Műanyagok feldolgozása Alapanyagok előállítása Feldolgozó eljárások Műanyagok összekötése

Természetes alapú műanyagok előállítása: cellulóz Alapanyagok: farost, gyapot, gabonaszalma, kukoricaszár Közbülső termék: regenerált (módosított, tördelt molekula-láncú) cellulóz Végtermék: Viszkóz alapanyagból: fonal, fólia, szivacs Nitrocellulózból: celluloid (a legelső film anyag – túl gyúlékony) Acetilcellulózból: ma használatos film

Természetes alapú műanyagok előállítása: kaucsuk Alapanyag: kaucsukfa kérgéből kifolyó latex Közbülső termék: kaucsuk Végtermék: természetes gumi Adalékolás korommal, krétaporral Vulkanizálás kénnel (láncmolekulák összekötése kén hidakkal) 2…3% kéntartalom rugalmas gumit eredményez, 32% keménygumit (ebonit)

Természetes alapú műanyagok előállítása: fehérje származékok Alapanyag: tehéntej Közbülső termék: kazein Végtermék: Kazein-formaldehid anyag Rudak, lemezek korlátozott méretválasztékban

Mesterséges alapú műanyagok feldolgozási lépései Alapanyagok: szén, kőolaj, földgáz, víz, levegő, adalék anyagok Közbenső termékek: polimerizálható, kettős vagy többszörös kötéseket tartalmazó monomerek Végtermék: polimerizáció, polikondenzáció, poliaddíció és vulkanizálás útján létrejött anyagok Formázás: különféle eljárásokkal

Példa: PVC gyártás Etilén gyártás kőolaj származékokból vagy földgázból Az etilén klórozásával vinilklorid előállítása A vinilklorid polimerizálásával polivinilklorid gyártása H H H H H H C=C  C=C  - C - C - H H H Cl H Cl n

Polimerek feldolgozása: hőmérséklet és tulajdonságok (1)

Polimerek feldolgozása hőmérséklet és tulajdonságok (2) Lineáris szerkezetű, hőre lágyuló polimerek tulajdonságainak változása a hőmérséklet függvényében Ha T < Tg (=Tü) használható Ha Tü < T < Tolv alakítható

Polimerek feldolgozása hőmérséklet és tulajdonságok (3) Bakelizálódott, hőre keményedő polimerek tulajdonságainak változása a hőmérséklet függvényében

Polimerek feldolgozása Félkész gyártmányok előállítása Extrudálás (csigapréselés): végtelen hosszú szálas anyagok (rúd, cső, profilok) gyártása Fóliafúvás: az extrudált csövek átalakítása vékony falú fóliacsővé Kalanderezés: vékony lemezek, szalagok, fóliák gyártása

Extrudálás Cső Rúd Profil

Fóliafúvás Vastag falú extrudált csőből fólia cső készítése Belépő szakasz (nagyítva)

Kalanderezés Az extruderből kilépő vastag, képlékeny masszát elősajtoló hengerek között vékonyítják, majd különféle elrendezésű, fűtütt hengerek közé vezetik, ahol a fólia a végleges vastagságát eléri

Félkész termékek tovább alakítása Példa: fóliából üreges alkatrész készítése vákumformázással Levegő elszívás

Műanyag alkatrészek gyártása zárt üregben Extruder-préslégformázás: extrudált csőből palack, alakos forma Fröccsöntés: a melegített granulátumból extruder csigával összesajtolt masszát formába fröccsentik (besajtolják) Prés-sajtolás: előre kimért masszát formába sajtolnak

Műanyag alkatrészek gyártása: extruder-préslégformázás

Műanyag alkatrészek gyártása: fröccsöntés (1)

Műanyag alkatrészek gyártása: fröccsöntés (2)

Műanyag alkatrészek gyártása: fröccsöntés (3) Fröccsöntő szerszámok alámetszett alkatrészek gyártásához

Műanyag alkatrészek gyártása: prés-sajtolás

Műanyag habok előállítása: habképződés Alapanyag + habosító adalék = hab Alkalmazás: hőszigetelés, csomagolás

Műanyag habok előállítása: expandált polisztirol hab Habosító adalékot tartalmazó polisztirol granulátumot expandáltatnak, majd a szemcséket összetapasztják

Műanyag habok előállítása: egyéb habok Extrudált polisztirol hab: polisztirol granulátumot extruderbe visznek, a képlékeny zónában adják hozzá a habosító adalékot, és a nyíláson kiengedve hozzák végső méretre Polietilén lágy hab (polifoam): polietilén + habosító adalékból lágy, alakítható hab nyerhető Poliuretán habok: poliizoacetát és poliol kis vízzel összekever-ve, CO2 fejlődés mellett habosodik

Példák műanyagból készült eszközökre: háztartási eszközök

Példák műanyagból készült eszközökre: lágy poliamid

Példák műanyagból készült eszközökre: autógumik

Példák műanyagból készült eszközökre: különféle klaviaturák

Példák műanyagból készült eszközökre: csónak héj (kompozit)

Példák műanyagból készült eszközökre: benzintank (kompozit)

Példák műanyagból készült eszközökre: hőre keményedő műanyag karosszéria

Példák műanyagból készült eszközökre: autógumi gyártó sajtó

Műanyagok hegesztése Hőre lágyuló műanyagok köthetők össze hegesztéssel Általában hő- és erőhatás együttes alkalmazása szükséges Hőforrásként forró levegőt használnak, vagy elektromos fűtést Ritkán alkalmaznak ömlesztő hegesztést jól irányítható lézer- vagy elektronsugárral

Műanyagok hegesztése: forrógázos hegesztés

Műanyagok hegesztése: fóliahegesztés

Műanyagok hegesztése: csövek hevítő hüvelyes hegesztése

Összefoglalás A műanyagok (polimerek) feldolgozási fázisai: Alapanyag gyártás (monomerek, polimerizáció) Előgyártmányok készítése (extrudálás, fólia fúvás, kalanderezés) Alakos munkadarabok készítése (extruder-préslégformázás, fröccsöntés, prés-sajtolás) Habok előállítása Alkalmazások