Polyethylene

Další názvy: polyetylen, polyethylen

Skóre škodlivosti: 3 (Neškodné chemické látky)

Co je to polyethylen a proč je tak důležitý

Polyethylen, známý také pod zkratkou PE, je jedním z nejrozšířenějších plastů na světě. Patří do skupiny termoplastických polymerů a tvoří ho dlouhé řetězce molekul ethylenu (systematický název: polyethen). Tento materiál najdeme téměř všude – od obalových fólií přes potrubí až po hračky. Díky svým vlastnostem, cenové dostupnosti a jednoduché výrobě se polyethylen stal základem moderního plastového průmyslu.

Chemicky se jedná o relativně jednoduchý uhlovodíkový polymer – to z něj činí stabilní, hydrofobní a chemicky odolný materiál. Anglický název polyethylene, jeho CAS číslo 9002-88-4 a široká škála technických variant přispívají k jeho všestrannému využití v každodenním životě i průmyslu.

Chemické vlastnosti polyethylenu

Polyethylen je polymer, který vzniká polymerací molekul ethenu (C₂H₄). Jeho chemický vzorec lze zapsat jako (C₂H₄)ₙ, kde „n" značí počet opakujících se jednotek. Existuje několik typů polyethylenu, přičemž mezi hlavní patří:

LDPE (nízkohustotní polyethylen)
HDPE (vysokohustotní polyethylen)
LLDPE (lineární nízkohustotní polyethylen)

Jednotlivé druhy se liší hustotou, mechanickými vlastnostmi a způsobem výroby. Obecně má polyethylen:

skupenství: pevné při pokojové teplotě
barvu: obvykle průsvitnou až bílou
zápach: bez zápachu
teplotu tání: přibližně 105–135 °C v závislosti na typu
nerozpustnost ve vodě i většině organických rozpouštědel při běžných teplotách

Díky naprosté nerozpustnosti ve vodě a vysoké chemické stabilitě se polyethylen nepřirozeně nerozkládá v životním prostředí, což má své výhody i nevýhody.

Využití a aplikace polyethylenu

Polyethylen hraje klíčovou roli v mnoha průmyslových odvětvích. Jeho nejběžnější využití najdeme ve výrobě:

obalových materiálů (sáčky, fólie, lahve)
potrubí a hadic
hraček
izolací kabelů
domácích potřeb (kbelíky, nádoby)
zdravotnických výrobků (injekční stříkačky, rukavice)
automobilových součástek

Nízkohustotní polyethylen (LDPE) je měkký a flexibilní, ideální na tašky nebo obaly potravin. Naopak HDPE je pevnější a odolnější – vhodný například pro tlakové potrubí nebo odpadkové koše. V kombinaci s dalšími materiály najdeme PE také v kosmetice či textilním průmyslu – například jako voděodolnou vrstvu či obal. Jak upozorňuje i článek na blogu Ferwer, polyethylen je i přes ekologické výzvy zatím nenahraditelný materiál pro řadu aplikací.

Přirozený výskyt a výroba

Polyethylen se v přírodě nevyskytuje – jedná se o lidsky vytvořený produkt. Základní surovinou pro jeho výrobu je ethen (ethylen), který vzniká termickým krakováním ropy nebo zemního plynu. Samotná syntéza probíhá polymerací ethylenu za vysokého tlaku a teploty (pro LDPE) nebo pomocí speciálních katalyzátorů (například Ziegler–Natta nebo Phillipsových katalyzátorů u HDPE a LLDPE).

Vývoj polymerace polyethylenu od 30. let 20. století znamenal revoluci v chemickém průmyslu. Dnes se vyrábí miliony tun polyethylenu ročně, přičemž stále probíhá výzkum za účelem zlepšení vlastností, výrobní účinnosti a ekologického dopadu.

Bezpečnost a ekologie

Co se týče přímého kontaktu polyethylenu s živými organismy, materiál je obecně považován za netoxický a biologicky inertní. Z tohoto důvodu se hojně používá i v potravinářství či medicíně. Při běžných teplotách neuvolňuje zdraví škodlivé látky. Riziko vzniká při spalování, kde mohou vznikat toxické plyny – proto je třeba s plastovým odpadem zacházet odpovědně.

Hlavním problémem polyethylenu z ekologického hlediska je jeho extrémně pomalý rozklad v přírodě. Jedná se o látku rezistentní vůči mikrobiálnímu rozkladu, což znamená, že se v prostředí kumuluje. To vedlo ke vzniku plastového odpadu v oceánech a na skládkách po celém světě.

Naštěstí existují i pozitivní trendy – recyklace HDPE a LDPE je dnes běžnou praxí, přičemž využití recyklovaného materiálu se postupně zvyšuje. Jak uvádí např. Evropská asociace výrobců plastů, recyklace polyethylenu je technicky dobře zvládnutelná, a z recyklátu se vyrábí celá škála nových výrobků.

Zajímavosti a souvislosti

Polyethylen byl poprvé syntetizován náhodou v roce 1933 v laboratořích firmy Imperial Chemical Industries ve Velké Británii. První praktické použití našel během druhé světové války jako izolace pro radarové kabely díky výborným dielektrickým vlastnostem. Po válce začala jeho masová výroba pro civilní použití.

Dnes se ročně vyrobí přes 100 milionů tun polyethylenu po celém světě, což z něj činí nejpoužívanější plast na planetě. V běžném životě se setkáváme s tímto materiálem denně – například v podobě pytlíků od pečiva, víček od lahví, obalů na kosmetiku nebo oblečení s voděodolnou membránou. Dokonce i bioplasty často obsahují deriváty polyethylenu nebo jeho alternativy, které mají podobné mechanické vlastnosti.

Shrnutí

Polyethylen je syntetický polymer, který díky své odolnosti, pružnosti a nízké ceně nachází široké uplatnění v průmyslu i domácnostech. Ačkoliv s jeho rostoucím množstvím souvisí environmentální otázky, zůstává klíčovým materiálem pro moderní společnost.

Vzhledem k jeho nenahraditelné funkci v balení, dopravě i medicíně hledají výzkumníci způsoby, jak využívat polyethylen udržitelněji – ať už pomocí recyklace, obnovitelných zdrojů nebo biodegradabilních variant.