Tisztelt Olvasó! Alábbi cikkünk azon elgondolásból íródott, hogy a hazai agrárgazdaságban dolgozó szakemberek áttekinthető képet kaphassanak a 20. század második felének, és előreláthatóan a 21. század meghatározó anyagának, a műanyagnak a legfőbb típusairól és azoknak a felhasználhatósági területeiről.

Publikációnk a teljesség igénye nélkül, e szempontok figyelembevételével készült, ezért mellőzi a műanyagok anyagszerkezetében lévő bonyolult szénláncok ismertetését. Nem is ez a célja e cikknek (esetlegesen csak a legszükségesebb fokig részletezzük azokat).

Úgy gondolom legelőször itt az elején fel kell tennünk magunknak azt a kérdést, ami már biztosan mindenkiben megfogalmazódott, hogy egyáltalán szükség van-e műanyagokra, illetve szükség van-e ennyi műanyagra?
A választ a kérdésre már megadta az élet. A Tisztelt Olvasó, ha körülnéz, bárhol ahol most tartózkodik, láthatja, hogy mindennapi életünket behálózták a műanyagok, szinte minden használati-cikkünkhöz, termelőeszközeinkhez, a modern életvitelünkhöz elengedhetetlenül hozzákapcsolódott a műanyag. Ez vitathatatlanul így van, a legfőbb feladat az, hogy ésszerűen tudjuk-e felhasználni, illetve a többszöri feldolgozhatóságot figyelembe vesszük-e és milyen hatásfokkal oldjuk meg ezt a problémát. A műanyagokra változtatás nélkül érvényes lehet az a kérdés, amit az atomenergiára fogalmaztak meg még néhány évtizede, vagyis, hogy átok vagy áldás. Erre a kérdésre mindenkinek van egy verziója, lehet vitatkozni pro és kontra, de egyértelműen csak egy helyes válasz lehet, mégpedig az, hogy "attól függ"! Mi, akik a műanyagiparban dolgozunk, tudjuk, hogy ésszerű, helyes és átgondolt műanyag-gazdálkodással igenis áldás a műanyag a gazdaságban és a mindennapi életben. Ezt a témát még tovább lehetne boncolgatni, de az már egy másik hulladékgazdálkodással foglalkozó cikk témája lenne. Most maradjunk eredeti témánknál a műanyagok típusainak és a felhasználási területüknek a tényszerű bemutatásánál.
A műanyagok szerves polimerek, amelyeket mesterséges úton, vagy a természetben található szerves polimerek átalakítása útján állítanak elő. A műanyagok magukba foglalják a műgyantákat, műkaucsukokat, szintetikus- és műszálakat, lakkokat és ragasztókat. A polimerek előállításával, feldolgozásával és felhasználásával elsősorban a műanyag-, gumi-, műszál-, és lakkipar foglalkozik.
A gyakorlatban a felhasznált műanyagoknak egy sor követelményt kell kielégíteniük. Pl. károsodás nélkül feldolgozhatók legyenek, tulajdonságaikat a felhasználás során hosszú időn át megőrizzék, mechanikai termikus vagy egyéb tulajdonságaikat az igényeknek megfelelően lehessen beállítani. Ezért a műanyagok legtöbbször a polimer komponens mellett egy vagy több adalékanyagot is tartalmaznak (vázanyag, lágyító, stabilizátor, színezék, stb.) kisebb-nagyobb mennyiségben. A polimereket és a műanyagokat számos szempont alapján csoportosíthatjuk. Ezek közül néhány a teljesség igénye nélkül.

Az előállítás, illetve az eredet szerint megkülönböztethetünk:
- természetes alapú és
- szintetikus műanyagokat.

A feldolgozás módszereinek megválasztása szempontjából fontos csoportosítás a hővel szembeni viselkedés. Ezek szerint megkülönböztethetünk:
- hőre lágyuló (vagy termoplasztikus)
- hőre keményedő (vagy termoreaktív) és
- hidegen keményedő műanyagokat.

