بطری نوشیدنی در دست شما، ظرف مواد شوینده لباسشویی، حتی اجزای داخل ماشین شما - این اقلام روزمره ممکن است همگی از دو پلاستیک رایج ساخته شده باشند: پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) و پلی اتیلن ترفتالات (PET). در حالی که هر دو ماده در زندگی مدرن همه جا حاضر هستند، اما بر اساس خواص متمایز خود اهداف متفاوتی را دنبال می کنند. این مقایسه جامع، ویژگی ها، کاربردها، هزینه ها و قابلیت بازیافت آنها را بررسی می کند تا به تولیدکنندگان و مصرف کنندگان در تصمیم گیری آگاهانه کمک کند.
HDPE: اسب کاری بادوام
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یک ترموپلاستیک است که از محصولات جانبی نفتی به دست می آید. HDPE به عنوان عضوی از خانواده پلی اتیلن (PE) با شاخه های جانبی کمتر، خود را متمایز می کند و در نتیجه چگالی و استحکام بالاتری دارد. این ساختار مولکولی - متراکم و مرتب شده - به HDPE دوام بالاتری نسبت به سایر پلاستیک ها می دهد.
HDPE که اغلب به عنوان "باربر سنگین" پلاستیک ها توصیف می شود، در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و تغییر شکل دارند، عالی است. استحکام آن باعث می شود که برای محصولاتی که تحت بارهای سنگین یا استفاده مکرر قرار می گیرند، از ظروف محصولات پاک کننده خانگی گرفته تا قطعات خودرو، ایده آل باشد.
PET: مجری همه کاره
پلی اتیلن ترفتالات (PET)، یک پلیمر دیگر مشتق شده از نفت، به عنوان یک چندکاره واقعی در دنیای پلاستیک عمل می کند. ماهیت سازگار آن به آن اجازه می دهد تا به عنوان الیاف نساجی، ظروف غذا و نوشیدنی، فیلم های بسته بندی و حتی پلاستیک های مهندسی عمل کند. تطبیق پذیری این ماده ناشی از ساختار مولکولی آن است - تکرار واحدهای C10H8O4 که می توانند برای دستیابی به خواص مختلف پردازش شوند.
PET می تواند در اشکال بی شکل شفاف یا حالت های نیمه کریستالی وجود داشته باشد، با تبلور که مقاومت در برابر حرارت و استحکام آن را افزایش می دهد. PET از طریق کشش دو محوری (در طول تولید فیلم یا قالب گیری بادی) استحکام و شفافیت بهبود یافته ای به دست می آورد - نسخه ای که معمولاً به عنوان Mylar® به بازار عرضه می شود.
مقایسه کاربرد: نقاط قوت متمایز
کاربردهای HDPE:
-
خودرو:باک های سوخت، کابل های سیم کشی، بست های کابل، بست ها، گیره های نصب بدنه
-
لوازم خانگی:سطل زباله، تجهیزات باغبانی، مبلمان، ظروف نگهداری، اسباب بازی های کودکان، تجهیزات زمین بازی
-
بسته بندی:جعبه، پالت، پارچ شیر، درپوش بطری PET، قوطی سوخت، ظروف مایع صنعتی
-
منسوجات:طناب، تور ماهیگیری، تور ورزشی، پارچه های صنعتی و تزئینی
کاربردهای PET:
-
بسته بندی نوشیدنی:ظروف آب و نوشیدنی های گازدار
-
بسته بندی مواد غذایی:فیلم های غیر جهت دار برای سینی ها و تاول های ترموفرمینگ
-
مصارف صنعتی:فیلم های PET جهت دار برای نوارهای مغناطیسی
-
اقلام خانگی:شیشه های محصول، ظروف آشپزخانه مقاوم در برابر حرارت/مایکروویو
-
منسوجات:نمد تک رشته ای PET (پارچه های نبافته برای چاپ یا جداسازی روغن/آب)
-
خودرو:بازوهای برف پاک کن، محفظه های دنده، روکش موتور، محفظه های اتصال (اغلب پر از شیشه)
-
الکترونیک:اجزای عایق
کاربردهای مشترک:
-
ظروف مایع:هر دو مقاومت شیمیایی عالی و خطر آلودگی کم را ارائه می دهند
-
عایق الکتریکی:هر دو ولتاژ شکست دی الکتریک بالایی را نشان می دهند
مقایسه عملکرد: با اعداد
جدول زیر مقایسه دقیقی از خواص فیزیکی بین PET استاندارد، PET جهت دار دو محوری و HDPE ارائه می دهد:
| ویژگی |
