PE 材質簡介:聚乙烯是什麼?
PE 的定義與化學結構
PE 是「聚乙烯」(Polyethylene)的縮寫,是一種用途很廣泛的熱塑性塑膠。
它是由乙烯(Ethylene)單體經由聚合反應而成的高分子材料。
這種材質不怕水、不容易破裂,還能抵抗一些化學物質,因此被廣泛應用於生活中。
像是日常使用的保鮮膜、塑膠袋、夾鏈袋等,大多都是由 PE 材質所製成,其每年製造量甚至可高達上千萬噸 [1]。
常見的 PE 材質種類:HDPE、LDPE
PE 材質根據密度的不同又可分為:高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。
- HDPE(高密度聚乙烯):
HDPE 的分子結構沒有長支鏈,短支鏈又短又少。
分子排列較為緊密,所以密度高,具有優異的強度和硬度。
▍ 為什麼分子排列緊密,意味著高強度和硬度?
無分支結構就像是直直的筷子,彼此之間可以很緊密的靠攏,使得密度更高。
排列緊密也會讓分子之間的吸引力變大,使得強度和硬度都變高。
- LDPE(低密度聚乙烯):
相比之下,LDPE 的分子結構較為鬆散,有長支鏈也有短支鏈,主鏈呈支狀。
因此 LDPE 材質較為柔軟、有彈性,透明度也比較好。
PE 材質有哪些優點?
很多人都會問:「PE 材質到底好在哪裡?」
尤其是做食品包裝、化學品容器,甚至是農業用膜的企業採購,都很關心 PE 材質的穩定性與安全性。
PE 材質之所以被廣泛使用,關鍵就在於它具有防水、耐化學、無毒的三大優點。
防水性佳
PE 材質的分子結構本身就具有很好的防水性,能有效阻隔水氣滲透。
這一點對於需要包裝濕貨、液體產品或冷藏食品的產業來說,是一大優勢。
許多人在選擇包裝膜或輸送袋時,PE 材質都是首選,除了防水,還能延長產品的保存期限。
耐化學腐蝕
另一個常見的問題是:「PE 材質能耐酸鹼嗎?」
答案是肯定的!PE 材質對於多數的酸鹼物質都有良好的抗腐蝕性。
特別適用於清潔劑、農藥、化學品的容器與外包裝。
無毒、可用於食品包裝
許多食品業的採購在選材時,都會特別注意「是否符合食品安全規範」。
PE 材質無毒、無味,經常被用於食品接觸的第一層包裝,像是保鮮膜、奶瓶、飲料瓶內層等。
它不會釋放有毒物質,也經過多項國際食品安全認證,是食品業者可以放心採用的材質。
PE 材質有哪些缺點?
選材不能只看優點,缺點同樣不能忽略。
如果在未充分了解材質優缺點的情況下使用 PE,可能會導致成品性能不足、產品壽命縮短,甚至增加額外的維修與替換成本。
以下列出三個常見的 PE 材質缺點,幫助你在評估材料時做出更全面的判斷。
不耐高溫
PE 材質最常被提及的缺點之一就是「不耐高溫」。
一般來說,PE 的熔點範圍大約在105~135°C 之間。
如果需要高溫殺菌、熱封包裝,或長時間曝露於高溫的使用情境來說,會是一大限制。
舉例來說,食品加工業如果需要進行高溫蒸煮殺菌,通常就不會選擇 PE 材質。
而是選擇耐熱性更好的 PP 材質(聚丙烯)或高溫尼龍。
不易自然分解
另一個值得關注的議題,是 PE 材質的環保性。
由於 PE 材質的化學結構很穩定,不易被微生物分解。
一旦 PE 進到環境中,往往需要上百年才有機會逐步降解。
這對於越來越重視 ESG 政策的企業來說,是一個不得不面對的問題。
機械強度較低
雖然 PE 材質在柔韌和耐衝擊的表現皆不錯,但整體來說,相比其他如 ABS、PC、尼龍等塑料。
PE 材質仍屬於偏軟、容易變形的塑膠,無法承受高壓或重物擠壓。
在需要高剛性或支撐力的應用中(如結構性零件、螺絲固定部位),PE 就不會是首選材料。
PE 可以回收,但不等於環保?
