درجات البولي إيثيلين (PE) وتطبيقاتها في القولبة الدورانية (Rotomolding)

يُنتَج البولي إيثيلين من بلمرة الإيثيلين. وبحسب نوع الحفّاز، والمونومر المشارك (Comonomer)، والوزن الجزيئي، يُقسَّم إلى عدة فئات:

• HDPE: بولي إيثيلين عالي الكثافة
• LDPE: بولي إيثيلين منخفض الكثافة
• LLDPE: بولي إيثيلين منخفض الكثافة خطي
• MDPE: بولي إيثيلين متوسط الكثافة
• UHMWPE: بولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي
• XLPE: بولي إيثيلين متشابك (Cross-Linked)

من بين هذه الدرجات تُعد HDPE وLDPE وLLDPE الأكثر استخدامًا في تصنيع القطع البلاستيكية والقولبة الدورانية، بينما يُستخدم MDPE وUHMWPE في تطبيقات خاصة. أمّا XLPE فبفضل الروابط العرضية يتمتع بمقاومة حرارية وميكانيكية عالية، ما يجعله مناسبًا للأجزاء العاملة تحت الضغط أو درجات الحرارة المرتفعة.

أنواع درجات PE وخصائصها في القولبة الدورانية

1) البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)

وصف: تمتلك سلاسله الجزيئية تفرعات جانبية عشوائية وطويلة تُخفض التبلور والكثافة، فتجعل المادة لينة ومرنة. يُستخدم على نطاق واسع في أفلام التعبئة والأكياس وطلاءات الأسلاك.
الكثافة: 0.917–0.930 g/cm³

• مرونة عالية
• مقاومة جيدة للصدمات
• شفافية ممتازة
• درجة انصهار منخفضة

2) البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخطي (LLDPE)

وصف: بنية شبه خطية مع تفرعات قصيرة تمنح مقاومة أعلى للشد والثقب. مناسب للأفلام المطاطة للتغليف الصناعي والأغطية الواقية.
الكثافة: 0.915–0.935 g/cm³

• مقاومة عالية للشد والثقب
• ثبات جيد ضد العوامل البيئية
• قابلية جيدة لإعادة التدوير

3) البولي إيثيلين متوسط الكثافة (MDPE)

وصف: خواصه وسط بين LDPE وHDPE؛ يجمع مرونة مقبولة مع أداء جيد ضد الصدمات والمواد الكيميائية. يستخدم في أنابيب وملحقات الغاز، والأفلام المتينة، والأجزاء التي تعمل في البرودة.
الكثافة: 0.926–0.940 g/cm³

• مقاومة جيدة للصدمات والتشقق (ESCR)
• ثبات كيميائي مناسب
• أداء موثوق في درجات الحرارة المنخفضة

4) البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)

وصف: قلة التفرّعات تعني قوى بين جزيئية أعلى ومقاومة شد كبيرة. شديد المقاومة للمواد الكيميائية والتشقق الإجهادي، لكنه أقل مرونة من LDPE/LLDPE. يُستخدم في القوارير وخزانات المياه والملحقات المحقونة والأجزاء المتحملة.
الكثافة: 0.941–0.965 g/cm³

• قوة عالية تحت الضغط والصدمات
• مقاومة كيميائية ممتازة
• تحمل حراري أفضل من LDPE/LLDPE

5) البولي إيثيلين المتشابك (XLPE)

وصف: التشابك يكوّن شبكة ثلاثية الأبعاد مستقرة ترفع المقاومة الحرارية والميكانيكية بشكل كبير. مناسب للأنابيب المقاومة للحرارة، وعزل الكابلات، وقطع السيارات، والخزانات الصناعية تحت الضغط.
الكثافة: لا قيمة ثابتة (تتغير بحسب نسبة/طريقة التشابك)

• ثبات ممتاز عند درجات الحرارة المرتفعة
• مقاومة كيميائية وضربات عالية
• مناسب للخدمة تحت الضغط

  

درجات PE المناسبة لصناعة الخزانات والقطع بالقولبة الدورانية

في مصانع القولبة الدورانية مثل Doran Fidar Maham (DFM)، يعد اختيار درجة PE المناسبة أمرًا حاسمًا للجودة والمتانة والسلامة:

• HDPE: مقاوم كيميائيًا ومتحمل للصدمات — الخيار الأول لخزانات المياه والقطع الصناعية في الظروف القاسية.
• LLDPE: ممتاز لمقاومة الشد والثقب — مناسب للأجزاء الأكثر مرونة والأغلفة والتطبيقات الوقائية.
• XLPE: بفضل التشابك، خيار متخصص للخزانات تحت الضغط وللتشغيل عند درجات حرارة مرتفعة.

في خط إنتاج الخزانات بالقولبة الدورانية لدى DFM تُستخدم HDPE وLLDPE غالبًا لتأمين توازن مثالي بين القوة والمرونة.

