Choć potocznie przyjęło się używać terminu plastik, w rzeczywistości to tworzywo sztuczne istnieje w bardzo wielu odmianach, różniących się w znaczny sposób od siebie. Zasadniczo wyróżnić możemy siedem rodzajów tworzyw sztucznych, które uznajemy za plastik. Każde z nich powinno być oznaczone w odpowiedni sposób, poprzez umieszczenie symbolu trójkącika z cyfrą w środku lub skrótem literowym, określającym dane tworzywo. Ową siódemkę stanowią PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS oraz inne tworzywa, ujęte zbiorczo pod kategorią numer 7. Wśród tych, które interesują nas najbardziej, znajduje się oznaczony numerem 2 HDPE oraz numer 4, czyli LDPE.
HDPE – polietylen wysokiej gęstości
HDPE to wysokiej gęstości polietylen, którego używamy do produkcji wielu opakowań i produktów.
HDPE to polietylen cechujący się wysoką gęstością, na co wskazuje już jego nazwa – symbol HD to skrót od High Density, co oznacza “wysoka gęstość”. Ten, naturalnie mleczny, polimer wykazuje ogromną trwałość i stosowany jest przede wszystkim do produkcji pojemników do przechowywania żywności np. butelek na mleko. Można znaleźć go także w foliach spożywczych, co wynika z faktu, iż tworzywo to uznawane jest za jedno z najbezpieczniejszych dla człowieka. Swoje zastosowanie znajduje również w przemyśle chemicznym, produkcji zbiorników do przechowywania wody np. basenów, ale także desek do krojenia.
HDPE wykazuje dużą odpornością na pęknięcia naprężeniowe i uderzenia – wykonane z niego produkty są trwałe i pozwalają na wielokrotne użytkowanie. Polietylen jest również odporny na wilgoć, chemikalia i wykazuje stosunkowo niski poziom sztywności. Dodatkowo charakteryzuje go trwałość w kontekście niskich temperatur – nawet do – 40 °C , co pozwala na stosowanie go w przemyśle spożywczym – np. w chłodniach. Tworzywo to jest także bardzo odporne na zmiany temperatur, dlatego jest wykorzystywane do składowania w nim żywności – np. warzyw. Przede wszystkim jednak umożliwia pakowanie i przechowywanie w nim produktów spożywczych, bez negatywnych skutków dla zdrowia ludzi. Widząc symbol HDPE na opakowaniu możemy więc mieć pewność, że przechowywanie w nim żywności nie odbije się negatywnie na naszym zdrowiu.
LDPE – polietylen o niskiej gęstości cząsteczek
Zarówno HDPE, jak i LDPE to to samo tworzywo – polietylen. W obu przypadkach mamy do czynienia z termoplastikami, które powstały w procesie polimeryzacji etylenu – stąd ich nazwa. Istnieją jednak zasadnicze różnice pomiędzy HDPE i LDPE, wynikające przede wszystkim z procesu wytwarzania obu tych plastików. Podstawowa różnica polega na rozbieżności ciśnienia, co wpłynęło na inne ułożenie cząstek, a tym samym ich gęstość. LDPE to Low Density Poliethylene, czyli polietylen o niskiej gęstości cząsteczek, podczas gdy w przypadku HDPE mamy do czynienia z polietylenem o wysokiej gęstości (High Density Poliethylene).
Co ciekawe, sam polietylen został wynaleziony przypadkowo – w 1898 roku dokonał tego niemiecki chemik, Hans von Pechmann. Dopiero kilkadziesiąt lat później jednak został on poddany syntezie i rozpoczęła się produkcja na skalę przemysłową nie tylko samego tworzywa, ale też wykonanych z niego rzeczy. Jednym z pierwszych produktów, który został wykonany z polietylenu i trafił do masowej sprzedaży, było popularne na całym świecie hula hop.
LDPE zazwyczaj wykorzystywany jest do produkowania folii – w tym takiej, która jest przeznaczona do pakowania żywności. Ponadto właśnie to tworzywo znajduje się w workach i reklamówkach, a także w plastikowych torbach. https://plastan.pl/9-kosmetyki-butelki Szacuje się, że LDPE jest bezpiecznym tworzywem, które można wykorzystywać ponownie – należy jedynie unikać wystawiania go na działanie bardzo dużych temperatur. Istnieje także możliwość recyklingu LDPE, jednak jest on o tyle trudny, że rzadko kiedy torby i siatki foliowe wykonane z tego tworzywa zbierane są w sposób selektywny, co uniemożliwia procedurę recyklingu. Tworzywo LDPE stanowi podstawowy budulec takich produktów, jak woreczki strunowe, mocne reklamówki foliowe czy też worki na gruz. Ponadto wykorzystywany jest jako izolacja kabli oraz znajduje zastosowanie w produkcji kubków na napoje. LDPE również znajduje zastosowanie w produkcji opakowań na żywność, a także wykorzystywany jest w przemyśle farmaceutycznym. Nic nie stoi na przeszkodzie, by opakowanie wykonane z tego tworzywa użytkować ponownie – zwłaszcza, że jest ono uznawane za całkowicie obojętne fizjologicznie.
