البولي بروبيلين مقابل البولي إيثيلين: قصتي التي دامت 40 عامًا مع أفضل نوعين من البلاستيك

من السهل على الناس الخلط بين البولي بروبيلين والبولي إيثيلين، وأنا أتفهم السبب. للوهلة الأولى، يبدو أنهما متشابهان جدًا. ولكن هناك فرق كبير بين البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. يمكن أن يساعدك فهم هذا الاختلاف في تجنب المشاكل. هذا صحيح إذا كنت تقوم بإنشاء عنصر جديد أو حتى مجرد اختيار حاوية طعام. في هذا المنشور، سأشرح ما أعرفه عن هاتين المادتين الرائعتين. سوف نستكشف مما تتكونان وما هما جيدان فيه. سأساعدك أيضًا على تعلم كيفية اختيار الأنسب لما تحتاج إلى القيام به. هذه نظرة إلى عالم البوليمرات أعتقد أنك ستجدها ممتعة للغاية.

ما هو الفرق الرئيسي بين البولي إيثيلين والبولي بروبيلين؟

هما مثل أفراد الأسرة في عالم البلاستيك، لكن لديهما صفات مختلفة جدًا. يوجد الفرق الرئيسي بين البولي إيثيلين والبولي بروبيلين في بعض الأشياء المهمة. هذه هي كيفية تعاملهما مع الحرارة، ومدى صلابتهما، وكثافتهما.

يمكنك التفكير في البولي إيثيلين (PE) على أنه المرن والبسيط في التعامل معه. إنه جيد في الطقس البارد ويدوم طويلاً. في المقابل، البولي بروبيلين (PP) هو الأقوى والأكثر صلابة والذي يمكنه التعامل مع الحرارة العالية. البولي بروبيلين لديه نقطة انصهار أعلى. هذا يجعله مثاليًا للعناصر التي تحتاج إلى التنظيف بالحرارة. تشمل الأمثلة الأدوات الطبية أو حاويات الطعام التي يمكنك وضعها في الميكروويف. لذلك، على الرغم من أن البولي إيثيلين والبولي بروبيلين نوعان من البلاستيك شائعان جدًا، إلا أن الاختلافات الكبيرة في الخصائص الفيزيائية تعني أنهما يستخدمان في مجموعة مختلفة جدًا من التطبيقات.

هل البولي بروبيلين والبولي إيثيلين هما نفس نوع البوليمر البلاستيكي؟

أتلقى هذا السؤال عدة مرات. الإجابة السهلة هي نعم ولا. كل من البولي بروبيلين والبولي إيثيلين جزء من نفس مجموعة البوليمرات. تسمى هذه المجموعة البولي أوليفينات. كلاهما أيضًا نوع من البلاستيك الحراري. هذه مجرد طريقة بسيطة للقول أنه يمكنك صهرهما وتشكيلهما في شيء جديد بسهولة بالغة. هذا هو السبب في استخدامهما كثيرًا في صنع الأشياء. هذا هو السبب أيضًا في أنهما قابلان لإعادة التدوير.

كلمة "بولي" في أسمائهما تعني "الكثير". كلا البلاستيكين مصنوعان من سلاسل طويلة. تتشكل هذه السلاسل من أجزاء صغيرة متكررة تسمى المونومرات. بالنسبة للبولي إيثيلين، فإن المونومر هو الإيثيلين. وبالنسبة للبولي بروبيلين، فإن المونومر هو البروبيلين. لذلك، لديهما نفس اسم العائلة (بولي أوليفين) وصفة مهمة (بلاستيك حراري). لكنهما مبنيان من أجزاء أساسية مختلفة. هذا ما يجعلهما مميزين بطريقتهما الخاصة. إنه مشابه لشقيقين في عائلة واحدة. إنهما مرتبطان ولكن لديهما مواهب وطرق مختلفة في الوجود.

ما هي الخصائص الفيزيائية الرئيسية للبولي إيثيلين؟

عندما أبحث عن مادة تمنحني المرونة والمتانة، غالبًا ما أختار البولي إيثيلين أولاً. تأتي هذه المادة المفيدة في أنواع مختلفة قليلة. كل نوع جيد في شيء مختلف. النوعان اللذان ستراهما غالبًا هما البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). LDPE مرن للغاية. يتم استخدامه لصنع أشياء مثل الأكياس البلاستيكية والألواح البلاستيكية الرقيقة. HDPE أكثر صلابة. إنه رائع لصنع أباريق الحليب والأنابيب والألعاب.

