تعريف الكثافة
HDPE هو الاختصار الأكثر استخدامًا للإشارة إلى البولي إيثيلين عالي الكثافة. نتحدث أيضًا عن ألواح PE أو LDPE أو PE-HD. البولي إيثيلين هو مادة لدنة بالحرارة وهي جزء من عائلة البلاستيك.
هناك أنواع مختلفة من البولي إيثيلين. يتم تفسير هذه الاختلافات من خلال عملية التصنيع التي ستختلف. نحن نتحدث عن البولي ايثيلين:
• كثافة منخفضة (LDPE)
• كثافة عالية (HDPE)
• متوسطة الكثافة (PEMD).
بالإضافة إلى ذلك، لا تزال هناك أنواع أخرى من البولي إيثيلين: المكلور (PE-C)، ذو الوزن الجزيئي العالي جدًا.
تم توحيد كل هذه الاختصارات وأنواع المواد تحت رعاية معيار NF EN ISO 1043-1
HDPE هو على وجه التحديد نتيجة لعملية عالية الكثافة: البولي إيثيلين عالي الكثافة. ومن خلالها يمكننا صنع ألعاب الأطفال، والأكياس البلاستيكية، وكذلك الأنابيب المستخدمة لنقل المياه!
يتم إنتاج بلاستيك HDPE من تخليق البترول. لتصنيعه، يتضمن HDPE خطوات مختلفة:
• التقطير
• التكسير بالبخار
• البلمرة
• التحبيب
بعد هذا التحول، يصبح المنتج أبيض حليبي وشفاف. ومن ثم يصبح من السهل جدًا تشكيلها أو تلوينها.
حالات استخدام HDPE في الصناعة
بفضل صفاته ومزاياه، يتم استخدام HDPE في العديد من مجالات الصناعة.
نجدها في كل مكان حولنا في حياتنا اليومية. فيما يلي بعض الأمثلة:
صناعة الزجاجات البلاستيكية والتغليف البلاستيكي
HDPE معروف جيدًا في صناعة المواد الغذائية، وخاصة في صناعة الزجاجات البلاستيكية.
إنها حاوية ممتازة للطعام أو المشروبات أو لصنع أغطية الزجاجات. لا يوجد خطر الكسر كما هو الحال مع الزجاج.
بالإضافة إلى ذلك، تتمتع العبوات البلاستيكية HDPE بميزة هائلة تتمثل في كونها قابلة لإعادة التدوير.
خارج صناعة المواد الغذائية، يوجد HDPE في أجزاء أخرى من الصناعة بشكل عام:
• صنع الألعاب،
• الحماية البلاستيكية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة،
• صناديق تخزين
• في صناعة زوارق الكاياك
• إنشاء العوامات المنارة
• وغيرها الكثير !
HDPE في الصناعة الكيميائية والصيدلانية
تستخدم الصناعات الكيميائية والصيدلانية HDPE لأنه يتمتع بخصائص مقاومة كيميائيًا. ويقال أنه خامل كيميائيا.
وبالتالي، سيكون بمثابة حاوية:
• للشامبوهات
• المنتجات المنزلية التي يجب استخدامها بحذر
•غسل
• زيت المحرك
كما أنها تستخدم لصنع زجاجات الدواء.
بالإضافة إلى ذلك، نرى أن الزجاجات المصممة من مادة البولي بروبيلين تكون أكثر قوة في الحفاظ على المنتجات عندما تكون ملونة أو مصبوغة.
HDPE لصناعة البناء وتوصيل السوائل
أخيرًا، أحد المجالات الأخرى التي تستخدم HDPE على نطاق واسع هو مجال الأنابيب وقطاع البناء بشكل عام.
يستخدمه متخصصو الصرف الصحي أو البناء لبناء وتركيب الأنابيب التي سيتم استخدامها لتوصيل السوائل (الماء والغاز).
منذ الخمسينيات من القرن الماضي، حلت أنابيب HDPE محل أنابيب الرصاص. تم حظر أنابيب الرصاص تدريجياً بسبب سميتها لمياه الشرب.
من ناحية أخرى، فإن أنبوب البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) هو أنبوب يجعل من الممكن ضمان توزيع مياه الشرب: وهو أحد الأنابيب الأكثر استخدامًا لوظيفة إمداد مياه الشرب هذه.
يوفر HDPE ميزة مقاومة التغيرات في درجة حرارة الماء في الأنابيب، على عكس LDPE (البولي إيثيلين منخفض الوضوح). لتوزيع الماء الساخن بدرجة حرارة تزيد عن 60 درجة، نفضل اللجوء إلى أنابيب PERT (البولي إيثيلين المقاوم للحرارة).
يتيح HDPE أيضًا إمكانية نقل الغاز عبر الأنابيب لإنشاء قنوات أو عناصر تهوية في المبنى.