Jak już wspomniano, przede wszystkim różnica między HDPE i LDPE dotyczy gęstości cząsteczek etylenu w danym termoplastiku. Wydawać by się mogło, że różnica w gęstości materiału jest bardzo duża, tymczasem gęstość LDPE to 0,92 g/cm3, podczas gdy HDPE to tworzywo o gęstości 0,96 g/cm3. Ponadto folia wykonana z LDPE charakteryzuje się tym, że jest miękka, błyszcząca i łatwo się kształtuje, podczas gdy folia wykonana z HDPE będzie przede wszystkim szeleszcząca. Ponadto polietylen o niskiej gęstości, czyli LDPE wykazuje małą odporności duża rozciągliwość, podczas gdy HDPE zachowuje się odwrotnie – materiał jest bardziej odporny, a tym samym mało rozciągliwy.
Co ważne, podobnie jak PP (polipropylen), HPDE jest uznawane za jedno z najbezpieczniejszych dla człowieka tworzyw sztucznych. Ponadto HDPE Nadaje się ponadto do ponownego użytku. https://plastan.pl/
PP – polipropylen
Symbol PP zlokalizowany na pojemnikach plastikowych oznacza nic innego, jak polipropylen. Tworzywo to uznawane jest za obojętne fizjologicznie, jeśli nie będzie podgrzewane zanadto – wówczas ulegnie szybkiemu rozkładowi. Materiał jest stosowany do wytwarzania opakowań na żywność – przede wszystkim w produkcji zakrętek do butelek, kubeczków na jogurty czy pojemników na margarynę. Świetnie sprawdza się także do zgrzewania. W wyprodukowanych z polipropylenu pudełkach możesz więc bez problemu przechowywać żywność – tworzywo jest jednym z najbezpieczniejszych dla zdrowia człowieka sztucznych materiałów.
Polipropylen to niezwykle trwały materiał, którego zakres odporności na temperaturę wynosi od -20 °C do 60 °C, co pozwala na jego szerokie zastosowanie w przemyśle opakowań. W krótkim czasie może być poddawany także temperaturze do 140 °C , lecz jest znacznie mniej odporny na temperatury ujemne. Zastosowanie znajduje nie tylko w branży opakowań na żywność, ale także w produkcji tekstyliów, sprzętu laboratoryjnego, a nawet części samochodowych – z uwagi na swoją niezwykłą odporność na czynniki zewnętrzne, w tym rozpuszczalniki chemiczne, kwasy i zasady. W porównaniu do prezentowanego wcześniej tworzywa HDPE cechuje się większym poziomem twardości i sztywności.
PET
PET jest tworzywem sztucznym należącym do termoplastycznych poliestrów o wysokiej wytrzymałości mechanicznej oraz wysokiej stabilności wymiarowej. Odkryty został w latach 50-tych. Na początku stosowany był on tylko do wyrobu cienkich folii, w późniejszym okresie został on zmodyfikowany i wzmocniony poprzez dodatek włókna szklanego. Na początku lat 70-tych w procesie produkcji PET zastosowano nowe technologie umożliwiające uzyskanie produktu przypominającego z wyglądu szkło, lecz znacznie od niego lżejszego i nietłukącego. Zapoczątkowało to szerokie wykorzystanie tego tworzywa jako materiału opakowaniowego zastępując nim opakowania szklane.
Początki PET to rok 1941, kiedy to związek został użyty do produkcji włókien syntetycznych przez British Calico Printers. Firma sukcesywnie sprzedawała patent na tworzywo wielu innym producentom, przez co jego popularność zaczęła wzrastać.
Już w latach sześćdziesiątych wykorzystywano PET do produkcji folii używanych w przemyśle fotograficznym, także w wytwarzaniu zyskujących na popularności kaset video, kliszach rentgenowskich oraz do materiałów przeznaczonych do pakowania.
Początek prawdziwej ekspansji PET zanotował przy wykorzystaniu go w produkcji butelek, co miało miejsce w latach siedemdziesiątych i po dziś dzień jest to najbardziej popularny sposób wykorzystania politereftalanu etylenu. Na terenie Polski butelki PET pojawiły się na przełomie roku 1989 i 1990 i do teraz, rzecz jasna, cieszą się zadowoleniem wśród producentów i użytkowników.
Wieloletnia popularność PET https://plastan.pl/293-butelki-pet w produkcji jest efektem dobrych właściwości fizycznych tworzywa, które pozwala na wszechstronne jego zastosowanie. Politereftalan etylenu jest materiałem o dużej twardości i sztywności oraz odporności chemicznej.
Wykazuje również odporność na pełzanie oraz bardzo dużą udarność przy stabilności w szerokim zakresie temperatur. Jest to materiał bez problemu poddający się obróbce i zachowujący dużą stabilność kształtów. PET cechuje mała chłonność wody oraz dobra odporność na czynniki atmosferyczne i korozję. Tworzywo posiada dobre właściwości dielektryczne.
