Strona głównaPlastik jest powszechnie obecny w naszym życiu, od codziennych przedmiotów po zaawansowane elementy. To wszechstronne tworzywo sztuczne odgrywa kluczową rolę w wielu dziedzinach, ale także staje się przedmiotem coraz większej uwagi ze względu na jego wpływ na środowisko naturalne. W tym artykule przyjrzymy się bliżej temu fascynującemu materiałowi.
Czytając artykuł dowiesz się:
- Plastik, tworzywa sztuczne – co to jest za materiał i jakie wyróżniamy grupy?
- Jak wygląda proces produkcji plastiku?
- Najważniejsze cechy i zastosowanie tworzyw sztucznych.
- Dlaczego plastik jest tak szeroko stosowany w przemyśle?
Co to jest plastik?
“Plastik” jest to termin ogólny, potoczne określenie, który obejmuje szeroką gamę tworzyw sztucznych.
Tworzywa te są zbudowane z polimerów. Czym jest zatem polimer? Jest to substancja chemiczna o dużej masie cząsteczkowej, której związki składowe to długie łańcuchy powtarzających się jednostek zwanych monomerami. Monomery te łączą się w procesie polimeryzacji, tworząc polimer. Plastik może występować w różnych postaciach – od miękkich i elastycznych po twarde i sztywne.
Najważniejsze cechy każdej z grup tworzyw sztucznych
Istnieje wiele podziałów tworzyw sztucznych. Poniżej skupiono się na kilku najważniejszych:
Termoplasty i polimery termoutwardzalne
Termoplasty
Termoplasty są grupą tworzyw, których cechą charakterystyczną jest fakt, że pod wpływem odpowiedniej temperatury stają się miękkie i plastyczne, a dzięki temu łatwe do formowania. Po odjęciu źródła ciepła, wracają do pierwotnej postaci. Można je wielokrotnie formować, proces ten nie wpływa na ich właściwości. Przykładami polimerów termoplastycznych są m.in. PE (polietylen), PP (polipropylen), PET (poli(tereftalan etylenu)) czy PS (polistyren).
Polimery termoutwardzalne
Są to polimery, które pod wpływem odpowiedniej temperatury stają się miękkie i plastyczne, a z czasem stają się twarde. Nie ma możliwości ponownego przetworzenia duroplastów. Przykładami polimerów duroplastycznych są m.in. EP (żywica epoksydowa), PEC (poliacetylen) czy PAN (poliakrylonitryl).
Polimery naturalne i sztuczne
Sztucznie zmodyfikowane polimery naturalne)
Polimery modyfikowane są grupą substancji, które naturalnie występują w przyrodzie, a przez człowieka są jedynie modyfikowane. Przykładami polimerów naturalnych są m.in. celuloza, chityna czy kauczuk naturalny.
Polimery syntetyczne
Polimery syntetyczne nie występują naturalnie w przyrodzie, są otrzymywane poprzez sztuczne działanie człowieka. Przykładami polimerów syntetycznych są m.in. PE (polietylen), PS (polistyren), PCV (polichlorek winylu) czy PU (poliuretan).
Plastomery i elastomery
Plastomery
Są one polimerami, które wykazują małe odkształcenie (poniżej 1%) pod wpływem naprężeń. Przykładami plastomerów są m.in. PE (polietylen), PP (polipropylen), PET (politereftalan etylenu)), PCV (polichlorek winylu) czy PS (polistyren).
Elastomery
Są one polimerami, które wykazują duże odkształcenia (100% i więcej) pod wpływem naprężeń. Przykładami elastomerów są m.in. kauczuk naturalny czy poliuretany PU.
Jak wygląda produkcja plastiku?
Produkcja plastiku może odbywać się w sposób naturalny lub sztuczny. W produkcji naturalnej surowce plastikowe pozyskuje się ze źródeł naturalnych, takich jak kauczuk roślinny lub kopolimery bursztynu.
Jednak większość plastików produkowanych jest sztucznie. Proces ten polega na łączeniu monomerów w długie łańcuchy polimerowe za pomocą procesów chemicznych, takich jak polimeryzacja. To pozwala uzyskać szeroki zakres plastików o różnych właściwościach.
Najważniejsze cechy tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne charakteryzują się różnymi, specyficznymi właściwościami, które sprawiają, że są odpowiednie do różnych zastosowań.
Przykładami unikalnych właściwości tworzyw sztucznych są np.:
- brak korozji
- niska masa
- możliwość modyfikacji struktury
- wytrzymałość mechaniczna
O wadach i zaletach więcej przeczytasz tutaj.
Dlaczego plastik jest tak szeroko stosowany w przemyśle?
Plastik jest powszechnie stosowany ze względu na jego wszechstronność i niski koszt produkcji.
Może być formowany w różne, nawet skomplikowane kształty, co sprawia, że jest idealny do produkcji różnych produktów, od opakowań po części samochodowe.
Ponadto plastik jest lekki, co zmniejsza zużycie paliwa w przypadku transportu i ułatwia codzienne użytkowanie wielu przedmiotów.