مزايا وعيوب استخدام HDPE في المواقع الصناعية
لماذا يتم استخدام HDPE بسهولة في مواقع الأنابيب الصناعية؟ وبالعكس ما هي نقاطه السلبية؟
مزايا HDPE كمادة
HDPE عبارة عن مادة لها العديد من الخصائص المفيدة التي تبرر استخدامها في الصناعة أو توصيل السوائل في الأنابيب.
HDPE هي مادة غير مكلفة ذات جودة مثالية. إنها صلبة جدًا بشكل خاص (غير قابلة للكسر) بينما تظل خفيفة.
يمكن أن يتحمل درجات حرارة مختلفة حسب عملية التصنيع (درجات الحرارة المنخفضة والعالية: من -30 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية) وأخيراً فهو مقاوم لمعظم أحماض المذيبات التي قد يحتوي عليها دون أن يتلف. تبلد أو تحويل.
دعونا بالتفصيل بعض مزاياه:
HDPE: مادة سهلة التركيب
بفضل عملية التصنيع التي تنتج HDPE، فإن HDPE مقاوم لدرجات الحرارة المرتفعة جدًا.
أثناء عملية التصنيع، عندما تصل إلى نقطة الانصهار، يمكن للمادة بعد ذلك أن تأخذ شكلاً خاصًا وتتكيف مع احتياجات الشركات المصنعة: سواء لإنشاء زجاجات للمنتجات المنزلية أو توريد أنابيب للمياه التي تتحمل درجات حرارة عالية جدًا.
وهذا هو السبب في أن أنابيب البولي إيثيلين مقاومة للتآكل ومستقرة ضد العديد من التفاعلات الكيميائية.
HDPE مقاوم للغاية ومقاوم للماء
ميزة أخرى وليس أقلها أن HDPE مقاوم للغاية!
• HDPE يقاوم التآكل: وبالتالي فإن الأنابيب التي تنقل السوائل العدوانية لن تكون عرضة "للتآكل". لن يكون هناك أي تغيير في سمك الأنابيب أو جودة التركيبات مع مرور الوقت.
• مقاومة التربة العدوانية: بنفس الطريقة، إذا كانت التربة حمضية وتم دفن خط أنابيب، فمن غير المرجح أن يتغير شكله
• يتميز HDPE أيضًا بمقاومته الشديدة للصدمات الخارجية التي قد تحدث: فالطاقة المنقولة أثناء الصدمة ستتسبب في تشوه الجزء بدلاً من تدهوره. وبالمثل، يتم تقليل خطر المطرقة المائية بشكل كبير مع HDPE
أنابيب HDPE غير منفذة: سواء للماء أو للهواء أيضًا. إنه معيار NF EN 1610 الذي يسمح على سبيل المثال باختبار ضيق الأنبوب.
أخيرًا، عند تلوينه باللون الأسود، يمكن أن يتحمل HDPE الأشعة فوق البنفسجية
HDPE خفيف ولكنه قوي
بالنسبة لمواقع الأنابيب الصناعية، تعد خفة HDPE ميزة لا يمكن إنكارها: تتميز أنابيب HDPE بسهولة النقل أو النقل أو التخزين.
على سبيل المثال، مادة البولي بروبيلين، متر واحد من الأنابيب التي يبلغ قطرها أقل من 300 يزن:
• 5 كجم من مادة HDPE
• 66 كجم من الحديد الزهر
• 150 كجم خرسانة
في الواقع، بالنسبة للتعامل بشكل عام، فإن تركيب أنابيب HDPE مبسط ويتطلب معدات أخف.
كما أن أنبوب HDPE مقاوم أيضًا، لأنه يدوم بمرور الوقت نظرًا لأن عمره قد يكون طويلًا جدًا (خاصة HDPE 100).
يعتمد العمر الافتراضي للأنبوب على عوامل مختلفة: الحجم أو الضغط الداخلي أو درجة حرارة السائل بداخله. نحن نتحدث عن 50 إلى 100 سنة من طول العمر.
عيوب استخدام البولي ايثيلين عالي الكثافة في موقع البناء
على العكس من ذلك، فإن عيوب استخدام أنابيب HDPE موجودة أيضًا.
ويمكننا أن نذكر على سبيل المثال:
• يجب أن تكون شروط التثبيت أثناء موقع البناء دقيقة: فالتعامل الخشن قد يؤدي إلى الوفاة
• ليس من الممكن استخدام اللصق أو الشد لتوصيل أنبوبين HDPE
• هناك خطر بيضاوي للأنابيب عند ربط أنبوبين
• يمتص HDPE الصوت أكثر من المواد الأخرى (مثل الحديد الزهر)، وهو أمر أكثر تعقيدًا في اكتشافه
• وبالتالي مراقبة التسريبات. ويتم بعد ذلك استخدام عمليات مكلفة للغاية لمراقبة الشبكة (طرق السماعات المائية)
• التمدد الحراري مهم مع HDPE: قد يتشوه الأنبوب حسب درجة الحرارة
• من المهم احترام درجات حرارة التشغيل القصوى طبقاً لمواصفات HDPE
وقت النشر: 11 سبتمبر 2022