Το πολυαιθυλένιο είναι ένας τύπος πολυμερούς που είναι θερμοπλαστικό, που σημαίνει ότι μπορεί να λιώσει σε υγρό και να αναμορφωθεί καθώς επιστρέφει σε στερεή κατάσταση. Συντίθεται χημικά από αιθυλένιο, μια ένωση που συνήθως παρασκευάζεται από πετρέλαιο ή φυσικό αέριο. Άλλες μη επίσημες ονομασίες για αυτήν την ένωση περιλαμβάνουν πολυαιθυλένιο ή πολυαιθυλένιο. και συντομεύεται και ως PE. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή άλλων πλαστικών ενώσεων πολύ συχνά από ό,τι χρησιμοποιείται στην καθαρή του μορφή. Αν και έχει μεγάλη ποικιλία χρήσεων, μπορεί να είναι επιβλαβές για τον άνθρωπο και το περιβάλλον.
Παραγωγή και χρήσεις
Από όλα τα πλαστικά που παράγονται για βιομηχανικά και εμπορικά προϊόντα, το πολυαιθυλένιο είναι το πιο κοινό. Για παράδειγμα, 280 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι από αυτό παρήχθησαν μόνο το 2011. Πάνω από πέντε φορές περισσότερο πολυαιθυλένιο κατασκευάζεται κάθε χρόνο από μια στενά συνδεδεμένη ένωση, το πολυπροπυλένιο (PP). Η μεγαλύτερη χρήση αυτών των πολυμερών είναι σε υλικά συσκευασίας, όπως μεμβράνες και αφρός. και για μπουκάλια και άλλα δοχεία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε βιομηχανίες τροφίμων, ιατρικές και άλλες καταναλωτικές βιομηχανίες.
Τα χαρακτηριστικά ενός πλαστικού μπορούν να προσαρμοστούν συνδυάζοντάς το με διάφορους πλαστικοποιητές, οι οποίοι είναι ουσίες που προστίθενται στα πλαστικά για να τα κάνουν πιο ανθεκτικά, εύκαμπτα και διαφανή. Η προσθήκη χρωμίου/πυριτίου παράγει πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE), το οποίο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ανθεκτικών προϊόντων όπως δοχεία απορριμμάτων. Ο συνδυασμός του με οργανικές ενώσεις ολεφίνης δημιουργεί έναν τύπο PE χαμηλής πυκνότητας (LDPE) που χρησιμοποιείται για πλαστικά παντοπωλεία ή σακούλες για ψώνια. Άλλες κοινές μορφές πολυαιθυλενίου είναι το PE εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους (UHMWPE), το οποίο χρησιμοποιείται σε αλεξίσφαιρα γιλέκα και αντικαταστάσεις γονάτων. και PE μεσαίας πυκνότητας (MDPE), το οποίο είναι ανθεκτικό στις ρωγμές για εφαρμογές σε εξαρτήματα πίεσης σωλήνων αερίου.
Τα πλαστικά που βασίζονται στο μόριο PE είναι ευρέως διαδεδομένα επειδή η ένωση έχει φυσικά χαρακτηριστικά που θεωρούνται ασφαλή και χρήσιμα σε μια σειρά περιβαλλόντων. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν το γεγονός ότι παραμένει εύκαμπτο για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ παραμένει αδρανές και αδιαπέραστο από ζημιές από τα περισσότερα υγρά. Δεδομένου ότι το επίπεδο απαλότητας και αντοχής του μπορεί να ρυθμιστεί εύκολα και μπορεί να βαφτεί σε πολλά χρώματα, χρησιμοποιείται συχνά σε καταναλωτικά προϊόντα από μεμβράνη τροφίμων μέχρι μπουκάλια σαμπουάν, δοχεία γάλακτος, παιχνίδια και σακούλες παντοπωλείου.
Δυνητικοί κίνδυνοι
Ανάλογα με τις ενώσεις με τις οποίες συνδέεται, το επίπεδο τοξικότητας και ευφλεκτότητας του PE ποικίλλει σημαντικά. Υπάρχουν ανησυχίες για δύο εκδόσεις της ένωσης συγκεκριμένα, οι οποίες χρησιμοποιούνται συχνά για ιατρικούς και καταναλωτικούς σκοπούς. Η πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG), η οποία δρα ως συνδετικός παράγοντας για πολλά φάρμακα και βρίσκεται επίσης σε προϊόντα όπως το σαμπουάν και η οδοντόκρεμα, μπορεί να προκαλέσει αλλεργικές αντιδράσεις σε ορισμένα άτομα. Μερικοί άνθρωποι εμφανίζουν ναυτία, μετεωρισμό και διάρροια μετά την έκθεσή τους σε αυτό, ενώ άλλοι εμφανίζουν εξάνθημα που μοιάζει με κνίδωση. Οι ηλικιωμένοι φαίνεται να είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς σε αυτές τις παρενέργειες.
Επιπλέον, επιβλαβείς χημικές ουσίες — συμπεριλαμβανομένου του πλαστικοποιητή φθαλικού άλατος — μπορεί να εκπλύνονται από τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία εμφιάλωσης πλαστικών. Ο φθαλικός εστέρας σχετίζεται με ορμονικές ανισορροπίες, αυξήσεις στις αλλεργίες και μειωμένη γονιμότητα. Ορισμένες μελέτες δείχνουν ότι μπορεί επίσης να συμβάλει στην ανάπτυξη της παχυσαρκίας και του καρκίνου του μαστού.
Περιβαλλοντική επίπτωση
Ενώ το PE μπορεί να βοηθήσει να γίνουν δυνατά πολλά χρήσιμα και ανθεκτικά προϊόντα, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις του απασχολούν πολλούς ειδικούς. Δεν βιοδιασπάται εύκολα και μπορεί να παραμείνει σε χωματερή για εκατοντάδες χρόνια. Περίπου το 20%-24% του συνόλου των χώρων υγειονομικής ταφής μόνο στις ΗΠΑ καταλαμβάνεται από πλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των προϊόντων πολυαιθυλενίου. Ωστόσο, η ανακύκλωση μπορεί να μειώσει αυτό το πρόβλημα, καθώς τα θραύσματα πολυαιθυλενίου μπορούν να λιώσουν και να επαναχρησιμοποιηθούν.
Επιπλέον, ένα αερόβιο βακτήριο που ονομάζεται Sphingomonas μπορεί να μειώσει σημαντικά τον χρόνο που χρειάζονται ορισμένες μορφές πολυαιθυλενίου για να διασπαστούν, αν και δεν χρησιμοποιείται ακόμη ευρέως. Οι προσπάθειες διατήρησης του περιβάλλοντος οδήγησαν επίσης στην ανάπτυξη βιοπλαστικών, με στόχο τη δημιουργία πολυαιθυλενίου από αιθανόλη από ζαχαροκάλαμο.