Műanyagipari Szemle

2024 / 01. szám

Szerkesztői évköszöntő

Szerkesztői évköszöntő

A Teraglobus Kft. általános ismertető sorozata

2024.01 Tartalom

2024.01 Tartalom

Műanyagok feldolgozása, additív technológiák

A szerszámok megválasztása csőextrúzióhoz

A cikk a csőextrúzióban használt, tágabb értelemben vett szerszámozás (tooling) megválasztásának alapelveit tárgyalja táblázatok, példák, rajzok segítségével. Ez magába foglalja magát a csőszerszámot (die), a kalibráló eszközt, a hűtőrendszert és a további műveleteket támogató eszközöket. Ezek biztosítják, hogy az extrudersor optimálisan működjön.

Égésgátlók fejlesztése a biztonság és a fenntarthatóság figyelembevételével

Az égésgátlók fejlesztése arra irányul, hogy a felhasználásuknál csökkenjen a mérgezés veszélye, de ne zavarják a feldolgozást és égésgátló hatásuk ne csökkenjen. A hagyományos égésgátlók közül a brómozott vegyületeknek szigorú előírásokat kell teljesíteni. A halogéneket nem tartalmazó adalékok mellett biobázisú anyagok is megjelentek. Az alábbiakban néhány gyártó újdonságait mutatjuk be röviden.

A fröccsöntő gépek indításának alapjai

A cikk felvázolja azokat a lehetséges hibákat, amelyek közvetlen kapcsolatban állnak a fröccsöntő gép rosszul végrehajtott indításával. Emellett egy megbízható beállítási auditot is ismertet, amely segít csökkenteni és a legtöbb esetben megszüntetni a szerszámcsere utáni új indításokkal keletkező selejtet és az állásidőt.

PET, PBT és PET/PBT kompaundok adalékai

A CAI Performance Additives cég poliészterekhez kínál új adalékokat, amelyek feleslegessé teszik az olyan hagyományos csúsztatókat, mint a CBT, az EBS, szilikonok és Montan viaszok. A nagy teljesítményű adalékokat a kínai Starbetter Chemical Materials gyártja, a CAI az egyedüli forgalmazó.

Amorf PHA és PLA keverékeiből gyártott komposztálható fóliák

A csomagolóanyagok területén a fenntarthatósági szempontok közül a karbon-lábnyom és a felhasználás utáni hulladék kezelhetősége a legfontosabb szempontok. A poli(hidroxialkanoát) polimercsalád mindkét szempontból vonzó, hiszen pl. karbon-lábnyomuk kisebb a poletilénnél és természetes körülmények között degradálhatók.

Kilencrétegű funkcionális fólia

Manapság sok vita folyik arról, hogy van-e jövője a többrétegű fóliáknak, amelyek ugyan nagyon jól igazodnak a sokféle elvárás kombinációjához (pl. szilárdság, aromazárás, nedvesség és oxigénzárás, hegeszthetőség), de komoly problémát jelentenek az újrafeldolgozás során. Sokan inkább az egykomponensű fóliák irányába mozdulnak, de a rétegekben variálják az orientációt, molekulatömeg eloszlást, hogy ugyanazokat a hatásokat érjék el.

Műanyagfajták, kompozitok, bioműanyagok

Nagy teljesítményű hőre lágyuló műanyagok

A műanyagokat hagyományosan piramis-szerűen rendezzük el. Alul vannak a tömegműanyagok, amelyeket a legnagyobb mennyiségben gyártanak, és a legolcsóbbak (a poliolefnek, a polisztirol, a PVC és ma már a PET). Efölött helyezkednek el a műszaki műanyagok, amelyek jobb hőállósággal, szilárdsággal rendelkeznek, kisebb mennyiségben gyártják őket, és drágábbak (ABS, akrilátok, poliészterek, poliamidok, polikarbonát, poliuretánok stb.).

Elektromos autókhoz kifejlesztett hőálló műanyagok

A Weinheim székhelyű Freudenberg Sealing Technologies (FST) az elektromos járműmeghajtások tűzvédelmének javítására fejlesztette ki a Quantix Ultra anyagot. A műanyagalkatrészek mostanáig általában nem tudták teljesíteni az elektromos meghajtásokra az autóiparban előírt szigorú vizsgálati szabványokat, de az FST új anyaga igen magas hőmérsékleteken sem olvad meg, nem lobban lángra.

Amit a polipropilénről tudni kell

A PP (C3H6)n a poliolefinek családjába tartozik, kis sűrűséggel, nagy hőállósággal rendelkező tömegműanyag. Felhasználási területe sokrétű: csomagolás, autóipar, orvostechnika, fogyasztói termékek stb.

