Műanyagok alkalmazása

A műanyag csöveket széleskörűen alkalmazzák, ezért mind az alapanyagokat, mind a gyártási technológiákat intenzíven fejlesztik. A bordás csövek átmérője egyre nagyobb, gyártási sebességük egyre gyorsabb, és reciklálásukhoz is megfelelő, nagy teljesítményű gyártósorok állnak rendelkezésre. A szennyvízelvezetés csöveit egyre inkább árokásás nélküli technológiával fektetik le. Ezeknél az alkalmazásoknál a PE100 alapanyag terjedése figyelhető meg.

A csomagolástechnikában egyre gyakrabban alkalmazzák a fóliás csomagolást. Az élelmiszeriparban pl. az a fontos, hogy a talpas zacskó vagy a két végén lehegesztett fólia biztosan zárjon, amíg a polcon van, de a megvásárolt áruhoz könnyen hozzá lehessen jutni a fólia elszakítása nélkül, azaz a hegesztési varrat ne legyen se túl erős, se túl gyenge. A gyógyszerek és egészségügyi eszközök gyártóinak viszont a tisztaság mindennél fontosabb, és elvárják, hogy tisztatérben előállított termékeik szennyezésmentességét a csomagolás ne veszélyeztesse.

Az orvosi eszközök eddig is sok műanyag alkatrészt tartalmaztak, újabban azonban egyre nagyobb az igény a mikroméretű termékekre. A műanyagok orvosi alkalmazásának fontos alkalmazásai az emberi szervezetbe épített implantátumok, az élő szervezetben felszívódó sebészeti eszközök és a csomagolóanyagok.

A márkatulajdonosok termékeiket nemcsak biztonságos, célszerszerű és gazdaságos csomagolóeszközökben akarják forgalmazni, hanem azt szeretnék, ha ezek a csomagolások különlegesek, versenytársaik között feltűnőek, a vásárlók számára vonzóak is lennének. A fröccsöntők mindent megtesznek, hogy kielégítsék ezeket az igényeket.

Műanyagok nélkül ma az orvostechnika sokkal szegényebb lenne, ezért egyre nagyobb a kereslet az orvosi műanyagok iránt. Nem véletlen, hogy egyre többen vállalkoznak a nagyon szigorú feltételek között gyártandó és feldolgozandó műanyagok előállítására. A publikáció 1. részében az orvosi célra szánt fóliákat mutattuk be, a 2. részben az orvosi csövek néhány újdonságáról számolunk be.

Az építőipar a műanyagok második legnagyobb alkalmazási területe, sőt például Németországban már az első helyre került. Az új termékek fejlesztésének középpontjában a fenntarthatóság áll, ami elősegíti az épületek kisebb energiafelhasználását, az elhasz-nált termékek újrahasznosítását. A funkcionális homlokzati elemekben a műanyagot más anyagokkal, pl. textillel kombinálják. A „green.fACade” nevű burkolat képes meg-kötni a levegő nitrogén-oxid szennyeződését és a forróságot is csökkenteni. A napelemek fejlesztése követi a bővülő piac igényeit.

Felmérések szerint a világon emberi fogyasztásra termelt élelmiszer egyharmada a szállítás, tárolás során elveszti frissességét, romlásnak indul, és a hulladékba kerül. Az élelmiszergyártó ipar az USA-ban a kiskereskedelemben megromló áruk miatt évente 15,6 milliárd USD veszteséget szenved. Ha módosított csomagolással az élelmiszerek eltarthatóságát csak egy nappal növelhetnék, naponta 1,8 milliárd USD-t takaríthatnának meg. A ma alkalmazott ún. passzív védelemmel is meghosszabbítható az élelmiszerek eltart-hatósága, de az élelmiszergyártók és forgalmazók abban bíznak, hogy az ún. aktív és intelligens csomagolási technológiákkal a veszteséget jóval nagyobb mértékben lehet majd csökkenteni.

