Műanyagok alkalmazása

Az autóipar készen áll a műanyagok alkalmazására, hiszen ezzel csökkenteni lehet az autók tömegét. Az ablakoknál az üveg helyettesítése azonban összetett feladat, a lehető-ségek még messze nincsenek kihasználva. A PMMA és a PC különböző típusai versenyeznek egymással, hogy a gépjárművek ablakainak műanyagosítása teljes körű legyen. Erre azonban még jó pár évet kell várnunk.

A szénszálas műanyagok alkalmazása az autóiparban egyre szélesebbé válik. A fejlesztések eredményei más területeken - pl. nagy magasságú felvonó, járássegítő eszköz - is jelentkeznek, kihasználva a szénszálak különleges tulajdonságait.

Az építészek a műanyagokat jelenleg még nem eléggé veszik komolyan, pedig a jobb energiahatékonyság érdekében egyre fontosabbá válnak ebben az iparágban is. Vannak már előrevivő példák, de a szakma gondolkodását kell megváltoztatni és elsősorban a fiatal építészek ismereteit kell növelni az áttörés érdekében.

A hőre lágyuló műszaki műanyagok egyre inkább kiszorítják a műszaki termékekből a hőre keményedő műanyagokat, ezért az előbbiek iránti kereslet jobban növekszik, mint a tömegműanyagoké. Az egyre igényesebb vevők és a szigorodó előírások miatt a gyártók folyamatosan fejlesztik a termékeiket. Ezek közül mutatunk be néhányat.

Egy jó csomagolástól a forgalmazók és a vásárlók sok mindent várnak el, újabban azt is, hogy a lehető legkisebb mértékben terhelje a környezetet. A gyártók megpróbálják ezt az igényt is kielégíteni. Törekszenek arra, hogy minél kisebb tömegű csomagolóanyaggal érjenek el minél nagyobb eredményeket. Ezt célozzák az élelmiszerpazarlás korlátozására tett erőfeszítések is. A 2014-es Interpack kiállítás is bizonyította, hogy a csomagolás fejlesztése töretlen.

A műanyagok szerepe az infrastrukturális építkezésben tovább bővül. A csövek átmérője tovább növekszik, és gyártástechnológiájuk is egyre változatosabb. A következőkben két újdonságot mutatunk be: a gázvezetékek számára ajánlott, 18 bar nyomásig alkalmazható PA12 csöveket és a csatornarendszerekhez kifejlesztett, PE-HD profilokból felépített óriás csöveket és más rendszerelemeket.

A poliuretánok nagy családja különböző felépítésű, összetételű anyagokból áll, amelyek számos alkalmazási területen használhatók, pl. a járműiparban, a bútoriparban, az építőiparban, a cipőiparban, de fontos a szerepük a repülőgépgyártásban, a szélerőművekben, az orvosi és más ipari eszközökben is. A PUR kompozíciók fejlesztése egyúttal új technológiák kidolgozását is szükségessé teszi.

Az orvostechnika gyors fejlődése műanyagok nélkül nem volna elképzelhető. A műanyagipar felismerte, hogy érdemes a gyógyászat igényeit kiszolgálni. Egyre több gyártó kínál újabb és újabb anyagokat, és ezekből egyre jobb – és néha olcsóbb – gyógyító eszközöket gyártanak. A következőkben ezekből mutatunk be néhányat.

Az építőiparban sokféle műanyagot használnak. Napjainkban az energiafelhasználás csökkentése érdekében a műanyagok hőszigetelő tulajdonsága kerül előtérbe. Az ún. nulla energiafelhasználású házak azonban ma még hosszú megtérülési idővel hozhatók létre.

A társított anyagok, az ún. kompozitok fejlesztése révén ezekből ma korábban fémekből készített szerkezeteket is lehet gyártani, amelyek terhelhetősége nem kisebb a fémszerkezetekénél, de azoknál sokkal könnyebbek. Ezért egyre nagyobb szerepet kapnak a közlekedési eszközökben - a repülőgépekben és a gépkocsikban, újabban a hajókban is. A szélenergia hasznosítása pedig nélkülük lehetetlen volna.

A gépkocsinak ma egyre könnyebbnek kell lennie és egyre kevesebb üzemanyagot szabad fogyasztania. Ehhez nagy segítséget adnak a műanyagok, amelyek az utastér és a karosszéria után már egyre inkább megjelennek a motor tájékán is, és számos olyan alkatrészt is készítenek belőlük, amelyet korábban csak fémből lehetett elképzelni.

A bioműanyagok egyik kitörési pontja lehet, az ún. többfunkciós anyagok fejlesztése, amikor több alkotórész pozitív jellemzőinek kombinálásával egy adott alkalmazáshoz optimálják a kompaundot. Ez egyben a hulladékok csökkenését is eredményezi. Kínában fóliagyártó és mezőgazdasági cégek együttműködésével hasonló célú munkák indultak meg.

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.