Полиэтилен: что это такое и как он используется
Полиэтилен — это один из самых распространенных полимеров, который находит широкое применение в различных отраслях. Он относится к группе термопластов, что означает, что его можно нагревать до жидкого состояния и затем формировать в различные изделия. Основным сырьем для производства полиэтилена является этилен, который, в свою очередь, получают из нефти или природного газа. Полиэтилен также известен под сокращением PE и используется в производстве множества пластиковых компаундов.
Полиэтилен является наиболее распространенным пластиком, производимым для промышленных и коммерческих нужд. В 2011 году было произведено около 280 миллионов метрических тонн этого материала, что в пять раз превышает объем производства полипропилена, его близкого родственника. Полиэтилен находит применение в упаковочных материалах, таких как пленки и пенопласт, а также в производстве бутылок и контейнеров, используемых в пищевой, медицинской и других отраслях.
Виды полиэтилена и их применение
Существует несколько видов полиэтилена, каждый из которых обладает уникальными свойствами и применяется в различных сферах. Например, полиэтилен высокой плотности (HDPE) используется для производства прочных изделий, таких как мусорные контейнеры. Полиэтилен низкой плотности (LDPE) часто используется для изготовления пакетов для покупок. Также существуют полиэтилены со сверхвысокой молекулярной массой (UHMWPE), которые применяются в производстве пуленепробиваемых жилетов и медицинских имплантатов, а также полиэтилен средней плотности (MDPE), который используется в фитингах для газовых труб.
Физические свойства и характеристики полиэтилена
Одной из причин популярности полиэтилена является его способность изменять физические характеристики в зависимости от добавляемых пластификаторов. Эти вещества делают полиэтилен более гибким, прочным и прозрачным. Например, добавление хрома или диоксида кремния позволяет получить полиэтилен высокой плотности, а сочетание с органическими соединениями — полиэтилен низкой плотности.
Полиэтилен обладает рядом физических свойств, которые делают его безопасным и полезным в различных средах. Он остается гибким на протяжении длительного времени и не подвержен повреждениям большинством жидкостей. Кроме того, его можно легко окрашивать, что делает его идеальным для использования в потребительских товарах, таких как упаковка для продуктов, бутылки для шампуня, контейнеры для молока и игрушки.
Проблемы, связанные с полиэтиленом
Однако, несмотря на свои преимущества, полиэтилен также вызывает опасения в отношении здоровья человека и окружающей среды. Например, полиэтиленгликоль (ПЭГ), который используется в медицинских и потребительских продуктах, может вызывать аллергические реакции у некоторых людей. Симптомы могут варьироваться от тошноты и метеоризма до кожных высыпаний. Пожилые люди, как правило, более подвержены этим побочным эффектам.
Кроме того, некоторые виды полиэтилена, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), могут выделять вредные химические вещества, включая фталаты, которые связаны с гормональными нарушениями и снижением фертильности. Исследования показывают, что фталаты могут также способствовать развитию ожирения и рака молочной железы.
Экологические аспекты полиэтилена
Экологические проблемы, связанные с полиэтиленом, также вызывают серьезные опасения. Этот материал не разлагается в природе и может оставаться на свалках сотни лет. В США около 20-24% всех отходов на свалках составляют пластиковые изделия, включая полиэтилен. Однако переработка может помочь уменьшить эту проблему, так как полиэтилен можно переплавить и использовать повторно.
Существуют также исследования, направленные на использование аэробных бактерий, таких как Sphingomonas, которые могут значительно сократить время разложения некоторых форм полиэтилена. Эти бактерии еще не получили широкого распространения, но их потенциал в борьбе с пластиковыми отходами вызывает интерес у ученых. Кроме того, разрабатываются биопластики, которые могут быть произведены из этанола, полученного из сахарного тростника, что может стать альтернативой традиционному полиэтилену.
