Nízkohustotní polyethylen (LDPE)

Nízkohustotní polyethylen je nejstarší typ polyethylenu. Je vyráběn za použití vysokého tlaku. Je to měkký, pevný a ohebný druh polyethylenu vzhledem k jeho vysoce rozvětvené struktuře. Typická hustota LDPE je mezi 915 a 935 kg/m3. Je používán pro pevné, poddajné předměty jako jsou např. víka a podobné výrobky. Byl dlouho používán jako izolační materiál. V současnosti je nejvíce oblíbenou aplikací folie, mezi další příklady patří dopravní pytle, balící materiál a tenké zemědělské přikrývky. V ČR není výroba LDPE instalována. Obrázek ukazuje vysoce rozvětvenou molekulární strukturu nízkohustotního polyethylenu.

Molekulární struktura LDPE.

Pro výrobu LDPE jsou používány dva typy reaktorů, buď míchaná nádoba (autokláv) nebo trubkový reaktor. Autokláv pracuje adiabaticky. Trubkový reaktor je chlazen vodním pláštěm. Rozsah výrobního tlaku autoklávu je mezi 100 a 210 MPa (1000-2100 barů) a trubkového reaktoru je mezi 200-350 MPa (2000-3500 barů). Uvedené typy reaktorů ale vyrábějí produkty, které mají rozdílné molekulové struktury a jsou proto používány v různých aplikacích dle výrobku. Aby byly modifikovány aplikační vlastnosti polymeru, jsou měněny různé iniciační systémy a činidla přenosu řetězce (modifikátor). Typickými iniciátory jsou kyslík nebo organické peroxidy. Pro kontrolu rozložení molární hmotnosti vyráběných polymerů jsou přidávány do nástřiku monomeru polární modifikátory (aldehydy, ketony nebo alkoholy) nebo alifatické uhlovodíky. Provozní tlak je kontrolován ventilem na výstupu z reaktoru. Protože se směs ethylenu a polymeru ohřívá díky redukci tlaku (tzv. reverzní Joule-Thompsonův efekt), je reakční směs chlazena ve výměníku tepla na výstupu z reaktoru. Polymer a nezreagovaný plyn jsou oddělovány v prvním separátoru pracujícím při 25-30 MPa. Nezreagovaný plyn je potom chlazen chladící vodou v sérii chladičů.