Műanyagok alkalmazása

A mikrométer alatti méretű rendszerek alkalmazása, a nanotechnológia számos iparág-ban terjed. Nem kivétel ez alól a műanyagipar sem. A nanoméretű felületi védőrétegek és a nanoméretű töltőanyagok ma már az ipari gyártás részei. Ez a technológia azonban még a kezdeteknél tart, és sokat fog fejlődni. Bemutatjuk az ún. nanotöltőanyagok leg-újabb kínálatát, és bemutatunk néhány példát a nanotechnológia műanyagipari alkal-mazásából.

A szénnanocsövek és -nanoszálak alkalmazási lehetőségeit a műanyagiparban intenzíven kutatják. Ennek eredményeként egyre több cég lép be a piacra gyártóként, feldolgozó-ként vagy alkalmazóként. A szereplők abban bíznak, hogy a szénnanocsövek és -szálak ára tovább fog csökkenni, ami az alkalmazhatóságuk korlátait mérsékelni fogja.

Az utóbbi évtizedekben az autóipar egyre több műanyagot használt fel. A nagy teljesít-ményű műanyagokat és kompozitokat ma már megtaláljuk a gépkocsik motorterében is. De az abroncs kizárólag gumiból, a felni pedig fémből készült eddig. Lehet, hogy a jövő-ben ez megváltozik, különösen a PUR abroncs tekintetében.

A polimer elektronika több termékcsoportot foglal magában. Ide tartoznak a szerves LED-ek, a szerves FET-ek és fényelemek, valamint az RFID jelazonosító áramkörök. A termékcsoportok piaca eltérő nagyságú és fejlesztési igényük is különbözik egymástól.

Az innovációnak mindig is nagy szerepe volt a műanyagipar fejlődésében. Napjainkban még élesebben elkülönülnek a kreatív és együttműködésre képes vállalatok a csak rutin-feladatokat végző cégektől. Ausztriában a műanyagipari innovációt segítő hálózatot (klaszter) alakítottak, amely már több mint 6 éves múltra tekint vissza.

A műanyagok típusválasztéka ma már olyan széles, hogy az adott alkalmazás követel-ményeit gazdaságosan teljesítő alapanyag kiválasztása komoly szaktudást és tervező-munkát igényel. A különböző műanyagfajták legfontosabb tulajdonságai jellemzően eltérnek egymástól, amelyek ismerete jó kiindulópontot ad az anyagkiválasztás optima-lizálásához.

Egy német iparvidék vízellátásáról 120 év óta gondoskodó cég jó tapasztalatai alapján letette a voksát a PE csövek alkalmazása mellett, sőt a régi öntöttvas vezetékek felújítá-sát is PE-csövek behúzásával végzi. A több évtizede a földbe fektetett csövek vizsgálata igazolta becslésen alapuló élettartamuk realitását. Az újabb csőanyagokból készített csövek élettartamának a szokásos tartós hidrosztatikai nyomás alapján végzett becslése már több évig tartó vizsgálatot igényelne, ezért újabb eljárásokat dolgoznak ki a várha-tó élettartam előrejelzésére.

Az általános alapanyagárak növekedése alól a PET sem vonhatja ki magát, de a PET piac bővülése továbbra is biztosítottnak látszik. A fejlődés hajtóereje az üdítőitalok, a tej és tejtermékek csomagolása. A sörcsomagolásban a PET inkább az olcsó, rövid ideig eltartható söröknél terjedt el.

A műanyagok ugyan anyagukban színezhetők és felületi minőségük is gyakran kielégíti a követelményeket, formaadás után számos esetben idegen anyagból álló felületi réteget – festéket, lakkot, ragasztót, árnyékoló vagy karcállóságot növelő bevonatot – kell fel-vinni rájuk. Ezek a rétegek sokszor gyengén tapadnak a polimereken, ezért felhordásuk előtt a műanyagok felületét elő kell készíteni.

