Műanyagok alkalmazása

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 publikáció első részében az ilyen csomagolások fejlesztési irányait és a megvalósításukhoz felhasználható új anyagokat, a következő számban megjelenő 2. részben az alkalmazási területeket, továbbá az élelmiszer-csomagolás mellett az orvostechnika és a gyógyszeripar csomagolásokkal szemben támasztott igényeit mutatjuk be.; Az oxigéngátló csomagolások néhány újdonsága; Új anyagok és új megoldások; Elektronikai bontó Etén;

A jóval kisebb energiaigényű és hosszabb élettartamú, környezetbarát LED világítás rohamosan terjed. Ehhez jelentősen hozzájárulnak az új műanyagtípusok és különböző adalékokkal módosított változataik, elsősorban a polikarbonát, az akrilátok és a folyékony szilikonok (LSR), amelyek egyre jobban kielégítik a világítástechnikai és optikai igényeket. A nagy hővezető képességű adalékokkal ellátott műanyagok az alumínium hűtőbordák szerepét veszik át nagyon költséghatékony megoldásokkal. A testünkön és ruházatunkon hordott eszközök műanyag alapanyagainak kiválasztása sok tényezőt figyelembe vevő komplex folyamat, ahol a fizikai jellemzők mellett az esztétikai és társadalmi szempontok is fontosak.; Lencsék és optikák; Hőelvezető elemek kialakítása műanyagból; Reflektorok, burkolatok, dugaljak; Műanyagok hordozható eszközökhöz;

A gyógyítás eszközei – a gyógyászatban használható eszközök és a létrehozásukat lehetővé tevő műanyagok, a gyógyszerek hatóanyagai és a gyógyszergyártási technológiák, továbbá a gyógyítás biztonságát szavatoló sterilizálás – nagy ütemben fejlődnek. A gyógyítás emiatt egyre drágább. Ezért azt is kutatják, hogyan lehetne a korszerű gyógyszereket elérhetővé tenni a szegényebb népcsoportok számára. Publikációnk 1. részében új orvosi műanyagokat és néhány olyan eszközt mutatunk be, amelyeket ezekből készítenek;a MISZ következő számában (2017. 6. sz.) megjelenő 2. részben egy olyan kutatásról számolunk be, amely lehetővé tenné a gyógyszertabletták fröccsöntését. A tabletták gyártása így sokszorosan termelékenyebbé, egyúttal olcsóbbá válna. Beszámolunk arról is, hogy milyen módon igyekeznek javítani és egyúttal erre szakosodott vállalkozásokba kiszervezni a hatékonyabb sterilizálást, és csökkenteni a világszerte nagy gondot jelentő kórházi fertőzéseket.; Új műanyagok és orvosi eszközök a gyógyítás szolgálatában; Az élősködő lárvák segíthetik a műanyagok biológiai lebontását;

Műanyagok nélkül a sport nem tartana ott, ahol tart. A műanyagokból készített eszközök megnövelik az emberi teljesítményt, az atléták az újabb és könnyebb sportcipőkben gyorsabban futnak, az ugrók nagyobbat ugranak, a focisták a sáros pálya helyett műfüves pályákon rúgják a labdát, a védőöltözetek és védőfelszerelések ritkábbá teszi a sérüléseket, a stadionok egyre futurisztikusabbak és átlátszóbbak.

Az USA-ban többéves fejlesztőmunkával ún. etetőrobotot hoztak létre, amellyel a rászoruló betegek önálló étkezését teszik lehetővé. Az újfajta termék fejlesztését piackutatás előzte meg, amely meggyőzte a fejlesztőket, hogy reális igény mutatkozik az etetőrobot iránt. Egy másik cikk a poli(éter-éter-keton) – PEEK orvosi alkalmazásáról szól.

Napjainkban a műanyag lemezek és fóliák fontos szerepet töltenek be az építőiparban és a közlekedési eszközök gyártásában. Ezekre mutatunk be néhány példát.

A nagy teljesítményű műanyagokat egyre nagyobb arányban alkalmazzák az autógyártásban, a repülőgépgyártásban, az olajiparban és az orvostechnikában is, ahol korábban fémből készített eszközöket készítenek belőlük. Ezek az anyagok ugyanis tartósak, hőállóak, kopásállóak, nem korrodálnak, emellett sokkal könnyebbek a fémeknél.

A műszaki műanyagok között legnagyobb mennyiségben a poliamidokat alkalmazzák, amelyek különböző kémiai felépítésű anyagokat jelentenek. A fejlesztések az autóipar számára a motortérben alkalmazható típusok kidolgozására irányulnak, az E+E ipar nagy hőállóságú, égésgátolt típusokat igényel. A LED világítástechnikához hővezető kompaundokra van szükség.

A térhálósított polietilén (PEX) és az orientált PVC csöveket jóval kisebb mennyiségben használják, mint a PVC, PE, PP csöveket, azonban egyes alkalmazásokban komoly előnyöket nyújtanak. A PEX csöveket az olajiparban, a PVC-O csöveket a nagyobb nyomással működő vízhálózatokban alkalmazzák sikeresen.

Az élelmiszer érzékeny áru, könnyen romlik és könnyen megfertőződik. Csomagolásának meg kell őriznie eredeti minőségét és meg kell védenie az árut a szennyeződéstől és a kórokozóktól. A gyártóknak és a forgalmazóknak pedig nyereségesnek kell lenniük. A csomagolástól ezért azt is elvárják, hogy hosszú ideig eltarthatóvá tegye tartalmát, egyúttal kívánatossá tegye azt. Újabban az is része a kívánságlistának, hogy az áru ne legyen túlcsomagolva, és a csomagolás ne terhelje túlságosan a környezetet. Egyszóval, élelmiszert csomagolni nem is olyan egyszerű.

