Tworzywa sztuczne to jedne z najbardziej wszechobecnych i użytecznych materiałów we współczesnym życiu. Istnieje niesamowita różnorodność tworzyw sztucznych, ale wszystkie są polimerami małych węglowodorów lub molekułami węgla i wodoru. Plastik o największej objętości w Stanach Zjednoczonych i na świecie to polietylen.
Polietylen
Etylen to prosta cząsteczka składająca się z dwóch podwójnie związanych atomów węgla i czterech atomów wodoru. W temperaturze pokojowej jest gazem. Cząsteczki etylenu mogą być połączone chemicznie, od końca do końca, tworząc łańcuch lub polimer zwany polietylenem. W zależności od tego, ile monomerów etylenu jest połączonych, polietylen będzie miał niską, średnią lub wysoką masę cząsteczkową. Wielkość polimeru polietylenowego determinuje jego właściwości fizyczne oraz rodzaj produktów, w których może być stosowany.
Rodzaje polietylenu
Polietylen został po raz pierwszy użyty do izolacji kabli elektrycznych podczas II wojny światowej. Obecnie jego zastosowania są zróżnicowane i obejmują wszystko, od plastikowych toreb na zakupy po zabawki, pojemniki, zbiorniki na benzynę i powłoki. Masa cząsteczkowa polietylenu określa produkty, do których może być stosowany. Polietyleny o niskiej masie cząsteczkowej to ciecze stosowane jako smary. Polietyleny o średniej masie cząsteczkowej są woskowate. Polietyleny o wysokiej masie cząsteczkowej są plastycznymi ciałami stałymi, które mogą być bardzo twarde i mocne.
Surowiec do polietylenu
Jak praktycznie wszystkie tworzywa sztuczne, najczęstszym surowcem do produkcji polietylenu jest ropa naftowa. Po podgrzaniu w odpowiednich warunkach ropa naftowa uwalnia etylen jako gaz, który jest odzyskiwany i magazynowany. W odpowiednich warunkach przemysłowych cząsteczki etylenu reagują ze sobą, tworząc polietylen. Na początku polietylen jest ciepłą, lepką miazgą, a zanim stężeje jest przepychany przez małe dziurki i wyciąć nożem obrotowym tak, aby utworzyły solidne granulki o wielkości umiarkowanie dużych grad. Materiał ten jest następnie wysyłany do innych fabryk w celu topienia i wytłaczania do form w celu uformowania innych produktów.
Recykling polietylenu
Polietylen doskonale nadaje się do recyklingu i dlatego może być przyjazny dla środowiska. Jest to materiał termoplastyczny, który można przetapiać nieograniczoną ilość razy i przekształcać w różne produkty. Najpopularniejszą formą polietylenu używaną w gospodarstwie domowym jest HDPE lub polietylen o wysokiej gęstości i jest on używany do pojemników na żywność i produkty gospodarstwa domowego. W pełni nadaje się do recyklingu, a większość amerykańskich gospodarstw domowych ma dostęp do programów recyklingu tworzyw sztucznych. Alternatywnie, polietylen można spalać jako paliwo, dzięki czemu można całkowicie trzymać polietylen z dala od wysypisk śmieci.