Wytwarzanie liniowego polietylenu o małej-gęstości (LLDPE) opiera się na specyficznych procesach polimeryzacji i układach katalitycznych. Jego rdzeń polega na kopolimeryzacji etylenu z -olefinami w celu utworzenia liniowego łańcucha głównego i wprowadzenia kontrolowanych krótkich rozgałęzień, uzyskując w ten sposób właściwości materiału łączące elastyczność i wytrzymałość. Obecnie w przemyśle stosuje się głównie metody polimeryzacji-w fazie gazowej, polimeryzacji w roztworze i polimeryzacji w zawiesinie, przy czym każda z nich skupia się na własnych właściwościach technicznych, strukturze produktu i obszarach zastosowania.
Metoda-fazy gazowej jest jednym z głównych procesów produkcji LLDPE. W tej metodzie sam azot lub etylen stosuje się jako medium fluidyzacyjne w reaktorze ze złożem fluidalnym do kopolimeryzacji etylenu z -olefinami (takimi jak 1-buten, 1-heksen i 1-okten) pod działaniem katalizatora. Katalizatory to przeważnie katalizatory typu Ziegler-Natta lub metalocenowe o wysokiej wydajności, które mogą osiągnąć wysoką aktywność i wąski rozkład masy cząsteczkowej w stosunkowo łagodnych warunkach. Zalety polimeryzacji w fazie gazowej- polegają na prostym przebiegu procesu, mniejszych nakładach na sprzęt, dużej wydajności pojedynczej linii i łatwości szybkiego przełączania pomiędzy różnymi gatunkami, dzięki czemu nadaje się ona do ciągłej produkcji na dużą skalę. Produkt wykazuje dobrą kontrolę masy cząsteczkowej i rozgałęzień krótkołańcuchowych, spełniając różne wymagania technologiczne, takie jak formowanie foliowe i rotacyjne.
Polimeryzacja w roztworze zazwyczaj obejmuje reakcję etylenu i -olefin w rozpuszczalniku (takim jak cykloheksan lub izobutan) w wysokich temperaturach i ciśnieniach, przy użyciu katalizatorów, w tym układów Zieglera-Natty i metalocenów. Do zalet tej metody należy łatwe odprowadzanie ciepła reakcji, precyzyjna kontrola temperatury oraz możliwość syntezy produktów o określonym komonomerze i rozkładzie masy cząsteczkowej. Ponadto polimeryzacja w roztworze bezpośrednio daje roztwory polimerów odpowiednie do przetwarzania roztworu lub późniejszego mieszania, skracając przebieg procesu. Ma jednak wyższe wymagania dotyczące odzyskiwania rozpuszczalników i oczyszczania środowiska, co skutkuje stosunkowo wysokimi kosztami inwestycji w sprzęt i kosztami operacyjnymi, i jest używany głównie do produkcji-wysokosprawnych lub specjalistycznych gatunków LLDPE.
Polimeryzację zawiesiny prowadzi się w obojętnym rozcieńczalniku węglowodorowym (takim jak izobutan lub heksan), w wyniku czego powstają cząstki polimeru zawieszone w cieczy. Po oddzieleniu i wysuszeniu otrzymuje się stały produkt. Metoda ta charakteryzuje się dużą wydajnością wymiany ciepła, pozwala na precyzyjną kontrolę warunków polimeryzacji oraz pozwala uzyskać produkty o jednolitej morfologii cząstek i rozkładzie wielkości cząstek, co ułatwia późniejszą obróbkę. Proces zawiesinowy nadaje się do wytwarzania LLDPE o wyższej masie cząsteczkowej lub wyższej zawartości komonomeru, oferując zalety w przypadku rur, dużych pustych produktów i niektórych folii przemysłowych. Jednakże poleganie na systemach recyklingu i odzyskiwania rozcieńczalników zwiększa złożoność procesu.
Niezależnie od zastosowanej metody, dobór układu katalitycznego ma decydujący wpływ na strukturę i właściwości LLDPE. Tradycyjne katalizatory Zieglera-Natty są tanie,-kosztowe, dojrzałe technologicznie i umożliwiają uzyskanie dobrej kontroli nad szybkością wprowadzania komonomeru i masą cząsteczkową. Z drugiej strony katalizatory metalocenowe zapewniają bardziej równomierny rozkład krótkich rozgałęzień i wąską masę cząsteczkową, znacznie poprawiając odporność na rozdzieranie i właściwości optyczne folii, spełniając-wymagania wysokiej klasy folii opakowaniowych i rolniczych. W ostatnich latach rozwijane są także technologie katalityczne bimodalne lub wielo-aktywne-, wykorzystywane do otrzymywania produktów o szerokim rozkładzie masy cząsteczkowej w drodze polimeryzacji jedno-fazowej, równoważącej płynność przetwarzania i wytrzymałość gotowego produktu.
Ogólnie rzecz biorąc, metody produkcji liniowego polietylenu o-gęstości opierają się na trzech głównych metodach technicznych: fazie gazowej, roztworze i zawiesinie, przy ciągłej optymalizacji struktury produktu poprzez innowacje w zakresie katalizatorów. Metody te, zapewniając dostawy na dużą-skalę, zapewniają zróżnicowane możliwości spełnienia wymagań wydajnościowych w różnych obszarach zastosowań, wspierając ciągłą ekspansję i unowocześnianie LLDPE na rynku globalnym.