Polyethylen ist eine Art von Polymer, das thermoplastisch ist, was bedeutet, dass es zu einer Flüssigkeit geschmolzen und wieder geformt werden kann, wenn es in einen festen Zustand zurückkehrt. Es wird chemisch aus Ethylen synthetisiert, einer Verbindung, die normalerweise aus Erdöl oder Erdgas hergestellt wird. Andere inoffizielle Namen für diese Verbindung umfassen Polyethylen oder Polyethylen; und es wird auch als PE abgekürzt. Es wird viel häufiger bei der Herstellung anderer Kunststoffverbindungen verwendet als in seiner reinen Form. Obwohl es eine Vielzahl von Anwendungen hat, kann es für Mensch und Umwelt schädlich sein.
Produktion und Verwendung
Von allen Kunststoffen, die für Industrie- und Handelsprodukte hergestellt werden, ist Polyethylen der am weitesten verbreitete. Allein im Jahr 280 wurden beispielsweise 2011 Millionen Tonnen davon produziert. Pro Jahr wird mehr als fünfmal so viel PE hergestellt wie ein eng verwandtes Compound, Polypropylen (PP). Die größte Verwendung für diese Polymere findet sich in Verpackungsmaterialien wie Folien und Schaumstoffen; und für Flaschen und andere Behälter, die in der Lebensmittel-, Medizin- und anderen Konsumgüterindustrie verwendet werden können.
Die Eigenschaften eines Kunststoffs können durch die Kombination mit verschiedenen Weichmachern angepasst werden, das sind Stoffe, die Kunststoffen zugesetzt werden, um sie haltbarer, flexibler und transparenter zu machen. Durch die Zugabe von Chrom/Silikat entsteht Polyethylen hoher Dichte (HDPE), das zur Herstellung robuster Produkte wie Müllcontainer verwendet wird. Durch die Kombination mit organischen Olefinverbindungen entsteht eine Art PE mit niedriger Dichte (LDPE), das für Lebensmittel- oder Einkaufstüten aus Kunststoff verwendet wird. Andere gängige Formen von Polyethylen sind ultrahochmolekulares PE (UHMWPE), das in kugelsicheren Westen und Kniegelenkersatz verwendet wird; und mitteldichtes PE (MDPE), das für Anwendungen in Gasrohrdruckfittings rissbeständig ist.
Kunststoffe auf Basis des PE-Moleküls sind weit verbreitet, da die Verbindung physikalische Eigenschaften aufweist, die in einer Reihe von Umgebungen als sicher und nützlich gelten. Zu diesen Merkmalen gehört die Tatsache, dass es über einen längeren Zeitraum biegsam bleibt, während es inert und unempfindlich gegen Beschädigungen durch die meisten Flüssigkeiten bleibt. Da seine Weichheit und Festigkeit leicht eingestellt werden können und es in vielen Farben gefärbt werden kann, wird es häufig in Konsumgütern von Lebensmittelverpackungen bis hin zu Shampooflaschen, Milchbehältern, Spielzeug und Einkaufstüten verwendet.
Mögliche Gefahren
Abhängig von den Verbindungen, mit denen es verbunden ist, variiert die Toxizität und Entflammbarkeit von PE erheblich. Es gibt insbesondere Bedenken hinsichtlich zweier Versionen der Verbindung, die beide häufig für medizinische und Verbraucherzwecke verwendet werden. Polyethylenglykol (PEG), das als Bindemittel für viele Medikamente fungiert und auch in Produkten wie Shampoo und Zahnpasta vorkommt, kann bei bestimmten Personen allergische Reaktionen hervorrufen. Manche Menschen leiden unter Übelkeit, Blähungen und Durchfall, nachdem sie damit in Berührung gekommen sind, während andere einen Nesselsucht-ähnlichen Hautausschlag bekommen. Ältere Menschen scheinen besonders anfällig für diese Nebenwirkungen zu sein.
Darüber hinaus können schädliche Chemikalien – einschließlich des Weichmachers Phthalat – aus Polyethylenterephthalat (PET) auslaugen, das in der Kunststoffabfüllindustrie weit verbreitet ist. Phthalat wird mit hormonellen Ungleichgewichten, vermehrten Allergien und verminderter Fruchtbarkeit in Verbindung gebracht. Einige Studien zeigen, dass es auch zur Entstehung von Fettleibigkeit und Brustkrebs beitragen kann.
Umweltbelastung
Während PE dazu beitragen kann, viele nützliche und langlebige Produkte zu ermöglichen, sind seine Umweltauswirkungen viele Experten beunruhigt. Es ist nicht leicht biologisch abbaubar und kann Hunderte von Jahren auf einer Mülldeponie verbleiben. Allein in den USA werden etwa 20 bis 24 % des gesamten Deponieraums von Kunststoffen, einschließlich Polyethylenprodukten, eingenommen. Recycling kann dieses Problem jedoch verringern, da PE-Schrott eingeschmolzen und wiederverwendet werden kann.
Darüber hinaus kann ein aerobes Bakterium namens Sphingomonas die Zeit, die einige Formen von PE zum Abbau benötigen, erheblich verkürzen, obwohl es noch nicht weit verbreitet ist. Umweltschutzbemühungen haben auch zur Entwicklung von Biokunststoffen geführt, mit dem Ziel, Polyethylen aus Ethanol aus Zuckerrohr herzustellen.