Tiêu chí đầu tiên đối với đường ống trong mạng lưới cấp nước đó là phải có khả năng chịu các tác động cơ học cả bên trong và bên ngoài. Đường ống, các mối nối phải kín khít, không rò rỉ. Chất lượng đường ống phải được đảm bảo về các phương diện: độ bền cao, chắc chắn, không bị nứt vỡ thủng. Bề mặt thành ống bên trong phải nhẵn, giảm tối đa lực ma sát khi nước di chuyển trong đường ống. Giá thành, chi phí đầu tư rẻ nhất có thể.
Dựa trên điều kiện thực tế, yêu cầu kỹ thuật mà người ta sẽ lựa chọn loại ống dẫn nước phù hợp nhất cho từng đoạn, khu vực sử dụng trong mạng lưới. Trên thị trường hiện có 2 vật liệu chính được dùng làm ống cấp nước, đó là kim loại và nhựa.
Ống kim loại
Kim loại là vật liệu được sử dụng rộng rãi cho hệ thống cấp thoát nước, đặc biệt vẫn đang thịnh hành tại các nước phương Tây. Trong đó phổ biến là đồng, gang, thép mạ kẽm… Các đường ống kim loại có lợi thế về khả năng chịu áp lực và nhiệt độ cao trên 150 độ C.
Với đặc tính giãn nở nhiệt và co nguội chậm, ống dẫn nước bằng kim loại cho phép người dùng có thể truyền dẫn nước nóng qua ống dẫn nước mà không lo ống bị biến dạng, nứt móp. Độ bền của ống kim loại có thể lến tới 70 năm.
Hình ảnh mô phỏng ống kim loại bằng đồng.
Tuy nhiên, kim loại không phải là vật liệu được sử dụng phổ biến hiện nay tại Việt Nam. Đồng mặc dù là vật liệu tốt, tuy nhiên chi phí, giá thành lại quá cao nên không phù hợp cho các công trình dân dụng.
Còn ống gang chủ yếu dùng trong truyền tải mạng đường trục kích cỡ lớn, không phù hợp với ống cấp nước nhỏ trong các hộ gia đình do ảnh hưởng độ giãn nở nhiệt trong ống. Trong khi đó, ống thép mạ kẽm lại dễ bị đóng cặn, nghẹt ống, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước cũng như sức khỏe con người.
Ống nhựa
Với giá thành rẻ hơn và có thể ứng dụng đa dạng ở nhiều công trình khác nhau, ống dẫn nước bằng nhựa đang được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường. Hiện nay, ống nhựa có 3 loại bao gồm: ống PVC, HDPE và PPR.
Ống nhựa đa dạng kích thước và chủng loại.
Trong đó, uPVC là ống nhựa được sản xuất từ chất liệu nhựa cứng, có giá thành rẻ nhưng khả năng chịu nhiệt thấp nhất so với các loại ống còn lại. Ống nhựa PPR được sản xuất từ nhựa PPR với khả năng chịu nhiệt độ cao hơn và phù hợp cho việc lắp đặt hệ thống ống dẫn nước trong nhà. Ống nhựa HDPE là loại ống được chế tạo bằng vật liệu nhựa dẻo, mật độ cao với hệ số truyền nhiệt thấp, đảm bảo sự ổn định của dòng chảy trong thời tiết khắc nghiệt.
Tuy nhiên, việc thi công ống nhựa chủ yếu bằng phương pháp hàn nhiệt và dán keo, chất lượng các mối nối phụ thuộc nhiều vào tay nghề và sự cẩn thận khi thi công của thợ nước. Các mối nối không đảm bảo chất lượng sẽ gây cản trở dòng chảy và dễ bị rò rỉ sau một thời gian sử dụng. Hơn thế nữa, những nguy cơ về mức độ nhiễm chì nguồn nước trong những đường ống bằng nhựa đang là vấn đề nhức nhối được người dân quan tâm và tìm hướng khắc phục.
Việc lựa chọn chất liệu ống dẫn nước an toàn, đảm bảo sức khỏe luôn là ưu tiên hàng đầu của các nước tiên tiến trên thế giới và Việt Nam.
Trong thế giới ngày nay, nhựa đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, từ vật liệu đóng gói đến các ứng dụng công nghiệp. Hai loại nhựa thường được sử dụng là Polyethylene mật độ thấp [LDPE] và Polyethylene mật độ cao [HDPE]. Cả hai đều có những đặc điểm và ứng dụng độc đáo, khiến chúng trở thành vật liệu quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Trong bài viết này, hãy cùng tìm hiểu sự khác biệt giữa LDPE và HDPE để giúp bạn biết được loại nào phù hợp hơn với từng nhu cầu cụ thể.
