Polüetüleenvaik on teatud tüüpi moplast, mida kasutatakse tavaliselt selliste asjade valmistamisel nagu plastikust ostukotid, pakendid, teatud torud ja masinaosad ning isegi mitmed mänguasjad. See on paindlik keemiline komposiit, mille tootmine on suhteliselt odav ja laialdaselt kättesaadav. Nimetuse “vaigu” osa viitab enamasti aine viskoossusele. See koosneb keerukatest etüleenmonomeeride ahelatest, mis on väikesed molekulid, mis ühinevad korduvates mustrites, moodustades suuremaid ühendeid, mida nimetatakse polümeerideks. Tootjad ja teadlased soojendavad polümeere tavaliselt nende aktiveerimiseks ja manipuleerimiseks, kuigi toatemperatuuril on enamik neist tahked ja säilitavad peaaegu alati oma kuju. Mõned neist esinevad looduslikult, kuid enamik neist, mida kasutatakse kommertsrakendustes, on sünteetilise tootmise tulemus. Variatsioone on palju ja enamikku neist saab taaskasutada. Kõigil kogukondadel pole aga ringlussevõtu programme ja enamikus kohtades satuvad plastid prügilatesse ja mujale keskkonda. Polüetüleeni perekonda kuuluvad plastid ei lagune ja mitmed keskkonnaaktivistid on väljendanud muret neid materjale kasutavate toodete jätkuva tootmise pärast.
Vaikude mõistmine üldiselt
Vaik, vähemalt teaduses, on tavaliselt paks vedelik, mis koosneb keerukatest polümeeridest. Puumahl on tavaline looduslik näide. Mõned polüetüleenid tekivad niimoodi looduslikult, tavaliselt nafta põletamise või kogunemise ja aurustumise kõrvalsaadusena. Enamasti luuakse see aga sünteetiliselt laboris. Vaigud võib vormi kinnitamiseks valada vormidesse või kombineerida teiste materjalidega, seejärel neid kas kuumutada või jahutada, et moodustuks tahke aine.
Toatemperatuuril kipuvad need olema väga stabiilsed ning seetõttu kasutatakse neid sageli toitude ja jookide valmistamiseks. Enamik tarbijaid ei näe plastikut selle vaigu kujul. Võib-olla sel põhjusel nimetatakse seda enamikul juhtudel lihtsalt “polüetüleeniks”.
Keemia vaatenurgast
Etüleen on süsivesinik, mille keemiline valem on C2H4. Polüetüleenvaigul on valem C2nH4n+2, kus “n” on monomeeride arv, mis polümerisatsiooniprotsessi käigus ühinesid selle ahela moodustamiseks. Polümerisatsiooniprotsess muudab etüleeni termoplastiliseks vaiguks.
Peamised tüübid
Vaike on kahte tüüpi, looduslikud ja sünteetilised. Looduslik vaik on süsivesinik, mida eritavad taimed ja muud looduslikud maaprotsessid. Nagu nimigi tähistab, valmistatakse sünteetilist vaiku protsessi, mida nimetatakse esterdamiseks. See on keemiline protsess, mis hõlmab alkoholi ja hapet, mis moodustavad hüdroksüülühendi, mida nimetatakse estriks. Nii looduslikud kui ka sünteetilised vaigud on kõrge viskoossusega materjalid, mis on võimelised teatud temperatuuril kõvenema.
Variatsioonid
Seda tüüpi vaigul on tiheduse ja kristallilisuse põhjal mitmeid variatsioone, mille nimetused on näiteks suure tihedusega polüetüleen (HDPE), madala tihedusega polüetüleen (LDPE), väga madala tihedusega polüetüleen (VLDPE) ja nii edasi. Nende erinevate koostiste tõttu on sellel vaigul arvukalt kasutusviise nii kodus kui ka erinevates tööstusharudes. Tootmisprotsessi käigus süstitakse vaiku kindla rõhu ja temperatuuri seadistustega masinatesse. Vaigu kõvenemisomadus aitab toorainet vastavalt vajadusele sättida.
Ringlussevõtt ja keskkonnaprobleemid
PE, polüetüleeni lühend, tähistab tavaliselt seda, et plastpakend või plasttoode on valmistatud vaigust. Sellel on ka kolm noolemärki, mis näitavad, et seda saab taaskasutada. Enamik maailmas toodetud polüetüleentoodetest satub aga ookeani või prügilasse. Kuna maailmas toodetakse aastas üle 60 miljoni tonni materjali, on polüetüleenvaigu kasutamine muutunud tõsiseks keskkonnaprobleemiks.
Mitmel pool maailmas tehakse uuringuid biolaguneva polüetüleenvaigu tootmiseks, et lahendada keskkonnaprobleem. Polüetüleeni kasutamise osas on hiljutised meditsiiniuuringud näidanud võimalust kasutada HDPE-d näo deformatsioonide implantaatide loomiseks. Kaalutakse ka ülikõrgmolekulaarse polüetüleeni (UHMWPE) ristsidumist, et parandada praeguste liigeseasendusseadmete kulumise probleemi.