Műanyagok alkalmazása

Az elektronikus kijelzők, kártyák gyártásának nagy lendületet adhat, hogy ezeket már szokásos nyomdatechnikával is elő tudják állítani. Egy német cég, a PolyIC ennek a technológiának a fejlesztését tűzte ki célként. Eddigi első eredményeit mutatjuk be.

Megszoktuk, hogy a műanyagok számos alkalmazásban helyettesíthetik a hagyományos anyagokat. Teherhordó elemet hőre lágyuló műanyagból, mégpedig műanyaghulladékból gyártani, abból pedig hidat építeni azonban meghökkentő ötlet. Pedig azokon a hidakon tankok és mozdonyok is járnak... Bizony a 21. század infrastruktúrája elképzelhetetlen műanyagok nélkül.

A műanyagok számos területen csak akkor alkalmazhatók, ha éghetőségük kielégíti a szabványos követelményeket. Ezt a legtöbb esetben csak megfelelő adalékok bekeverésével lehet elérni. A legjobb hatásfokú brómos égésgátlók használatát egészségügyi és környezetvédelmi meggondolásokból fokozatosan visszaszorítják, ezért egyre több halogénmentes égésgátló és halogénmentes csökkentett éghetőségű műanyag jelenik meg a piacon.

A hőre lágyuló műanyagok több évtizedes egyeduralkodása után ismét kezdik megbecsülni a hőre keményedő műanyagokat. Kicsit körülményesebb feldolgozni őket, de sokkal olcsóbbak a nagy teljesítményű, hőálló hőre lágyuló műanyagoknál. A gépgyártók igyekeznek a feldolgozást gyártmányaikkal megkönnyíteni, az alapanyaggyártók pedig új típusokat fejlesztenek.

Az ENSZ becslései szerint a világon megtermelt élelmiszer harmada veszendőbe megy. A veszteséget alkalmas csomagolással jelentősen lehetne mérsékelni. A csomagolás legjobb hatásfokú eszközei a műanyag fóliák, amelyek óriási választékában meg lehet találni az adott célnak legmegfelelőbbet.

Évtizedekkel a fröccsfúvás (IBM – injection blow moulding) bevezetése után új technika lépett a piacra, ami nagyobb kihozatalt és jobb minőségű palackokat nyújt, és az inline egymást követő lépések miatt nincs szükség átszállításra az egyik állomás- helyről a másikra. Ez azt jelenti, hogy az üreges test a granulátumtól a végtermékig ugyanabban a berendezésben gyártható.

Az áruk - főképpen az élelmiszerek - csomagolásával szemben egyre nagyobbak az igények, egyúttal elvárják, hogy ehhez egyre kevesebb anyagot használjanak fel. Emiatt a csomagolófóliák gáz- és gőzáteresztő képességét kézben kell tartani. Az erre irányuló kutatásokat az EU 7. kutatási keretprogramja is támogatja. Korszerű fóliákkal talán a csomagok belsejében a nedvességtartalmat is lehet majd szabályozni.

Az egészségügyi ellátásban egyre nő a műanyagok szerepe. Mikrocsövek, fröccsöntött mikrotermékek, varrófonalak, felszívódó polimerek, fertőzésálló bevonatok, elektromágneses interferencia ellen védő fémszálas anyagok – ezek mind az új fejlesztések közé tartoznak. Habár az egészségügyi alkalmazás igényes terület, az ide szállító cégek - megfelelő minőség és szállítókészség esetén - hosszú távon számíthatnak termékeik felvevő piacára.

A ftaláttípusú lágyítók már régóta szerepelnek az egészségügyi kockázatot jelentő anyagok listáján. A Reach eljárás keretében már hat ftalát szerepel a "nagyon nagy kockázatú" anyagok listáján, ami arra ösztönzi a fejlesztőket, hogy gyorsítsák a lágy PVC-hez felhasználható alternatív lágyítók kidolgozását.

A gyógyszert tartalmazó, nagy fajlagos felületű szálas szerkezetek alkalmasak arra, hogy a hatóanyagot szabályozottan és az adott helyre koncentrálva juttassák a páciens szervezetébe. A módszer előnyei miatt intenzíven fejlesztik a polimeralapú textilszerkezeteket.

Autóipari célokra fejlesztették ki a porból kiinduló ráolvasztásos technológiát, amellyel különleges, bőrszerű felületeket lehet kialakítani. A technológia lehetővé teszi, hogy a felületek színét, barkázását és fényességét a kívánalmaknak megfelelően állítsák be. Egy másik fejlesztés a műanyagfelületek tapintásának meghatározására szolgáló kvantitatív eljárás, amely jól kiegészíti az eddig használt szubjektív módszert.