A feldolgozás célja szerint megkülönböztethetünk:
- Alakítás: - extrudálás
- fröccsöntés
- melegalakítás
- vágás
- forgácsolás
- Társítás: - rétegelés
- fémbevonás
- borítás
- Kötés: - hegesztés
- ragasztás
- szegecselés
- Módosítás: - térhálósítás
- felületi aktivizálás
- antistatizálás

A mai agrárgazdaságban, széles körben alkalmaznak műanyagokat, a fóliasátraktól kezdve az egy- vagy többrétegű zsákokon keresztül a mezőgazdasági késztermékek csomagolásáig. Mégis álljon itt egy felsorolás az alapanyag típusokról és a lehetséges felhasználási területükről - gondolat ébresztőként - ,hogy esetleg milyen egyéb dolgokra is használható a műanyag, amire esetleg nem is gondoltunk.

POLIETILÉN (PE)
Mivel a polietilén sok tulajdonsága annak sűrűségével jelentősen változik, a különböző sűrűségű termékek alkalmazási köre is különböző lesz. Ezért a gyakorlatban is így csoportosítják leginkább a PE típusokat:
- alacsony sűrűségű LDPE (low density) polietilén
- közepes sűrűségű MDPE (middle density) polietilén
- nagy sűrűségű HDPE (high density) polietilén.
A nagy sűrűségű (HDPE) polimer lineáris szerkezetű, kristályossági foka és sűrűsége nagyobb, olvadáspontja magasabb (125-135°C), szilárdsági értékei jobbak, mint az elágazott szerkezetű kis sűrűségű polietiléné (LDPE). Az LDPE viszont rugalmasabb anyag, ezért alkalmazási területei eltérnek a HDPE-től. A polietilén amorf részeinek üvegesedési hőmérséklete alacsony (kb. -80°C) így fagyállósága jó. A polietilén vegyszerállósága nagyon jó, szobahőmérsékleten nincs oldószere. Alifás és aromás szénhidrogénekben magasabb hőmérsékleten (60°C felett) oldódik. Híg savak és lúgok oldatainak ellenáll, koncentrált savak (elsősorban HNO3) magasabb hőmérsékleten roncsolják. Vízfelvétele kicsi (30 nap alatt 20°C-n 0,01-0,04%). Apoláros szerkezete, kis vízfelvétele következtében kitűnő dielektromos tulajdonságai vannak (nagyfrekvenciás szigetelő). Gőz- és gázáteresztése kicsi. A polietilén hátrányos tulajdonságai: viszonylag gyenge termikus és szilárdsági jellemzői, erős feszültségkorróziós hajlama. A feszültségkorrózió mechanikai feszültség és vegyszerek együttes hatásakor lép fel és a PE megrepedéséhez vezet. A feszültségkorróziót különösen a felületaktív anyagok váltják ki (pl. szappanok), amelyeknek a PE feszültségmentes állapotban korlátlanul ellenáll.
Gyakorlati alkalmazások a feldolgozási technológia szerint:
- Fóliatípusok: hordtáskák, tasakok, szemeteszsákok, nehézzsákok, ipari zsákok, többrétegű zsákok bélelése. Csomagolótasakok mélyhűtött élelmiszerekhez, gabona- és sütőipari termékekhez. Élelmiszer- és gyógyszer csomagolóanyagok, papírbevonatok.
- Száltípusok: elemi szálak szúnyoghálókhoz, halászhálókhoz és kötelekhez. Repesztett szál szőtt zsákok, műszaki textíliák és zsinegek gyártásához.
- Rotációs öntés típus: közepes méretű mezőgazdasági- és ipari konténerek, élelmiszertárolók.
- Fröccstípusok: fröccsöntött vékony falú üreges testek 1liter alatti térfogattal. Tálcák, rekeszek, tárolóedények, fröccsöntött üzemanyagtartályok, fedelek, töltőcsövek. Mezőgazda-
sági és ipari konténerek, közepes méretű fröccsöntött termékek, ülések.
- Cső- és profilextrúziós típusok: olaj- és gázvezetékek, ivóvíz-vezetékek, ipari csővezetékek.
- Fúvás- és lemezextrúziós típusok: fehérítők, kozmetikumok, felületaktív kemikáliák és ipari vegyszerek tárolására alkalmas palackok, közepes és nagyméretű hordók. Tej, desztillált víz, üdítőital koncentrátumok, gyümölcslevek tárolására szolgáló palackok.
- Kábeltípus: telefonkábelek érszigetelése 45-55% habosítási fokkal.