إحدى الخصائص الرئيسية للبولي إيثيلين هي مقاومته المذهلة للصدمات. كما أنه قوي جدًا، حتى عندما يكون باردًا. لن ينكسر بسهولة إذا أسقطته. هذا هو السبب في أنه خيار شائع للمنتجات التي قد يتم التعامل معها بقسوة. البولي إيثيلين جيد جدًا أيضًا في منع مرور الكهرباء. ولكن، يمكن أن تتضرر من أشعة الشمس فوق البنفسجية. لذلك، إذا كنت تستخدمه في الخارج، فإنه يحتاج إلى إضافات خاصة للحفاظ عليه آمنًا. هذا البوليمر المفيد مادة موثوقة للغاية في عالم البلاستيك.

ما هي خصائص مادة البولي بروبيلين؟

بعد ذلك، سنناقش البولي بروبيلين. إذا كنت بحاجة إلى شرح PP ببضع كلمات فقط، فسأقول إنه قوي وصلب ولديه مقاومة جيدة للحرارة. إحدى الخصائص الأكثر تميزًا للبولي بروبيلين هي مقاومته الرائعة للإجهاد. هذا يعني أنه يمكنك ثنيه مرارًا وتكرارًا، ولن ينكسر. هل رأيت حاوية بها نوع خاص من المفصلات، مثل الغطاء الموجود على زجاجة الكاتشب؟ هذا الجزء مصنوع دائمًا تقريبًا من البولي بروبيلين.

البولي بروبيلين ليس ثقيلاً جدًا أيضًا. كما أنه يتمتع بمقاومة قوية للمواد الكيميائية وأنواع مختلفة من المذيبات. هذا يجعل البولي بروبيلين خيارًا رائعًا لقطع غيار السيارات والأدوات المستخدمة في المختبرات والحاويات التي يمكنك استخدامها مرة أخرى. يختلف البولي بروبيلين عن البولي إيثيلين، ويمكن جعله شبه شفاف جزئيًا، وهو ما يسمى شفافًا، ولكنه لا يمكن أن يكون شفافًا تمامًا. إنه بوليمر رائع ومفيد. غالبًا ما يستخدم في الوظائف التي تتطلب أن تعمل المادة بشكل جيد في درجات حرارة أعلى. يشتهر البولي بروبيلين أيضًا بقوته.

بولي إيثيلين مقابل بولي بروبيلين: أيهما أفضل للتعبئة والتغليف؟

من خلال ما رأيته، فإن الاختيار بين البولي إيثيلين مقابل البولي بروبيلين للتعبئة والتغليف يتعلق بما تحتاج إلى الحفاظ عليه آمنًا. لا توجد إجابة صحيحة واحدة فقط. يستخدم كل من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين بشكل شائع جدًا في التعبئة والتغليف. لكنهما يستخدمان لأسباب مختلفة. البولي إيثيلين، وخاصة LDPE وLLDPE، هو الخيار الأفضل للأغشية والأكياس البلاستيكية. هذا لأنه مرن للغاية ولا يتمزق بسهولة. على سبيل المثال، فكر في أكياس البقالة والأغلفة القابلة للتقلص والأغلفة الفقاعية. يوفر PE حماية جيدة جدًا من الماء والرطوبة.

في المقابل، فإن صلابة ونقطة الانصهار العالية للبولي بروبيلين تجعله مثاليًا لمواد التعبئة والتغليف الصلبة. وهذا يعني أشياء مثل أكواب الزبادي وحاويات السمن وزجاجات الأدوية. نظرًا لأن البولي بروبيلين يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة المرتفعة، فهو الخيار الواضح لتعبئة المواد الغذائية. هذا مخصص للأطعمة التي تحتاج إلى تسخينها في الميكروويف أو للحاويات التي ستحتوي على سوائل ساخنة. لذلك، عندما تقارن البولي بروبيلين وPE للتعبئة والتغليف، يجب أن تقرر ما إذا كنت بحاجة إلى شيء مرن أو شيء يمكنه التعامل مع الحرارة.

