Polyethen - begleitet unseren Alltag
Polyethen (Polyethylen); PE - ist ein Thermoplast, der durch radikalische Polymerisation von Ethen mit Hilfe eines Katalysators aus Ethen synthetisiert wird (daher auch der Name) und unseren Alltag begleitet.
Es gibt das zähe und dehnbare PE-LD (Low Density), die weiche Variante mit einer etwas geringeren Dichte (daher der Name) und PE-HD (High Density), die härtere Variante. Beide Sorten haben eine geringere Dichte als Wasser und zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie gegenüber Chemikalien sehr stabil sind. Polyethen ist das wichtigste Polymerisat.
Struktur / Eigenschaften
Polyethen besteht aus extrem langen Kohlenwasserstoffketten (mit Einfachbindungen), die wie Spaghetti über- und untereinander liegen. Ohne zugesetzte Farbpigmente ist Polyethen durchscheinend, aber nicht völlig durchsichtig. Es sei denn, das Material wird zu einer sehr dünnen Folie verarbeitet. PE ist geschmacksfrei, geruchlos, physiologisch unbedenklich und für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet.
Wieso besitzt PE-HD eine höhere Dichte als PE-LD?
Bedingt durch das Herstellungsverfahren besitzt PE-HD längere weniger verzweigte Polymerketten, die sich einfacher zusammenlagern. Es entstehen also weniger Hohlräume. Im Vergelich zu PE-LD besitzt also PE-HD eine größere mittlere Molekülmasse pro Volumen.
Übrigens:
Durch die parallele Zusammenlagerung der Polymerketten wirken die van-der-Waals-Kräfte auch stärker, wodurch große Bereiche von hohem Kristallisationsgrad entstehen. Daher ist PE-HD auch weniger Lichtdurchlässig und besitzt einen höheren Schmelzpunkt.
Identifikation
PE schwimmt auf dem Wasser, brennt mit bläulich-gelber Flamme und tropft brennend ab. Bei der Schwelprobe schmilzt PE zu einer klaren Masse und produziert dann weiße Dämpfe. Reaktion der Dämpfe: neutral.
Synthese (vereinfacht)
Verwendung
Polyethen, neben Polyvinylchlorid der am häufigsten hergestellte Kunststoff, begegnet uns im Alltag z.B. in Form von Plastiktüten, Gefrierbeuteln, Haushaltsfolie, Schläuche, Eimern, Wäschekörben, Getränkekisten und Mülltonnen. Auch unsere im Unterricht benutzten Spritzflaschen bestehen aus PE.
Eine "Plastiktüte" aus PE-LD Mülltonnen aus PE-HD
PE-Tüten aus nachwachsenden Rohstoffen?
Auf der Tüte von Kaiser´s steht: Tragetasche, hergestellt aus Zuckerrohr. Kaiser´s wirbt auch damit, dass diese Tüten biologisch abbaubar seien (s. Pressemitteilung der Deutschen Umwelthilfe, vom 8.2.13).
Der Ausgangsstoff für die Synthese von Polyethen ist Ethen, welches wiederum aus Erdöl hergestellt wird. Ethen kann aber auch aus Zucker bzw. dem Stärkeanteil von Pflanzen durch Gärung hergestellt werden. Der hierbei anfallende Alkohol (Ethanol) wird dehydratisiert: Es entsteht Ethen und Wasser.
Für eine vernünftige Gegenüberstellung der Verfahrensweisen im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit bzw. Ökobilanz müssten viele Fakten berücksichtigt werden (z.B. Stickstoffdüngung der Pflanzen, CO2-Emission bei der Gärung, Transportkosten uvm.). Sicher ist jedoch eins: PE zählt nicht zu den biologisch abbaubaren Kunststoffen.