POLIPROPILÉN (PP)
A polipropilén kristályos szerkezetű műanyag kristályossági foka kb. 60-70%. A PP krisztallitjainak olvadáspontja: 164-170°C. A kristályossági fok befolyásolja a fiziko-mechanikai tulajdonságokat: sűrűséget, oldhatóságot, gázáteresztő-képességet, hőállóságot, üvegesedési hőmérsékletet, és a mechanikai tulajdonságokat. A polipropilén ütésállóságára jellemző, hogy 0°C alatt csökken, (rideggé válik). A PP-t ezért nem célszerű alacsony hőmérsékleten alkalmazni olyan célokra, ahol nagyobb mértékű hajlékonyság szükséges (hidegállósága rossz). A PP hidegállóságát lágyítással, elasztomerek adagolásával és kopolimerizációval lehet javítani. A polipropilén - alkalmazástechnikai szempontból - lényeges termikus jellemzői a következők:
120-130°C-ig a legtöbb célra még biztonsággal alkalmazható. A polipropilén olvadási hőmérséklet-intervalluma - kristályos jellegénél fogva - szűk, általában 2-3°C. Terhelés nélkül közel a krisztallitok olvadáspontjáig formaállandó. (Tm: 164-170°C). A polipropilén a legjobban éghető műanyagok közé tartozik. A PP-t gyakran használják villamosszigetelési alkatrészek előállítására, viszont e területen fontos a csökkentett éghetőség, amelyet égésgátló adalék hozzáadásával érnek el. A polipropilén egyike a legjobb vegyszerállósággal rendelkező anyagoknak. A PP vízfelvétele kb. 0,2%, ezért mechanikai tulajdonságai gyakorlatilag függetlenek a környezet nedvességtartamától. Feszültségkorrózióra nem hajlamos, oxidálószerekre érzékenyebb, mint a polietilén.
Gyakorlati alkalmazások:
A polipropilént a polietilénhez hasonló területeken alkalmazzák. Előnyt jelent, hogy nagyobb szilárdsági és termikus követelményeknek is eleget tesz. Kristályos jellege következtében nyújtás hatására orientálódik, és szilárdsága megnő, így előnyösen alkalmazható fóliák, hártyák és műszaki célokra alkalmas szálak előállítására. A csomagolástechnikában a fóliákon kívül üreges testek (kanna, palack, ballon, hordó), doboz, láda, és egyéb csomagolóeszközök előállítására alkalmas. Sok közszükségleti cikk, játék, sportszer készül belőle, szilárdsága, vegyszer- és vízállósága (tisztíthatósága) miatt.

POLIETILÉN-TEREFTALÁT (PETP)

A politereftalát származék olvadáspontja 210-270°C. Jellemző tulajdonságaik a kis vízfelvétel, magas hőállóság, hidegállóság, jó kémiai ellenállás, kiváló mechanikai és villamos tulajdonságok, jó méretstabilitás. Könnyű feldolgozhatóság (szálhúzás, fóliagyártás, fröccsöntés, extrudálás, ultrahangos hegesztés és fémbeágyazás, ragasztás). Felületi keménysége, kopásállósága nagy, súrlódási tulajdonságai jók. Merev, nagy szilárdságú. Hő- és hidegállósága jó, tartósan igénybevehető -60…+130°C közötti hőmérséklettartományban. Vízfelvétele kicsi, mikroorganizmusoknak, UV-sugárzásnak ellenáll. Gyenge savak, lúgok, olajok, zsírok és aromás szénhidrogének nem támadják meg. Feszültségkorrózióra nem hajlamos. A mindennapi életben használt ásványvizes és üdítőitalos palackok is különböző PET származékokból készülnek.

