Plastique PEBD : un examen approfondi du polyéthylène basse densité par rapport au polyéthylène haute densité

Vous voyez du polyéthylène basse densité, ou LDPE, dans les sacs d'épicerie, les bouteilles à presser et le film plastique que vous utilisez pour couvrir les restes. Mais qu'est-ce que c'est, vraiment ? Pourquoi devriez-vous vous en soucier ? Dans ce court article, je vais décomposer tout ce que vous devez savoir sur le plastique LDPE. Nous examinerons comment il est fabriqué, en quoi il diffère de son cousin, le polyéthylène haute densité (HDPE), et où ce matériau incroyablement courant correspond à notre monde. Comprendre ce plastique humble vous aide à comprendre les articles que vous achetez et les choix que vous faites chaque jour.

Qu'est-ce que le polyéthylène basse densité (PEBD) exactement ?

Permettez-moi de vous parler d'un matériau qui vous entoure. Il s'appelle polyéthylène basse densité (LDPE). C'est une sorte de thermoplastique, ce qui signifie que vous pouvez le chauffer, le mouler en une forme, puis le refroidir. Si vous recommencez, il fondra et pourra être transformé en autre chose. Ce plastique spécial a été la toute première qualité de polyéthylène jamais fabriquée, découverte en 1933. Il est fabriqué à partir d'un gaz simple appelé éthylène. La formule chimique de ce produit plastique est (C2H4) n, qui est la même que celle de son parent, le polyéthylène haute densité (HDPE). Le « n » indique simplement que la molécule fondamentale se répète sans cesse dans une longue chaîne.

Alors, qu'est-ce qui rend le LDPE unique ? Comme son nom l'indique, il a une densité inférieure à celle des autres types de polyéthylène. Cela le rend très flexible et léger. Lorsque vous voyez un article en plastique avec le numéro 4 à l'intérieur d'un symbole de recyclage, vous avez trouvé du LDPE. Parce que c'est un matériau peu coûteux et durable, il est largement utilisé pour la fabrication d'articles de tous les jours. Pensez à des choses comme les sacs en plastique que vous obtenez à l'épicerie ou le film plastique transparent utilisé pour emballer les aliments. C'est généralement du LDPE au travail. C'est un plastique simple et fonctionnel qui est devenu un élément important de nos vies.

Comment le plastique PEBD est-il fabriqué par polymérisation ?

Maintenant, vous vous demandez peut-être comment nous obtenons ce plastique utile. La magie opère grâce à un processus appelé polymérisation. Imaginez que vous avez une grande boîte de trombones. Chaque trombone est une unité unique, que les scientifiques appellent un monomère. Pour le LDPE, ce monomère est un gaz appelé éthylène. Le processus de polymérisation ressemble à la connexion de tous ces trombones ensemble pour créer une longue chaîne. Cette longue chaîne est le polymère, et dans ce cas, c'est le polyéthylène.

Pour fabriquer du LDPE, les usines utilisent une méthode appelée polymérisation radicalaire (ou polymérisation radicalaire). C'est un peu comme démarrer une réaction en chaîne. Ce processus nécessite une très haute pression — parfois jusqu'à 3 000 fois la pression atmosphérique typique — et de la chaleur pour fonctionner. À l'intérieur d'un récipient spécial, le gaz éthylène est chauffé et mis sous pression. Un initiateur, comme un peu d'oxygène, est ajouté pour démarrer la réaction. Cela amène les molécules d'éthylène à se lier, produisant les longues chaînes polymères de LDPE. Une fois le LDPE créé, il est refroidi et façonné en petits granulés. Ces granulés, une sorte de matériau, peuvent ensuite être fondus plus tard pour être moulés dans toutes sortes d'articles.

Qu'est-ce qui différencie le PEBD du polyéthylène haute densité (PEHD) ?

