آشنایی با فرآیند تولید انواع لوله‌های پلی اتیلن استاندارد و کاربردهای آنها
چکیده : در این مقاله مزایا، ویژگی‌ها، کاربردها، نحوه تولید و انواع مواد مورد استفاده در تولید لوله پلی اتیلن شرکت پایپ ایران بررسی شده است.
لوله پلی اتیلن چیست؟
لوله پلی اتیلن به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. این لوله‌ها از ترکیب ماده اتیلن و رنگدانه تولید می‌شوند. این لوله‌ها از مقاومت بالایی در برابر عوامل محیطی برخوردارند؛ به همین علت جایگزین لوله‌های قدیمی همچون چدن و بتن شده‌اند. لوله‌های پلی اتیلنی بر اساس نوع کاربرد در انواع مختلف موجود هستند.
مواد اولیه به کار رفته در تولید لوله پلی اتیلنی
پلی اتیلن یا پلی اتن (PE) یکی از پرکاربردترین پلیمرها در جهان است که به دلیل ساختار ساده و هزینه تولید پایین، بسیار محبوب است. پلی اتیلن که به اختصار PE گفته می‌شود، یکی از انواع پلیمرهای گرمانرم (ترموپلاست) است. این بدان معناست که پلی اتیلن در دمای نقطه ذوب خود به حالت مایع درمی‌آید. سپس با خنک شدن به حالت جامد باز می‌گردد. با توجه به این ویژگی‌ها این ماده برای تولید محصولات پلاستیکی مختلف مناسب است. این پلیمر مزایای فراوانی از جمله مقاومت در برابر مواد شیمیایی، ضربه و انعطاف پذیری دارد. این ماده بر اساس چندین فاکتور همچون وزن مولکولی، شاخص جریان مذاب و چگالی در انواع مختلف موجود است.
پلی اتیلن سنگین (HDPE)
پلی اتیلن سنگین (HDPE) یکی از انواع پلیمرهای ترموپلاستیک است. این ماده از نفت خام تهیه می‌شود و به دلیل داشتن دانسیته بالا، به این نام شناخته می‌شود. HDPE دارای دانسیته‌ای بین 0.941 تا 0.965 است. به همین دلیل در دسته مواد ترموپلاستیک قرار می‌گیرد. ساختار این ماده بدون شاخه و زنجیره‌های پلیمری متراکم است. مقاومت بالایی در برابر ضربه و کشش دارد. از این متریال برای تولید لوله‌های پلی اتیلن جهت کاربردهای تحت فشار استفاده می‌شود.
پلی اتیلن سبک (LDPE)
این متریال در تولید لوله‌های پلی اتیلن مخصوص آبیاری و سایزهای کوچک به کار می‌رود. این نوع ماده از استحکام کششی کمتری برخوردار است. ساختار آنها به صورت شاخه‌دار است که زنجیره‌های پلیمری نمی‌توانند به خوبی در کنار هم قرار گیرند.
پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین (LLDPE)
LLDPE یک نوع پلیمر خطی است که با داشتن شاخه‌های کوتاه، از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. معمولاً این پلیمر از کوپلیمریزاسیون اتیلن تولید می‌شود. به دلیل ساختار خطی و شاخه‌های کوتاه، مقاومت عالی در برابر ضربه دارد. در واقع از استحکام و مقاومت بیشتری نسبت به LDPE برخوردار است. این پلیمر جهت تولید لوله پلی اتیلن گازرسانی استفاده می‌شود.
مواد افزودنی مهم در لوله پلی اتیلن
مواد افزودنی در تولید لوله پلی اتیلن به منظور بهبود کیفیت محصولات نهایی استفاده می‌شوند. با کمک این افزودنی‌ها، عملکرد آنها در شرایط مختلف بهبود می‌یابد. همچنین موجب افزایش ماندگاری و مقاومت آنها می‌شود. در تولید این محصولات، افزودنی‌های مختلفی به کار می‌رود. به طور مثال رنگدانه‌ها و مستربچ‌ها از جمله مواد افزودنی مهم در تولید پلی اتیلن هستند.
رنگدانه‌ها به پلی اتیلن رنگ می‌بخشند و می‌توانند طول عمر و مقاومت لوله‌های پلی اتیلنی را حفظ کنند. آنتی‌اکسیدان‌ها از تخریب پلی اتیلن در مجاورت اکسیژن جلوگیری می‌کنند. پایدار کننده‌ها پلی اتیلن را در برابر شرایط محیطی مختلف مانند نور شدید و گرمای زیاد محافظت می‌کنند. پلاستیسایزرها موادی هستند که به پلیمرها اضافه می‌شوند تا خواص فیزیکی آنها را تغییر دهند. این مواد باعث افزایش انعطاف پذیری مواد پلاستیکی می‌شوند.
مراحل تولید لوله PE
برای تولید لوله PE، مراحل مختلفی طی می‌شود. در این فرآیند از تجهیزات مختلفی نیز استفاده می‌شود. این مراحل باید با دقت انجام شوند تا لوله پلی اتیلن با کیفیت بالا تولید شود. تهیه مواد اولیه اولین و مهم‌ترین مرحله در فرآیند تولید این لوله‌ها است. معمولاً این مواد اولیه شامل گرانول‌های پلی اتیلن هستند که باید از کیفیت بالایی برخوردار باشند. سایر مراحل عبارتند از:
· مخلوط کردن مواد اولیه
مواد افزودنی مانند پلاستیسایزرها برای بهبود خواص فیزیکی با پلی اتیلن سنگین یا سبک مخلوط می‌شوند.