PET (متریک) |
PET جهت دار دو محوری (متریک) |
HDPE (متریک) |
| چگالی |
0.7–1.45 گرم بر سانتی متر مکعب (معمولاً 1.3 گرم بر سانتی متر مکعب) |
1.39 گرم بر سانتی متر مکعب |
0.933–1.27 گرم بر سانتی متر مکعب |
| سختی (Shore D) |
71–87 |
N/A برای فیلم ها |
55–69 |
| مقاومت کششی (نهایی) |
22–95 مگاپاسکال |
20 (MD)–24 (XMD) مگاپاسکال |
15.2–45 مگاپاسکال |
| مقاومت کششی (تسلیم) |
55–260 مگاپاسکال |
200 مگاپاسکال |
2.69–200 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول در شکست |
4–600% |
110% |
3–1900% |
| مدول الاستیک |
1.57–5.2 گیگاپاسکال |
5.2 (MD)–5.5 (XMD) گیگاپاسکال |
0.483–1.45 گیگاپاسکال |
| مقاومت تسلیم خمشی |
55.1–135 مگاپاسکال |
— |
16.5–91 مگاپاسکال |
| مدول خمشی |
0.138–3.5 گیگاپاسکال |
4.1–4.3 گیگاپاسکال |
0.5–4.83 گیگاپاسکال |
| ثابت دی الکتریک |
2.4–3.7 |
— |
2.0–2.6 |
| نقطه ذوب |
200–260 درجه سانتیگراد |
254 درجه سانتیگراد |
120–130 درجه سانتیگراد |
| حداکثر دمای سرویس |
60–225 درجه سانتیگراد |
121 درجه سانتیگراد |
80–120 درجه سانتیگراد |
MD: جهت کشش دستگاه، XMD: جهت کشش متقاطع دستگاه
واقعیت های بازیافت: اثرات زیست محیطی
در حالی که هر دو HDPE و PET از نظر فنی قابل بازیافت هستند، نرخ بازیافت واقعی آنها ناامید کننده باقی می ماند. HDPE می تواند چندین چرخه بازیافت را طی کند، اما بیشتر آن هنوز هم به محل های دفن زباله، زباله سوزها یا محیط طبیعی ختم می شود. PET از مرتب سازی آسان تر به دلیل استفاده گسترده از آن در بطری های نوشیدنی بهره می برد و آن را به یکی از معدود پلیمرهایی تبدیل می کند که پتانسیل زنجیره های تامین دایره ای را دارد. با این وجود، اکثر زباله های PET هنوز همان سرنوشت HDPE را دارند - سوزانده می شوند، دفن می شوند یا اکوسیستم ها را آلوده می کنند.
ملاحظات هزینه: عوامل اقتصادی
HDPE یک ماده کالای کم هزینه را نشان می دهد که رزین بکر با قیمت حدود 8.50 دلار در کیلوگرم و مواد بازیافتی با قیمت 2.50 دلار در کیلوگرم است. PET نیز در دسته کالاهای مقرون به صرفه قرار می گیرد اما طیف وسیع تری از کیفیت را در بر می گیرد. گلوله های اساسی و بدون نام تجاری 0.80 تا 2.00 دلار در کیلوگرم هزینه دارند، در حالی که مواد با نام تجاری مانند DuPont® 2.00 تا 3.00 دلار در کیلوگرم هزینه دارند. PET بازیافتی معمولاً با قیمت 0.80 تا 1.20 دلار در کیلوگرم فروخته می شود.
مواد جایگزین: بررسی گزینه ها
دامنه کاربرد نسبتاً محدود HDPE، جایگزین های آن را ساده تر می کند، از جمله LDPE، PEX، ABS، PP و PP اصلاح شده با لاستیک. تسلط PET در بسته بندی یکبار مصرف، جستجو برای جایگزین های سازگار با محیط زیست را برانگیخته است:
-
زیست پایه:PEF، PET، PE، PA و PTT
-
زیست تخریب پذیر:PCL و PBAT
-
زیست پایه و زیست تخریب پذیر:PBAF، PLA، PHA، PBS و مواد مبتنی بر نشاسته
-
جایگزین های فیبر:نایلون، پلی استر، پنبه، کتان و کنف
انتخاب درست
هر دو HDPE و PET خواص ارزشمندی را برای کاربردهای مختلف ارائه می دهند. HDPE در دوام و مقاومت در برابر ضربه عالی است، در حالی که PET شفافیت، استحکام و تحمل حرارت بالاتری را ارائه می دهد. انتخاب بهینه به الزامات خاص محصول، محدودیت های بودجه و ملاحظات زیست محیطی بستگی دارد. با درک تفاوت های اساسی این مواد، تولیدکنندگان و مصرف کنندگان می توانند تصمیماتی بگیرند که عملکرد، هزینه و پایداری را متعادل می کند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