Vous m'avez entendu parler de HDPE, ou polyéthylène haute densité. Alors, quelle est la différence entre le LDPE et le HDPE ? Bien qu'ils soient tous deux fabriqués à partir du monomère éthylène, ils ont des propriétés très différentes. La principale distinction, comme vous pouvez le supposer, est la densité. Le HDPE est beaucoup plus lourd et plus rigide, tandis que le LDPE est plus léger et beaucoup plus adaptable. Pensez à un sac d'épicerie en plastique fragile (LDPE) par rapport à un pichet à lait robuste (HDPE).

La raison de cette distinction réside dans leur structure moléculaire. Je parlerai plus de cela ensuite, mais en gros, le HDPE a des chaînes droites et organisées qui sont étroitement emballées ensemble. En revanche, le LDPE a des chaînes avec beaucoup de branches, ce qui les rend désordonnées et dispersées. Cette différence structurelle entraîne des attributs différents. Le HDPE est plus résistant et plus durable que le LDPE et a un point de fusion plus élevé. D'autre part, la flexibilité du LDPE est sa plus grande force. Choisir le bon type de plastique dépend entièrement du travail que vous devez lui faire faire. Si vous avez besoin de rigidité et de résistance, vous choisissez le HDPE. Si vous avez besoin de flexibilité, vous choisissez le LDPE.

Voici un tableau simple pour montrer les principales différences entre le HDPE et le LDPE :.

Pouvez-vous clarifier la structure moléculaire de ce polymère ?

Approchons-nous un peu et examinons la structure moléculaire du LDPE. C'est là que réside la véritable clé de ses propriétés. Comme je l'ai dit, le polyéthylène est un polymère, qui est une molécule géante composée d'unités répétitives. Dans ce cas, les unités répétitives sont des particules d'éthylène, chacune avec deux atomes de carbone. Au cours de la polymérisation de l'éthylène, ces systèmes s'assemblent pour former de longues chaînes.

La caractéristique essentielle du LDPE est son degré élevé de ramification. Imaginez un arbre. Il a un tronc principal, mais de nombreuses branches en sortent dans toutes les directions. Les chaînes polymères dans le LDPE ressemblent à cela. Ces branches latérales empêchent les chaînes de se charger très étroitement les unes avec les autres. Cette disposition désagréable et enchevêtrée des molécules est la raison pour laquelle le LDPE a une densité inférieure. Étant donné que les chaînes ne sont pas parfaitement alignées, les forces intermoléculaires — les faibles destinations entre les molécules — sont également faibles. C'est ce qui donne au LDPE sa célèbre polyvalence et sa faible résistance à la traction. Cette structure est également moins cristalline, ce qui signifie qu'elle n'a pas le motif organisé et répétitif que l'on trouve dans les plastiques encore plus rigides comme le HDPE.

Quelles sont les principales caractéristiques du PEBD ?

Quand je regarde un produit, je dois connaître ses fonctions essentielles. Qu'est-ce qui le rend utile ? Les propriétés du LDPE sont ce qui en fait l'un des 2 types les plus courants de polyéthylène. Tout d'abord et avant tout, il y a sa polyvalence. Vous pouvez plier et étirer le LDPE sans qu'il ne se casse rapidement, ce qui lui confère une grande résistance et une grande résistance aux chocs. Cette ductilité est idéale pour les produits qui doivent offrir un peu, comme les récipients de capture ou le couvercle de votre café.

Une autre fonction importante est sa résistance chimique. Le LDPE résiste bien à de nombreux acides et bases, c'est pourquoi il est utilisé pour les récipients dans les maisons et les laboratoires. C'est également une bonne barrière contre l'humidité, empêchant l'eau de pénétrer dans les plans. Néanmoins, il a un point de fusion relativement bas, vous ne pouvez donc pas l'utiliser pour des choses qui deviennent très chaudes. Il a également une résistance à la traction inférieure par rapport au HDPE, ce qui signifie qu'il est plus facile à fendre. Cependant, pour les nombreuses applications où une endurance extrême n'est pas requise, les caractéristiques uniques du LDPE en font un excellent choix peu coûteux.

