2023/03. szám

A fenntarthatóság egyik fontos kritériuma a megújuló természetes, vagy biobázisú alapanyagok felhasználása. Ezt a célt kívánják elérni a biobázisú lángálló műanyagok előállítására irányuló fejlesztések. Ennek jegyében a cikk egyrészt a halogénmentes égésgátlókkal módosított biopolimerek előállításával, másrészt a biobázisú égésgátlók előállításának lehetőségével foglalkozik. Vizsgálják a sugárzással előidézett térhálósítás alkalmazhatóságát a biopolimereknél is.

A poliuretánok többnyire diizocianátok és diolok reakciójával állíthatók elő. A diolok lehetnek kis móltömegűek vagy olgiomer, esetleg polimer jellegűek. A kis móltömegű diolok ún. lánchosszabbítók, a nagy móltömegűek az ún. szegmentált poliuretánok lágy szegmenség alkotják. Az oligomer diolok többsége poliéter vagy poliészter jellegű, de ebben a közleményben olyan diolokkal és belőlük felépülő poliuretánokkal foglalkozunk, amelyek lágy szegmense polikarbonát jellegű, irodalmi és ipari példák alapján.

A poliuretánokból készülő habok speciális osztályát képezik a tömítések, ezen belül is a helyben előállított (in situ) tömítések, amelyek nemcsak helyben jönnek létre, de rá is tapadnak a tömítendő felületekre (főleg fémekre, de más anyagokra is). A cikkben ebbe a körbe tartozó termékeket, feldolgozó berendezéseket és megoldásokat mutatunk be.

A térhálós műanyagokat, így a térhálós polietilént sem lehet újbóli megömlesztéssel reciklálni. Az alábbiakban új módszereket ismertetünk ennek a problémának a megoldására.

Az ECHA szigorú korlátozást tervez az összes PFAS-vegyület gyártási, felhasználási műveletére és a PFAS-t tartalmazó árucikkek uniós piacon való forgalomba hozatalára. Az egyesületek meg akarják akadályozni a vegyszercsoport teljes betiltását, a hulladék megsemmisítése helyett az újrahasznosításra való törekvést szorgalmazzák. A PFAS tilalom ellen fellépő vegyipari óriások a kulcsfontosságú szektorokban és az egészségügyben a fluor-elasztomerek megkerülhetetlen használatát hangsúlyozzák.

A reciklátumok minőségét elsősorban adalékokkal lehet növelni. Egyre több gyártó kínál kifejezetten a reciklátumokra optimalizált adalékokat, amelyek között stabilizátorok,kompatibilizátorok és szagtalanító adalékok egyaránt megtalálhatók. Egy kémiailag kezelt reológiai modifikátorral az eddig csak extrudálással feldolgozható fogyasztói PE-HD hulladékokat sikerült fúvással feldolgozni.

A műanyagok fenntarthatóságának vizsgálatakor a környezeti, gazdasági és társadalmi hatásokat is figyelembe kell venni. A csomagolóipar egyre gyakrabban használ alternatív forrásokat a hagyományos alapanyagok kiváltására. A bioalapú és újrahasznosított műanyagok feldolgozhatóságát és tulajdonságait javítani kell, hogy megfeleljenek az iparági követelményeknek.

Bár még mindig az acélból készült kerékpár a legelterjedtebb, előfordulnak már alternatív és fenntartható anyagokból, így műanyagból, bambuszból, fából gyártott biciklik is. Elkészült a világon első olyan kerékpárgumi is, ami 100%-ban újrahasznosított gumiabroncsot tartalmaz.

Az elektronikai eszközöknél az egyik legfontosabb fenntarthatósági kihívás a használat utáni környezetszennyezés. Ezért folynak intenzív kutatások az elektronikai alkatrészekben az olajalapú műanyag alkatrészek biopolimerekből való előállítására. A cikk cellulózból és tengeri algából előállított bioműanyag alkatrészek fejlesztését mutatja be.