1. Giới thiệu về LDPE [Polyethylene mật độ thấp]
LDPE là loại nhựa nhiệt dẻo đa năng và sử dụng rộng rãi, được làm từ monome ethylene. Loại nhựa này có mật độ thấp hơn và tính linh hoạt cao hơn so với HDPE. LDPE thường được sử dụng nhờ khả năng chống ẩm và kháng hóa chất tuyệt vời, vì vậy, rất phù hợp cho các sản phẩm như túi nhựa, màng co và bình dạng xịt. Tính linh hoạt của LDPE cho phép nó dễ dàng được đúc thành nhiều hình dạng khác nhau, và trở nên phổ biến trong việc sản xuất các sản phẩm đòi hỏi độ đàn hồi.
Đọc thêm: LDPE [Polyethylene mật độ thấp] là gì? Tính chất & ứng dụng
2. Giới thiệu về HDPE [Polyethylene mật độ cao]
Mặt khác, HDPE là loại nhựa nhiệt dẻo mật độ cao được sản xuất từ dầu mỏ. Đầy là dạng nhựa có mật độ cao hơn, cứng và bền hơn LDPE. HDPE được biết đến với khả năng chịu lực tuyệt vời mà không làm tăng trọng lượng, cho nên rất phù hợp để sản xuất các sản phẩm yêu cầu vật liệu chắc chắn và bền bỉ. HDPE thường được sử dụng làm đường ống, thùng chứa và nhựa gỗ do khả năng kháng hóa chất, chống va đập và chịu được điều kiện thời tiết. Đọc thêm: HDPE [Polyethylene mật độ cao] – Nó là gì? Thuộc tính và công dụng chung
3. Sự khác biệt giữa LDPE vs HDPE là gì?
3.1. Sự khác biệt giữa LDPE và HDPE về đặc tính vật lý
Polyethylene mật độ thấp [LDPE] và Polyethylene mật độ cao [HDPE] là hai loại nhựa polyethylene có đặc tính vật lý riêng biệt. Dưới đây là những khác biệt chính giữa LDPE và HDPE về tính chất vật lý của chúng:
Mật độ
LDPE có mật độ thấp hơn, thường dao động từ 0,910 đến 0,940 g/cm³. Mật độ thấp này mang lại cho LDPE mức độ linh hoạt cao và nhẹ hơn. Trong khi đó, HDPE có mật độ cao hơn, dao động từ 0,941 đến 0,965 g/cm³. Mật độ cao như vậy khiến cho HDPE có độ bền và độ cứng cao hơn so với LDPE.
Điểm nóng chảy
LDPE có điểm nóng chảy thấp hơn, thường khoảng 105 đến 115°C [221 đến 239°F]. Điều này cho phép LDPE dễ dàng được xử lý và tạo hình. HDPE có điểm nóng chảy cao hơn, thường là khoảng 120 đến 160°C [248 đến 320°F], chính vì vậy, HDPE có khả năng chống biến dạng do nhiệt tốt hơn và phù hợp cho các những sản phẩm liên quan đến nhiệt độ cao hơn.
Tính linh hoạt
Tính linh hoạt và thời gian tồn tại của LDPE và HDPE
LDPE có tính linh hoạt cao, ngay cả ở nhiệt độ thấp. Loại nhựa này có thể uốn cong, kéo dài và gấp lại dễ dàng mà không bị gãy, thật sự là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ linh hoạt. HDPE kém linh hoạt hơn LDPE. Mặc dù HDPE vẫn có tính linh hoạt nhưng không mềm dẻo như LDPE. HDPE duy trì hình dạng và độ cứng dưới áp lực.
Độ trong suốt
LDPE thường có độ mờ nhất định, không hoàn toàn trong suốt mà có vẻ ngoài hơi đục và cho phép một số ánh sáng đi qua. HDPE mờ đục và không cho ánh sáng xuyên qua. Chính vì tính chất cứng rắn và không truyền ánh sáng nên HDPE khả năng chống tia cực tím tốt hơn.
Độ bền kéo [giới hạn bền kéo]
Giới hạn bền kéo là một thuộc tính cơ học của vật liệu, đo lường khả năng của vật liệu chịu lực kéo mà không bị vỡ hoặc giãn ra quá mức. LDPE có độ bền kéo thấp hơn so với HDPE. Đây là chất liệu nhựa không bền khi chịu lực căng, nên phù hợp hơn với các ứng dụng đòi hỏi tính linh hoạt. Trong khi đó, HDPE có độ bền kéo cao hơn, và có khả năng chống co giãn, đàn hồi, khó bị phá vỡ hơn. Đây là chất liệu thích hợp cho các sản phẩm đòi hỏi độ bền và sức mạnh.