Où pouvons-nous voir des emballages de produits en PEBD dans la vie de tous les jours ?

Vous utilisez probablement du LDPE tous les jours sans même y penser. Son application la plus courante reste dans l'emballage LDPE. Ce mince film plastique que vous utilisez comme film alimentaire pour couvrir un bol de nourriture est un exemple classique de LDPE. Sa flexibilité et sa transparence le rendent parfait pour cette tâche. L'utilisation courante reste dans les sacs en plastique, en particulier ceux que vous obtenez à l'épicerie. Ces sacs sont légers, suffisamment solides pour transporter votre nourriture et économiques à fabriquer, ce qui met en valeur les meilleures qualités du LDPE.

Mais cela ne s'arrête pas là. Le LDPE est utilisé pour beaucoup d'autres choses que vous voyez régulièrement. Les bouteilles compressibles pour des choses comme le miel ou le ketchup sont souvent fabriquées à partir de ce plastique polyvalent. La doublure imperméable à l'intérieur des contenants de lait en papier et des boîtes de jus est également faite de LDPE. Il est utilisé pour la fabrication de différents contenants pour le marché des aliments et des boissons. Vous le trouverez également dans des articles comme les composants du système informatique, les outils de recherche en laboratoire et même les jouets. Ce type de polyéthylène est absolument un cheval de bataille dans le monde des biens durables.

Pourquoi le PEBD est-il si largement utilisé dans les applications industrielles ?

Au-delà de nos maisons, le LDPE est également un acteur majeur dans de nombreuses applications commerciales. Sa combinaison unique de propriétés le rend exceptionnellement polyvalent. Par exemple, parce qu'il est si adaptable et qu'il a une grande résistance chimique, il est utilisé pour fabriquer des tubes pour transporter des liquides et des produits chimiques. Le marché de l'électricité aime le LDPE parce que c'est un excellent isolant, il est donc généralement utilisé pour couvrir les fils et les câbles.

Le matériau est également largement utilisé dans les applications de film. D'énormes feuilles de LDPE sont utilisées dans la construction comme barrières de vapeur et dans l'agriculture comme films de serre. Sa résistance aux chocs et sa résistance signifient qu'il peut prendre soin des environnements difficiles sans faillir. Parce qu'il est simple de collaborer avec et qu'il a un faible coût, les marchés peuvent produire efficacement de grandes quantités de pièces en plastique. De la protection des appareils électroniques délicats à l'aide à l'expansion de nos aliments, le LDPE est largement utilisé dans de nombreux domaines, ce qui confirme sa valeur bien au-delà de la cuisine.

Quel est le processus de moulage pour le PEBD ?

Alors, comment transformons-nous ces minuscules granulés de LDPE que j'ai mentionnés précédemment en articles utiles ? La réponse est avec le moulage. Parce que le LDPE est un polycarbonate, il peut être décongelé et amélioré à maintes reprises. L'une des méthodes les plus courantes pour former du LDPE est appelée moulage par injection. Dans ce processus, les granulés de résine LDPE sont chauffés jusqu'à ce qu'ils fusionnent en un liquide. Ce plastique liquide est ensuite injecté sous haute pression directement dans un moule, qui est une forme creuse dans la forme du produit final, comme un couvercle de récipient ou un récipient.

Une fois le moule rempli, il est refroidi et le LDPE se solidifie dans la forme souhaitée. Le moule et le mildiou s'ouvrent et le composant fini est éjecté. Ce processus de moulage est très rapide et efficace, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles les produits LDPE peuvent être fabriqués à si bon marché. D'autres procédures comme le moulage par soufflage (pour les récipients) et l'extrusion (pour les films et les tubes) sont également utilisées. La manipulation facile du LDPE est un énorme avantage, permettant aux fournisseurs de créer une gamme importante d'articles en plastique avec une grande précision. L'usinage CNC est également possible, bien que moins courant qu'avec le HDPE.

Peut-on recycler le plastique LDPE ?