كيف تجعل هياكلها الجزيئية سلوكها مختلفًا؟

إذا كنت تريد أن تفهم حقًا الاختلافات بين البولي بروبيلين وقريبه البولي إيثيلين، فأنت بحاجة إلى إلقاء نظرة على تركيبهما الجزيئي. كلاهما مصنوعان من سلاسل طويلة بأجزاء متكررة. ولكن هذا هو المكان الذي يتوقفان فيه عن التشابه. يتم إنشاء البولي إيثيلين من مونومر الإيثيلين. هذا نوع بسيط جدًا من الجزيئات. تحدد الطريقة التي يتم بها تجميع هذه السلاسل نوع البولي إيثيلين الذي يصبح عليه. في HDPE، تكون السلاسل طويلة ولا تحتوي على فروع. هذا يسمح لهم بالتعبئة بالقرب من بعضهم البعض. هذا هو السبب في أن HDPE أكثر صلابة. في LDPE، تحتوي السلاسل على فروع عليها. تمنع هذه الفروع السلاسل من الاقتراب كثيرًا. هذا يجعل البلاستيك أكثر مرونة.

البولي بروبيلين مصنوع من مونومر أكثر تعقيدًا بعض الشيء. يسمى البروبيلين. يحتوي هذا المونومر على جزء إضافي يسمى مجموعة الميثيل. مكان وضع هذه المجموعة على سلسلة البوليمر يحدث فرقًا كبيرًا في كيفية تصرف المادة. هذا التغيير في التصميم الجزيئي هو ما يجعل البولي بروبيلين أقوى وأكثر صلابة. كما أنه يمنحه نقطة انصهار أعلى مقارنة بمواد البولي إيثيلين. إنها تفاصيل صغيرة على مستوى صغير جدًا، لكنها تسبب تغييرات كبيرة في كيفية عمل المادة في الاستخدام اليومي.

١. هل يمكنك رؤية الفرق بين PP و PE في الأشياء اليومية؟

إذا تدربت قليلاً، يمكنك تعلم رؤية الفرق. يمكنك التمييز بين العناصر المصنوعة من البولي بروبيلين والعناصر المصنوعة من البولي إيثيلين. غالبًا ما يكون للعناصر المصنوعة من البولي إيثيلين ملمس شمعي عند لمسها. فكر في إبريق الحليب، وهو HDPE. أو فكر في كيس تخزين الطعام المرن، وهو LDPE. الأكياس البلاستيكية هي مثال مثالي على البولي إيثيلين منخفض الكثافة. يمكنهم الانحناء والتمدد قبل أن يتمزقوا.

الأشياء المصنوعة من البولي بروبيلين عادة ما تكون أكثر صلابة. غالبًا ما يكون لديهم سطح أكثر نعومة ويشعرون بمزيد من الزلق. إذا كنت تمتلك حاوية طعام يمكنك استخدامها مرة أخرى وتقول إنها آمنة للاستخدام في الميكروويف، فمن المحتمل جدًا أنها مصنوعة من PP. هناك طريقة رائعة أخرى لمعرفة ذلك وهي "المفصلة الحية" التي تحدثت عنها من قبل. هذه هي الأجزاء البلاستيكية الرقيقة التي يمكن أن تنحني عدة مرات دون أن تنكسر. هذه ميزة خاصة للبولي بروبيلين. بلاستيك pp و pe موجود في كل مكان حولنا. بعد أن تعرف ما الذي تبحث عنه، ستبدأ في ملاحظة هذه الاستخدامات المختلفة في كل مكان.

أي بوليمر هو الأفضل في مقاومة الحرارة والمذيبات؟

عندما نتحدث عن التعامل مع المواقف الصعبة، غالبًا ما يكون البولي بروبيلين هو الخيار الأفضل. أحد أكبر الاختلافات الهامة هو مقاومته الممتازة للحرارة. يمكن أن يعمل البولي بروبيلين في درجات حرارة تصل إلى 160 درجة مئوية (320 درجة فهرنهايت). لكن HDPE يبدأ في أن يصبح لينًا عند حوالي 130 درجة مئوية (266 درجة فهرنهايت). هذه المقاومة لدرجات الحرارة العالية تجعل PP مادة جيدة للأجزاء الطبية. تحتاج هذه الأجزاء إلى التنظيف في جهاز يسمى الأوتوكلاف.

يتمتع البولي بروبيلين أيضًا بمقاومة عالية أفضل إلى حد ما للمواد الكيميائية والمذيبات. كلا البلاستيكين مقاومان تمامًا. ومع ذلك، فإن البولي بروبيلين لا يتضرر بسهولة بسبب المذيبات العضوية القوية. لكن البولي إيثيلين لديه ميزة خاصة. إنه يعمل بشكل أفضل بكثير في الطقس البارد. يمكن أن يصبح البولي بروبيلين هشًا وينكسر بسهولة عندما يكون متجمدًا. لكن PE يظل قويًا ومرنًا. هذا يجعله خيارًا أفضل للاستخدامات في الأماكن شديدة البرودة.

