Żywica polietylenowa jest rodzajem tworzywa termoplastycznego powszechnie używanego do produkcji takich rzeczy jak plastikowe torby na zakupy, opakowania, niektóre rury i części maszyn, a nawet wiele zabawek. Jest to elastyczny kompozyt chemiczny, który jest stosunkowo niedrogi w produkcji i szeroko dostępny. Część nazwy „żywica” odnosi się głównie do lepkości substancji. Składa się ze złożonych łańcuchów monomerów etylenu, które są małymi cząsteczkami, które łączą się w powtarzające się wzory, tworząc większe związki znane jako polimery. Producenci i badacze zazwyczaj podgrzewają polimery w celu ich aktywacji i manipulacji, chociaż w temperaturze pokojowej większość z nich jest stała i prawie zawsze zachowuje swój kształt. Niektóre występują w sposób naturalny, ale większość tych używanych w zastosowaniach komercyjnych jest wynikiem produkcji syntetycznej. Istnieje wiele odmian, a większość z nich można poddać recyklingowi. Jednak nie wszystkie społeczności mają programy recyklingu, a w większości miejsc tworzywa sztuczne i tak trafiają na wysypiska śmieci i gdzie indziej w środowisku. Tworzywa sztuczne z rodziny polietylenów nie ulegają biodegradacji, a wielu działaczy ekologicznych wyraziło obawy dotyczące dalszego wytwarzania produktów wykorzystujących te materiały.
Ogólne zrozumienie żywic
Żywica, przynajmniej w nauce, jest zwykle gęstą cieczą składającą się ze złożonych polimerów. Sok drzewny jest powszechnym naturalnym przykładem. Niektóre polietyleny występują naturalnie w ten sposób, zazwyczaj jako produkt uboczny spalania lub gromadzenia się i odparowywania ropy naftowej. Częściej jednak powstaje syntetycznie w laboratorium. Żywice można wlewać do form lub łączyć z innymi materiałami w celu utrwalenia formy, a następnie podgrzewać lub schładzać w celu uzyskania ciała stałego.
W temperaturze pokojowej są zwykle bardzo stabilne i z tego powodu są często używane w żywności i napojach. Większość konsumentów nigdy nie widzi plastiku w postaci żywicy. Być może z tego powodu w większości przypadków jest po prostu określany jako „polietylen”.
Z chemicznej perspektywy
Etylen to węglowodór o wzorze chemicznym C2H4. Żywica polietylenowa ma wzór C2nH4n+2, gdzie „n” to liczba monomerów, które połączyły się w procesie polimeryzacji, tworząc ten łańcuch. Proces polimeryzacji zamienia etylen w żywicę termoplastyczną.
Typy podstawowe
Istnieją dwa rodzaje żywic, naturalne i syntetyczne. Żywica naturalna to węglowodór wydzielany przez rośliny i inne naturalne procesy w ziemi. Jak sama nazwa wskazuje, żywica syntetyczna jest wytwarzana w procesie zwanym estryfikacją. Jest to proces chemiczny, w którym alkohol i kwas tworzą związek hydroksylowy zwany estrem. Żywice naturalne i syntetyczne to materiały o dużej lepkości, które mogą twardnieć w określonej temperaturze.
Wariacje
Ten rodzaj żywicy ma wiele odmian, z nazwami takimi jak polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), polietylen o niskiej gęstości (LDPE), polietylen o bardzo niskiej gęstości (VLDPE) i tak dalej, w oparciu o gęstość i krystaliczność. Ze względu na różne składy żywica ta ma liczne zastosowania w domu iw różnych gałęziach przemysłu. Podczas procesu produkcyjnego żywica jest wtryskiwana do maszyn o określonych ustawieniach ciśnienia i temperatury. Właściwość utwardzająca żywicy pomaga w ustawieniu surowca zgodnie z wymaganiami.
Recykling i kwestie środowiskowe
PE, skrót od polietylenu, jest zwykle oznaczany w celu wskazania, że opakowanie z tworzywa sztucznego lub produkt z tworzywa sztucznego zostały wykonane z żywicy. Posiada również trzy strzałki wskazujące, że można go poddać recyklingowi. Jednak większość produktów polietylenowych wytwarzanych na całym świecie trafia do oceanów lub na wysypiska. Przy ponad 60 milionach ton materiału produkowanego rocznie na całym świecie, stosowanie żywicy polietylenowej stało się poważnym problemem środowiskowym.
W wielu częściach świata prowadzone są badania nad produkcją biodegradowalnej żywicy polietylenowej w celu rozwiązania problemu środowiskowego. Jeśli chodzi o wykorzystanie polietylenu, ostatnie badania medyczne wskazują na możliwość wykorzystania HDPE do tworzenia implantów do deformacji twarzy. Rozważa się również usieciowanie ultrawysokocząsteczkowego polietylenu (UHMWPE), aby rozwiązać problem zużycia obecnych urządzeń do całkowitej wymiany stawów.