مقارنة درجات PE

تمييز البولي إيثيلين عن البولي بروبيلين: دليل مختبر وميداني

أهمية التمييز: التفريق الصحيح بين PE وPP ضروري لضبط الجودة وإعادة التدوير واختيار الخامة. رغم التشابه الشكلي، إلا أن سلوكهما الحراري والفيزيائي يختلف في الاختبارات القياسية.

تحذير السلامة: أي اختبار حراري أو لهبي يجب أن يُجرى حصراً في بيئة مختبرية مزودة بوسائل السلامة وتحت إشراف مختصين. يُمنع إجراؤه في المنزل أو أمام غير المتخصصين.

لمحة سريعة: PE مقابل PP

• البنية والخواص: كلاهما لدائن حرارية بمقاومة كيميائية جيدة؛ عادةً PP أصلب وTₘ لديه أعلى من PE.
• التطبيقات: PE (LDPE/HDPE) في الأفلام والقوارير والخزانات؛ PP في قطع الحقن للسيارات، والأجهزة المنزلية، والألياف.
• لماذا نُميّز؟ لأن الخلط الخاطئ يسبب أعطالًا في العمليات (بثق/حقن)، وتدهورًا في الخواص الميكانيكية، وزيادة في الفاقد.

طرق قياسية للتمييز

1) اختبار اللهب — مختبر فقط

المنهج: تسخين عيّنة صغيرة في حجرة شفط.
السلوك والرائحة:

• PE: لهب أصفر-أزرق، قطرات مصهورة تتدفق، رائحة شمع/بارافين.
• PP: لهب مشابه ورائحة أشد قليلًا؛ القطرات أكثر سيولة.
  ملاحظة: الروائح قد تُضلّل؛ استخدمه مكملًا لطرق أخرى.

2) مراقبة مجال الانصهار (Thermal Range)

بسبب توزّع الأوزان الجزيئية يحدث الانصهار على مجال من الحرارة:

• LDPE: نحو 115–105 °C
• HDPE: نحو 135–125 °C
• PP (Homopolymer): نحو 170–160 °C
  الخلاصة: يبدأ PP بالترخّي والذوبان عند درجات أعلى من PE. للقياس الدقيق استعمل DSC.

3) قياس الكثافة (Density)

قيم نموذجية:

• LDPE: 0.910–0.935 g/cm³
• HDPE: 0.941–0.965 g/cm³
• PP: 0.900–0.910 g/cm³
  نتيجة سريعة: عادةً PP أقل كثافة من LDPE/HDPE. عمود الكثافة المتدرّجة يفصل HDPE عن PP بوضوح.

  

حلول ميدانية سريعة (للفرز الأولي فقط)

• الطفو في الماء: غالبًا جميع LDPE/HDPE/PP تطفو (ρ < 1) — مؤشر غير حاسم.
• الصلابة/الهشاشة: PP أصلب وأكثر هشاشة على الثني من LDPE؛ وHDPE أصلب من LDPE.
• شفافية الفيلم: LDPE أوضح، HDPE أعتَم؛ وPP قد يكون شفافًا في الأفلام الرقيقة.
• صوت الطي: فيلم PP يُصدر «خشخشة» أوضح من LDPE.
• التحمل الحراري الظاهري: يحافظ PP على أبعاده قرب 120–100 °C أفضل من LDPE.

قائمة مختصرة: إذا كان العيّنة أصلب وتلين عند حرارة أعلى → الاحتمال PP؛ وإن كانت ألين وأعلى كثافة من PP (مع مقاومة كيميائية أعلى) → الاحتمال PE خصوصًا HDPE.

شراء حبيبات PE وPP من «دوام پلاست»

توفّر «دوام پلاست» حبيبات PE وPP بدرجات متنوعة مع التركيز على الجودة وثبات التوريد والسعر التنافسي. لطلب الأسعار وتحقّق المخزون والاستشارات الفنية، راجع قسم «سعر الحبيبات اليومي» بالموقع أو اتصل بمستشاري المبيعات لاختيار الدرجة الأنسب لعمليتك (فيلم، حقن، نفخ، ألياف، Rotomolding …).

العوامل المؤثرة في سعر الحبيبات اليومي

الجودة والنقاء: نسبة الرماد/الرطوبة/الشوائب، تجانس اللون

• On-grade / Off-grade
• MFI (Melt Flow Index)
• اللون/الماستر باتش: Natural, White, Black, Color
• اللقيم وسلسلة الإمداد: استقرار التوريد وكلفة الشحن
• تقلبات العملة والسوق

نصيحة عملية: اطلب دائمًا TDS وإن أمكن تقارير QC (Density, MFI, DSC) لضمان توافق الدرجة مع إعدادات خط الإنتاج.

مرجع سريع: LDPE vs HDPE vs PP

الخلاصة

اختيار درجة PE للقولبة الدورانية يعتمد على متطلبات المشروع:

• HDPE للأجزاء التي تتطلب قوة ومقاومة كيميائية.
• LLDPE عندما تهم مقاومة الشد والثقب.
• LDPE لمرونة أعلى.
• وللعمل تحت الضغط أو عند حرارة مرتفعة يكون XLPE هو الأفضل.