Odporne jest na działanie alkoholi, tłuszczów, smarów i paliw. Posiada dużą wytrzymałość mechaniczną i cieplną. PET został dopuszczony do kontaktu z żywnością dzięki brakowi szkodliwych substancji małocząsteczkowych i obojętności fizjologicznej.
Dzięki temu gwarantuje on bezpieczeństwo przechowywanym produktom spożywczym. Poza czystym tworzywem PET istnieją również gatunki specjalne, takie jak PET TX (wzbogacony środkiem smarnym) oraz PET GF-30 (wzbogacony włóknem szklanym), co znacznie poszerza użycie tworzywa PET w różnych gałęziach przemysłu.
Badania nad szkodliwością PET są prowadzone przez naukowców na całym świecie. Sprawa tyczy się przede wszystkim wykorzystaniu opakowań PET w przemyśle spożywczym. Tego rodzaju opakowania opanowały już cały świat. Wiąże się to oczywiście z niskimi kosztami produkcji tworzywa PET oraz poręcznością samych butelek i opakowań.
Naukowcy udowodnili, że cząstki antymonu znajdujące się w butelkach PET mogą przedostawać się do wody, jednakże szkodliwość na organizm człowieka szacuje się na 1%. Faktem jest, iż tworzywa syntetyczne mogą mieć negatywne skutki na zdrowie ludzi.
O wiele większym zagrożeniem jest natomiast fakt zanieczyszczeń powodowanych przez użytkowników opakowań PET. Pomino iż tworzywo PET doskonale nadaje się do recyklingu, kultura przetwarzania nie jest jeszcze na tyle wdrożona, by udało się odzyskać większy procent materiału.
Choć PET nie wykazuje szkodliwości przez emisję szkodliwych substancji, to znacznie zaśmieca kulę ziemską, a problem jest międzynarodowy, gdyż opakowania PET wykorzystywane są na całym świecie.
Problem z PET polega również na fakcie, iż nie podlega on biodegradacji, co może mieć negatywne działania na środowisko. Naukowcy nieustannie prowadzą badania nad bakteriami i organizmami, które będą zdolne biodegradować tworzywo PET.
Zalety produktów wytwarzanych z tworzywa PET, to przede wszystkim cechy tej substancji. Daje się ona łatwo formować, co wpływa na korzystny kształt i wygląd końcowy.
Wysoka wytrzymałość, mała gęstość tworzywa oraz wygoda użytkowania, to nieprzecenione zalety produktów z PET. Materiał ten posiada również swoje wady. W wysokich temperaturach PET traci właściwości mechaniczne. Recykling PET może obywać się wyłącznie przez przetapianie, a samo tworzywa nie jest ulega biodegradacji.
Pozytywne właściwości PET oraz niski koszt otrzymywania tworzywa wpływają na szerokie zastosowanie tego materiału. PET wykorzystywany jest przede wszystkim w produkcji opakowań w przemyśle żywieniowym (butelki plastikowe do napojów, słoiki i inne). Tworzywo wykorzystuje się również w przemyśle maszynowym i samochodowym wytwarzając części układu paliwowego, elementy klimatyzacji.
W przemyśle elektrotechnicznym, elektromaszynowym, elektronice oraz produkcji artykułów gospodarstwa domowego wykonuje się z tworzywa PET precyzyjne łożyska, dźwignie, krzywki, koła zębate, obudowy o określonych funkcjach mechanicznych i elektrycznych, np. w maszynach biurowych, komputerach, monitorach, drukarkach, urządzeniach kuchennych, pokrywach lamp, akcesoriach fotograficznych, a także gniazdach, wtyczkach i korpusach kondensatorów.
Również w produkcji sprzętu sportowego PET znajduje swoje zastosowanie. To z tego tworzywa wykonuje się np. wiązania narciarskie, czy osprzęt żeglarski. Tworzywo PET po recyklingu nadaje się również do produkcji bluz polarowych.
PET zalecany jest przede wszystkim do zastosowań, w których niedopuszczalne są zmiany wymiarów spowodowane absorpcją wilgoci oraz wysoką temperaturą. Do najważniejszych dziedzin zastosowania PET-u należą: przemysł maszynowy, samochodowy, elektrotechniczny, elektromaszynowy, elektronika i artykuły gospodarstwa domowego. Sektor urządzeń elektrycznych i elektronicznych obejmuje precyzyjne łożyska, dźwignie, krzywki, koła zębate (konkuruje z PA i POM), obudowy o określonych funkcjach mechanicznych i elektrycznych, np. maszyny biurowe, komputery, monitory, drukarki, urządzenia kuchenne, pokrywy lamp, akcesoria fotograficzne, a także gniazda, wtyczki i korpusy kondensatorów (odporność na prądy pełzające). Przemysł samochodowy obejmuje takie wyroby, jak np. części układu paliwowego (pompa paliwowa, filtry, układ hamulcowy), elementy klimatyzacji. Z PET-u produkuje się także sprzęt sportowy, np. wiązania narciarskie, osprzęt żeglarski (duża wytrzymałość w zmiennych warunkach) i inne.
