Témata
Reklama

Svět plastů

16. 02. 2011

Již téměř sto let jsou plasty zaručeným zdrojem stále nových způsobů aplikací, které budí nadšení a fascinaci.

Zatímco před několika málo desetiletími představovaly obalové plastové fólie, kabelové izolace a telefony pro pevné sítě inovační plastové produkty, dnes jimi jsou mikrotvarovky pro srdeční katetry a pro miniinvazivní chirurgii. Během několika let se snad podaří další nové technologické skoky na poli energeticky úsporných světelných diod a svinovacích displejů. Teprve moderní plasty otevírají lidstvu nové, dříve nedostupné možnosti využívání. Plasty sehrávají klíčovou úlohu také při rozšiřování obnovitelných zdrojů energie a spektrum jejich aplikací v moderní energetice je nesmírně široké: zahrnuje listy rotorů pro větrné elektrárny, které si bez vláknitých kompozitních materiálů nelze představit, membrány v palivových článcích i prvky pro fotovoltaiku, které se mají ve velkém měřítku tisknout na fólie.

Zdroj úsporných technologií

Plasty mají i jednu skrytou vlastnost, kterou nenajdete na žádném bezpečnostním listu ani na žádném produktu - jsou energeticky mimořádně účinné, jsou klíčem ke zdrojům úsporných technologií s nízkou spotřebou materiálu. Využívání plastů tak skýtá například velké výhody v oboru tepelných izolací budov nebo v dopravě díky lehkým konstrukčním systémům v automobilech, autobusech, vlacích a letadlech.

Reklama
Reklama
Reklama
Špičková jachtařská lana s doktorským titulem Ph.D. vyrábí firma s univerzitním jménem Yale Cordage z vysoce pevných vláken Honeywell Spectra 1000. Foto: Yale Cordage

Aktuální studie rakouské konzultační firmy v oblasti trvale udržitelného rozvoje „Denkstatt" ukázala, že se při využívání a recyklaci plastů uspoří pětkrát až devětkrát více CO2, než se emituje při jejich výrobě. Analytici vycházejí z toho, že tento poměr je možné do roku 2020 zvýšit až na faktor 9 až 15, protože se výroba a účinnost produktů z plastu neustále optimalizují.

Plasty pro moderní světelnou technologii LED

Světelné diody (LED) zažívají boom, protože mají při vysokém měrném světelném výkonu nízkou spotřebu energie. Nacházejí uplatnění v nejrůznějších oborech - poslouží v kapesních svítilnách, ale i v reflektorech osobního automobilu. Reflektory kolem světelných zdrojů LED vytvářejí svazky světla a směrují je. Jejich ekonomická výroba a neomezené možnosti tvarování si vyžádaly vývoj teplotně stálých plastů, které jsou schopny vést teplo. Tyto plasty mohou nejen optimalizovat zdroje světla v technických aplikacích, nýbrž mohou být impulzem pro další generační výměnu energeticky úsporných světelných zdrojů pro domácnosti.

Lehké stavební struktury díky vláknitým kompozitům

Vláknité kompozity umožňují výrobu strukturních konstrukčních prvků, které se vyznačují vysokou odolností vůči zátěži a značnou lehkostí. Výroba tvarových dílů ze skleněných vláken a duroplastické matice nebo z nekonečných vláken a termoplastické matice nabývá ve stále vyšším měřítku charakteru velkosériové produkce. Možnosti využívání vláknitých kompozitů jsou obrovské: od protéz - náhrad horních nebo dolních končetin pro osoby, jimž byla provedena amputace - až po listy rotoru větrných elektráren.

Boční, zadní a střešní prosklení vozu Land Rover LRX z polykarbonátu Lexan GLX váží jen 19 kg, o 40 % méně než sklo. Foto: Land Rover

Nanotechnologie propůjčují plastům zcela nové vlastnosti

Nanoplniva a přídavné látky vyrobené pomocí nanotechnologií mohou plastům propůjčovat nové kombinace vlastností, pokud například nároky na průhlednost a pružnost, index lomu a tvrdost, funkčnost povrchu a materiálové vlastnosti, izolační účinek a vodivost představují téměř nepřeklenutelné protiklady. K optimalizacím dosaženým díky nanorozměrovým aditivům patří na jedné straně zlepšené rheologické vlastnosti, které vedou k lepší zpracovatelnosti plastů, a na straně druhé elektrická vodivost, která může zabraňovat vzniku statického náboje v materiálu. V neposlední řadě také profituje z tzv. efektu lotus, což představuje samočisticí schopnost povrchů plastů.

