Polyetenharts är en typ av temoplast som vanligtvis används vid tillverkning av saker som plastpåsar, förpackningar, vissa slangar och maskindelar, och till och med ett antal leksaker. Det är en flexibel kemisk komposit som är relativt billig att tillverka och allmänt tillgänglig. ”Harts”-delen av namnet hänvisar mest till ämnets viskositet. Den består av komplexa kedjor av etenmonomerer, som är små molekyler som kombineras i upprepade mönster för att bilda större föreningar som kallas polymerer. Tillverkare och forskare värmer vanligtvis polymererna för att aktivera och manipulera dem, men vid rumstemperatur är de flesta fasta och kommer nästan alltid att behålla sin form. Vissa förekommer naturligt, men de flesta av de som används i kommersiella applikationer är resultatet av syntetisk tillverkning. Det finns många varianter, och de flesta kan återvinnas. Men inte alla samhällen har återvinningsprogram, och på de flesta ställen hamnar plast i alla fall på soptippar och på andra ställen i miljön. Plast i polyetenfamiljen bryts inte ned biologiskt, och ett antal miljöaktivister har uttryckt oro över den fortsatta tillverkningen av produkter som använder dessa material.
Förstå hartser i allmänhet
Ett harts, åtminstone inom vetenskapen, är vanligtvis en tjock vätska som består av komplexa polymerer. Trädsav är ett vanligt naturligt exempel. Vissa polyetener förekommer naturligt så här, vanligtvis som en biprodukt av att petroleum förbränns eller ansamlas och avdunstar. Vanligare är det dock att det skapas syntetiskt i ett laboratorium. Hartserna kan hällas i formar eller kombineras med andra material för att fixera sin form, sedan antingen värms eller kyls de för att bilda en fast substans.
Vid rumstemperatur tenderar de att vara mycket stabila och används ofta för mat och dryck av denna anledning. De flesta konsumenter ser aldrig plasten i sin hartsform. Kanske av denna anledning kallas det helt enkelt för ”polyeten” i de flesta fall.
Ur ett kemiskt perspektiv
Eten är ett kolväte som bär den kemiska formeln C2H4. Polyetenharts har formeln C2nH4n+2, där ”n” är antalet monomerer som kombinerats genom polymerisationsprocessen för att bilda denna kedja. Polymerisationsprocessen förvandlar eten till ett termoplastiskt harts.
Primära typer
Det finns två typer av harts, naturligt och syntetiskt. Naturligt harts är ett kolväte som utsöndras av växter och andra naturliga jordprocesser. Som namnet antyder tillverkas syntetiskt harts genom en process som kallas förestring. Det är en kemisk process som involverar en alkohol och en syra, som bildar en hydroxylförening som kallas ester. Både naturliga och syntetiska hartser är material med hög viskositet som kan härda vid en viss temperatur.
Variationer
Denna typ av harts har ett antal variationer, med namn som högdensitetspolyeten (HDPE), lågdensitetspolyeten (LDPE), mycket lågdensitetspolyeten (VLDPE) och så vidare, baserat på densitet och kristallinitet. På grund av dessa olika sammansättningar har detta harts många användningsområden i hemmet och i olika industrier. Under tillverkningsprocessen injiceras hartset i maskiner med specifika tryck- och temperaturinställningar. Hartsets härdningsegenskaper hjälper till att ställa in råmaterialet efter behov.
Återvinning och miljöfrågor
PE, förkortningen för polyeten, är normalt märkt för att indikera att plastförpackningar eller en plastprodukt tillverkats av ett harts. Den har också de tre piltecknen som indikerar att den kan återvinnas. De flesta polyetenprodukter som tillverkas runt om i världen hamnar dock i havet eller på deponier. Med mer än 60 miljoner ton av materialet som produceras årligen över hela världen, har användningen av polyetenharts blivit en allvarlig miljöfråga.
Studier genomförs i många delar av världen för att producera biologiskt nedbrytbart polyetenharts för att övervinna miljöproblemet. När det gäller polyetenanvändning har nyligen genomförd medicinsk forskning visat på möjligheten att använda HDPE för att skapa implantat för ansiktsdeformiteter. Tvärbindning av ultrahögmolekylär polyeten (UHMWPE) anses också förbättra problemet med slitage på nuvarande totala ledersättningsanordningar.