن را با فشار بسیار کمتری نسبت به فرآیند ICI ممکن می‌سازد.
محصول پلی اتیلن حاصل از این فرآیند بسیار سخت‌تر از مراحل پیشین بوده و دارای محدوده تراکمی حدود 0.940 تا 0.970 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. افزایش سختی و تراکم به دلیل سطح بسیار پایین شاخه‌های زنجیره‌ای است. این محصول از زنجیره‌های بسیار مستقیم اتیلن تشکیل شده که دارای توزیع بسیار باریکی از وزن مولکولی (یا طول زنجیره) و طول زنجیره‌های بالقوه بسیار طولانی است. شکل 2 توزیع وزن مولکولی و شاخه‌های زنجیره‌ای کوتاه برای HDPE را نشان می‌دهد. در اواخر دهه 1950، DuPont کانادا برای نخستین بار فرآیند فشار پایین را برای تولید LLDPE به کار برد که با کمی از مونومرهای دیگر مانند بوتن، هگزن و اکتن، توسط کوپلیمرها ساخته شده است.
هر نوع پلی اتیلنی که تولید می‌شود، محصول نهایی معمولاً به صورت دانه‌های کوچک در دسترس است که شکل آنها (کروی، مستطیلی، استوانه‌ای) بسته به نوع تجهیزات تولید کننده متفاوت است.