POLISZTIROL (PS)
A PS olvadáspontja 80-100°C. Nagyon kismértékben deformálható, kemény, merev, törékeny, üvegszerű, átlátszó műanyag. A kis deformálhatóság miatt mérettartása jó. A PS jól oldódik a legtöbb szerves oldószerben (benzol, toluol, halogénezett szénhidrogének, ketonok). Bizonyos szerves anyagok (nagy szénatomszámú alkoholok), petróleum, amelyek nem oldják ugyan a PS-t, felületi repedezéseket váltanak ki rajta. Koncentrált lúgoknak (40%) és savaknak ellenáll. Az ecetsav és az oxidáló hatású HNO3 megtámadják. Vízállósága kitűnő. Előnyösek az optikai tulajdonságai: fényáteresztése és törésmutatója nagy, tetszőleges színre színezhető.
Gyakorlati alkalmazások:
Közszükségleti cikkek (pohár, doboz, játékszerek), műszeralkatrészek, világítástechnikai elemek (lámpaburák), optikai lencsék, ólomüveg utánzatok, elektrotechnikai cikkek: tekercstestek, kondenzátortekercselések. Dekorációs célokra: borítás. Nagy mennyiségben gyártanak belőle habanyagokat hő- és hangszigetelésre, valamint csomagolástechnikai célokra. Az éghetőség csökkentésére halogéntartalmú anyagokat adagolnak a habokhoz.

ÜTÉSÁLLÓ POLISZTIROL (ABS)
Az ABS merev, viszonylag alacsony hőmérsékleten is ütésálló. Általában nem átlátszó, vízfelvétele kisebb, mint 1%. Az ütésálló PS rendszerek vegyszerállósága közel megegyezik a normál polisztiroléval. Az ABS jól ég, éghetőségének csökkentésére égésgátló anyagok adalékolása ajánlott. Könnyen színezhető, a normál polisztirolhoz hasonlóan dolgozható fel.
Gyakorlati alkalmazások: Műszaki cikkek, játékok, háztartási cikkek. Híradástechnikai cikkek burkolata. Általában olyan tárgyak fröccsöntése, ahol nagy ütésállóság szükséges, de nem követelmény a nagy hőállóság.

POLI-TETRAFLUOR-ETILÉN (PTFE)
Hétköznapi néven teflonnak ismerjük ezt a kiváló hőállóságú anyagot. Olvadáspontja 327°C, tartós hőállóság 260-280°C. A PTFE a legnagyobb sűrűségű műanyagok egyike. Sűrűsége 2,34g/cm3. Nagy hőállóságú műanyag s ez jó fagyállósággal párosul, így széles hőmérséklet tartományban használható fel. A teflon a legvegyszerállóbb műanyag. Erős ásványi savaknak, lúgoknak és oxidálószereknek még magas hőmérsékleten is ellenáll. Egyetlen szerves oldószer sem duzzasztja. Hosszú idő alatt sem vesz fel vizet, dielektromos tulajdonságai rendkívül jók, magas hőmérsékleten, nedves és agresszív közegben egyedülálló dielektrikum. A PTFE kitűnően ellenáll a fény és az időjárás hatásainak. Normális körülmények között éghetetlen és nem lobban lángra.


Gyakorlati alkalmazások:
Sikló- és csúszó felületek, csapágyak. Korrozív közegek szállításához hő- és vegyszerálló szerelvények. Villamosszigetelő elemek. Magas hőfokon üzemelő berendezések tömítései.

