Műanyagok alkalmazása

Németországban a műanyagipar növekedése meghaladja a BIP általános növekedését, ezen belül a járműgyártás műanyag-felhasználása mutatja a harmadik legnagyobb növekedést. Ebben az iparágban a műanyag-felhasználást befolyásolja a jövő gépkocsijainak hajtórendszere, azt pedig a következő évtizedek energiaforrásai. Úgy tűnik, hogy 20 év múlva is a fosszilis energiaforrások adják majd a szükséglet 80%-át, és a gépkocsik többsége is belső égésű motorral fog futni. Emellett a villamos és hibrid hajtású gépkocsik száma is lassú növekedést mutat. A műanyagoknak valamennyi típusban növekszik a szerepe.

A bioműanyagok mennyisége még mindig csekély az összes műanyag-felhasználáson belül, azonban a kutatás-fejlesztések egyre intenzívebben összpontosítanak ezekre az anyagokra. A közeli évekre a bioműanyagok, ezen belül elsősorban a növényi nyersanyagokból kiinduló, nem lebomló műanyagok növekedését jósolják. Ezek tulajdonságai hasonlóak a hagyományos, fosszilis alapanyagokra épülő műanyagokéval, és - ellentétben a lebomló biopolimerekkel - újrafeldolgozhatóságuk is megoldott.

A műanyag csomagolóeszközök anyagait csak mérsékelten, formáit, funkcionális elemeit annál inkább fejlesztik. A fejlesztést ösztönzik a különböző szakmai szervezetek versenyei és elnyerhető díjai, de díjak nélkül is születnek új, szellemes ötletek. A következőkben ezek közül mutatunk be néhányat.

A folyamatos fejlesztés és nem utolsósorban az EU új kémiai törvénye, a REACH miatt több korábbi adalékanyagot újra kell cserélni. Az alábbiakban a piacon megjelenő „alternatív” anyagokról adunk korántsem teljes áttekintést. Ezek egy részét a 2013-as düsseldorfi műanyag-kiállításon mutatták be.

A polietilénfóliákat sokféle célra alkalmazzák a csomagolásoktól a mezőgazdaságig. A fóliák alkalmazástól függő tulajdonságait – többek között élettartamát – adalékokkal állítják be. Speciális tulajdonságok eléréséhez esetenként célszerű többrétegű fóliákat alkalmazni.

Műanyagok nélkül az orvoslás nem tartana ott, ahol jelenleg tart. Az alkalmazott műanyagok azonban csak alapos vizsgálatok után és szigorú szabályok betartásával kerülhetnek be ebbe a körbe. Elengedhetetlen az anyagok biokompatibilitása; a testtel érintkezve kívül vagy belül nem okozhatnak károsodást. Fontosak a műanyagokba kevert adalékanyagok, pl. a PVC lágyítóinak szakszerű kiválasztása. A kórházi fertőzések indokolatlanul sok ember haláláért felelősek. A baktériumok egy része már immunis a szokásos fertőtlenítőszerekre. Az újabban terjedő antimikrobiális műanyagok gátat szabhatnak a fertőzéseknek. A műanyagoknak a gyakori sterilizálást is károsodás nélkül kell elviselni.

A megújuló energiaforrások közül a nap áll az első helyen. Hasznosítása ma már sok éves gyakorlat, de ez az alternatív energia egyelőre még jóval drágább, mint a fosszilis energiaforrásból nyert energia. Kutatók serege dolgozik azon, hogy a napenergia hasznosítását olcsóbbá, annak eszközeit jobb hatásfokúvá tegye.

A világon jelenleg futó 1 milliárdnyi gépjárművek száma 20 éven belül megduplázódik, és ez egyre fokozódó környezeti terhelést jelent. A káros anyagok emissziójának csökkentése a járművek elemeinek műanyag alkatrészekkel történő cseréje és a villamos hajtás elterjesztése révén látszik megvalósíthatónak. Az egyre szélesebb körű autóipari alkalmazásokhoz adalékolt, kompaundált és kopolimerizált, gyakran az adott célra testre szabott műanyagokat fejlesztenek ki.

