Plasty

13. dubna 2016 00:30

Priemyselná aplikácia plastov v závislosti od ich vlastností

Jedným z dôvodov veľkej popularity plastov, je v širokej škále priemyselných aplikácií ich obrovské rozpätie vlastností a tiež ich pomerne ľahké spracovanie.

Úvod

Vlastnosti plastov môžu byť prispôsobené a menené podľa konkrétnych potrieb, tým, že sa mení ich atómové zloženie, zmenou molekulárnej hmotnosti a molekulovej hmotnosti. Flexibilitu možno tiež meniť pomocou prítomnosti bočných reťazcov, pomocou dĺžky a polarity bočných reťazcov [1, 2]

Zloženie plastov

Plasty sú materiály, ktorých podstatu tvoria makromolekulárne organické zlúčeniny. Makromolekulárne látky môžu byť pôvodu syntetického, alebo prírodného. Štruktúra plastov – polyméry sú tvorené makromolekulami, ktorých základ tvoria atómy uhlíka a menej často kyslíka, fosforu a kremíka, na ne sa kovalentnými väzbami viažu atómy ďalších prvkov (H, N, Cl2) [4].

Základ makromolekúl je tvorený predovšetkým atómami uhlíka (C), z časti i atómami kremíka (Si), fosforu (P) a kyslíka (O2). Na tieto atómy sa potom viažu atómy ďalších prvkov – dusíka (N), chlóru (Cl2), ale hlavne vodíka (H2). Najpočetnejšiu skupinu tvoria makromolekuly tvorené atómami uhlíka a vodíka – tzv. uhľovodíky [2]. Podstatu plastov tvoria makromolekulové organické zlúčeniny [1, 4]. Na obrázku č. 1 je znázornené základné delenie polymérov.

Obr. 1: Delenie polymérov [3, 6]

Vlastnosti plastov

Každý plast, konkrétne jeho vlastnosti, závisia od:

  • dĺžky polymérneho reťazca,
  • jednotlivých atómov (prvkov) a ich postavenia v reťazci, teda od zloženia polymérneho reťazca,
  • vzájomného zoradenia reťazcov [5, 6].

Medzi charakteristické vlastnosti plastov vo všeobecnosti patria:

  • nízka merná hmotnosť,
  • dobré mechanické vlastnosti,
  • dobré elektro a tepelno izolačné vlastnosti,
  • odolnosť voči korózii,
  • dobrá spracovateľnosť umožňujúca robiť i tvarové veľmi náročné výrobky.

Polyméry rozdeľujeme podľa rôznych kritérií, hlavné rozdelenie môžeme zhrnúť do nasledujúcich bodov:

  1.  podľa pôvodu
  • prírodné polyméry, resp. biopolyméry – suroviny na ich výrobu sú prírodné materiály, napr. buničina, bielkoviny.
  • syntetické polyméry – základnou surovinou pre ich výrobu je hlavne ropa, ale tiež zemný plyn a uhlie. Sú vyrábané polymerizáciou, polykondenzáciou, resp. polyadíciou
  1. podľa správania sa za tepla
  • termoplasty teplom mäknú, po ochladení tuhnú a držia svoj tvar. Tento cyklus sa môže niekoľkokrát opakovať (obr. 2).
  • reaktoplasty pri roztavení a následnom ochladení už získavajú trvalý, nemenný tvar [6]

Obr. 2: Recyklovaný termoplast z čelných autoskiel – polyvinylbutyrál [6]

Záver

Na základe vlastností a jednotlivých charakteristík plastov, ktoré sa využívajú v čoraz širšom spektre odvetví sa na plasty kladie dôležitý dôraz. Konkrétne v oblastiach:

  • Modifikácie polymérov, kde sa zameriava na výskum a vývoj polymérnych materiálov a kompozitov podľa požiadaviek zákazníka, so zameraním na aplikáciu v rozličných odvetviach, no najviac v elektrotechnickom, automobilovom, spotrebnom priemysle a v zdravotníctve.
  • Testovania a hodnotenia plnív do kompozitných materiálov na báze plastov a vystužujúcich materiálov pre polymérne kompozity.

Dôležitú úlohu zohráva aplikačný výskum a vývoj, ktorý je zameraný na možnosti využitia plastov a hlavne kompozitov v konkrétnych aplikáciách. V neposlednom rade je to recyklácia výrobkov z plastov a výskum a vývoj tejto komodity.

Použitá literatúra
[1] CHARLES A.HARPER: Handbook of Plastics Technologies, The McGraw-Hill Companies, United States of America, s. 9, 2006, ISBN 0-07-146068-3
[2] PLUHAŘ a kol., Nauka o materiálech, SNTL/ALFA, Bratislava
[3] Knapčíková, L., Oravec, P.: Identifikácia plastov bez použitia analytických prístrojov ,1 elektronický optický disk (CD-ROM).In: Nové trendy v prevádzke technických systémov ‚09: 9. medzinárodná vedecká konferencie: Prešov, 5.–6.11.2009. – Prešov: FVT TU, 2009 S. 7–8. – ISBN 978-80-553-0311-6
[4] Plasty, Fakulta priemyselných technológií, Trenčianská univerzita, Učebné texty, [online],[citované2015-05-07] dostupné z WWW < www.fpt.tnuni.sk>
[5] CHMIELEWSKA, E.: Odpady: Vysokoškolské skriptá. Bratislava: Prírodovedecká fakulta UK 1997, s. 129–130, ISBN 80-967774-3-2
[6] KNAPČÍKOVÁ L: Optimalizácia technologických procesov pri zhodnocovaní plastov, Dizertačná práca, TUKE FVT, s. 186, 2011

Ing. Lucia Knapčíková, PhD.
Fakulta výrobných technológií TU Košice
so sídlom v Prešove, Bayerova 1, 080 01 Prešov
e-mail: lucia.knapcikova@tuke.sk

Mohlo by se Vám líbit

Střízlivíme. Digitalizace je nástroj, problémy za nás nevyřeší

Za technologie utrácíme jako zběsilí. Divoká digitalizace nás dostala do stavu, kdy zavádíme jeden systém za druhým, ale vytěžit z nich dokážeme minimum. Trápí se […]

Vysokorychlostní kuličková ložiska se snadnou manipulací a velkou trvanlivostí od společnosti NSK

Tam, kde jsou vyžadovány velké provozní rychlosti, snadná manipulace a velká trvanlivost, mohou konstruktéři s výhodou využít nová čtyřbodová kuličková ložiska od společnosti NSK. Ložiska […]

Rösler Smart Solutions: Digitální sledování parametrů procesní vody

Lepší pochopení procesu zlepšuje výsledky povrchových úprav omíláním Z ekonomických a ekologických důvodů se stalo nezbytným čištění a recyklace procesní vody v aplikacích hromadných povrchových […]