Műanyagfajták, kompozitok, bioműanyagok

Hogyan is állunk a biobázisú műanyagokkal?

A világ a műanyaghulladék csökkentését követeli, elsősorban a csomagolóanyagok gyártóitól és alkalmazóitól. Ezekben megvan a jó szándék, igyekeznek korlátozni a felhasznált csomagolóanyagok mennyiségét, és megpróbálják „eltüntetni” ezeket, amikor használatuk után hulladékká válnak. A másik követelés a fenntartható megújuló források jóval nagyobb mértékű alkalmazása. Mindkét igény kielégítésében hasznosak lehetnek a biopolimerek, amelyeknek van nem degradálható és degradálható változata. Ilyenek már évek óta ott vannak a piacon, de lassan terjednek. Fejlesztésük időszerűvé vált, és ennek nyomán hamarosan sokkal keresettebbek lesznek.

Központban a fenntarthatóság és a körkörös gazdaság: új anyagok és adalékok a K 2019 kiállításon

Egyértelműen a fenntarthatóság érdekében fejlesztett új termékek, új adalékanyagok és megoldások – megújuló bioalapú alapanyagok, hulladékok újrahasznosítása – nagy száma volt megfigyelhető a K 2019 kiállításon. Ezek mellett ugyancsak nagy súllyal szerepeltek a súlycsökkentés érdekében a fémek helyettesítésére az egyes alkalmazásokra optimalizált nagyteljesítményű műanyagok és kompozitok. A következőkben a kiállításon bemutatott újdonságokat ismertetjük.

Műanyagok tulajdonságai, vizsgálatok

A terhelés alatti hőállóság vizsgálata. HDT vagy DMA? 1. rész

A HDT a műanyagok terhelés alatti deformációjának kezdeti hőmérséklete, amelyet évtizedek óta alkalmaznak a műanyagok hőállóságának jellemzésére. Ez egy ún. egypontos érték, amely csak a vizsgálat körülményei között érvényes. A műanyagok tulajdonságait mélyebben tanulmányozó kutatók már hosszú évek óta igyekeznek az ipari szakembereket meggyőzni arról, hogy helyette inkább a dinamikus mechanikai elemzést (DMA) kellene alkalmazni, azonban a feldolgozó üzemek mérnökeinek többsége ezt az eljárást túl bonyolultnak tartja. Egy amerikai tanácsadó cég vezetője, M. Sepe cikksorozatában azt mutatja be, hogy a DMA görbékből bonyolult matematikai számítások nélkül is nagyon fontos információkat lehet kapni a műanyagok tulajdonságairól. Publikációnk 1. része azzal foglalkozik, hogy mennyivel többet árul el a DMA a vizsgált műanyag rugalmassági modulusáról, mint a HDT (amely lényegében az a hőmérséklet, amelynél a polimer rugalmassági modulusa hirtelen csökken); a következő számban megjelenő 2. rész pedig a DMA görbékből leolvasható további hasznos ismereteket tárja fel.

Műanyagok feldolgozása, additív technológiák

Fröccsöntési problémák: ömledékszivárgás megakadályozása és a folyási úthossz növelése

A fúvóka és a szerszám érintkezésénél elég gyakori probléma az ömledék szivárgása. Ennek általában a fröccsegység helytelen pozícionálása az okozója. Ezt egy egyszerű eljárással korrigálhatjuk. A hosszú folyásutak sok problémát okoznak a fröccsöntésnél. Német kutatók azt találták, hogy a fröccsöntő szerszám felületének speciális textúrája akár 18%-kal is megnöveli a folyási utat.

Homogenizálás az extruderekben

Ha extrudáláskor nem minden adalékot tartalmazó kompaundot dolgoznak fel, hanem – akár adalékanyagokat visznek be az ömledékbe, akár az alapanyag és az adalékok granulátum-keverékét (szárazkeveréket) töltik be az etetőtölcsérbe – az extrudernek a betáplált anyag(ok) megömlesztésén és szerszámhoz szállításán kívül a különböző komponensek egyenletes keverékét is elő kell állítania. Nem kellően homogén ömledékből nem lehet jó terméket előállítani. A gépgyártók ezért a keverés hatásfokát javító csigaelemeket kínálnak a feldolgozók számára. Az ömledék homogenitásának minősítése azonban nem könnyű feladat. Ezt legtöbbször szemrevételezéssel végzik, ami szubjektív és nem reprodukálható tevékenység. Néha szúrópróba alapján vett minták kémiai analízisével vizsgálják a homogenitást, ami nagyon idő- és munkaigényes eljárás. Egy német kutatóintézetben az extrudátumokból vékony metszeteket készítenek, és korábban készített referenciaképekkel összehasonlítva ezek fotója alapján 9 osztályba sorolják a homogenitást. A szabad szemmel végzett összehasonlítás helyett a közelmúltban kifejlesztettek egy digitális képelemzési eljárást, amellyel jól reprodukálható, objektív adatokat kapnak, és általa lehetővé vált az extruderek különböző paraméterek melletti keverőhatásának tanulmányozása is.