很多人可能知道 PE 材質可以回收,就誤認為它是環保的選項。
但實際上,「可回收」和「環保」之間,其實還有一段距離。
了解 PE 材質的回收現況,將有助於企業做出更全面的採購決策。
回收號誌的意義
回收標誌的範圍從 1 到 7,用來區分不同類型的塑膠,有助於分類與回收。
當我們看到不同產品上標示著回收標誌時,代表它具備技術上可以被回收再利用的潛力。
以 PE 材質為例,有兩種回收標誌:
- #2:HDPE(高密度聚乙烯)
- #4:LDPE(低地度聚乙烯)
但回收標誌只是告訴我們材質種類,不代表它一定會被回收,更不等於環保唷!
回收率偏低
PE 材質雖然技術上能回收,但全球實際的回收率普遍偏低。
尤其是軟性的 PE 塑膠,像是包裝袋、薄膜等。
因為清洗困難、分選成本高,回收率甚至不到 10%。
也就是說,大量的 PE 製品還是進到了焚化爐或掩埋場,增加了環境負擔。
因此單憑「可回收」是不能作為選材和環保的標準。
真正環保的關鍵是什麼?
如果企業希望在材質上做到真正的環保,不該只停留在「材質可回收」的表面。
而是要從材料的全生命週期來評估,包含以下幾個面向:
- 選擇高回收價值的材質
除了「能不能回收」,更重要的是「市場願不願意回收」。高密度聚乙烯(HDPE)和再生 PE(rPE)因為有較高的回收經濟價值,回收意願也比較高。
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- 減少材料複合化,設計容易回收的產品
避免將不同材質混合在一起(如 PE 與鋁箔複合),可以大幅提升產品被回收的機率,設計時越單純,回收處理就越容易。
- 優先採用再生材料
使用再生 PE 等再生材料,不但減少了新料生產的碳排放,也支持了循環經濟,實際行動比單純標榜環保來得有力。
- 建立回收合作鏈
與回收商、處理廠或下游再利用單位建立合作,要確保產品生命周期結束後,有完善的回收去向,而不是流入一般垃圾處理系統。
▍ 真正的環保採購,是從選材、設計、回收,到回收後的處理,每一個環節都要考慮,才能真正的幫助地球減少負擔。
PE 與其他材質有什麼差別?
PE 材質
PP 材質的學名是聚丙烯(Polypropylene),是一種很常見的塑膠材料。
這種材料的分子鏈結構屬於長鏈型,具備出色的韌性。
因此 PP 材質非常耐折、不易斷裂,別名又被稱作「百折膠」。
外觀通常是透明或乳白色,摸起來輕巧又有點硬,屬於熱塑性塑膠的一種。
PLA 材質
PLA 材質的學名是聚乳酸(Polylactic Acid),是一種環保型塑膠材料。
這種材料的原料來自天然植物(如玉米或甘蔗)提取的乳酸,因此具有良好的生物相容性與可分解性。
PLA 材質可以在特定環境下可分解成二氧化碳與水,對環境影響較小,屬於可生物降解塑膠。
PLA 常用於食品包裝、3D 列印材料與一次性餐具等領域。
PP、PE、PLA 材質比較表
材質 | PE | PP | PLA |
簡介 | 常見塑膠,柔韌耐水 | 耐摺又輕巧 | 由植物提煉,環保可分解 |
優點 | 防水、無毒性、柔韌不易破 | 耐高溫、韌性強、不易變形、可微波 | 可生物分解、環保、由可再生資源製成 |
缺點 | 不耐高溫、不易分解、部分難回收 | 易受紫外線影響、耐寒性較差、可燃性高 | 耐熱性低、不耐水、不適用長期存放 |
應用 | 應用廣泛,如塑膠袋、保鮮膜 | 食品容器、紡織品 | 食品包裝、3D 列印 |
選擇適合的塑膠材質,邁向永續未來
PE、PP、PLA 各有不同的特性與應用,其中 PE 防水耐用,PP 耐高溫且韌性強,PLA 則是可分解的環保材質。
在環保趨勢下,選擇適合的包裝材料至關重要。
東億森實業擁有 40 年包裝袋製造經驗,並致力於開發回收再利用包材、工業堆肥分解材質及無塑料環保包裝,協助企業實踐 ESG 永續發展,共創綠色未來!
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參考資料
[1] PE是什麼?2號和4號塑膠都是「聚乙烯」,有什麼區別? – Greenpeace 綠色和平 | 臺灣