WPC - kompozitní materiál tvořený dřevem a plastem

Plasty lze používat nejen v jejich čisté podobě, nýbrž mohou sloužit jako matice pro uložení jiných materiálů. Umožňují tak jejich další tvarování na atraktivní produkty. To dokazují například materiály kombinované ze dřeva a plastu, které jsou známé pod označením Wood Plastic Composites (WPC) a jejichž spotřeba v posledních letech zaznamenala silný růst.

WPC jsou termoplasticky zpracované kombinované materiály z dřevěné moučky nebo dřevěných vláken a nejrůznějších extrudovatelných typů plastů jako PP, PVC aj. Ačkoliv je jejich podíl dřeva v zásadě variabilní, prosadily se převážně podíly nad 50 procent. Podle údajů německého ústavu Nova-Institut se vyrábí na celém světě více než 1,5 milionu tun WPC. Hlavním producentem je Severní Amerika se zhruba 1 milionem tun, Čína s 0,2 milionu tun, Evropa s 0,17 milionu tun a Japonsko s 0,1 milionu tun.

Europaleta rakouské Hirsch Group má jádro z expandovaného (pěnového) polystyrenu (PS-E) opatřené houževnatou povrchovou vrstvou z rázuvzdorného polystyrenu (PS-HI) s modifikátorem houževnatosti Styroflex 2G66 (SBC) a váží pouhých 5 kg. Foto: BASF

Bioplasty: nové materiály na postupu

Principiálně lze mnoho typů plastů syntetizovat nejen z petrochemicky získaných vstupních produktů. K výrobě plastů lze využívat i biologické vstupní suroviny získané z přírodních produktů. Takto připravované takzvané bioplasty vykryly mezeru na trhu a pevně se etablovaly v několika obalových aplikacích a také při výrobě některých typů spotřebního zboží.

Hovoříme-li o bioplastech, musíme zásadně rozlišovat mezi plasty na biologické bázi a mezi biologicky degradovatelnými plasty. Ne každý plast na biologické bázi je také biologicky degradovatelný a ne každý biologicky degradovatelný plast je nutně vyroben na biologické bázi.

Strojírenství zaměřené na plastikářské a gumárenské stroje má i přes krizi dobré perspektivy

Světová produkce plastikářských a gumárenských strojů dosáhla po třech letech nepřetržitého růstu v roce 2008 s necelými 22 miliardami eur nového rekordu. V pořadí zemí, v nichž se tyto stroje vyrábějí, vedlo i nadále Německo, které mělo podíl na trhu 25,4 %. Na druhé místo se probojovala Čína, která již v roce 2008 měla úctyhodný podíl na trhu 19,1 %. Čínští strojírenští výrobci zvyšovali průběžně svůj podíl z 11,4 % v roce 2004. Itálie obhájila s 12 % třetí příčku. Následovaly USA s podílem 7,2 % a Japonsko s 6,0 %.

Zpracování plastů pod tlakem

Příčina napjaté situace na trhu plastikářského strojírenství spočívá v silně snížené poptávce ze strany zpracovatelů plastů. Menší objednávaná množství, výpadek objednávek a jejich odvolávání vedly od poloviny roku 2008 k extrémnímu omezení skladových zásob u zpracovatelů a v neposlední řadě k mimořádné zdrženlivosti při investicích.

Globálně oslabená poptávka po produktech z plastu je provázena přetrvávajícími přesuny zpracování plastů ze západní Evropy do střední a východní Evropy i do Asie a také z USA do Mexika, Číny a jihovýchodní Asie. Mnoho zpracovatelů plastů, především v řetězci tvorby přidané hodnoty v automobilovém průmyslu a telekomunikacích, se dostalo do zásadních hospodářských potíží. Řada významných hráčů na trhu z řad zpracovatelů plastů v Americe a Evropě byla nebo je pod ochranou před věřiteli a doufají ve změnu své situace po zvýšení zakázkového krytí nebo přílivem čerstvého kapitálu od nového investora. Jiné skupiny využily krizi k urychlení své expanzivní strategie a cíleně rozšířily své portfolio. Globální vlna koncentrace ve zpracování plastů získala v roce 2009 výrazně na intenzitě.