Az extruderek szellőztetése

A műanyag-feldolgozás egyik fontos, de néha háttérbe szoruló lépése a gép szellőztetése, gáztalanítása. Ennek a lépésnek az a célja, hogy a polimerömledékből eltávolítsuk a nem kívánatos illékony szennyeződéseket, pl. a reagálatlan monomert, oldószereket, vizet, oldott gázokat. Az alábbiakban az extruderek gáztalanítását tárgyaljuk.

3D nyomtatás újdonságai: alkalmazás az építőiparban és a méretpontosság növelése

Az ipar digitalizációs átalakítása részeként az új, 3D nyomtatáson alapuló gyártástechnológia megkezdte behatolását az építőiparba is. Ennek eredményeképpen nő az iparág termelékenysége és csökken környezeti károsító hatása is. A 3D nyomtatással készült gépalkatrészek, autóipari, illetve gyógyászati termékek méretpontossága elmarad a hagyományos technológiákkal készültekétől. Német kutatók a méretpontosság javítására végeztek sikeres kísérleteket.

Szálerősítésű műanyagok piaca, fejlesztése és gyakorlati alkalmazásai

A szálerősítésű műanyagok mátrixa között hőre lágyuló és hőre keményedő műanyagokat egyaránt megtalálunk. Ezeknek a kompozitoknak rendkívül jó tulajdonságaik mellett a súlycsökkentés is előnyeik közé tartozik. Az alábbiakban ismertetett példák is ezt támasztják alá. Szálerősítésű műanyag tárgyak 3D nyomtatását is megoldották.

Új termékek, új technológiák

Új termékek, új technológiák

Új mesterkeverék átlátszó műanyag előállításához; Új módosított kalciumkarbonáttal töltött politejsav élelmiszeripari célra; Kiállítási reklámtárgyból egyéni védőeszköz; Coronavírus elleni bevonat kifejlesztése; A világ eddigi legnagyobb fúvott tartálya; 100%-ban reciklált műanyaghulladékból készült többrétegű polietilén fólia; Újrafeldolgozott PET palackokból tartós műszaki műanyagok állíthatók elő

Műanyagok alkalmazása

Még több műanyag az autókban

A Nemzetközi Föld Napja (április 22.) alkalmából érdemes egy pillantást vetnünk a legújabb járműipari technológiákra.

Poliolefin cső alkalmazások

A poliolefin csövek egyre több alkalmazást hódítanak meg, köszönhetően a folyamatos anyagfejlesztéseknek, új típusoknak. Az anyagok újrahaszosítása, az energiamegtakarítás egyre fontosabb szempont. A PE100 anyagokat a nagyobb átmérőjű csöveknél egyre gyakrabban alkalmazzák.

Orvostechnikai polimerek alkalmazása

A műanyagok egyik fontos és évről-évre növekvő alkalmazási területe az orvostechnika. A komplex alkalmazások nagy kihívást jelentek mind az alapanyag-gyártók, mind a feldolgozók számára, ezért folyamatos a fejlesztés.

Piaci hírek

Az egészségügyi műanyagok piacát meghatározó trendek az új évtizedben

Az egészségügyben egyre nő a műanyagok felhasználása. A globális piac 2024-re elérheti a 24 milliárd dollárt. Az alábbiakban áttekintjük e terület legfontosabb anyagait és alkalmazásait.

Műanyagok és a környezet

A csomagolóipar törekszik a hulladék csökkentésére

Miután a földi tájakat és a tengereket elborító hulladék a közvéleményt a műanyagok ellen fordította – bár mindenki egyetért abban, hogy nem a műanyagok ludasak ebben – a csomagolóipar arra törekszik, hogy termékeik a lehető legkisebb mértékben járuljanak hozzá a környezet szennyeződéséhez. Egy magyar származású amerikai vállalkozó olyan hozom-viszem ellátó rendszerrel kísérletezik, amelyben acél- vagy üvegedényeket/tartályokat alkalmaznak élelmiszerek fogyasztóhoz szállítására. A későbbiekben erre megfelelő műanyag edényeket is használhatnának. Az edényeket kiürülésük után visszaveszik és szakszerű tisztítás után újra és újra felhasználják. Egy kanadai városban az egy adagot tartalmazó és egyszeri használatra szánt csomagolásokra pótdíjat vezetnek be. A csomagolóeszközöket gyártó cégek némelyike pedig a körkörös gazdaság kialakulását segítené, a hulladékból visszanyert műanyagok jelenleginél jóval magasabb arányú visszadolgozását tűzte ki célként.