· حرارت دادن مواد اولیه
مواد اولیه پلیمری (گرانول) در دستگاه اکسترودر حرارت داده می‌شوند تا ذوب شوند.
· قالب گیری
مواد ذوب شده با فشار به داخل قالب‌ها هدایت می‌شوند تا شکل لوله را به خود بگیرند.
· تبدیل مواد خام به شکل لوله
مواد مذاب از طریق قالب عبور داده می‌شوند تا به شکل لوله درآیند.
· فرآیند خنک سازی
لوله‌ها با استفاده از آب یا هوا خنک می‌شوند تا شکل نهایی خود را حفظ کنند.
انواع لوله پلی اتیلن
این لوله‌ها از مزایای منحصر به فرد همچون وزن سبک و مقاومت بالا برخوردارند. به همین علت در زمینه‌های مختلف همچون انتقال آب آشامیدنی، سیستم‌های فاضلاب و آبیاری کاربرد دارند. لوله‌های پلی اتیلنی از لحاظ سایز و اندازه در انواع مختلف موجود هستند. علاوه بر تنوع در سایز و ابعاد، این لوله‌ها از لحاظ ساختار در دو نوع تک جداره و دوجداره تولید می‌شوند.
لوله پلی اتیلن تک جداره
لوله پلی اتیلن تک جداره یکی از انواع لوله‌های پلیمری است. این لوله از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) تولید می‌شود. این نوع لوله پلیمری برای انتقال سیالات تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این لوله‌ها می‌توانند فشارهایی بین 2 تا 40 بار را تحمل کنند. همچنین در برابر فشار، ضربه، شرایط آب و هوایی سخت و اشعه UV مقاومت بسیار بالایی دارند.
لوله پلی اتیلن دوجداره
لوله پلی اتیلن دوجداره به نام لوله کاروگیت نیز شناخته می‌شود. لوله کاروگیت نوعی لوله پلیمری است که از دو لایه تشکیل شده است. در این لوله‌ها لایه داخلی صاف و صیقلی و جداره خارجی موجدار یا شیار دار است. این ساختار دوجداره به لوله‌ها اجازه می‌دهد تا در برابر فشارهای مکانیکی خارجی مقاومت بیشتری داشته باشند. همچنین از انعطاف پذیری بالایی برخوردار هستند. معمولاً این لوله‌ها از گریدهای PE80 یا PE100 تولید می‌شوند. به دلیل سطح داخلی صاف، برای انتقال فاضلاب‌های شهری و روستایی مناسب هستند.
مزایای لوله پلی اتیلنی نسبت به سایر لوله‌ها
لوله‌ها اجزای حیاتی در بسیاری از سیستم‌های صنعتی و زیر بنایی هستند. این محصولات برای انتقال مواد مختلف مانند مایعات، گازها و گاهی اوقات مواد جامد به کار می‌روند. این لوله‌ها می‌توانند از مواد متنوعی تولید شوند که هر کدام ویژگی‌های منحصر به فردی دارند. همچنین برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. در گذشته برای تولید این محصولات از مواد اولیه‌ای همچون چدن، آهن و بتن استفاده می‌شد. با این حال این مواد سنگین و نصب آنها دشوار بود و در برابر خوردگی مقاومت کمتری داشتند.
با پیشرفت تکنولوژی و تحقیقات مداوم در زمینه کشف مواد، مواد اولیه جدیدی برای تولید لوله‌ها پیدا شد. این لوله‌ها معایب لوله‌های قدیمی را برطرف می‌کنند و مزایای فراوانی دارند. در حال حاضر پی وی سی و پلی اتیلن دو ماده محبوب در تولید لوله‌ها هستند. لوله‌های تولید شده از پلاستیک‌ها و پلیمرها جایگزین مناسبی برای مواد سنتی شده‌اند. این لوله‌های جدید، وزن سبک و نصب آسان‌تری دارند؛ همچنین در برابر خوردگی از مقاومت بیشتری برخوردارند. در ادامه به مزایای لوله پلی اتیلن نسبت به لوله‌های فلزی و قدیمی اشاره می‌کنیم:
· مقاومت عالی
این لوله‌ها دارای ساختار مولکولی منحصر به فردی هستند؛ در نتیجه در برابر فشارهای مکانیکی و شیمیایی مقاومت بیشتری دارند.
· عمر طولانی
این لوله‌ها دارای عمر طولانی هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند.
· مقاومت بالا در برابر حرارت
لوله پلی اتیلن می‌تواند حرارت و دمای بالا را به خوبی تحمل کند. این لوله‌ها در برابر سرما تا منفی 40 درجه و در مقابل گرما تا مثبت 80 درجه سانتی‌گراد مقاومت دارند.
· مقرون به صرفه بودن
این لوله‌ها نسبت به لوله‌های فولادی ارزان‌تر هستند.
· عدم نیاز به پوشش
لوله‌های پلی اتیلن به دلیل ماهیت مواد اولیه و فرآیند تولید نیاز به هیچ گونه پوشش یا عایق الاستومری ندارند.
برچسب ها : لوله پلی اتیلن,تولید لوله پلی اتیلن,خرید لوله پلی اتیلن,قیمت لوله پلی اتیلن,لوله پلی اتیلن پایپ ایران,لوله پلی اتیلن تکجداره,لوله پلی اتیلن دوجداره,لوله کاروگیت,لوله پلی اتیلن فشار قوی,لوله پلی اتیلن آبیاری,لوله پلی اتیلن کشاورزی,لوله پلی اتیلن استاندارد,لوله پلی اتیلن فاضلاب
