ENCYKLOPEDIE PLASTŮ: VYSOKOTLAKÝ (NÍZKOHUSTOTNÍ) POLYETHYLEN (LDPE)

V seriálu Plastivěda jsme už do světa polyethylenů nakoukli. Tentokrát se zaměříme na vysokotlaký (nízkohustotní) polyethylen, který je označován zkratkou LDPE. Čím je tento plast specifický? Kde se s ním můžeme setkat? A co jeho třídění a recyklace?

Asi už jste slyšeli pojem igelit, který je hovorově používán pro označení LDPE fólií. Jedná se ale o zažitou nepřesnost, protože jako igelit byly označovány fólie, které byly vyrobeny z PVC.

Výroba a charakteristika vysokotlakého (nízkohustotního) polyethylenu (LDPE)

Pro výrobu se používá jako výchozí surovina ethylen (etén), který je zpracován chemickou reakcí polymerace. Právě stupeň polymerace má vliv na mechanicko-fyzikální vlastnosti produktů.

Výroba LDPE

Polymerace ethylenu probíhá při teplotách 150–200 °C a působení tlaku. Produktem výroby jsou čisté granule, odolné působení O₂ i UV záření.

Vysokotlaké polyethyleny mají méně pravidelnou strukturu, a proto i odlišné vlastnosti od nízkotlakých polyethylenů (HDPE). 

Vlastnosti LDPE  

Dlouhodobě odolá teplotám do 80 °C, krátkodobě zvládne působení teplot do 95 °C, je hořlavý. Za působení vyšších teplot je rozpustný v organických rozpouštědlech. Jeho mechanické vlastnosti zůstávají neměnné do – 40 °C.

LDPE odolává působení bezkyslíkatých kyselin, louhů a solí, zato není vůbec odolný proti působení aromat, chlorovaných uhlovodíků a tenzoaktivního prostředí.

Je semikrystalický, podle stupně hustoty je poddajný (může být až měkký), současně je houževnatý. Pokud ale hustota LDPE roste, pak má vyšší pevnost v tahu, je tvrdší a roste i tuhost.

Vysokotlaký polyethylen je netoxický a zdravotně nezávadný, současně je bez chuti, zápachu a neabsorbuje vodu.

Z LDPE se vyrábí například strečové fólie. (Zdroj: Facebook/Gujaratshopee.com)

Kde a jak používáme vysokotlaký (nízkohustotní) polyethylen (LDPE)?

LDPE slouží nejčastěji k výrobě plastových fólií – většinou jsou průhledné a měkké na dotek ve srovnání s HDPE fóliemi.
LDPE fólie mají podle způsobu výroby různorodé vlastnosti – mohou být smrštitelné, nebo mohou naopak vykazovat minimální smrštění. LDPE se hojně uplatňuje při výrobě vícevrstvých fólií.

Ve formě obalů se s nimi často setkáváme i v potravinářském průmyslu, např. ve formě smršťovacích fólií, v obchodech zase ve formě igelitových tašek.

Třídění a recyklace vysokotlakého (nízkohustotního) polyethylenu

LDPE lze třídit do sběrných nádob určených k třídění plastů nebo sběrných dvorů, přičemž lze tyto plasty při splnění obecně platných pravidel správného třídění odpadu recyklovat.

Recyklaci odpadů komplikuje kombinace více druhů materiálů (tzv. kompozitní materiály), překvapivě se jedná zejména o kombinaci různých druhů plastů, které mají různorodé vlastnosti, a je proto náročné je od sebe oddělit.

Jak probíhá recyklace LDPE fólií krok za krokem?

Samotné zpracování vytříděných folií začíná vážením jednotlivých balíků a jejich návozem ke vstupnímu dopravníku drtiče. Zde je zapsána hmotnost balíku a další identifikační údaje o vstupním materiálu. Z balíku jsou odstraněny vázací kovové dráty a balík je mechanicky rozvolněn.

Při dávkování fólie na dopravní pás drtiče probíhá další vizuální kontrola balíků, příp. Jsou průběžně odstraňovány materiály nevhodné ke zpracování (např. tvrdé plasty, nevhodné fólie– znečištěné, etiketované, neplastové předměty typu papír, guma, dřevo, kovy a další).

Vhodný materiál je pomocí dopravníku dopraven do drtiče a nadrcen na frakci přibližně 40 mm.

Proces zpracování fólie probíhá nejčastěji tzv. mokrou cestou, kdy nadrcený materiál prochází přes prací šnek a flotační vany. Zde je materiál mokrou cestou zbaven mechanických a lehkých chemických nečistot.

Po mokré předúpravě je fólie zbavena vody na požadovanou vlhkost a dopravními cestami dávkována do zásobního sila před vlastní tepelnou úpravou – tzv. extruzí.

Dopravník přepravuje a dávkuje ze zásobního sila materiál do extruderu, ve kterém je materiál roztaven na teplotu 180–200 °C, přičemž výkon extruderu může být až 700 kg zpracovaného materiálu/hod.

Po extruzi je tavenina čištěna na filtračním zařízení (filtru) a dávkována do peletizační hlavy – tzv. peletizéru, ve kterém dochází ke tvarování taveniny do finální podoby – pelet (regranulátu).

Z peletizéru je regranulát vytlačován do chladicí vodní lázně, následně odstředěn a pomocí pneumatické dopravy dávkován do sila.

Na silo je napojena technologie pro plnění skladových a přepravních obalů. Po naplnění jsou obaly řádně označeny pořadovým číslem s dalšími identifikačními údaji a recyklované LDPE fólie tak mohou posloužit k výrobě nových produktů.

V dalším díle Plastivědy se podíváme na plast, který také patří mezi polyethyleny – zaměříme se na HDPE.