A PET palackok hátránya, hogy kis falvastagságnál viszonylag nagy az oxigénáteresztő képességük, amely korlátozza alkalmazási lehetőségeiket. A záróképesség növelésének egyik módja a falvastagság növelése, amely a gazdaságossági szempontok miatt csak szűk határok között mozoghat. Egy új szimulációs módszerrel a záróképesség mértékét előre ki lehet számítani és ezzel a palacktervezést megbízhatóbbá, gyorsabbá lehet tenni. Másik lehetőség a PET O 2 záróképességének növelésére egy igen vékony sziliciumbázisú bevonat felvitele. Ehhez a megfelelő berendezések rendelkezésre állnak.

Az utóbbi években egyre szélesedik a műanyagok építőipari felhasználása. Az ablak- és ajtókereteken, csővezetékeken kívül már egyes épületek szerkezeti és tartóelemei, oszlopai is készülhetnek műanyagból, pl. farost-műanyag kompozitból (WPC). EU-s projektek keretében vizsgálják, hogyan lehet csökkenteni az épületek beépített energiáját műanyagok alkalmazásával.

A csomagolófóliák oxigén- és vízgőzáthatolását az áru (elsősorban az élelmiszerek és a gyógyszerek) eltarthatóságának növelése érdekében szabályozni kell. A fóliagyártó ipar különböző zárórétegekkel (polimerekkel, fémfelvitellel, nanoanyagokkal) csökkenti a fóliák áteresztőképességét. A választék óriási, az igények növekednek, a fejlesztés folyamatos.

A műanyagok már évtizedek óta nélkülözhetetlen szerepet játszanak a különböző orvosi és gyógyászati eszközök gyártásában és csomagolásában. A gyógyászati termékeknél rendkívül szigorú szabályozás érvényesül, ezért az itt alkalmazott műanyagokkal szemben számos e területre specifikus követelmény merül fel, és ezért a műszaki műanyagok alkalmazásának aránya folyamatosan növekszik. Általános trend a minél több funkciót integráló alkatrészek kifejlesztése. A katéterek kialakításánál arra törekednek, hogy alkalmazásuk minél kisebb mértékben terhelje a páciens szervezetét, és ehhez speciális anyagokat és technológiákat vetnek be.

Az orvosi műanyagok és a belőlük készített eszközök egyre fontosabbak a gyógyításban és az egészségmegőrzésben. Nélkülük számos beavatkozás egyáltalán nem vagy csaksokkal bonyolultabban, több idő- és költségráfordítással, a betegek nagyobb szenvedése árán lenne megvalósítható. Nem véletlen, hogy az alapanyaggyártók egyre több orvosi műanyagot fejlesztenek ki, amelyeket a készülékgyártók örömmel fogadnak, és amelyek gyártása meglehetősen nagy haszonnal is jár. A publikáció 1. része az előző számban (2016. 4.) jelent meg.

A napkollektorokban a műanyagok alkalmazásának egyre nagyobb szerep jut, amelyet az EU pénzeszközökkel is támogat. A Scoop projekt 12 szereplője sikeresen fejlesztette ki a napkollektorok abszorberét poli(fenilén-szulfid)-ra alapozva.

A gyógyszerek és orvosi eszközök csomagolását minden fejlett országban szigorúan szabályozzák. Különösen szigorú szabályok vonatkoznak egy új típusú gyógyszercsalád, az ún. biofarmáciai gyógyszerek csomagolására. A gyógyszerek és a csomagolóanyagok minőségét a korábbi utólagos minőség-ellenőrzés helyett a tervezett minőséggel szeretnék biztosítani. Ehhez ismerni kell a gyártási folyamatok paraméterei közötti összefüggéseket és hatásokat. A felderítésükre szolgáló kísérletek számát a hiba- és hatáselemzés matematikai alapú megközelítés módszerével próbálják csökkenteni. Az orvosi csomagolások vizsgálatát végző laboratóriumok működését nagyon szigorú validálási eljárás előzi meg.

Az orvosi műanyagok és a belőlük készített eszközök egyre fontosabbak a gyógyításban és az egészségmegőrzésben. Nélkülük számos beavatkozás egyáltalán nem vagy csak sokkal bonyolultabban, több idő- és költségráfordítással, a betegek nagyobb szenvedése árán lenne megvalósítható. Nem véletlen, hogy az alapanyaggyártók egyre több orvosi műanyagot fejlesztenek ki, amelyeket a készülékgyártók örömmel fogadnak, és amelyek gyártása meglehetősen nagy haszonnal is jár. Közülük mutatunk be néhányat az 1. és a következő számban megjelenő 2. részben.

Az autóipar érdekelt a műanyagok alkalmazásának bővítésében, elsősorban az általuk elérhető tömegcsökkentés miatt. Ma már a műanyagok olyan széles választéka áll a fejlesztők rendelkezésére, hogy az elemeket egyre több funkcióval és tetszetős megjelenéssel tudják gyártani.

A szénszálas műanyagok először mintegy negyedszázada jelentek meg a kerékpárokban. Habár ezen kompozitok alkalmazása előnyös a fémekével szemben, a tömegtermékekben magas áruk miatt még nem terjedtek el. Napjaink újdonsága, hogy külön konferencián foglalkoztak a kerékpárgyártás jövőjével.