Poniżej przedstawiono najważniejsze cechy, dla których tworzywa polimerowe są tak często użytkowane w przemyśle:
Wysoka trwałość i odporność -> wiele rodzajów plastików jest odpornych na warunki atmosferyczne (w tym światło słoneczne) oraz wilgoć. Ponadto, nie podlega procesom korozji i jest odporny na działanie wielu chemikaliów.
Niska masa -> tworzywa sztuczne są znacznie lżejsze od wielu tradycyjnych elementów takich jak metal czy szkło. Niska masa wpływa bezpośrednio na obniżenie kosztów transportu i produkcji, co jest kluczowym czynnikiem konkurencyjności w wielu branżach przemysłu.
Nie czekaj!
Dostosuj technologię do swoich potrzeb, aby obniżyć koszty produkcji z tworzyw sztucznych.
Niska cena -> jednym z najważniejszych czynników wpływających na popularność plastiku jest jego niska cena. Plastik jest tanim materiałem, zarówno jeśli chodzi o produkcję, jak i przetwarzanie. Dzięki temu może być szeroko stosowany w wielu dziedzinach, od opakowań po narzędzia domowe czy elementy maszyn.
Wielofunkcyjność -> tworzywa sztuczne są niezwykle wszechstronnymi materiałami. Mogą być dostosowane do wielu zastosowań, dzięki czemu znajdują się w produktach o różnych właściwościach mechanicznych, termicznych i elektrycznych. Od sprzętu AGD po pojazdy, plastik jest używany w różnych kontekstach, spełniając różnorodne funkcje.
Łatwość przetwórstwa -> tworzywa sztuczne cechują się łatwością przetwórstwa, co pozwala na tworzenie produktów w różnorodnych kształtach i rozmiarach.
Zastosowanie tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, od opakowań po artykuły gospodarstwa domowego, medycynę, elektronikę, a także przemysł motoryzacyjny i lotniczy. Ich wszechstronność sprawia, że są niezastąpione w wielu aspektach naszego życia.
Plastik także stosujemy w branży grzewczej, co opisaliśmy w osobnym artykule.
Przykładowe produkty z plastiku
Przykładowe produkty z odlewania rotacyjnego obejmują różnego rodzaju zabawki, pojemniki oraz elementy wyposażenia domu i ogrodowej.
Produkty wtryskiwane obejmują butelki, zabawki, części elektroniki, a także elementy samochodowe, takie jak deski rozdzielcze.
Proces wytłaczania jest wykorzystywany do produkcji rur, profili, folii i elementów konstrukcyjnych. Natomiast termoformowane produkty to między innymi opakowania, tacki do żywności, skorupy na produkty medyczne oraz elementy dekoracyjne.
Tworzywa sztuczne wykorzystywane są również do produkcji plastikowych toreb czy przy produkcji butelek.
Aspekt ekologiczny w tworzywach sztucznych
Plastik jest stosunkowo trudny do rozkładu, co stanowi problem ekologiczny. Termin „plastikowe śmieci” pojawia się bardzo często we wszelkiego rodzaju mediach.
Polimery pochodzenia naturalnego nie są aż takim zagrożeniem dla przyrody, ponieważ dość łatwo ulegają rozkładowi i w sposób naturalny, natomiast polimery na bazie ropy naftowej stanowią dużo większe wyzwanie.
Faktem jest, iż świadome zastosowanie plastiku może sprawić, iż nie będzie on miał negatywnego wpływu dla środowiska naturalnego.
Jednym ze sposobów na świadome działanie jest stosowanie obiegu zamkniętego w swoim cyklu produkcyjnym. Oznacza to, że materiał, lub jego pozostałości, który już raz wszedł do procesu produkcyjnego jest ponownie wykorzystywany. Dzięki zebraniu odpowiednich materiałów, składowaniu ich i w późniejszym etapie rozdrobnieniu ich, powstaje regranulat, który często i chętnie wykorzystywany jest w wielu wdrożeniach.
Innym rozwiązaniem jest zastosowanie tworzyw biodegradowalnych
Uniwersalną zasadą jest także tworzenie długowiecznych produktów, które będą użytkowane przez wiele lat.
Tworzywa sztuczne (potocznie plastiki) są bardzo szeroką grupą materiałową i występuje ich wiele rodzajów, które bardzo mocno się różnią właściwościami i sposobem produkcji.
Plastik dzięki swoim unikalnym właściwościom znajduje bardzo szerokie zastosowanie i jest bardzo ciężki do zastąpienia.
Obecnie wiele o plastiku mówi się (i słusznie!) w kontekście ekologii. Należy pamiętać, iż świadome podejście poprzez zastosowanie regranulatów i produkcję długowiecznych produktów sprawia, iż zastosowanie plastiku nie musi mieć negatywnego wpływu na środowisko naturalne.
Zastanawiasz się, nad produkcją z plastiku? Skonsultuj projekt z nami i uzyskaj niezbędną wiedzę, czy będzie to opłacalne.