Műanyagok nélkül ma az orvostechnika sokkal szegényebb lenne, ezért egyre nagyobb a kereslet az orvosi műanyagok iránt. Nem véletlen, hogy egyre többen vállalkoznak a nagyon szigorú feltételek között gyártandó és feldolgozandó műanyagok előállítására. Ebben a számban az orvosi célra szánt fóliák (1. rész), a következő számban az orvosi csövek néhány újdonságát (2. rész) mutatjuk be.

Más termékekhez hasonlóan a korszerű sporteszközöktől is elvárják, hogy hozzájáruljanak a sportoló teljesítményéhez, legyenek esztétikusak, növeljék a sportoló biztonságát és emellett legyenek megfizethetőek. Az anyaggyártók, a tervezők, a gépgyártók és az új technológiai eljárások fejlesztői komolyan veszik a sporteszközök gyártását, amelyben már az elektronika is megjelent. Mindez műanyagok nélkül nem menne.

A mezőgazdasági gépeket és tartozékaikat gyártó nagyvállalatok egyre nagyobb mértékben aknázzák ki a műanyagok bevezetésével elérhető műszaki és gazdasági előnyöket. A műanyagok, illetve műanyag alkatrészek bővítik a gépesítéssel elvégezhető mezőgazdasági feladatokat, új távlatokat nyitnak meg, és korábban elképzelhetetlen mértékben növelik meg a munka hatékonyságát.

A polietilén víz és gázcsövektől hosszú élettartamot és egyre nagyobb teljesítményt várnak el. Ezeknek a követelményeknek a PE100 jelű csövek megfelelnek, ezért alkalmazásuk egyre terjed. Az újabb fejlesztésekről és alkalmazásokról adunk tájékoztatást. A peroxiddal térhálósított PE (PEX) csövek elsősorban a melegvízvezetékek kialakítására alkalmasak. A piaci lehetőségekre válaszul egy amerikai vállalat, amely eddig fémcsöveket gyártott, elkezdte a PEX csövek előállítását.

Az egyre népszerűbb, előre összeállított „főzd meg otthon” típusú élelmiszercsomagok (angolul meal kits) újfajta csomagolást igényelnek. A fenntarthatóság növelése és a csomagolások reciklálhatósága további innovációra serkenti a gyártókat. A fóliás csomagolásoknál egyre gyakrabban alkalmazzák a digitális nyomtatást, amellyel testreszabott üzeneteket, aktuális információkat tudnak közölni a vásárlókkal.

Habár a műanyag csövek alkalmazása hosszú múltra tekint vissza, továbbra is vannak olyan meghibásodások, törések, amelyek okát különleges vizsgálatokkal kell feltárni. A műanyag csövek sikeres alkalmazása nagymértékben függ a hegesztések minőségétől, amelynek vizsgálatára új módszereket fejlesztettek ki. Vizsgálják az IR és a vibrációs hegeszthetőség alkalmazhatóságát is.

Az autóiparban a tömegcsökkentésnek kiemelt szerepe van a fejlesztésekben. Új kompaundokat fejlesztenek és megjelentek a szendvicsszerkezetek is, amelyek habosított magot tartalmaznak.

A lakosságot ellátó gáz- és vízvezeték-rendszereket ma már kizárólag műanyag csövekből alakítják ki. Ezek nyomás alatt működnek, és a rájuk vonatkozó előírások egyre szigorúbbak. Emellett elvárják tőlük, hogy telepítésük egyre olcsóbb legyen, teljesítményük pedig egyre jobb. A csövek alapanyaggyártói ehhez új csőanyagokat kínálnak. A lakott területektől távoli csőrendszerek kiépítéséhez egy ausztráliai csőgyártó mobil gyártóeszközeivel helyszínen extrudált csöveket tud gyártani, amelyeknek nem csak a helyszínre szállítási költségeit lehet megtakarítani, hanem a hosszát is többszörösére lehet növelni, ami töredékére csökkenti a csöveken szükséges hegesztések számát.