Khả năng chống va đập
LDPE có khả năng chống va đập tuyệt vời, nghĩa là nó có thể chịu được những va đập hoặc tác động bất ngờ mà không bị vỡ, nứt. Đặc tính này làm cho LDPE phù hợp cho các sản phẩm sử dụng để đóng gói. HDPE cũng có khả năng chống va đập tốt, và nhìn chung bền hơn và ít bị biến dạng hơn LDPE khi chịu tác động.
3.2. Sự khác biệt giữa LDPE và HDPE về khả năng kháng hóa chất
LDPE có khả năng kháng axit và bazơ tốt, nhưng khả năng kháng dung môi và hóa chất hữu cơ kém. Nó dễ bị phồng và mềm khi tiếp xúc với một số dung môi, dầu và nhiên liệu. HDPE được biết đến với khả năng tuyệt vời, có thể chống lại nhiều loại hóa chất, bao gồm axit, bazơ và các dung môi hữu cơ khác. HDPE có khả năng kháng cao với hầu hết các axit, rượu và kiềm. Ngoài ra, HDPE cũng có khả năng chống dầu và mỡ nên thích hợp cho các sản phẩm tiếp xúc các chất này.
3.3. Sự khác biệt giữa LDPE và HDPE về khả năng tái chế
Mã tái chế
Mã tái chế của LDPE và HDPE
LDPE được gán mã tái chế "4." Các sản phẩm làm từ LDPE như túi nhựa và một số vật liệu đóng gói đều được dán nhãn mã này. LDPE thường được tái chế thành túi nhựa mới, gỗ nhựa composite và các sản phẩm màng nhựa.
HDPE được gán mã tái chế "2." Những sản phẩm làm từ nhựa HDPE bao gồm chai, hộp, ống dẫn đều được dán nhãn mã này. HDPE được tái chế đa dạng thành nhiều sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như chai lọ, hộp đựng chất tẩy rửa, nhựa gỗ và ống thoát nước.
Quy trình tái chế
Tái chế LDPE bao gồm các quy trình như thu thập, phân loại, làm sạch và tái xử lý. Tuy nhiên, do mật độ thấp hơn, khiến việc tái chế kém hiệu quả về mặt kinh tế hơn, bởi vậy ,à LDPE có tỷ lệ tái chế thấp hơn so với HDPE. Tái chế LDPE thường đòi hỏi nhiều năng lượng và nỗ lực hơn.
HDPE có tỷ lệ tái chế cao hơn do mật độ cao và dễ xử lý. Loại nhựa này thường được tái chế thông qua một quá trình bao gồm thu thập, làm sạch, cắt nhỏ, nấu chảy và biến đổi thành sản phẩm mới. Tái chế HDPE tiết kiệm chi phí và tiết kiệm năng lượng hơn so với tái chế LDPE.
Tác động đến môi trường
Mặc dù LDPE có thể được tái chế nhưng tỷ lệ tái chế thấp hơn và yêu cầu nguồn năng lượng lớn hơn, nên nhìn chung, việc tái chế LDPE kém thân thiện với môi trường hơn so với HDPE. Tái chế HDPE có tiềm năng và mang lại sự phát triển bền vững hơn do dễ dàng xử lý hơn và yêu cầu nguồn năng lượng ít hơn. Việc tái chế nhựa HDPE góp phần giảm thiểu rác thải nhựa và bảo tồn nguồn tài nguyên của trái đất.
3.4. Sự khác biệt giữa LDPE và HDPE trong phương pháp sản xuất
Quá trình trùng hợp
Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ [monome] giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn [polime]. LDPE được sản xuất thông qua một quá trình gọi là trùng hợp gốc tự do. Trong phương pháp này, khí ethylene [một hydrocarbon] được chuyển hóa thành các đơn đại phân tử polymer. Quá trình này diễn ra dưới sự tác dụng của một chất khơi mào, thường là một hợp chất peroxit. Hợp chất này giúp tạo ra các gốc tự do trong quá trình polymer hóa, kích thích sự kết hợp giữa các phân tử ethylene. Áp suất và nhiệt độ cao làm cho các phân tử ethylene hình thành cấu trúc polymer phân nhánh, mật độ thấp, cuối cùng có được LDPE.
Polyethylene mật độ cao [HDPE] được tổng hợp thông qua hai phương pháp chính: trùng hợp Ziegler-Natta và trùng hợp phối hợp.
- Phản ứng trùng hợp Ziegler-Natta: Phương pháp này sử một chất xúc tác cụ thể là Ziegler-Natta, thường được làm từ các hợp chất kim loại như titan và nhôm. Chất xúc tác này tạo điều kiện để tạo ra các gốc tự do trong quá trình trùng hợp, giúp cho các phân tử ethylene liên kết thành chuỗi polymer dài, tạo thành HDPE.
