يُعد البولي إيثيلين (PE) من أكثر البوليمرات استخدامًا في العالم، ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات، من تغليف المواد الغذائية إلى أنابيب المياه والغاز. وقد اكتسبت هذه المادة البلاستيكية مكانة مميزة في الحياة اليومية والصناعة بفضل سعرها المناسب، وخواصها الميكانيكية المتميزة، ومقاومتها الكيميائية العالية. —
التركيب الكيميائي
يُحصل على البولي إيثيلين من بلمرة غاز الإيثيلين (C₂H₄). في هذه العملية، ترتبط جزيئات الإيثيلين الصغيرة معًا لتكوين سلاسل بوليمرية طويلة. يمكن تمثيل صيغته العامة على النحو التالي:
(CH₂-CH₂)ₙ
يُتيح هذا التركيب البسيط للبولي إيثيلين امتلاك مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية. —
أنواع البولي إيثيلين
يُصنف البولي إيثيلين إلى أنواع مختلفة بناءً على الكثافة وظروف الإنتاج:
- البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)
لين ومرن
شفاف
الاستخدامات:
الأكياس البلاستيكية، تغليف المواد الغذائية، أغلفة الكابلات
- البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)
صلب ومقاوم
أكثر مقاومة للصدمات والمواد الكيميائية
الاستخدامات:
أنابيب المياه والغاز، الزجاجات البلاستيكية، الخزانات
- البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE)
أكثر مرونة من البولي إيثيلين منخفض الكثافة
قوة شد أفضل
الاستخدامات:
أغشية بلاستيكية قابلة للتمدد، تغليف صناعي
- البولي إيثيلين فائق الكثافة (UHMWPE)
مقاومة عالية للتآكل
قوة عالية
الاستخدامات:
المعدات الطبية، السترات الواقية من الرصاص، القطع الصناعية
خصائص البولي إيثيلين
مقاومة كيميائية عالية للأحماض والقواعد المذيبات
خفيف الوزن مقارنةً بالعديد من المواد الأخرى
مرونة (خاصةً في البولي إيثيلين منخفض الكثافة والبولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي)
عزل ضد الكهرباء والرطوبة
سعر مناسب وسهولة الإنتاج –
التطبيقات
يُستخدم البولي إيثيلين في العديد من الصناعات نظرًا لخصائصه الفريدة:
صناعات التعبئة والتغليف (الأكياس، والأغشية البلاستيكية، والحاويات التي تُستخدم لمرة واحدة)
إنتاج أنابيب المياه والغاز والصرف الصحي
تصنيع الزجاجات والحاويات البلاستيكية
صناعات السيارات (قطع غيار خفيفة ومقاومة)
المعدات الطبية والصحية –
المزايا والعيوب:
تكلفة إنتاج منخفضة
قابلية إعادة التدوير
مقاومة للرطوبة والمواد الكيميائية
العيوب:
بطء التحلل البيولوجي (مشكلة بيئية)
حساسية لأشعة الشمس (الأشعة فوق البنفسجية) في حال عدم استخدام إضافات تثبيت
قيود المقاومة الحرارية العالية –
الخلاصة
يُعد البولي إيثيلين أحد أهم البوليمرات وأكثرها استخدامًا في العالم، الذي يلعب دورًا محوريًا في مختلف الصناعات بفضل خصائصه الممتازة. ورغم التحديات البيئية الناجمة عن استخدامه على نطاق واسع، يسعى الباحثون إلى تطوير أساليب أفضل لإعادة تدوير البولي إيثيلين وإنتاجه قابلًا للتحلل الحيوي.