Polietylen jest rodzajem polimeru termoplastycznego, co oznacza, że można go stopić do postaci cieczy i ponownie uformować po powrocie do stanu stałego. Jest syntetyzowany chemicznie z etylenu, związku, który zwykle jest wytwarzany z ropy naftowej lub gazu ziemnego. Inne nieoficjalne nazwy tego związku to polietylen lub polietylen; i jest również skracany do PE. Używa się go znacznie częściej do produkcji innych tworzyw sztucznych niż w czystej postaci. Chociaż ma wiele zastosowań, może być szkodliwy dla ludzi i środowiska.
Produkcja i zastosowania
Spośród wszystkich tworzyw sztucznych wytwarzanych na potrzeby produktów przemysłowych i handlowych najpopularniejszym jest polietylen. Na przykład, w samym tylko 280 roku wyprodukowano 2011 milionów ton metrycznych. Rocznie produkuje się ponad pięć razy więcej PE niż blisko spokrewniony związek, polipropylen (PP). Największe zastosowanie tych polimerów dotyczy materiałów opakowaniowych, takich jak folie i pianki; oraz do butelek i innych pojemników, które mogą być używane w przemyśle spożywczym, medycznym i innych branżach konsumenckich.
Właściwości tworzywa można regulować, łącząc go z różnymi plastyfikatorami, czyli substancjami dodawanymi do tworzyw sztucznych w celu uczynienia ich bardziej trwałymi, elastycznymi i przezroczystymi. Dodanie chromu/krzemionki daje polietylen o dużej gęstości (HDPE), który jest używany do tworzenia wytrzymałych produktów, takich jak pojemniki na śmieci. W połączeniu z organicznymi związkami olefin tworzy rodzaj PE o niskiej gęstości (LDPE), który jest używany do plastikowych toreb spożywczych lub na zakupy. Inne popularne formy polietylenu to PE o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE), który jest używany w kamizelkach kuloodpornych i protezach stawu kolanowego; oraz PE o średniej gęstości (MDPE), który jest odporny na pękanie do zastosowań w ciśnieniowych łącznikach rur gazowych.
Tworzywa sztuczne oparte na cząsteczce PE są szeroko rozpowszechnione, ponieważ związek ten ma właściwości fizyczne uważane za bezpieczne i przydatne w różnych środowiskach. Cechy te obejmują fakt, że pozostaje giętki przez dłuższy czas, pozostając obojętnym i odpornym na uszkodzenia przez większość płynów. Ponieważ jego miękkość i wytrzymałość można łatwo regulować i można go barwić na wiele kolorów, jest często stosowany w produktach konsumenckich, od opakowań do żywności po butelki na szampony, pojemniki na mleko, zabawki i torby na zakupy.
Potencjalne zagrożenia
W zależności od związków, z którymi jest związany, poziom toksyczności i palności PE znacznie się różni. W szczególności istnieją obawy dotyczące dwóch wersji tego związku, z których obie są często używane do celów medycznych i konsumenckich. Glikol polietylenowy (PEG), który działa jako środek wiążący wiele leków i znajduje się również w produktach takich jak szampon i pasta do zębów, może powodować reakcje alergiczne u niektórych osób. Niektórzy ludzie doświadczają nudności, wzdęć i biegunki po ekspozycji, podczas gdy inni mają wysypkę przypominającą pokrzywkę. Osoby starsze wydają się być szczególnie podatne na te skutki uboczne.
Ponadto szkodliwe chemikalia — w tym ftalan plastyfikatora — mogą wypłukiwać z politereftalanu etylenu (PET), który jest szeroko stosowany w przemyśle rozlewniczym tworzyw sztucznych. Ftalany są związane z zaburzeniami równowagi hormonalnej, wzrostem alergii i zmniejszoną płodnością. Niektóre badania pokazują, że może również przyczyniać się do rozwoju otyłości i raka piersi.
Wpływ na środowisko
Chociaż PE może pomóc w tworzeniu wielu użytecznych i trwałych produktów, jego wpływ na środowisko dotyczy wielu ekspertów. Nie ulega łatwo biodegradacji i może leżeć na wysypisku przez setki lat. Około 20-24% całej powierzchni wysypisk w samych Stanach Zjednoczonych zajmują tworzywa sztuczne, w tym produkty polietylenowe. Jednak recykling może zmniejszyć ten problem, ponieważ złom PE można przetopić i ponownie wykorzystać.
Dodatkowo bakteria tlenowa o nazwie Sphingomonas może znacznie skrócić czas rozkładania się niektórych form PE, chociaż nie jest jeszcze powszechnie stosowana. Wysiłki na rzecz ochrony środowiska doprowadziły również do opracowania bioplastików w celu wytworzenia polietylenu z etanolu wytwarzanego z trzciny cukrowej.