Poliamid stabilizálása mellékhatás nélkül

A PA 6,6 mechanikai tulajdonságai alapján alkalmas alapanyag lehet az elektromobilitás területén. Ezen a területen azonban problémát jelent az, hogy a PA 6,6 polimer megfelelő stabilizálás nélkül nem használható tartósan magas hőmérsékleten, és bizonyos közegben hajlamos az oxidatív lebomlásra. Jelenleg általában rézvagy halogéntartalmú hőstabilizátorokat használnak, amelyek azonban hátrányosan befolyásolják az elektromos tulajdonságokat és akadályozzák a reciklálást.

Erősített műanyag 100%-ban természetes anyagokból

A ciprusi Synergy Horizon Gruppe lengyel tagvállalata és a Krauss Maffei egy 100%-ban bioalapú erősített műanyagot fejlesztett ki. Az új bioműanyag mátrixa a politejsav (PLA), erősítésére lignint használnak akár 30%-ban. Az új bioműanyag természetes antioxidánsokat tartalmaz, jók a mechanikai tulajdonságai és lehetővé teszi az ellenőrzött lebomlást.

Fenntartható fekete és fehér pigmentek

A műanyagtermékek gyártásában nagy szerepet játszanak a fekete és a fehér színű pigmentek. Szerepük nemcsak a közvetlen színezés, hanem sok színreceptúra fontos komponensét adják. A cikk több újdonságot mutat be főként a fekete pigmentekre koncentrálva.

Olajbogyó hulladékból autóalkatrész?

Az OEM (eredeti berendezést gyártó) cégek, köztük a gépkocsigyártók is intenzíven vizsgálják, hogyan növelhetnék termékeikben a megújuló (elsősorban mezőgazdasági alapú) nyersanyagokból származó komponenseket. Műanyagok vonatkozásában itt számításba jönnek a cellulóz alapú erősítőanyagok, de a növényi anyagok feldolgozásával nyert polimerekből, oligomerekből, monomerekből előállított műanyagok is.

Fejlesztések a biopolimerek területén

A természetes alapanyagú biopolimerek és a biológiailag lebontható polimerek iránt növekszik az érdeklődés, bár a mennyiségek még kicsik. A European Bioplastics szövetség szerint 2022-ben 1,9 millió tonna részlegesen, vagy teljesen bioalapú műanyagot gyártottak. Ez egyelőre a világ teljes műanyagtermelésének (400 millió tonna) csak fél százaléka.

A bioműanyagok piaci helyzete

A bioműanyagok, különösen a biológiailag lebonthatók vagy komposztálhatók az elmúlt 20–25 évben terjedtek el. Az ár, a teljesítmény, az elérhetőség és az alkalmazhatóság miatt azonban ezek az anyagok bizonyos réspiacokra szorultak vissza, például a csomagolás vagy a mezőgazdaság területére. Az ismeretek hiánya más problémákat is felvetett, például, hogyan és milyen körülmények között bomlanak le.

PHA/PLA keverékek extrúziós fúvása

A korábbi évtizedekben a költségek, az egyedi és gyakran nehéz feldolgozási jellemzők miatt jelentős ellenállás mutatkozott a bioműanyagokkal szemben. Azonban a polihidroxialkanoát (PHA) alapú műanyagok – gyakran politejsavval (PLA) kombinálva – kifejlesztése olyan megoldásokat eredményezett, amelyek megfelelnek a jelenlegi piaci igényeknek

Funkcionalizált mikro üveggolyók poliamidhoz

A német Hoffmann Mineral cég Gloxil iM16k A néven új töltőanyagot fejlesztett. Az új termék a 3M üreges mikro-üveggolyóján alapul, amelynek a felületét aminocsoportokkal módosították. A felületi kezelés paraméterei biztosítják a funkciós csoportok fix kapcsolódását és egyúttal a keletkező melléktermékek eltávolítását is.

Transzparens hőálló poliamid üveg helyettesítésére

A svájci Ems-Givory transzparens, forró vízzel szemben ellenálló poliamidot fejlesztett ki, amely a fenti tulajdonságok alapján képes az üveget helyettesíteni a konyhai alkalmazásokban. A Grilamid TR HT 170 típust kifejezetten erre az alkalmazásra fejlesztették, figyelembe véve a mosogatógépek használatát.

Kompozitok az elektronikában

Az elektronikai eszközök (prototípusok és termékek) területén a hőre lágyuló műanyagból készült kompozitok folyamatosan új alkalmazásokat találnak. Ezen belül is nagyon fontos szerepet játszanak a szénszállal töltött kompozitok, pl. a telefon készülékházak területén, amelyek részben árnyékolják a rádiófrekvenciás sugárzást, jól földelhetők és elvezetik a sztatikus töltéseket.

