Polyeteenihartsi on eräänlainen muovityyppi, jota käytetään yleisesti muovisten ostoskassien, pakkausten, tiettyjen letkujen ja koneen osien sekä jopa useiden lelujen valmistuksessa. Se on joustava kemiallinen komposiitti, joka on suhteellisen halpa valmistaa ja joka on laajalti saatavilla. Nimen “hartsi” -osa viittaa lähinnä aineen viskositeettiin. Se koostuu eteenimonomeerien monimutkaisista ketjuista, jotka ovat pieniä molekyylejä, jotka yhdistyvät toistuvissa kuvioissa muodostaen suurempia yhdisteitä, jotka tunnetaan polymeereinä. Valmistajat ja tutkijat tyypillisesti lämmittävät polymeerejä niiden aktivoimiseksi ja käsittelemiseksi, vaikka useimmat ovat huoneenlämmössä kiinteitä ja säilyttävät melkein aina muotonsa. Jotkut esiintyvät luonnossa, mutta suurin osa kaupallisissa sovelluksissa käytetyistä on synteettisen valmistuksen tulosta. Muunnelmia on monia, ja suurin osa niistä voidaan kierrättää. Kaikilla yhteisöillä ei kuitenkaan ole kierrätysohjelmia, ja useimmissa tapauksissa muovit päätyvät joka tapauksessa kaatopaikoille ja muualle ympäristöön. Polyeteeniperheen muovit eivät hajoa biologisesti, ja monet ympäristöaktivistit ovat ilmaisseet huolensa näitä materiaaleja käyttävien tuotteiden jatkuvasta valmistuksesta.
Hartsien ymmärtäminen yleensä
Hartsi, ainakin tieteessä, on yleensä paksu neste, joka koostuu monimutkaisista polymeereistä. Puumahla on yleinen luonnollinen esimerkki. Jotkut polyetyleenit esiintyvät luonnossa näin, tyypillisesti öljyn polttamisen tai keräämisen ja haihtumisen sivutuotteena. Yleisemmin se luodaan kuitenkin synteettisesti laboratoriossa. Hartsit voidaan kaataa muotteihin tai yhdistää muihin materiaaleihin muodon vahvistamiseksi, sitten ne joko lämmitetään tai jäähdytetään kiinteän aineen muodostamiseksi.
Huoneenlämpötilassa ne ovat yleensä erittäin vakaita, ja siksi niitä käytetään usein elintarvikkeisiin ja juomiin. Useimmat kuluttajat eivät koskaan näe muovia hartsimuodossaan. Ehkä tästä syystä sitä kutsutaan yksinkertaisesti “polyeteeniksi” useimmissa olosuhteissa.
Kemiallisesta näkökulmasta
Eteeni on hiilivety, jonka kemiallinen kaava on C2H4. Polyeteenihartsilla on kaava C2nH4n+2, jossa “n” on monomeerien lukumäärä, jotka yhdistettiin polymerointiprosessin aikana tämän ketjun muodostamiseksi. Polymerointiprosessi muuttaa etyleenin termoplastiseksi hartsiksi.
Ensisijaiset tyypit
On olemassa kahdenlaisia hartseja, luonnollisia ja synteettisiä. Luonnonhartsi on hiilivety, jota erittävät kasvit ja muut luonnolliset maaprosessit. Kuten nimikin osoittaa, synteettinen hartsi valmistetaan esteröintimenetelmällä. Se on kemiallinen prosessi, johon liittyy alkoholi ja happo, jotka muodostavat esteriksi kutsutun hydroksyyliyhdisteen. Sekä luonnolliset että synteettiset hartsit ovat korkean viskositeetin omaavia materiaaleja, jotka kykenevät kovettumaan tietyssä lämpötilassa.
Muunnelmia
Tällaisella hartsilla on useita muunnelmia, nimillä kuten tiheyspolyeteeni (HDPE), pienitiheyksinen polyeteeni (LDPE), erittäin pienitiheyksinen polyeteeni (VLDPE) ja niin edelleen, tiheyden ja kiteisyyden perusteella. Näiden eri koostumusten vuoksi tällä hartsilla on lukuisia käyttötarkoituksia kotona ja eri teollisuudenaloilla. Valmistusprosessin aikana hartsi ruiskutetaan koneisiin, joissa on erityiset paine- ja lämpötila -asetukset. Hartsin kovettumisominaisuus auttaa asettamaan raaka -aineen tarpeen mukaan.
Kierrätys ja ympäristöasiat
PE, lyhenne polyeteenistä, on yleensä merkitty osoittamaan, että muovipakkaukset tai muovituotteet on valmistettu hartsista. Siinä on myös kolme nuolimerkkiä, jotka osoittavat, että se voidaan kierrättää. Suurin osa ympäri maailmaa valmistetuista polyeteenituotteista päätyy kuitenkin valtamereen tai kaatopaikoille. Koska yli 60 miljoonaa tonnia materiaalia tuotetaan vuosittain ympäri maailmaa, polyeteenihartsin käytöstä on tullut vakava ympäristöongelma.
Monissa osissa maailmaa tehdään tutkimuksia biohajoavan polyeteenihartsin valmistamiseksi ympäristöongelmien ratkaisemiseksi. Mitä tulee polyeteenin käyttöön, viimeaikaiset lääketieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet mahdollisuuden käyttää HDPE: tä implanttien luomiseen kasvojen epämuodostumia varten. Erittäin suurimolekyylisen polyeteenin (UHMWPE) silloittamista harkitaan myös parantamaan nykyisten nivelenvaihtolaitteiden kulumisongelmaa.