A műanyag tárgyak felületén érintés útján megtapadt baktériumok vagy gombák könynyen viszik át a fertőzést egyik emberről a másikra. A háztartások és az emberi test túlzott fertőtlenítését az orvosok ugyan nem ajánlják, ez nagyon is indokolt az orvosi és kórházi eszközök alkalmazásakor. A műanyagokba kevert fémionok és más hatóanyagok folyamatosan biztosítják az antimikrobioális felületetet és szükségtelenné tehetik a felület további fertőtlenítését. A piacon egyre növekszik az antimikrobiális hatóanyagok, mesterkeverékek és kompaundok választéka, és fejlesztésük is töretlen. A tervek között szerepel a vegyi anyag nélkül, nanoszerkezetéből adódóan baktériummentes felület kialakítása is.

Egy valamirevaló gépkocsi nem gördülhet le a szalagról krómozott alkatrészek nélkül. Pedig legtöbbjét műanyagból fröccsöntötték, de a felületkezelés után olyan lett, mintha fémből készült volna, és krómozták volna. Néha tényleg krómréteg az, amit annak látunk. De nem mindig...

A világ népességének növekedése és az emberi életkor meghosszabbodása fokozott erőfe-szítést igényel az egészségügytől. A jó hatásfokú, emellett költségtakarékos gyógyítás eszközei csak több iparág közös fejlesztésével állíthatók elő. Erre mutatunk be a követ-kezőkben két példát.

Sok vád éri manapság a műanyagból, elsősorban polietilénből gyártott zacskókat, bevásárlószatyrokat. A viták oda vezettek, hogy egyre több országban adóval sújtják ezeket a termékeket. Tanulmányokkal igazolható, hogy a polietilénzacskók kevésbé terhelik környezetünket, mint a helyettük használható anyagokból készültek.

A fejlett országokban elképesztő mennyiségű élelmiszerhulladék képződik, de a világ más tájain is szembesülnek ezzel a problémával. A korszerű műanyag csomagolások segítenek abban, hogy ez a mennyiség kisebb legyen. Komoly nemzetközi szervezetek küzdenek a már megtermelt élelmiszer rendeltetésszerű felhasználásáért, amihez hozzátartozik az élelmiszerekkel érintkező csomagolóanyagok vizsgálatának szabályozása is.

A színeknek nagy jelentőségük van a műanyagiparban. Az autóiparban, az elektronikai termékeknél, a csomagolástechnikában időről-időre változnak a divatszínek, amelyeket a gyártók műszaki fejlesztéssel igyekeznek előállítani.

A hőre lágyuló elasztomerek sokféleségük és széles tulajdonságtartományuk miatt nagyon sokféle alkalmazási területen lehetnek hasznosak. Legnagyobb sikerük a hőre lágyuló olefinelasztomereknek van, őket követik a sztirolalapú elasztomerek, a harmadik helyet a poliuretánalapú elasztomerek foglalják el.

A gépkocsi nemcsak közlekedési és munkaeszköz, hanem státuszszimbólum is. Ma már egy átlagos gépkocsi belső tere is kényelmes, felületei puha, kellemes tapintásúak. Egy luxuskocsiba azonban – ha a vevő meg tudja fizetni – bármilyen nemes anyagot beépítenek.

A törékeny és többnyire csak sík felületre felvihető fém-oxidok helyett rugalmas fóliára nyomtatott, szabad szemmel nem látható fémstruktúrát visznek fel. Ezek a fóliák átlátszóak, és bonyolult alakú formákon is lehetővé teszik a működtetést érintéssel vagy érintésmentesen.

A csomagolóeszközöktől ma már az áru védelmén és marketingfeladatának teljesítése mellett egyéb funkciókat is elvárnak. Néha azt, hogy gyermekek ne tudják felbontani őket, de az idős emberek elboldoguljanak velük. Máskor éppen az a kívánatos, hogy ne kelljen bajlódni a felnyitással. A háztartási és kerti vegyszerek egy részét pedig újabban adagolós palackokban forgalmazzák.

A gépkocsik tömegének csökkentése és az alkatrészek árának, illetve azok összeszerelési költségeinek csökkentése miatt már az elmúlt évtizedekben is jelentős volt a műanyagok térhódítása az autóiparban. Ezt a trendet az utóbbi években tovább erősítették a fejlett országok hatósági előírásai, amelyek a gépjárművek szén-dioxid-kibocsátását a jövőben drasztikusan csökkentik, illetve az üzemanyag felhasználásának hatékonyságát jelentősen növelik. A további tömegcsökkentés érdekében a műanyagokat a jövőben gyakran más anyagokkal kombinálva vagy habosítva, szálerősítéssel ellátva is fogják alkalmazni.

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.