A hagyományos kerámia és beton csatornavezetékek helyett hálózatbővítéskor általában műanyag csöveket használnak. Korábban kemény PVC-t, újabban egyre inkább poli-olefincsöveket választanak erre a célra. Az elöregedett csatornarendszerek felújítása is a leggyorsabban és legolcsóbban műanyag csövek behúzásával végezhető el. A földgáz és az olaj szállításában ugyancsak egyre nagyobb szerepet kapnak a műanyagok, akár önálló csövek, akár acélcsövek védőbevonatának formájában.

Habár a poliuretánok a világ összes műanyag-felhasználásából csak 5%-ban részesed-nek, a felhasználásuk évi 5,5%-os növekedése az anyagcsoport alkalmazási területeinek bővítésére utal. Ebben nagy szerepet játszanak a különböző PUR feldolgozási technoló-giák, amelyeket a vezető gépgyártók folyamatosan fejlesztenek.

Sokszor egy műanyag tárgy tervezésénél a legfontosabb szempont a felület kialakítása. Az autóipar, a műszergyártás, a bútoripar „vevő” az újdonságokra, amelyekkel termé-keiket tetszetősebbé, használatukat kellemesebbé tehetik. Úgy tűnik, hogy ebben egyre nagyobb szerep jut a poliuretánoknak.

A fényemittáló diódák, LED-ek energiatakarékos fényforrások, amelyek hamarosan megjelennek majd az utcai világításban is. A híradástechnikai cégek között erős küzde-lem folyik saját DVD-technológiájuk egyeduralkodóvá válásáért. A számítógépes moni-torokban a plazmaképernyők már győztek, most a tv-k meghódítása van soron. Mindez nem volna lehetséges műanyagok nélkül, amelyek között ugyancsak erőteljes a verseny a piac meghódításáért.

A műanyagokból készített apróbb-nagyobb használati tárgyak nélkülözhetetlen tartozé-kai mindennapi életünknek. A műanyaggyártók mindent megtesznek, hogy ezek a tárgyak vonzóak legyenek számunkra, és megszerzésükre szívesen nyissuk ki a pénztár-cánkat.

Az ikerlemezes hőformázás az autóiparon kívül más ipari termékek gyártásához is al-ternatív technológiát jelenthet. Az új hőformázható alapanyagok közül a habok és az elasztomerek érdemelnek figyelmet.

Habár a nanoméretű anyagok alkalmazása lassabb, mint ahogyan a prognózisokban megjósolták, egyre több nanoanyagot tartalmazó alapanyag és keverék jelenik meg a piacon, és a fejlesztések is intenzíven folynak.

A csatornarendszerekben ma már teljesen elfogadott a műanyag csövek alkalmazása, de az aknákat változatlanul betonból készítik. A jövő útja azonban itt is a műanyagoké. A csapadékvízzel viszont nem célszerű a csatornarendszert megterhelni, hanem lehetőség szerint a helyszínen kell azt fokozatosan a talajba szivárogtatni. Ezt műanyag szivárgótestekkel kiépített, földdel fedett szikkasztórendszerekkel lehet megvalósítani. Mindkét esetben gondosan kell megtervezni és beépíteni a műanyag elemeket, hogy azok maximálisan eleget tegyenek feladatuknak.

A polimerek egyik speciális alkalmazása, amikor adalékként cementalapú habarcsokba és betonokba keverik be őket. Hatásukra megváltozik a habarcs/beton mikroszerkezete és ebből adódóan tulajdonságai is. A polimeradalékos rendszerek 2-3-szor drágábbak a hagyományos beton/habarcsoknál, ezért alkalmazásuk elsősorban speciális területeken terjedt el.

A műanyagok műszaki alkalmazásának egyik speciális területe a csapágyak gyártása. A fejlesztések nem voltak problémamentesek, új anyagokra volt szükség, hogy a csapágyak megfeleljenek a követelményeknek, sőt a fémekhez képest előnyöket nyújtsanak.

Az alábbiakban néhány példát mutatunk be a műanyagok orvostechnikai alkalmazásá-ról. Az inhalátorok, hallókészülékek, infúziós flakonok, vérvételi eszközök, gyógyszeres fiolák gyártása ma már elképzelhetetlen műanyagok nélkül. A gyártási és szerelési tech-nológiákat a termékekhez igazítva fejlesztik.