Nanoméretű adalékanyagok

Nanoméretű adalékanyagokkal, különösen a grafénnel és a szén nanocsövekkel, csökkenthetők a költségek és kis koncentrációban jelentős tulajdonságjavulás érhető el. A potenciális előnyök mellett azonban kihívást jelent az adalékanyagok megfelelő diszpergálása, amire léteznek már technológiai megoldások hőre lágyuló alkalmazásokban.

Reciklálható LDPE-analóg

Az LDPE (kissűrűségű polietilén) egy hosszú elágazásokat tartalmazó poliolefin, amelynek kristályossága viszonylag kicsi, viszont csomagolóanyagként sok előnnyel rendelkezik, ezért a világon egyik legnagyobb mennyiségben előállított polimer.

Európa élére áll a megújuló hajógyártási kompozitok fejlesztésének

A hajóipar, azon belül is a sporthajózás a kompozitok felfedezése óta kedvenc gyakorlóterepe az új anyagoknak, technológiáknak, erősítőanyagoknak, mert viszonylag gyorsan lehet tesztelni őket nagy mechanikai igénybevétel mellett, erősen korrozív környezetben. Manapság minden területen egyre több figyelmet fordítanak arra, hogy a felhasznált elemek a termék élettartama végén újrahasznosíthatók legyenek.

Műanyagok és a környezet

Energiatakarékos fóliagyártás hulladékfóliából

Energiahatékonyság Díjat kapott a németországi Weißandt-Gölzauban működő Policycle fóliagyártó cég hulladékfólia (fóliapehely) újragranulálás nélküli, közvetlen reciklálásáért. A 2019-ben elindított „Fluff2Film” (Pehelyből Fóliát) projekt keretében kidolgozott technológiával a hulladékfóliát mechanikai úton felaprítják, és új fóliatermékekké dolgozzák fel közvetlenül, vagyis az energiaigényes granulátumkészítési és előzetes szárítási folyamatlépések kihagyásával

Idő- és pénztakarékos, nagy teljesítményű ömledékszűrők

A nagy-britanniai Roydon Polythene 2023-ban váltott a hagyományos szűrési technológiáról a Maag Ettlinger ERF 500 típusú, folyamatosan működő, nagy teljesítményű ömledékszűrőjére, amivel jelentősen tudta növelni az erősen szennyezett fóliák reciklálásának hatékonyságát. Ezzel nemcsak költségei csökkentek, hanem a reciklátumkihozatal is emelkedett.

Műanyagok újrahasznosítása: útmutató a stabil gyártáshoz

Az egyes műanyag hulladék típusok eltérő jellemzői miatt az újrafeldolgozási műveletek kihívást jelenthetnek. A cikk a műanyagok újrafeldolgozása során felmerülő gyakori problémák lehetséges megoldásait mutatja be.

Adalékok fejlesztése a hatékony reciklálás érdekében

A használt műanyagtermékek reciklálásánál a legnagyobb kihívás a mechanikai és más tulajdonságok romlásának visszaszorítása, amiben az adalékok kulcsszerepet játszanak. A cikk a reciklálást, illetve a reciklált műanyagok feldolgozását segítő adalékokat mutatja be. Az Evonik TegoCycle termékei a reciklálás első műveleteiben (aprítás, mosás, szárítás) segítik a szennyeződések eltávolítását, a mosást, szárítást, szagtalanítást.

A német körforgásos gazdaság eredményei

105 milliárd EUR árbevétel, 310 000 alkalmazott, és 12,7%-os visszadolgozási ráta: ezek az adatok jellemzik a német körkörös gazdaságot, 2021-ben. A tevékenység emelkedő tendenciát mutat, ami együtt jár Németország friss alapanyag-szükségletének csökkenésével.

Műanyagok alkalmazása

Égésgátolt, de újrahasznosítható poliamid szálakból készült padló

A Német Textil- és Szálkutató Intézet (Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung –DITF) és a Padlórendszer Intézet (Institute für Bodensysteme – TFI) olyan poliamid 6 (PA6) alapú, anyagában égésgátolt szálakat fejleszt, amelyek termikus úton elválaszthatók a szőnyegek textil hordozójától és tiszta állapotban reciklálhatók.

Mesterkeverék optikai kábelcsatornákhoz

A barcelonai Delta Tecnic cég olyan mesterkeveréket fejlesztett ki, amely alkalmas kis átmérőjű kábelcsatornák megfelelő opálosságának és színének beállításához. Erre az egyes kábelek pontos azonosíthatósága miatt van szükség.

