INGENIERIA

OBTENCIÓN DEL POLIETILENO INDUSTRIAL
El proceso de polimerización del etileno se inicia con una purificación del etileno para obtener un producto de mayor calidad. Se limpiaran tanto las impurezas inorgánicas (compuestos de azufre, óxido carbónico, anhídrido carbónico) como las orgánicas (etano, hidrógeno). Para esta parte se usan lavadores que actúan a modo de columnas, aprovechando el bajopunto de ebullición de ciertas impurezas para que salgan por arriba. Los componentes de alto punto de ebullición salen por la parte inferior de la columna.
La polimerización del etileno se puede dar a alta densidad y baja densidad:
I. POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD
El HDPE (Polietileno de alta densidad) se manufactura mediante un proceso a baja presión. La presión en la fabricación del HDPE estápor debajo de 14 MPa. En muchos casos, está por debajo de 7 MPa.
Los catalizadores usados en la fabricación del HDPE, por lo general, son o del tipo óxido de un metal de transición o del tipo Ziegler - Natta. En este proceso se utiliza un solvente el cual disuelve al monómero, al polímero y al iniciador de la polimerización. Al diluir el monómero con el solvente se reduce la velocidad depolimerización y el calor liberado por la reacción de polimerización es absorbido por el disolvente. Generalmente se puede utilizar benceno o clorobenceno como solventes. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Esta es una polimerización directa de monómeros en unpolímero, en una reacción en la cual el polímero permanece soluble en su propio monómero. Adicionalmente, con los catalizadores de Phillips (trióxido de cromo), se produce HDPE con muy alta densidad, y de cadenas rectas.
Hay tres procesos comerciales importantes usados en la polimerización del HDPE: los procesos en disolución, en suspensión y en fase gaseosa. Es importante notar que el funcionamientode las resinas de HDPE con índices de fusión, densidades y distribuciones de pesos moleculares, DPM, idénticas puede variar si las resinas se producen mediante procesos diferentes. Estas diferencias normalmente sólo se consideran en aplicaciones críticas con muy estrechos márgenes de proceso.
Gas phase (en fase gaseosa): Alimentando etileno gaseoso junto con oxígeno y un catalizador de titanio aun reactor de lecho fluidizado, se obtendrán el producto y el gas, que luego será separado del polímero.Este es un proceso de baja temperatura, alta presión y que puede utilizar varios catalizadores: Cromo, Zeigler-Natta, Metalocenos.
Slurry (en suspensión): Se obtiene polietileno en este caso en un reactor en determinadas condiciones de presión y temperatura (85ºC), mediante un procesocatalítico utilizando etileno con hidrógeno y buteno en suspensión de hexano. El proceso de polimerización es llevado a cabo en un diluyente líquido, en el cual el polímero es insoluble a las P y T de trabajo, y así queda en suspensión. El catalizador utilizado es el Zeigler-Natta y en general a partir de este proceso se obtienen envases.
Solution (en disolución): Utilizado para buscar productos conpropiedades específicas, se basa en que el producto se disuelve en un solvente combinado con un catalizador específico. Crea polímeros homogéneos de moléculas uniformes, que se utilizan para embalajes de comida, films industriales, etc. El catalizador más utilizado en esta ocasión también es el Zeigler-Natta.

II. POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD
El LDPE se produce por polimerización del etileno através de radicales libres y a presión y temperatura elevadas. Las temperaturas varían de 150 a 300ºC. Las presiones abarcan desde 103 a 345 MPa. El proceso de polimerización conlleva tres pasos básicos: iniciación, propagación y terminación.
La iniciación requiere de un iniciador, usualmente un peróxido, que se descompone técnicamente en radicales libres, los cuales reaccionan con el etileno.
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