A szénszállal erősített műanyagok alkalmazása a repülőgépgyártásban már elfogadott technológia, de korábban is készítettek gépkocsikat szénszállal erősített elemekkel, sőt a szénszálvázas kerékpár sem teljesen ismeretlen termék. Az utóbbiakból eddig nem lett tömeggyártás. A szénszálas műanyagok árának csökkenése és tulajdonságaik közelebbi megismerése azonban megnyitotta az utat ahhoz, hogy ezeket „közönséges” gépkocsikban és „egyszerű” kerékpárokban is alkalmazzák. Ez különösen akkor válhat általánossá, ha a szénszálakat nem csak hőre keményedő, hanem hőre lágyuló műanyagok erősítésére is problémamentesen fel tudják használni. Ebben az autógyártás már előbbre tart, de nem kérdéses, hogy a kerékpárgyártás is meg fogja oldani.

Világszerte és az Európai Unióban is sokan követelik, hogy csökkentsék a csomagolásra felhasznált műanyagok mennyiségét, mert (szerintük) ezek károsítják és szennyezik a környezetet. Ezekkel a véleményekkel szemben kísérletekkel igazolták, hogy korszerű műanyag-csomagolással akár felére csökkenthető az élelmiszer-veszteség, duplájára növelhető az eltarthatóság, és megfelelő záróréteggel a levegőbe kerülő üvegházhatású gázok mennyisége is mérsékelhető. A bioműanyagok és a nanokompozitok a műanyag csomagolóeszközök előnyeit tovább fokozhatják.

Az elektrotechnikában, az elektronikában (E/E iparban) és a járműgyártásban is egyre magasabb hőmérsékleten üzemképes és tartós alkatrészeket építenek be termékeikbe, amelyekhez a feldolgozóknak olyan csökkentett éghetőségű műanyagokra van szükségük, amelyek kielégítik a folyamatosan szigorodó előírásokat, de nem tartalmaznak halogénes vegyületeket. Továbbá fel kell készülniük a küszöbön álló Ipar 4.0 kihívásaira, a digitális hálózatba szervezett feldolgozógépek alkalmazására, a távolról irányított ipari és háztartási technika megteremtésére, a LED alapú világítástechnika kiszolgálására. A kompaundálók igyekeznek maximálisan kielégíteni a feladatok megoldását segítő alapanyagokra vonatkozó igényeket.

Egy felmérésben kimutatták, hogy az élelmiszerek vásárlásakor a fogyasztó elsősorban a frissességet tükröző csomagolásokat részesíti előnyben. Népszerűek az átlátszó vagy legalább átlátszó ablakkal rendelkező csomagolások. Az egyre terjedő e-kereskedelem is új kihívások elé állítja a csomagolások fejlesztőit. A flexibilis csomagolásokat, talpas zacskókat különböző textúrákkal, érzékelő záróelemekkel, sőt illatokkal látják el.

A világon termelt élelmiszereket ma többnyire nem ott fogyasztják el, ahol megtermelik, és nem kis részüket messzi fogyasztókhoz szállítják. Csomagolásuknak egyszerre kell szavatolnia az élelmiszer biztonságát és minőségét, a hosszú időtartamú eltarthatóságot, egyúttal vásárlásra kell ösztönöznie a fogyasztót. Mindezeket és több más tulajdonságot is könnyebben lehet elérni gázok/gőzök áthatolását gátló vagy szabályozó csomagolással. A MISZ előző számában az ilyen csomagolások fejlesztési irányairól és a megvalósításukhoz felhasználható új anyagokról számoltunk be, az ebben a számban közölt 2. részben az alkalmazási területeket, és az élelmiszer-csomagolás mellett az orvostechnika és a gyógyszeripar csomagolásokkal szemben támasztott igényeit mutatjuk be. (Az ábrák számozása folyamatos a két cikkben).