Polyethylen vs. PVC: Nhựa nào tốt hơn?
Nhựa polyethylen và PVC là hai loại vật liệu nhựa được ứng dụng phổ biến trong ngành hàng sản xuất bao bì, túi nilon, thực phẩm, y tế và đời sống thường ngày. Bởi vì những ưu điểm và tính chất có phần tương đồng, nhựa PVC và polyethylen thường xuyên được so sánh cũng như cạnh tranh công bằng trên thị trường. Trong bài viết này, EuroPlas sẽ giới thiệu về tính chất, ưu & nhược điểm cũng như ứng dụng của hai dòng nhựa PVC và polyethylen. Cuối cùng, chúng tôi sẽ có câu trả lời cho câu hỏi Polyethylen vs. PVC: Nhựa nào tốt hơn?. Đừng bỏ lỡ nhé!
1. Tổng quan về nhựa Polyethylen và PVC
Nhựa PE (Polyethylene) được xếp vào loại nhựa nhiệt dẻo tổng hợp có nguồn gốc từ phản ứng trùng hợp ethylene. Loại vật liệu có tính linh hoạt này thuộc nhóm nhựa polyolefin và có vai trò vô cùng quan trọng trong ngành nhựa. Về cấu trúc hóa học, polyethylenlà sự kết hợp của nhiều nhóm Etylen CH2-CH2 được liên kết bền chặt với nhau thông qua các nhóm Hydro.
Thêm vào đó, các liên kết đôi của polyethylensẽ bị phá vỡ khi chúng tiếp xúc với các chất xúc tác trùng hợp. Đây chính là thời điểm mà các liên kết đơn bổ sung được tạo ra liên kết với một nguyên tử carbon trong phân tử ethylene khác. Trên thị trường, nhựa PE được sử dụng phổ biến cho nhiều sản phẩm ví dụ như: màng bọc thực phẩm trong suốt, túi mua sắm, chai đựng chất tẩy rửa và bình nhiên liệu ô tô. Đặc biệt, nếu nhà sản xuất sử dụng quá trình kéo sợi thì nhựa polyethylen có thể được chuyển đổi thành sợi tổng hợp.
Đối với vật liệu nhựa PVC, đây là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinyl chloride (CH2=CHCl) một loại hóa chất có thể được sản xuất từ dầu mỏ hoặc khí tự nhiên. Đây được xem là một trong những loại nhựa phổ biến trên thị trường bởi vì sản lượng trung bình hàng năm của vật liệu này khoảng 400 triệu tấn.
Nhựa Polyethylen thường xuyên được so sánh với nhựa PVC
Nhựa PVC được cấu thành từ các phần tử vinyl clorua liên kết với nhau đề hình thành một polymer. Nếu so sánh với nhựa polyethylen về tuổi đời và nguồn gốc thì nhựa PVC được ra đời lâu hơn cũng như sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực kinh tế trọng điểm như: Vật liệu xây dựng, đồ gia dụng, thiết kế nội thất, bao bì cũng như thời trang. Về cơ bản, nhựa PVC cũng sở hữu những ưu điểm chuyên biệt so với các vật liệu khác như: Độ bền cao, kháng hóa chất & các tác động của môi trường cũng như khả năng thích ứng cao trong quá trình gia công.
Các tính chất của nhựa Polyethylen và PVC sẽ được EuroPlas nhận xét chi tiết trong phần tiếp theo
2. Tính chất của nhựa Polyethylen và PVC
Bên cạnh mức giá thành phù hợp, nhựa Polyethylen và PVC nổi bật trên thị trường nhờ vào những tính chất ưu việt của mình. Tham khảo chi tiết ngay sau đây.
2.1. Tính chất của nhựa polyethylen
Nhựa PE được chia thành 5 loại và có mật động polyethylen khác nhau. Cụ thể như sau:
-
LLDPE có mật độ polyethylen thấp nhất chỉ từ 0.910 đến 0.940 g/cm3.
-
LLDPE có mật độ polyethylen thấp tuyến tính giao động trong khoảng 0.910 - 0.920 g/cm3.
-
MDPE và HDPE có mật polyethylen trung bình đến cao trong khoảng 0.926 - 0.967 g/cm3.
-
Đặc biệt loại, UHMWPE có trọng lượng phân tử cực cao từ 0.931 - 0.949 g/cm3
Khả năng tương thích hóa học: Polyethylen không bị ảnh hưởng bởi axit mạnh, bazo và dung môi. Tính chất hóa học gần tương đồng với parafin vì chúng tạo thành từ các hidrocacbon không phân cực. Nhựa PE có khả năng ổn định về mặt hóa học cũng như cơ học bởi vì các polyethylensẽ kết tinh một phần và hình thành tinh thể.
Mặc dù polyethylen sẽ trở nên dễ gãy và giòn hơn khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời, bột than sẽ được sử dụng như chất phụ gia nhựa để cải thiện nhược điểm này. Điều kiện này cũng phụ thuộc vào các yếu tố môi trường cũng như kinh nghiệm xử lý phụ gia và gia công nhựa của nhà sản xuất.
Hạt nhựa polyethylen có màu trắng, bề mặt sản phẩm trong suốt và tính mềm dẻo bền vững
Điểm nóng chảy của polyethylen cao nhất khoảng 146 độ C và thấp nhất là 105 độ C. Đặc biệt, các ứng dụng thương mại sử dụng phổ biến loại nhựa PE mật độ cao đến rất cao để đảm bảo chất lượng các yếu tố cơ học, hóa học của nguyên liệu.
Bên cạnh đó, nhựa PE phổ biến bởi vì chúng được FDA chấp thuận về tính an toàn đối với thực phẩm và sức khỏe con người. Chính vì vậy, vật liệu được ứng dụng trong ngành hàng sản xuất bao bì thực phẩm hay màng bọc công nghiệp.
2.2. Tính chất của nhựa PVC
Nhựa PVC tương thích tốt với các chất phụ gia tạo màu để tạo ra đa dạng màu sắc và thành phẩm phục vụ các lĩnh vực công nghiệp quan trọng. Chính vì thế, chúng được ứng dụng phổ biến trong ngành hàng gia dụng.
Nhiệt độ nóng chảy cao nhất ủa nhựa PVC khoảng 140 độ C gần bằng so với nhựa PE. Tuy nhiên, lợi thế của chúng là khả năng chịu tác động của tia UV. Dưới mức nhiệt của ánh nắng mặt trời nhựa PVC sẽ không bị phai màu, không dễ gãy hay giòn như nhựa PE.
Trọng lượng riêng của nhựa PVC là 1.4g/cm3. Thêm vào đó, chỉ số độ bền kéo và độ bền uốn của vật liệu PVC lần lượt là 25,7Mpa và 51,6Mpa. Chính vì thế, chúng được đánh giá là dòng vật liệu có độ bền cao, chịu được lực mạnh từ các yếu tố bên ngoài và đảm bảo chất lượng cũng như hình dáng thành phẩm.
Không những thế, độ cứng hoặc mềm của nhựa PVC có thể dễ dàng điều chỉnh thông qua hàm lượng chất phụ gia sử dụng trong qua trình gia công. Đặc biệt, nhựa PVC giống với vật liệu polyethylen ở khả năng chống phản ứng với các chất như: Axit mạnh, dung môi và bazo cũng như muối. Điều này giúp gia tăng tuổi thỏ của sản phẩm cuối.
Hạt nhựa PVC có tính chất chịu nhiệt, chống thấm và kháng hóa chất
Cuối cùng, nhựa PVC không chỉ cách điện mà còn không chịu sự ảnh hưởng của nước, vì vậy chúng là sự lựa chọn phù hợp trong nhiều ứng dụng điện và điện tử. Tính chất này cũng giúp nhựa PVC trở thành sự lựa chọn không thể thay thế trong ngành hàng đồ gia dụng phân khúc giá rẻ tại thị trường Việt Nam.
3. Ưu và nhược điểm của hai nhựa Polyethylen và PVC
|
Nhựa PVC
|
Nhựa polyethylen |
Ưu điểm |
-
Phần lớn các sản phẩm làm từ PVC có thể chịu tác động từ các tác nhân bên ngoài môi trường bởi vì vật liệu có độ bền cao, chống va đập tốt cũng như chống ăn mòn tự nhiên
-
Nhựa PVC có thể chống thấm nước và không sản sinh ra các độc tố ảnh hưởng đến sức khỏe.
-
Vật liệu cũng có thể kháng lại sự ảnh hưởng của các hóa chất như Axir, bazo và dung môi
-
Cấu trúc hóa học của nhựa PVC có thể chịu được cường độ điện lớn mà không bị phá vỡ. Chính vì vậy, vật liệu phù hợp trong ngành điện & điện tử
-
Trong cấu trúc của PVC chứa đến 57% lượng Clo, chính vì thế chúng góp phần ngăn chặn các yếu tố gây cháy và khả năng lan truyền sang vật liệu khác.
|
-
Khả năng chịu nhiệt độ khoảng 146 - 230 độ C cao hơn nhựa PVC. Tuy nhiệt, thời gian chịu đựng khá ngắn không quá 1 giờ đồng hồ
-
Khả năng chống thấm nước của polyethylen và PVC khá tương đồng nhau. Vì vậy, nhựa polyethylen cũng có thể bảo quản tốt hàng hóa bên trong dưới điều kiện mưa hoặc nhiệt độ ẩm.
-
Nhựa polyethylen nổi trội hơn PVC về đặc tính mềm dẻo và dễ dàng thích ứng với đa dạng kích thước của sản phẩm mà không cần sự hỗ trợ của các phụ gia nhựa.
-
Bề mặt của polyethylen có độ sáng bóng và trong suốt, đảm bảo các yếu tố mỹ thuật trong quá trình bảo quản sản phẩm.
-
Nhựa polyethylen cũng được kiểm duyệt bởi FDA về sự lành tính với sức khỏe người tiêu dùng.
|
Nhược điểm |
-
Đặc tính mềm dẻo của nhựa PVC thấp hơn so với polyethylen và cần được hỗ trợ bởi phụ gia nhựa để không trở lại độ giòn lúc đầu.
-
Khả năng chống thấm nước không quá ổn định, vẫn có còn trường hợp xảy ra lỗi nếu chúng ta bảo quản không kĩ.
-
Các phần tử bên trong nhựa PVC dễ bị mất liên kết trong môi trường nhiệt độ thấp
-
Nếu nhiệt độ tác động trên 130 độ C trong thời gian dài nhựa PVC sẽ dễ bắt cháy và tỏa ra mùi hương khó chịu.
|
-
Quá trình gia công khá khó. Ví dụ: nếu muốn màng PE không bị đục nhà sản xuất phải làm lạnh thật nhanh ngay sau quá trình đùn.
-
Vật liệu polyethylen không được đánh giá cao trong khả năng chống thâm O2.
-
Polyethylen có thể chống thấm nước, hơi ẩm và chịu nhiệt tốt để bản quản sản phẩm, nhưng chúng không quá mạnh trong việc ngăn cản mùi hương từ môi trường tác động đến sản phẩm.
-
Mặc dù polyethylen được ứng dụng trong ngành hàng sản xuất bao bì thực phẩm, vật liệu khá kém trong việc kháng dầu mỡ tiếp xúc lên bề mặt, sẽ thường gây hiện tượng trơn rít trong thời gian dài.
-
Nhựa polyethylen hoàn toàn trái ngược so với PVC trong khả năng thay đổi màu sắc sản phẩm. Chính vì vậy, các nhà sản xuất đa phần chọn PVC cho các sản phẩm đồ gia dụng giá rẻ.
|
Hạt nhựa PVC đa dạng màu sắc
4. Ứng dụng của nhựa polyethylen và PVC
Nhờ vào những đặc điểm và tính chất nổi bật phía trên, nhựa polyethylen và nhựa PVC được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực quan trọng. Cụ thể như sau:
4.1. Ứng dụng của nhựa polyethylen
-
Bao bì thực phẩm: Ứng dụng phổ biến nhất của dòng nhựa này. FDA đã kiểm chứng và kết luận chặt chẽ về sự an toàn của polyethylen đối với thực phẩm và sức khỏe người tiêu dúng. Tính linh hoạt và độ bền uốn giúp nhựa polyethylen thay đổi hình dạng & kính cỡ linh hoạt để tạo diện tích bao phủ rộng hơn.
-
Lĩnh vực xây dựng: Tính chất cách nhiệt, chống ăn mòn chất hóa học và chống thấm của nhựa PE giúp chúng phát huy tối đa ưu điểm trong các công trình xây dựng lâu dài. Bên cạnh đó, loại nhựa này cũng được sử dụng sản xuất vật liệu lợp mái, màng địa kỹ thuật hay ống nhựa.
-
Công nghiệp ô tô: Mật độ của nhựa PE chỉ từ 0.93g/cm3, vì vật chúng khá nhẹ và thích hợp để sản xuất thùng nhiên liệu, hệ thống mạch điện cũng như nội thất của ô tô. Trọng lượng nhé cho phép phương tiện tiết kiệm được nhiên liệu trong quá trình hoạt động. Bên cạnh đó, độ bền của polyethylen sẽ đảm bảo sự an toàn của bền mặt xe và hành khách.
Ứng dụng của hạt nhựa PE trong lĩnh vực đồ gia dụng
-
Nông nghiệp: Màng PE có tỉ lệ co giãn từ 50 - 70% cho phép chúng tương thích với mọi kích thước vật liệu mà không bị biến dạng hay giảm chất lượng. Chính vì thế, polyethylen được ứng dụng để sản xuất màng phủ công nghiệp tại các trang trại lớn. Bên cạnh đó, khả năng chống thấm nước, hóa chất ăn mòn sẽ của vật liệu polyethylen góp phần bảo vệ cây trồng cũng như môi trường đất một cách tự nhiên nhất. Nhờ vào chỉ số điểm nóng chảy đạt mốc 146 độ C, vật liệu này có thể chịu được tác động của khí hậu, nhiệt độ khắc nghiệt trong trồng trọt.
-
Y tế: Không chỉ chống ăn mòn, nhựa polyethylen còn có thể kháng hóa chất ổn định trong thời gian dài, đặc biệt là các nhóm hóa chất mạnh như: Axit, bazo hay dung môi. Chính vì thế, vật liệu được ứng dụng sản xuất các thiết bị y tế như: Ống tiêm, ống thông hay lọ thuốc. Polyethylen được FDA đánh giá cao về sự an toàn với sức khỏe người tiêu dùng một phần lý do là vì khả năng tương thích sinh học và chủ động kháng khuẩn trong tự nhiên.
4.2. Ứng dụng của nhựa PVC
Nhựa PVC được ứng dụng rộng rãi từ các sản phẩm đơn giản đến thương mại hóa trong các ngành công nghiệp thế mạnh. Cụ thể như sau:
-
Vật liệu xây dựng: Nhựa PVC có khả năng chống cháy và chịu nhiệt ở mức 140 độ C. Bên cạnh đó, chúng có trọng lượng khoảng từ 1,25 đến 1,46 g/cm³. Chính vì thế, vật liệu được ứng dụng để sản xuất cửa sớ, vách ngăn, trần nhà để đảm bảo sự chắc chắn và không bị ảnh hưởng bởi các tác động của thời tiết, khí hậu.
-
Bao bì: Cũng giống như nhựa polyethylen, nhựa PVC cũng được ứng dụng để sản xuất bao bì cho nhiều lĩnh vực như thực phẩm, mỹ phẩm, nhà hàng khách hàng. Nguyên nhân chính là vì chúng không chỉ chống thấm nước tốt, có độ bền cao mà còn dễ dàng tái chế sau thời gian dài sử dụng.
Nhựa PVC được sử dụng làm ống nhựa cho các công trình lớn
-
Đồ gia dụng: Tính chất của nhựa PVC tương thích tốt với nhiều phụ gia tạo màu. Chúng cũng được xếp vào các loại vật liệu nhựa có giá thành rẻ nhất trên thị trường. Cùng với đó, nhựa PVC có độ bền cao, dễ dàng vệ sinh và tái chế. Đây chính là lý do vì sao vật liệu này được ứng dụng rộng rãi cho các mặt hàng gia dụng như: Can nhựa, tủ lạnh, máy giặt, thao nhựa,... Thêm vào đó, đây cũng là vật liệu được các nhà sản xuất đồ chơi trẻ em ưa chuộng. Nhựa PVC và polyethylen đều an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng và có khả năng tái chế.
-
Thiết bị y tế: Mặc dù nhựa PVC ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm gia dụng, chúng vẫn đảm bảo các tính chất kháng khuẩn cũng như hóa chất. Chính vì thế, các sản phẩm như: máy thở, ống thông và ống tiêm đều được chế tạo từ vật liệu nhựa PVC. Để được ứng dụng trong lĩnh vực sức khỏe, chứng tỏ rằng nhựa PVC và polyethylen đều chứng minh được giá trị thiết thực với thị trường và sở hữu những ưu điểm cao cấp.
-
Sàn nhựa: Đây là xu hướng thiết kế tại các công trình cộng đồng, nó không chỉ đảm bảo về mặt thẩm mỹ, dễ dàng vệ sinh mà còn là tiết kiệm chi phí cho chủ đầu tư. Bên cạnh đó, trọng lượng của PVC khá nhẹ nên sẽ không tạo áp lực lớn lên cấu trúc chung của công trình, vì vậy có thể đảm bảo an toàn.
Nhựa PE và PVC đều có thể sử dụng cho màng bọc thực phẩm
5.Nên chọn loại nhựa nào?
Từ việc phân tích ưu & nhược điểm, tính chất và ứng dụng của nhựa PE so với PVC, việc lựa chọn loại nhựa nào bị quyết định mạnh mẽ từ nhu cầu và thành phẩm của doanh nghiệp. Ví dụ, các doanh nghiệp lớn trong lĩnh vực sản xuất bao bì sẽ lựa chọn nhựa PE (polyethylen) thay vì nhựa PVC, bởi vì nhược điểm của nhựa PVC là độ mềm dẻo. Thông thường, nếu sử dụng PVC cho bao bì thì nhà sản xuất phải phối trộn thêm các chất phụ gia nhựa để cải thiện đặc tính mềm dẻo của sản phẩm
Tuy nhiên, đặc tính giòn và cứng cơ bản của nhựa PVC vẫn tồn đọng và khôi phục sau thời dài sử dụng. Đối với các doanh nghiệp SMEs, thì nhựa PVC lại là sự lựa chọn phù hợp bởi giá thành và tính đa nhiệm của chúng. Tổng quan, cả nhựa PVC và polyethylen đều trải qua quá trình kiểm định độ an toàn nghiêm ngặt của FDA và đảm bảo phù hợp với các lĩnh vực tác động trực tiếp đến sức khỏe người tiêu dùng như: Y tế, bao bì thực phẩm. EuroPlas gợi ý rằng các đơn vị nhà sản xuất cần nắm rõ tất cả thông số cùng tính chất của PVC và polyethylen trước khi lựa chọn.
Bạn cũng cần phải thực hiện các kiểm định để tạo ra mẫu thử và đánh giá ưu & nhược điểm của chúng để tìm ra vật liệu phù hợp nhất. Thêm vào đó, hoạch toán chi tiết tất cả chi phí sẽ giúp nhà sản xuất tránh được nhiều rủi ro trong quá trình gia công số lượng lớn. Đặc biệt, chúng ta không thể bỏ qua giai đoạn phân tích và lựa chọn các nhà cung cấp hạt nhựa chất lượng tại khu vực để luôn đảm bảo về nguồn nguyên vật liệu đầu vào.
6. Về các sản phẩm PE của EuroPlas
Các sản phẩm nhựa PE của EuroPlas được sản xuất từ nhựa PE, CaCO3 và các chất phụ gia như chất hỗ trợ xử lý và chất phân tán. CaCO3 cùng các phụ gia sẽ giúp cải thiện tính chất chịu nhiệt, độ mềm dẻo, độ bền cứng bề mặt cũng như sức bền vật liệu trong quá trình gia công. EuroPlas tự hào là một trong những đơn vị cung cấp hạt nhựa PE chất lượng cao tại thị trường Việt Nam. Sản phẩm từ nhựa PE của doanh nghiệp có những ưu điểm nổi bật như sau:
-
Tiết kiệm chi phí: EuroPlas sẽ giúp doanh nghiệp sản xuất giảm thiểu tối đa hàm lượng polyme sử dụng bởi các hạt nhựa đã trải qua quá trình pha trộn với định lượng chi tiết. Chính vì thế, khách hàng sử dụng hạt nhựa PE của EuroPlas vẫn có thể giữ nguyên các tính chất của thành phẩm
-
Ổn định kích thước & hình dáng: Các hạt nhựa masterbatch của EuroPlas giảm thiểu đáng kể tình trạng co ngót, cong vênh của sản phẩm nhựa PE (polyethylen). Yếu tố này rất quan trọng trong các lĩnh vực yêu cầu cao về tỉ lệ chính xác như: Thiết kế nội thất, xây dựng công trình, điện & điện tử.
Hạt nhựa PE Masterbatch của EuroPlas
7. Kết luận
EuroPlas đã giới thiệu chi tiết về tính chất, ưu & nhược điểm cũng như ứng dụng của hai dòng nhựa phổ biến là polyethylen và PVC. Bài viết cũng giúp quý khách hàng giải đáp thắc mắc về câu hỏi polyethylen vs. PVC: Nhựa nào tốt hơn? Và nên sử dụng loại nhựa nào trong từng lĩnh vực cụ thể. Chúng tôi cũng mang đến thông tin tham khảo về dòng sản phẩm nhựa PE của mình. Hãy tiếp tục theo dõi và đồng hành cùng EuroPlas để cập nhật tin tức mới nhất nhé!