Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

8. fejezet - Műanyag előállítási technológiák.

8. fejezet - Műanyag előállítási technológiák.

A műanyagok mesterséges úton előállított, vagy átalakított óriásmolekulájú anyagok, szerves polimerek. Széles körben alkalmazzák: építőiparban, járművekben, háztartásokban, elektronikában, festékek hordozóiban, ruhaneműkben, élelmiszer csomagolóanyagokban, stb.

A műanyagok előállításakor valamilyen kismolekulájú vegyületből (monomer) kiindulva alakítják ki a nagymolekulájú (makromolekulájú) vegyületet, a polimert. A makromolekula előállítása háromféleképpen történhet:

- polimerizációval,

- polikondenzációval

- poliaddícióval.

Jelen korunkra a műanyagok nagy részének „alapanyaga” a kőolaj. Nagy kérdés, lehet-e a műanyag „zöld”, azaz a műanyagok nyersanyagai kikerülhetnek-e a növény és állatvilágból ugyanolyan mennyiségben, mint amennyit most kőolaj alapanyagból állítanak elő a Földön. A természetes alapú műanyagok nyersanyagai cellulóz, furfurol és a növényi olajok, továbbá a kaucsuk a természetes gyanták és a bitumenek.

A műanyag története

(http://hu.wikipedia.org/wiki/Műanyag )

Az első „műanyagok” felfedezésének évszámai: PVC (Polivinilklorid) 1838, (Victor Regnault laboratórium). Kaucsuk, vagyis gumi 1839 (Goodyear). Ebonit 1851 (ifjabb Goodyear). Linóleum, műbőr 1844. Celluloid, 1865. Első műselymek, 1897. Mesterséges úton nagytömegű műanyagot a XIX. század végén, XX. század elején kezdtek előállítani.

A XX. század ipari műanyag termelésének fontos lépései voltak a következők: A PVC gyártásának technikai alapjait 1912-ben Frizt Klatte dolgozta ki, de ipari termelése csak 1938-ban indult meg. Hermann Staudinger német kémikus 1922-ben felfedezi, hogy a szerves anyagok vázát nagyon hosszú molekulaláncok képezik. Õ javasolta először a műanyagokra a "makromolekula" megnevezést. 1953-ban munkájáért Nobel-díjat kapott.

Az 1930-as években meginduló nagyarányú termelés a következő termékeket jelentette: aminoplasztok, különféle alkidok, ftálsavas glicerin, vinilgyanták, présporok stb. Kezdetben hőre keményedő műanyagokat gyártottak. Az 1940-es évektől kezdve (a hőre lágyuló műanyagok terjedésével) fröccsöntéssel különböző műszaki cikkeket állítottak elő PVC-ből, cellulóz-acetátból és később polisztirolból. Néhány évvel később a hőre lágyuló műanyagokat (PVC, polietilén) kábelszigetelésre kezdték használni, de nagyobb arányban, ezen a téren is csak az 1960-as évek után indult meg a gyártás.

Az műanyag ipar nagyarányú fejlődése azonban az 1960-as években kezdődött el. A műanyagok gyors elterjedését a fogyasztói társadalom mennyiségi igénye eredményezte, mivel a műanyagok olcsók, esetenként kényelemet szolgálnak, divatosak. Az olcsóságuk, különösen a csomagolóiparban eredményezte azt, hogy egyszeri használat után eldobhatók, ami hatalmas mértékű környezetterhelést, szennyezést jelent. (Csak Magyarországon évente 300 000 tonna műanyag hulladékot „produkálunk”)

A megfelelő tulajdonság elérése céljából a műanyagokhoz a gyártás során adalékanyagokat adnak (stabilizátorok, antioxidánsok). Ezek célja legtöbbször az élettartam növelése (pl. építőipar) azzal, hogy növelik az ellenállását a levegő oxigénje és a napfény ellen.