كيف يتم تحويل البولي بروبيلين والبولي إيثيلين إلى منتجات؟

لقد قضيت ساعات طويلة جدًا في المصانع. لقد شاهدت هذه المواد تتشكل في منتجات. كل من pp و pe جزء من مجموعة البوليمرات البلاستيكية الحرارية. هذا يعني أنه يمكنك صهرهما وتشكيلهما دون مشكلة. الطريقة الأكثر شيوعًا لتشكيلهما هي قولبة الحقن. خلال هذه العملية، يتم صهر الخرز البلاستيكي الصغير. ثم يتم دفعها بضغط عالٍ في قالب. هذه هي الطريقة التي نصنع بها جميع أنواع الأشياء، من مصدات السيارات إلى أغطية الزجاجات.

هناك طريقة شائعة أخرى تسمى البثق. يتم استخدامه بشكل خاص للبولي إيثيلين. يتم استخدامه لإنشاء الأغشية والألواح المسطحة والأنابيب. يتم دفع البلاستيك المصهور من خلال فتحة خاصة. هذا يخلق شكلًا طويلاً ومستمرًا. نظرًا لسهولة استخدام البولي إيثيلين والبولي بروبيلين في عمليات مثل الحقن، فإنهما فعالان من حيث التكلفة للغاية. هذا يجعلها مواد رائعة لصنع مجموعة واسعة من السلع الاستهلاكية وقطع غيار السيارات. حقيقة أنه يمكنك صنع هذه المواد البلاستيكية بعدة طرق هي سبب رئيسي لاستخدامها كثيرًا.

هل يمكنك إعادة تدوير كل من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين؟

نعم، يمكن إعادة تدويرها. هذا هو أحد أعظم الأشياء في هذه المواد. صحيح أنه يمكن إعادة تدوير البولي إيثيلين، ويمكن إعادة تدوير البولي بروبيلين أيضًا. إذا فحصت الجزء السفلي من حاوية بلاستيكية، فستجد رقمًا داخل مثلث. يسمى هذا رمز تعريف الراتينج. يتيح لك معرفة نوع البلاستيك الذي لديك.

إليك جدول بسيط:

ستأخذ العديد من برامج إعادة التدوير التي تلتقط من منزلك حاويات HDPE و PP. يمكن أن يكون LDPE (#4) أكثر صعوبة بعض الشيء. تحتاج عادةً إلى إعادة الأكياس البلاستيكية إلى صناديق خاصة في متجر البقالة. لذلك، على الرغم من أن كلا البلاستيكين قابلان لإعادة التدوير، فمن الجيد أن تسأل خدمة إعادة التدوير المحلية عما سيأخذونه. عندما تفعل ذلك، فإنك تساعدنا في إعادة استخدام هذه المواد البلاستيكية الحرارية المفيدة بأفضل طريقة.

أشياء أساسية يجب تذكرها

حتى بعد سنوات عديدة، ما زلت أعتقد أن عالم البوليمرات ممتع للغاية. إليك قائمة بالأشياء الرئيسية التي يجب وضعها في الاعتبار حول البولي بروبيلين مقابل البولي إيثيلين:

• صلة القرابة: ينتمي كل من البولي بروبيلين والبولي إيثيلين إلى عائلة البولي أوليفين. كلاهما أيضًا نوع من البلاستيك الحراري.
• الحرارة والبرودة: يتمتع البولي بروبيلين بنقطة انصهار أعلى وهو أفضل في التعامل مع الحرارة. البولي إيثيلين هو الخيار الأفضل للطقس البارد.
• مرن مقابل صلب: يشتهر البولي إيثيلين (خاصة LDPE) بكونه مرنًا. عادة ما يكون البولي بروبيلين أكثر صلابة ولديه قوة أكبر.
• جيد للتعبئة والتغليف: بالنسبة للتعبئة والتغليف المرنة مثل الأغشية والأكياس البلاستيكية، اختر البولي إيثيلين. بالنسبة للحاويات الصلبة التي يجب أن تتحمل الحرارة، فإن البولي بروبيلين هو الخيار الأفضل.
• مقاومة المواد الكيميائية: PP أفضل قليلاً في مقاومة المواد الكيميائية والمذيبات.
• إعادة التدوير: كلتا هاتين المادتين قابلتان لإعادة التدوير. ولكن يجب عليك دائمًا إلقاء نظرة على رموز إعادة التدوير (#2 HDPE، #4 LDPE، #5 PP) والتحقق من القواعد في منطقتك.