การผลิตเม็ดพลาสติก PE (Polyethylene)

กระบวนการผลิตเม็ดพลาสติก PE (Polyethylene) ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เป็นการเปลี่ยนก๊าซเอทิลีน (Ethylene Monomer, \(C_{2}H_{4}\)) ให้กลายเป็นสายโซ่โพลีเมอร์ยาวที่เป็นของแข็ง จุดเด่นเฉพาะของกระบวนการผลิต PE คือ การปรับสภาวะแรงดันและอุณหภูมิ เพื่อสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่แตกแขนงออกเป็นพลาสติก 3 ประเภทหลัก ได้แก่ HDPE, LDPE และ LLDPE

โดยกระบวนการผลิตในสายโรงงานมี 5 ขั้นตอนหลัก ดังนี้ครับ

⚙️ 5 ขั้นตอนในสายการผลิตเม็ดพลาสติก PE

การเตรียมสารตั้งต้น (Ethylene Purification)
- นำก๊าซเอทิลีนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ (Naphtha Cracking) หรือก๊าซธรรมชาติ มาผ่านหอกรองเคมีเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและสารแปลกปลอมออกให้มีความบริสุทธิ์สูงสุด ก่อนส่งเข้าสู่หอปฏิกรณ์
การทำปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน (Polymerization)
- ส่งก๊าซเอทิลีนเข้าสู่หอปฏิกรณ์ (Reactor) โดยแบ่งเงื่อนไขกระบวนการเพื่อกำหนดประเภทของพลาสติก PE ที่ได้จากการควบคุมแรงดัน:
  - การผลิต LDPE (ความหนาแน่นต่ำ): ใช้ แรงดันสูงมาก (High Pressure: 1,000–3,000 bar) และอุณหภูมิสูง โดยใช้สารเร่งปฏิกิริยาประเภทออกซิเจนหรือเปอร์ออกไซด์ ทำให้สายโซ่โมเลกุลแตกกิ่งก้านสาขามาก เนื้อพลาสติกจึงนิ่ม ยืดหยุ่น
  - การผลิต HDPE (ความหนาแน่นสูง): ใช้ แรงดันต่ำ (Low Pressure: 10–80 bar) ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาโครเมียม หรือ Ziegler-Natta โมเลกุลจะเรียงตัวชิดกันเป็นเส้นตรงยาว เนื้อพลาสติกจึงแข็งแรง หนาแน่นสูง
การแยกสารและการทำให้แห้ง (De-gassing & Powder Collection)
- พลาสติกที่เพิ่งผ่านปฏิกิริยาจะถูกส่งแยกส่วน ก๊าซเอทิลีนที่เหลือค้างจะถูกดึงกลับเข้าระบบ ส่วนเนื้อพลาสติก PE ที่หลงเหลือจะเปลี่ยนสภาพเป็นผงแป้งละเอียดสีขาว จากนั้นจะถูกเป่าแห้งเพื่อขจัดสารละลายและสารระเหยตกค้างออกทั้งหมด
การหลอมผสมสารเพิ่มประสิทธิภาพ (Compounding & Custom Additives)
- ผงพลาสติก PE จะถูกป้อนเข้าเครื่องผสมสารเติมแต่ง เพื่อใส่ Additives ปรับสูตรตามสั่ง เช่น สารช่วยหล่อลื่น (Slip Agent) สำหรับเกรดทำถุง, สารป้องกันรังสี UV, เม็ดสี หรือตัวเพิ่มความเหนียว
การขึ้นรูปและตัดเม็ดพลาสติก (Pelletizing)
- ส่วนผสมจะผ่านเครื่องรีดสกรูหลอมเหลว (Extruder) และดันผ่าน Die Plate ออกมา พลาสติกหลอมจะถูกระบบตัดเม็ดใต้น้ำ (Underwater Pelletizer) หรือตัดหน้าจานสับด้วยความเร็วสูง ทำให้ได้ เม็ดพลาสติก PE ขนาดก้อนกลมเล็ก สม่ำเสมอ พร้อมผ่านขั้นตอนการเป่าลมไล่ความชื้นและบรรจุลงกระสอบเพื่อจำหน่าย

🧬 รูปแบบเม็ดพลาสติก PE ที่ได้ไปใช้งาน

HDPE (เบอร์ 2): เม็ดมีเนื้อขุ่น ทนสารเคมีดีเยี่ยม แข็งและเหนียว นิยมนำไปทำแกลลอน ขวดนม ถังน้ำ และท่อประปาหนา
LDPE (เบอร์ 4): เม็ดเนื้อใสนุ่ม ยืดหยุ่นสูง ทนแรงดึงได้ดี นิยมนำไปทำถุงหูหิ้ว ฟิล์มยืด และหลอดบีบครีม
LLDPE (Linear Low-Density Polyethylene): เม็ดพลาสติก PE เกรดผสมที่มีความเหนียวและทนต่อแรงเจาะทะลุดีเป็นพิเศษ นิยมทำฟิล์มพันพาเลท หรือถุงขยะหนา