एलएलडीपीई और एलडीपीई की तुलना।

लीनियर लो डेंसिटी पॉलीइथिलीन (LLDPE) संरचनात्मक रूप से सामान्य लो डेंसिटी पॉलीइथिलीन से भिन्न होता है, क्योंकि इसमें लंबी श्रृंखला वाली शाखाएं नहीं होती हैं। LLDPE की रैखिकता LLDPE और LDPE की विभिन्न उत्पादन और प्रसंस्करण प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है। LLDPE आमतौर पर एथिलीन और उच्च अल्फा ओलेफिन जैसे ब्यूटेन, हेक्सेन या ऑक्टेन के कम तापमान और दबाव पर सह-पॉलीमराइजेशन द्वारा निर्मित होता है। सह-पॉलीमराइजेशन प्रक्रिया द्वारा उत्पादित LLDPE पॉलीमर का आणविक भार वितरण सामान्य LDPE की तुलना में संकरा होता है, और साथ ही इसकी रैखिक संरचना इसे अलग-अलग रियोलॉजिकल गुण प्रदान करती है।

पिघल प्रवाह गुण

एलएलडीपीई की पिघलने की प्रवाह संबंधी विशेषताएं नई प्रक्रिया, विशेष रूप से फिल्म एक्सट्रूज़न प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुकूल हैं, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले एलएलडीपीई उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं। एलएलडीपीई का उपयोग पॉलीइथिलीन के सभी पारंपरिक बाजारों में किया जाता है। इसकी बेहतर खिंचाव, प्रवेश, प्रभाव और फटने की प्रतिरोधक क्षमता इसे फिल्मों के लिए उपयुक्त बनाती है। पर्यावरणीय तनाव दरारों के प्रति इसका उत्कृष्ट प्रतिरोध, कम तापमान पर प्रभाव प्रतिरोध और विरूपण प्रतिरोध इसे पाइप, शीट एक्सट्रूज़न और सभी मोल्डिंग अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बनाता है। एलएलडीपीई का नवीनतम अनुप्रयोग लैंडफिल के लिए मल्च और अपशिष्ट तालाबों के लिए लाइनिंग के रूप में है।

उत्पादन और विशेषताएँ

एलएलडीपीई का उत्पादन संक्रमण धातु उत्प्रेरकों, विशेष रूप से ज़िग्लर या फिलिप्स प्रकार के उत्प्रेरकों से शुरू होता है। साइक्लोओलेफिन धातु व्युत्पन्न उत्प्रेरकों पर आधारित नई प्रक्रियाएं एलएलडीपीई उत्पादन का एक अन्य विकल्प हैं। वास्तविक बहुलकीकरण अभिक्रिया विलयन और गैसीय अवस्था वाले रिएक्टरों में की जा सकती है। आमतौर पर, विलयन अवस्था वाले रिएक्टर में ऑक्टीन को एथिलीन और ब्यूटेन के साथ सह-बहुलकीकृत किया जाता है। गैसीय अवस्था वाले रिएक्टर में हेक्सेन और एथिलीन को बहुलकीकृत किया जाता है। गैसीय अवस्था वाले रिएक्टर में उत्पादित एलएलडीपीई राल कणिकीय रूप में होता है और इसे पाउडर के रूप में बेचा जा सकता है या आगे संसाधित करके पेलेट्स में बदला जा सकता है। हेक्सेन और ऑक्टीन पर आधारित सुपर एलएलडीपीई की एक नई पीढ़ी मोबाइल और यूनियन कार्बाइड द्वारा विकसित की गई है। नोवाकोर और डॉव प्लास्टिक्स जैसी कंपनियों ने भी इसका उपयोग शुरू किया है। इन सामग्रियों में उच्च कठोरता सीमा होती है और स्वचालित बैग हटाने के अनुप्रयोगों के लिए इनमें नई क्षमता है। हाल के वर्षों में बहुत कम घनत्व वाले पीई राल (घनत्व 0.910 ग्राम/सीसी से कम) का भी विकास हुआ है। वीएलडीपीई में लचीलापन और कोमलता होती है जो एलएलडीपीई में नहीं पाई जा सकती। रेजिन के गुणधर्म आमतौर पर गलनांक सूचकांक और घनत्व में परिलक्षित होते हैं। गलनांक सूचकांक रेजिन के औसत आणविक भार को दर्शाता है और मुख्यतः अभिक्रिया तापमान द्वारा नियंत्रित होता है। औसत आणविक भार आणविक भार वितरण (MWD) से स्वतंत्र होता है। उत्प्रेरक का चयन MWD को प्रभावित करता है। घनत्व पॉलीइथिलीन श्रृंखला में सह-एकण की सांद्रता द्वारा निर्धारित होता है। सह-एकण की सांद्रता लघु श्रृंखला शाखाओं की संख्या (जिनकी लंबाई सह-एकण के प्रकार पर निर्भर करती है) को नियंत्रित करती है और इस प्रकार रेजिन के घनत्व को नियंत्रित करती है। सह-एकण की सांद्रता जितनी अधिक होगी, रेजिन का घनत्व उतना ही कम होगा। संरचनात्मक रूप से, LLDPE, LDPE से शाखाओं की संख्या और प्रकार में भिन्न होता है; उच्च दाब वाले LDPE में लंबी शाखाएँ होती हैं, जबकि रैखिक LDPE में केवल लघु शाखाएँ होती हैं।

प्रसंस्करण

LDPE और LLDPE दोनों में उत्कृष्ट रियोलॉजी या मेल्ट फ्लो गुण होते हैं। LLDPE में कम शियर संवेदनशीलता होती है क्योंकि इसका आणविक भार वितरण संकीर्ण होता है और इसकी श्रृंखला शाखाएं छोटी होती हैं। शियरिंग (जैसे एक्सट्रूज़न) के दौरान, LLDPE अधिक श्यानता बनाए रखता है और इसलिए समान मेल्ट इंडेक्स वाले LDPE की तुलना में इसे प्रोसेस करना अधिक कठिन होता है। एक्सट्रूज़न में, LLDPE की कम शियर संवेदनशीलता के कारण पॉलीमर आणविक श्रृंखलाओं का तनाव शिथिलन तेजी से होता है, जिससे ब्लो-अप अनुपात में परिवर्तन के प्रति भौतिक गुणों की संवेदनशीलता कम हो जाती है। मेल्ट एक्सटेंशन में, LLDPE विभिन्न स्ट्रेन के तहत गति पर कम श्यानता दिखाता है। यानी, यह LDPE की तरह खिंचाव होने पर स्ट्रेन हार्डन नहीं होता है। पॉलीइथाइलीन की विरूपण दर के साथ इसकी श्यानता बढ़ती है। LDPE में श्यानता में आश्चर्यजनक वृद्धि देखी जाती है, जो आणविक श्रृंखलाओं के उलझाव के कारण होती है। यह घटना LLDPE में नहीं देखी जाती है क्योंकि LLDPE में लंबी श्रृंखला शाखाओं की कमी के कारण पॉलीमर उलझाव से मुक्त रहता है। यह गुण पतली फिल्म अनुप्रयोगों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। क्योंकि LLDPE फिल्मों से उच्च शक्ति और कठोरता बनाए रखते हुए आसानी से पतली फिल्में बनाई जा सकती हैं। एलएलडीपीई के रियोलॉजिकल गुणों को "कतरनी में कठोर" और "विस्तार में नरम" के रूप में संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है।