A közleményben az akrilátokkal versenyző átlátszó PC és PETG lemezanyagok tulajdonságait hasonlítjuk össze az akrilátokéval. Ezután az új alapanyagokat tekintjük át, amelyek közül kiemelkednek azok az akril típusok, amelyek a PET lemezek piacának visszaszorítására alkalmasak. Az új anyagok orvostechnikai és vasúti alkalmazásokban egyaránt tért nyerhetnek.

A rövid szálas erősítőanyagok a 3D nyomtatásban is jelentős szerepet játszanak a termékek mechanikai szilárdságának javításában. A hagyományos kompaundálás – filament extrúzió – 3D nyomtatás sorrend mellett léteznek olyan módszerek is, amelyekkel a feldolgozási lépések száma csökkenthető. Az egyik ilyen a rétegek közti szálak szórása a nyomtatási lépések között, a másik a granulátum alapú 3D nyomtatás. Az első esetben a kompaundálási lépés kerülhető el, a második esetben a filament extrúzió.

A PVC gyártói és felhasználói számára is alapvető a fenntarthatóság. Ezt figyelembe véve fejlesztik a gyártás során felhasznált adalékanyagokat, amelyeknél az egészségi ártalom a fő kérdés. Kulcskérdés a PVC hulladékok újra hasznosítása, a reciklálás is, ami a többi termoplaszthoz képest több nehézséggel jár. A felhasználók egyre több – természetesen jó minőségű – reciklátumot kívánnak használni a gyártásukban, és igénylik az alternatív nyersanyagból, a biomasszából gyártott PVC-t is. Céljuk termékeik karbon lábnyomának csökkentése és ennek dokumentálása.

A fenntarthatóságra való törekvés magas minőséget követel meg az újrahasznosított és bioalapú anyagok színezésénél. A minőségellenőrzéshez és a gyártósor beállításához a műanyagok hatékony színmérésére és pontos, valós idejű információkra van szükség. A digitális munkafolyamatokra való átállás keresletet generál a színmérési megoldások iránt.

A folyadékok csomagolására szolgáló műanyag palackok, flakonok fejlesztése a súlycsökkenés és a gyártásban a hulladékokból reciklált szekunder nyersanyag (PCR) felhasználására irányul. Egy új projektben háromrétegű habosított fúvott palack előállítására szolgáló berendezést és technológiát fejlesztettek ki. Az eredmény: súly- és költségcsökkentés.

Az orvosi fröccsöntés előnyeinek általános bemutatása után olyan gépi, gyártási és anyagfejlesztési példákat ismertetünk, amelyek megkönnyítik a precíz elemek gyors gyártását.

A polimer anyagok folyóképességének ismerete alapvető fontosságú a megfelelő feldolgozástechnológiák kiválasztásánál, továbbá minőségbiztosítási szempontokból is. Ez a tulajdonság érzékenyen jelzi a molekulatömeg változását, ami bekövetkezhet a gyártáskor, a termékek használata során bekövetkező öregedéskor, illetve az újrahasznosításkor. Hatással van rá továbbá a nedvesség- és a töltőanyagtartalom is. A folyási jellemzők meghatározása történhet szakaszos folyásindex méréssel vagy akár a feldolgozógépen történő beépített, valós idejű módszerekkel is.

Az összes extrúziós művelet során fontos szerepet játszik a pontos és egyenletes adagolás, különösen ott, ahol sok komponensről van szó, vagy ha valamelyik komponens a többitől nagyon eltérő adagolási sebességet igényel. Két olyan terület is van, ahol ezek a problémák gyakran előfordulnak: a kompaundálás és a használat utáni recikátumok (PCR) hozzáadásával végzett gyártás.

A Sabic kifejlesztett egy polikarbonát alapú kopolimert a fotovoltaikus kapcsolótestek gyártásához.

A Dow Chemical Company az egyik legnagyobb kínai tejipari céggel összefogva egy csak PE-t tartalmazó joghurt tasakot hozott forgalomba. A Mengniu cégnél ez az első ilyen termék, amelynél a reciklálhatóság volt a fő szempont.