Granulat
Granulat

Das Polyethylen für unsere Folien wird aus Erdöl hergestellt.

 

Das Rohöl ist je nach Herkunftsland hell- bis dunkelbraun und dünn- bis zähflüssig.

 

Auch die Zusammensetzung ist unterschiedlich, im wesentlichen besteht Rohöl aber immer aus einem Gemisch zahlreicher Kohlenwasserstoffen. Diese besitzen unterschiedliche Siedepunkte.

 

In Raffinerien wird dieses Rohöl erhitzt = gecrackt und die im Rohöl enthaltenen Verbindungen werden voneinander getrennt. Ein ganz kleiner Teil daraus, das Kohlenwasserstoffgas, geht in die chemische Industrie, der größte Teil des Erdöls wird zu Heizöl und Benzin raffineriert.

 

 

Polyethylen gehört neben anderen Thermoplasten, z.B. Polypropylen, zu den Polyolefinen. Das gasförmige Ethylen, ein ungesättigter Kohlenwasserstoff, ist das am einfachsten aufgebaute Olefin und der Baustein des Polyethylens:

 


H H
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C=C
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H H Abb.1

 

Da Kohlenstoff stets vierwertig ist, bleiben Möglichkeiten einer Bindung an weitere C-Atome oder Atome anderer Elemente. Von einem ungesättigtem Kohlenwasserstoff spricht man, wenn nur zwei (siehe Abbildung 1) oder gar nur eine Bindung mit H (Wasserstoff)- Atomen besetzt sind. Diese ungesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen sind ausgesprochen reaktionsfähig. Die C = C Doppelbindungen der Ethylenmoleküle werden bei der Polymerisation (daher die Bezeichnung Polyethylen) unter Einwirkung von Wärme und Druck aufgebrochen und miteinander verknüpft (die nunmehr freien Bindungen lagern immer neue Ethylenmoleküle an). Dadurch entstehen lange, kettenförmige Makromoleküle aus gleichen Bausteinen.

 


H H H H H H
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- C - C - C - C - C - C -
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H H H H H H Abb.2

Eine Polymerisation kann man sich wie eine Art Kochvorgang in einem Schnellkoch-Drucktopf vorstellen. Aus dem Gas Ethylen entsteht Polyethylen, ein fester Kunststoff. Die Polyethylen-Moleküle enthalten Verzweigungen. Der Grad der Verzweigung der Molekülketten und die Länge der Seitenketten beeinflussen die Eigenschaften des Polyethylens wesentlich.

 

Darin liegen auch die Unterschiede von LDPE und HDPE begründet: 

  • HDPE entsteht, wenn die Polymerisation bei leicht erhöhter Temperatur und bei leicht erhöhtem Druck erfolgt. Hier spricht man von einem Niederdruckverfahren. Die Polymerkette ist weitgehend frei von Verzweigungen. Dies bedingt eine dichtere Packung der Makromoleküle und damit eine wesentlich höhere Kristallinität.
  • Beim LDPE ist es genau umgekehrt, hier erfolgt die Polymerisation bei hohen Temperaturen (200 bis 300° C)und hohem Druck (140 bis 3 500 bar). Hier spricht man von einem Hochdruckverfahren. Die Polymerkette von LDPE hat starke Verzweigungen, dafür eine geringere Dichte als HDPE.  

So lässt sich auch die Namensherkunft erklären:

 

HDPE = High Density PolyEthylen

 

LDPE = Low Density PolyEthylen.

 

Also kann HDPE niemals ein Hochdruckpolyethylen sein, was aber leider gerne verwechselt wird. Es ist ja auch etwas verwirrend. Das Polyethylen, ob HDPE oder LDPE, wird von den Polyethylenherstellern, z.B. BASF, Degussa-Hüls oder Bayer i.d.R. in Granulatform verkauft und geliefert.

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