Gyantaszivattyú-rendszer és új anyagok a Formlabsnál

A 3D-nyomtatásban aktív Formlabs új gyantaszivattyú-rendszert és két új anyagot: polipropilénport és prémium minőségű fogászati gyantát vezetett be, hogy a világban 130 000-nél is több nyomtatót támogató 3Dnyomtatási rendszerének hatékonyságát, sokszínűségét és skálázhatóságát fokozza, valamint elérhetővé tegye a házon belüli 3D-nyomtatást számos fogyasztási cikknél, műfogsoroknál, ipari és autóipari alkatrészeknél és a prototípusgyártásban.

Műanyagok tulajdonságai, vizsgálatok

Shore D keménység

A keménység egy fontos, könnyen mérhető jellemzője a műanyagoknak, amely sokszor önmagában is segít egy-egy anyag azonosításában (vagy legalábbis a lehetőségek közti választásban) és az anyagválasztásban. Az ASTM D2240 szabvány (amelynek európai analógja az ISO 868 szabvány) durométer keménységnek nevezi ezt a jellemzőt, amelyet lényegében behatolási mélység (indentáció) alapján mérnek.

Az idő hatása a polimerek mechanikai tulajdonságaira

A cikk röviden tárgyalja az idő hatását a polimerek mechanikai tulajdonságaira. A teherbíró képesség vizsgálatakor a mérési idő elteltével az anyag válasza folyamatosan változik. Állandó terhelés alatt ez alakváltozásként, kúszásként vagy hidegfolyásként, illetve az alakváltozás fenntartásához szükséges feszültség csökkenéseként (feszültségrelaxáció) figyelhető meg.

Elő- és utóműveletek

Új módszer PMMA kijelzők felületének nemesítésére

A PMMA kijelzők (display) felületét általában polírozással véglegesítik, ami meglehetősen hosszadalmas folyamat. Egy új technológiával ezt a műveletet speciális marással korszerűsítik. Német vállalatok (Enggruber, Paul Horn GmbH) összefogása megmutatta, hogy a műanyagok nagy felületi fényességét konvencionális marógépekkel be lehet állítani. Monokristályos gyémántokat kell a szerszámba építeni, hogy a forgácsolás elérje a nanométeres tartományt.

Üzleti hírek

A műanyag-kompaundálási piac megelőzi a fémek és ötvözetek piacát a növekedésben

Az önállóan végzett műanyag-kompaundálási folyamatot többek között az elektromos tulajdonságok és az UV-állóság javítására használják, míg a rendelésre végzett kompaundálásnál inkább a műanyagalapú termékek teljesítőképességének javítása a cél. Az egyik londoni piackutató és tanácsadó cég friss jelentése szerint a műanyag-kompaundálási piac 2022 és 2032 között várhatóan 7,4%-os növekedést fog elérni, miközben a piac mérete a jelenlegi 64,8 milliárd $-ról 163,9 milliárd $-ra bővül majd.

Műanyagipari kilátások az NPE évében

A COVID miatti 6 éves kihagyás után idén májusban megnyíló NPE globális műanyagipari kiállítást jelentős műanyagipari változások közepette rendezik meg. A műanyagipart 2023-ban inkább recessziós vonások jellemezték – a műanyagok nélkül elképzelhetetlen háztartások jelentős költekezése által fűtött gazdasági növekedés ellenére. 2024-re is visszaesés jósolható, ami enyhébb lehet, mint 2023-ban.

Németország növekedéssel győzné le a krízist

A német műanyagfeldolgozó ipar eladásai 2023-ban 6%-kal csökkentek, az árbevétel 72,5 Mrd EUR volt. A várakozások az idei évre hasonlóak. A Német Műanyag-feldolgozók Szövetségének (German Plastics Processing Association, német rövidítése: GKV) elnöke szerint a gazdasági krízis elsősorban szerkezeti jellegű. Előremutató tevékenységeket tartalmazó tervet kell készíteni, amelyekkel a német ipar 2–3 éven belül újból növekedésnek indul.

Első kísérleti üzem biobázisú anilin előállítására

A Covestro cég, amely többek között poliuretánokat gyárt, és ennek fontos köztiterméke az MDI gyártáshoz használt anilin, a világon először épít kísérleti üzemet az anilin növényi hulladékokból történő előállítására. Az MDI alapú szigetelőhabok csökkentik a CO2 kibocsátást, és ha az alapanyag karbonlábnyoma kisebb, az külön előny.