C'est une grande question dans le monde d'aujourd'hui : pouvons-nous recycler ce plastique ? La réponse est oui, le LDPE est un matériau recyclable. Vous pouvez l'identifier par le code d'identification du matériau # 4. Cependant, la capacité de le recycler peut être compliquée. Les articles rigides en LDPE, comme un récipient ou un couvercle, sont généralement plus faciles à recycler grâce à des programmes en bordure de rue. Plusieurs centres de recyclage peuvent traiter ces produits sans trop de problèmes.

Le plus grand défi vient avec les articles flexibles en LDPE comme les sacs en plastique et le film plastique. Ces plastiques souples peuvent s'enchevêtrer dans l'équipement de recyclage, ce qui provoque le blocage et l'arrêt des appareils. En raison de cela, de nombreuses villes et municipalités n'acceptent pas ces articles dans leurs contenants de recyclage de routine. Au lieu de cela, vous pouvez généralement les recycler dans des zones de dépôt spéciales, comme les conteneurs de collecte que vous voyez à l'avant de nombreux magasins d'alimentation. Lorsque vous recyclez le LDPE, il peut être transformé en nouveaux produits comme des doublures de poubelles, des carreaux de céramique pour planchers et même du bois d'œuvre en plastique. Ainsi, bien que cela prenne une étape supplémentaire, il vaut la peine de recycler votre LDPE.

Quel est le plus grand inconvénient de l'utilisation du PEBD ?

Outre cet éloge, vous pourriez penser que le LDPE est un produit parfait. Mais comme tout, il a ses inconvénients. Le plus grand inconvénient de l'utilisation du LDPE est probablement sa résistance et sa rigidité relativement faibles par rapport à d'autres plastiques comme le HDPE. Sa faible résistance à la traction signifie qu'il peut s'étirer et se déchirer plus facilement sous de lourdes charges. C'est pourquoi vous ne l'utiliseriez pas pour quelque chose qui doit être très inflexible ou supporter beaucoup de poids.

Un autre problème est que le LDPE est plus vulnérable à quelque chose appelé la fissuration sous contrainte et l'anxiété. Cela signifie que dans des conditions spécifiques, il peut créer de petites fissures au fil du temps, en particulier lorsqu'il est exposé à certains produits chimiques. Il a également un point de décongélation bas, ce qui limite son utilisation dans les applications qui impliquent de la chaleur. Et bien que le LDPE soit recyclable, les problèmes liés au recyclage des films polyvalents signifient qu'une trop grande quantité finit encore dans les décharges. Identifier cet inconvénient nous aide à faire des choix plus intelligents quant à la façon et au moment où nous utilisons ce plastique très courant.

Astuces à retenir

Pour conclure, voici les choses les plus importantes que j'ai apprises sur le polyéthylène basse densité et que j'ai l'intention de vous montrer :

• Ce que c'est : Le LDPE est un polycarbonate polyvalent, léger et peu coûteux fabriqué à partir de la polymérisation de l'éthylène. Il est identifié par le symbole de recyclage # 4.
• En quoi il est différent : Sa caractéristique essentielle est une structure moléculaire extrêmement ramifiée, ce qui le rend beaucoup moins dense et plus adaptable que le HDPE. Le HDPE a des chaînes droites et étroitement emballées, ce qui le rend plus résistant et plus inflexible.
• Ses meilleurs attributs : Les principaux avantages du LDPE sont sa polyvalence incroyable, sa durabilité, sa bonne résistance chimique et sa résistance à l'humidité.
• Où nous le voyons : Il est le plus souvent utilisé pour l'emballage LDPE, comme les sacs en plastique, le film plastique, les bouteilles à presser et la doublure imperméable dans un récipient à lait.
• Comment il est réutilisé : Le LDPE est recyclable, mais les produits polyvalents comme les sacs et les films doivent généralement être acheminés vers des zones de dépôt spéciales pour éviter de bloquer les machines de réutilisation.