POLI-VINIL-KLORID (PVC)
Elérkeztünk a műanyagok között az egyik leginkább környezetszennyező és legtöbb vitát kiváltott típushoz. Tény, hogy a PVC hosszú idő után sem bomlik el, és égetésekor sűrű korom és sósav keletkezik. Mégis még 20-25 éve igen nagy mennyiségben használták, csak az 1990-es évek elején lett kikiáltva "első számú közellenségnek"! Manapság viszont mintha újra elkezdenék használni és pont a környezetvédelemben élen járó nyugaton!!! Pl. a francia kozmetikai ipar egyre inkább alkalmazza kozmetikai flakonok gyártására, előnyös tulajdonságai miatt. Persze ez a PVC típus már módosított összetevőjű (PVDC), csak alapjaiban hasonlít a 80-as évek műanyagára. Mindenesetre érdekes tendencia ez, kíváncsian várjuk az élet milyen választ ad. Javaslom, hogy ha nem szükséges és van helyettesítő műanyag, azt válasszuk, amíg nincs megfelelő tudományos állásfoglalás a PVC felhasználásáról.
Gyakorlati alkalmazások:
A kemény PVC fóliákat elsősorban csomagolástechnikai célokra használják fel, illetve a kozmetikai iparban üregestestek és palackok gyártására. Kiváló vegyszerállósága miatt alkalmas vegyipari berendezések bélelésére, csővezetékek, csőszerelvények gyártására. A villamosipar szigetelt vezetékek és kábelszigetelések, védőcsövek, lágy szigetelőcsövek, és szigetelőszalagok formájában használja fel a PVC-t. A lágy PVC tipikus felhasználási területe - az eddigieken kívül - a fólia, amelyből terítők, függönyök, esőköpenyek készíthetők. A lágy PVC textillel társított műbőrök alapanyaga.

POLI-METIL-METAKRILÁT (PMMA)
Hétköznapi nevén plexiüvegnek ismerjük ezt az amorf, üvegszerű víztiszta polimert. Felülete fényes, polírozható, karcállósága kisebb, mint az üvegé. Nagy szilárdság, keménység és merevség jellemzi. Ütésállósága a műszaki műanyagokhoz viszonyítva nem különösen nagy, de a polimerizációs fok növekedésével javul. Melegen jó alaktartó tulajdonságú, tartós hőállósága 75-100°C. Öregedés és időjárásállósága kiváló. Ellenáll hígsavaknak és lúgoknak, zsíroknak, olajoknak. Alkoholban és telített szénhidrogénekben nem oldódik, viszont oldható aromás és halogénezett szénhidrogénekben, acetonban és ecetsavban. Feszültségi repedezésekre hajlamos. Kiemelkedők optikai tulajdonságai. Fényáteresztő képessége 99%, az UV sugarakat is nagymértékben átbocsátja.
Gyakorlati alkalmazások:
Optikai és dekorációs célokra, szilánkmentes üveggyártásra, prizmák, optikai lencsék, lámpatestek készítésére. Műszerfedélként, burkolatként, műszeralkatrészként, háztartási eszközök részeiként. Épületek, csarnokok üvegezésére.

POLIKARBONÁT (PC)
A polikarbonát a legszilárdabb hőre lágyuló polimerek egyike, kiváló ütésállóságú anyag, megelőzi az üvegvázas telítetlen poliésztereket. Méret- és alaktartása kitűnő. A különböző PC típusok megközelítőleg 0°C-130°C-ig változatlan és kitűnő ütésállósággal rendelkeznek. Megközelítőleg 220°C-on kezd lágyulni, de csak 240-260°C felett megy át viszkózus állapotba. Gyakorlatilag színtelen, átlátszó, fényáteresztése 88-90%-ig terjed.
Gyakorlati alkalmazások:
Gép- és műszeralkatrészek, hidraulikus és pneumatikus elemek, mikroelektronikai alkatrészek, valamint közszükségleti cikkek előállítására alkalmazzák.
A fenti felsorolás csak néhány műanyagtípust tartalmaz a teljesség igénye nélkül, de ebből is látható, hogy az élet szinte minden területére megvan a megfelelő műanyagtípus, csak meg kell találni azt, és mérlegelni a gazdaságossági, környezetvédelmi, és egyéb szempontokat, hogy a döntésünk az adott feladat megoldásához a műanyag alkalmazása legyen. A döntés előkészítésében sok segítséget lehet kérni a műanyag-technológiai szakemberektől, akiknek az agrárszakemberek meg tudják fogalmazni a feladatot, az igényeket.

Erdélyi Zoltán
Vezető tervező
Karsai Alba Kft.