Több mint fél évszázada használják műszaki műanyagként a poliacetál homo- és kopolimereket. Ezek számos tulajdonsága eltérő, különösen az üvegszállal adalékolt típusok esetén figyelhetők meg drasztikus különbségek. Az anyagjellemzők eltéréseinek megértését nehezíti, hogy a poliacetál név mellett más elnevezések [poliformaldehid, poli(oxi-metilén)] is gyakran használatosak a szakirodalomban. A kisméretű szélturbinák egyre jobban terjednek a nyugat-európai országokban. Ezek alkatrészeit a nagy szélkerekekétől eltérően, hőre lágyuló műanyagokból lehet gazdaságosan előállítani.

A napenergia villamos hasznosításában a könnyű, hajlékony Plexiglas Solar műanyagból készült fotovillamos modulok megjelenésével új távlatok nyílnak a várostervezésben, a közlekedésirányításban, a járműiparban, valamint az építészetben.

A polietilén gázcsövek nagyon ritka, de katasztrofális hatását tekintve mégis fontos tönkremeneteli formája a gyors repedésterjedés (angol rövidítése: RCP). Az RCP mechanizmusa komplex okokra vezethető vissza, a legnagyobb hatása a maradék belső feszültségeknek van, de az alacsony hőmérséklet és a cső belső gáznyomása is fontos szerepet játszik. A melegvíz-vezetékekben már 10 éven belül is előfordul a csövek és fittingek tönkremenetele. A jelenség nem köthető egyetlen anyagtípushoz, sarzshoz vagy gyártási hibához. Felléptét valószínűleg katalizátornyomok és a forró víz együttes jelenléte okozza. Ezért a PP csövek alkalmazása ivóvízvezetékekhez nem ajánlható 50 °C-nál magasabb hőmérsékleten.

A PET gázzárásának javítására számos technológiát dolgoztak ki, és ezeket széles körben alkalmazzák is, mivel a kereslet nő az ilyen tulajdonságú palackok, tárolóedények iránt. A polipropilén gázzáróságát is sikerült olyan mértékben növelni, hogy egyes alkalmazási területeken versenytársa lehet a PET-nek.

A világ vezető csomagolóanyag-gyártói fejlesztéseinek egyik központi eleme a környezetbarát csomagolások létrehozása. Ez adott esetben kisebb tömegű terméket, a visszadolgozott reciklátum arányának növelését vagy az ún. karbonlábnyom (azaz a termék előállítása és használata során keletkező szén-dioxid összessége) csökkentésére irányul. A környezetbarát csomagolások előnyeit mind a csomagolóipar szereplői, mind a végfelhasználó vásárlók felé megfelelően kommunikálni kell.

A vezető autógyártók egyre több alkatrészhez alkalmaznak műanyag struktúrhabokat. E jelenség fő hajtóereje a gyártási költségek csökkentése, a beszívódások, vetemedések elkerülése, továbbá a kisebb tömeg következtében csökkenő üzemanyag-fogyasztás, de a környezetvédelmi szempontok és azok PR hozama is egyre lényegesebb szempont.

Műanyagokat már évtizedek óta alkalmaznak az autóiparban. Az elektromos autók elterjedése – ahol létfontosságú a jármű tömegének csökkentése – újabb lökést adott olyan fejlesztésekre, amelyek célja új, eddig még nem műanyagosított elemek műanyag változatának gyártása.

Sokféle szál sokféle formában van jelen a gépkocsikban, jelenlétüket azonban csak kedvező hatásaik jelzik, többnyire a "kulisszák mögött" vannak elhelyezve, azaz nem láthatóak. A műanyag-feldolgozók a szálerősítésű kompozitok fejlesztésében közvetlenül érdekeltek, de nem árt némi ismeret a nem-szőtt textíliákról (vliesek) sem.

Az ősműanyag „bakelitek” falisztes változatai valamikor népszerűek voltak. Hosszú szünet után a fa és a műanyagok – most már a hőre lágyuló műanyagok – társítása ismét időszerű. A farostból és az elsősorban poliolefinekből készített kompozitokat, az ún. WPC-ket az autógyártásban, az építőiparban, a játék- és bútorgyártásban alkalmazzák. Ugyancsak a két anyag társításának tekinthető az Észak-Amerikában és Oroszország-ban gyakori faházak homlokzatának védelme fröccsöntött műanyag homlokzatburkoló elemekkel.