- Polyme hóa phối trí: Đây là một hình thức trùng hợp sử dụng chất xúc tác là các muối hoặc các kim loại chuyển tiếp. Trong quá trình này, các xúc tác chuyển giao ion [còn được gọi là xúc tác phối trí] tạo ra những trạng thái tương tác phức hợp với các monomer, thúc đẩy quá trình quá trình polymer hóa, hình thành HDPE.
Cấu trúc phân tử
Cấu trúc phân tử của LDPE và HDPE
LDPE có cấu trúc phân tử phân nhánh cao và mật độ thấp. Sự phân nhánh xảy ra do các điều kiện phản ứng trong quá trình trùng hợp, dẫn đến có nhiều nhánh bên và sự sắp xếp các chuỗi polymer kém trật tự hơn.
HDPE có cấu trúc phân tử tuyến tính và dày đặc hơn với ít nhánh bên hơn. Bởi vì không phân nhánh nên các phân tử HDPE liên kết chặt chẽ với nhau, tạo ra mật độ và độ kết tinh cao hơn.
Điều kiện xử lý
LDPE được xử lý ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn do có mật độ thấp và cấu trúc phân nhánh cao. LDPE có điểm nóng chảy thấp hơn, giúp tạo khuôn và tạo hình dễ dàng hơn.
HDPE được xử lý ở nhiệt độ và áp suất cao hơn vì có mật độ cao và cấu trúc tinh thể đặc hơn. Loại nhựa này có điểm nóng chảy cao hơn, góp phần nâng cao khả năng chịu được nhiệt độ xử lý và mang lại độ bền cơ học tốt hơn.
Sản phẩm cuối cùng
LDPE thường được sử dụng cho các sản phẩm ứng dụng đòi hỏi tính linh hoạt, chẳng hạn như túi nhựa, màng và lớp phủ. Cấu trúc phân nhánh cao của loại nhựa này mang lại cho tính linh hoạt và khả năng chống va đập tuyệt vời. HDPE được sử dụng trong những sản phẩm ứng dụng đòi hỏi độ bền, độ cứng và khả năng kháng hóa chất, chẳng hạn như chai, ống và thùng chứa. Cấu trúc tuyến tính [các phân tử hoặc các đơn vị trong chất liệu được sắp xếp theo một hình dạng thẳng và đơn giản, mà không có các nhánh hoặc đoạn cong] của HDPE tạo nên giới hạn bền kéo và độ bền vượt trội.
4. LDPE và HDPE, loại nhựa nào tốt hơn? Cách chọn vật liệu phù hợp
Câu hỏi liệu Polyethylene mật độ thấp [LDPE] hay Polyethylene mật độ cao [HDPE] tốt hơn hoàn toàn phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể trong từng dự án của bạn. Mỗi loại vật liệu đều có những đặc tính và ứng dụng riêng.
Hãy chọn LDPE nếu bạn cần chất liệu dẻo, chống ẩm cho các sản phẩm như túi nhựa, màng bọc hoặc bình dạng xịt. LDPE cũng là một lựa chọn tuyệt vời cho những ứng dụng đòi hỏi độ đàn hồi.
Hãy chọn HDPE nếu bạn muốn một chất liệu chắc chắn, bền bỉ với khả năng kháng hóa chất tuyệt vời. HDPE phù hợp cho các ứng dụng như đường ống, thùng chứa và thiết bị công nghiệp đòi hỏi độ bền, khả năng hoạt động ổn định và ít bị lỗi trong thời gian dài.
5. Kết luận
Trong cuộc thảo luận giữa LDPE và HDPE, không có câu trả lời cụ thể cho câu hỏi “Đâu là loại nhựa tốt hơn”. Sự lựa chọn giữa hai loại nhựa này phụ thuộc vào nhu cầu riêng của từng dự án. Hãy xem xét kỹ các đặc tính của từng loại vật liệu và đánh giá yêu cầu của bạn trước khi đưa ra quyết định. Cho dù bạn ưu tiên tính linh hoạt hay độ bền, LDPE và HDPE đều mang lại những chất lượng vượt trội có thể đáp ứng với nhiều ứng dụng phong phú. Bằng cách hiểu được sự khác biệt giữa các loại nhựa này, bạn có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt và đảm bảo sự thành công cho dự án của mình.
6. Các sản phẩm nhựa tại EuroPlas
EuroPlas với những sản phẩm nhựa nổi bật dành cho công ty bạn
Nếu bạn đang tìm kiếm nhà cung cấp các loại nhựa chuyên biệt giúp doanh nghiệp nhựa tiết kiệm chi phí, tăng lợi thế cạnh tranh thì EuroPlas là một lựa chọn thích hợp. Hiện tại, EuroPlas cung cấp 6 sản phẩm nhựa phổ biến với những ưu điểm nổi bật như: