Polyethylene (PE) là loại nhựa được sản xuất và sử dụng nhiều nhất thế giới, chiếm 34% tổng sản lượng nhựa toàn cầu (theo Plastics Europe, 2023). PE được chia thành hai nhóm chính:
- HDPE (High-Density Polyethylene): Độ cứng cao, chịu nhiệt tốt.
- LDPE (Low-Density Polyethylene): Mềm dẻo, đàn hồi.
Trung Quốc hiện là quốc gia sản xuất nhiều Polyethylene (PE) nhất thế giới. Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp hóa dầu và nhu cầu lớn từ thị trường nội địa cũng như xuất khẩu, Trung Quốc chiếm khoảng 30% sản lượng PE toàn cầu. Các quốc gia khác như Hoa Kỳ và Đức cũng là những nhà sản xuất lớn, nhưng Trung Quốc vượt trội nhờ quy mô sản xuất và đầu tư vào cơ sở hạ tầng hóa dầu.
Về phía doanh nghiệp,ExxonMobil được xem là công ty sản xuất nhiều Polyethylene (PE) nhất thế giới. Với năng lực sản xuất hàng năm lên đến khoảng 23,3 triệu tấn, ExxonMobil dẫn đầu nhờ mạng lưới sản xuất toàn cầu và sự tập trung vào các sản phẩm PE đa dạng như polyethylene mật độ cao (HDPE), polyethylene mật độ thấp (LDPE) và polyethylene mật độ thấp tuyến tính (LLDPE). Các công ty lớn khác như Sinopec (Trung Quốc), Dow (Hoa Kỳ), LyondellBasell và SABIC cũng nằm trong nhóm dẫn đầu, nhưng ExxonMobil thường được ghi nhận là số một về sản lượng.
Ở Việt Nam, ngành sản xuất Polyethylene (PE) chưa thực sự phát triển mạnh mẽ và phần lớn PE được nhập khẩu để đáp ứng nhu cầu trong nước. Tuy nhiên, có một số công ty liên quan đến sản xuất hoặc chế biến nhựa, trong đó có thể kể đến:
- Công ty TNHH Hóa dầu Long Sơn (Long Son Petrochemicals - LSP): Đây là một trong những dự án lớn nhất tại Việt Nam trong lĩnh vực hóa dầu, nằm ở Bà Rịa - Vũng Tàu. LSP, do Tập đoàn SCG của Thái Lan đầu tư, bắt đầu vận hành từ năm 2023 và có khả năng sản xuất polyethylene (HDPE và LLDPE) với công suất khoảng 1 triệu tấn mỗi năm.
- Công ty Cổ phần Nhựa Thiếu niên Tiền Phong (Tien Phong Plastic): Dù chủ yếu tập trung vào sản xuất ống nhựa từ PE, công ty này cũng tham gia vào chuỗi cung ứng liên quan đến PE tại Việt Nam.
- Công ty Cổ phần Nhựa Bình Minh: Tương tự, Nhựa Bình Minh sản xuất các sản phẩm từ PE như ống nhựa, nhưng không trực tiếp sản xuất hạt nhựa PE mà sử dụng nguyên liệu nhập khẩu.
Nói chung hiện tại, Việt Nam chưa có nhiều công ty sản xuất hạt nhựa PE gốc (primary PE) mà chủ yếu phụ thuộc vào nhập khẩu từ các nước như Thái Lan, Hàn Quốc, và Trung Đông. Dự án Long Sơn là bước tiến lớn để giảm sự phụ thuộc này trong tương lai.
1. Quy Trình Sản Xuất Polyethylene
Bước 1: Chiết tách Ethylene từ dầu mỏ hoặc khí đốt
- Dầu thô hoặc khí tự nhiên được cracking nhiệt (ở 800–900°C) để tách hydrocarbon thành ethylene (C₂H₄).
- Ethylene tinh khiết được thu qua quá trình chưng cất.
Bước 2: Trùng hợp Ethylene thành Polyethylene
- Phương pháp áp suất cao (LDPE):
- Ethylene được nén ở áp suất 1.000–3.000 atm, nhiệt độ 80–300°C với chất xúc tác peroxide.
- Tạo ra cấu trúc polymer phân nhánh → LDPE mềm, dẻo.
- Phương pháp áp suất thấp (HDPE):
- Dùng xúc tác Ziegler-Natta (TiCl₄ + Al(C₂H₅)₃), áp suất 10–80 atm, nhiệt độ 70–150°C.
- Tạo cấu trúc polymer mạch thẳng → HDPE cứng, bền.
Bước 3: Định hình sản phẩm
- PE nóng chảy được ép đùn thành hạt nhựa nguyên sinh hoặc đúc thổi thành chai lọ, ống, màng phim.
2. Ứng Dụng Trong Các Ngành & Đời Sống
HDPE:
Ứng dụng điển hình:
- Chai đựng sữa, dầu ăn, chất tẩy rửa.
- Ống nước, bồn chứa hóa chất.
- Đồ chơi, thùng rác.
Sản phẩm cụ thể: Chai HDPE (ký hiệu #2), ống thoát nước, ghế công viên.
LDPE:
Ứng dụng điển hình:
- Túi nilon, màng bọc thực phẩm.
- Vỏ cáp điện, lớp lót hộp giấy.
- Đồ gia dụng (chai lọ mềm).
Sản phẩm cụ thể: Túi siêu thị, màng co bọc pallet, găng tay y tế.
Ứng dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp:
- Xây dựng: Ống HDPE chịu áp lực, tấm cách nhiệt.
- Ô tô: Bình xăng, lót nội thất từ LDPE.
- Nông nghiệp: Màng phủ LDPE giữ ẩm đất.
3. Tác Hại Đến Sức Khỏe & Môi Trường
a) Sức khỏe con người:
- Phơi nhiễm vi nhựa: PE phân rã thành vi nhựa (<5mm) xâm nhập vào nước, thực phẩm. Một người trung bình ăn 5g vi nhựa/tuần (WWF, 2023).
- Chất phụ gia độc hại: Một số PE chứa chất chống UV (BPA), chất tạo màu gây rối loạn nội tiết.
- Đốt nhựa PE: Giải phóng khí dioxin, CO₂ – nguyên nhân gây ung thư, hô hấp.
b) Môi trường:
- Ô nhiễm đại dương: PE chiếm 46% rác thải nhựa trên biển (Ocean Conservancy, 2023), giết chết 1.5 triệu sinh vật biển/năm.
- Tồn tại lâu dài: PE mất 100–1.000 năm để phân hủy.
- Tác động đến đất: Vi nhựa PE làm giảm độ màu mỡ, ức chế sinh trưởng cây trồng.
4. Giải Pháp Giảm Tác Hại
- Tái chế: Chỉ 9% PE được tái chế toàn cầu (UNEP, 2023). Cần phân loại rác tại nguồn và đầu tư công nghệ tái chế hóa học (biến PE thành dầu diesel).
- Thay thế bằng vật liệu phân hủy sinh học: Túi PE sinh học từ tinh bột ngô (PLA) hoặc rong biển.
- Chính sách: Áp dụng thuế nhựa nguyên sinh, cấm túi nilon dùng một lần (như EU, Canada).
Như vậy, Polyethylene là "con dao hai lưỡi" – vừa thúc đẩy phát triển kinh tế, vừa đe dọa hệ sinh thái. Giảm thiểu tác hại của PE đòi hỏi sự chung tay từ chính phủ, doanh nghiệp và người tiêu dùng.