-red-

dana.benesova@mmspektrum.com

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 110140
Datum: 16. 02. 2011
Rubrika: Trendy / Plasty
Autor:
Firmy
Související články
Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Žíhání termoplastů

Moderní nauka o plastech v mnoha směrech vychází z nauky o kovech. Příkladem je žíhání, jeden ze způsobů tepelného zpracování. Společným účelem žíhání kovů i plastů je pomocí řízených teplotních změn dosáhnout rovnovážných stavů struktury a tím i cíleně ovlivňovat vlastnosti.

Plasty a kompozity v inovaci strojírenských výrobků

Plasty a kompozity s polymerní matricí přinesly revoluci v materiálových přístupech ke konstrukci strojírenských výrobků a zařízení. Nepřetržitě probíhající materiálové inovace v oblasti plastů a kompozitů spoluvytvářejí inovativní řešení ve strojírenství. Reagují na potřeby strojírenského průmyslu a stávají se kontinuálním procesem s jasnou perspektivou do budoucna.

Související články
Horké trysky jako nový standard

Studené plnicí kanály doprovázejí odvětví vstřikování plastů od prvopočátku. I dnes často vypadá tento způsob plnění dutiny jako ten nejjednodušší a nejelegantnější. Proč má tedy smysl zabývat se aplikací horkých trysek i do malých sérií a malých forem? Srovnejme oba způsoby plnění a porovnejme ekonomické přínosy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optimalizace plastových výlisků s obsahem přírodních vláken

V průmyslové výrobě, především v automobilovém průmyslu, se začíná prosazovat trend nasměrovaný k využívání obnovitelných materiálů, ke kterým mj. patří přírodní vlákna. Vývojáři nových výrobků se setkávají s požadavky na aplikační využití plastových materiálů vyztužených přírodními vlákny, jako jsou sisal, konopí, len atd.

Inteligentní řešení pro vstřikování plastů

Automatizace, výrobní technologie, optimalizace procesů a služby jsou nedílnou součástí filozofie rakouské společnosti Engel. Ta svá systémová řešení v oblasti zpracování plastů představila v říjnu pod mottem „více než stroj“ na veletrhu Fakuma 2015 v německém Friedrichshafenu.

Plasty pomáhají modernizovat strojírenství

S pokračujícím vývojem nových materiálů se mění i materiálová skladba strojírenských výrobků a zařízení. V současné době si již nelze rozvoj téměř všech strojírenských odvětví bez použití plastových materiálů představit. Vývoj pak ukazuje, že plasty budou hrát ve strojírenství stále významnější úlohu.

Jaká tajemství skrývá výroba razítek?

Představte si obyčejné moderní razítko. Připadá vám, že vyrobit je musí být velice jednoduché? Možná byste se divili. Složitá vulkanizace, vstřikolisovna s 21 vstřikolisy, obtížný proces barvení, to vše velmi náročné na stabilitu procesu. Tolik jen stručně o tom, s čím se během výroby razítek musíme u nás, v Colopu v Borovanech, denně potýkat. Chcete se dozvědět víc? Pak vás zvu ke čtení následujících řádků.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Absorbér energie, izolace nebo kreativní materiál?

Vypadá jako polystyren, ale není to polystyren. Rozdíl poznáte nejpozději ve chvíli, kdy jej vezmete do ruky. Řeč je o expandovaném polypropylenu, materiálu, který pod obchodním názvem Arpro vyrábí globálně působící japonská společnost JSP. Vnitřní struktura dílů z něj vyrobených na první pohled připomíná díly z pěnového polystyrenu, ale jejich vlastnosti jsou zcela rozdílné.

Nové vstřikovací jednotky pro vstřikovací stroje

Společnost Engel Austria od základu přepracovala své hydraulické vstřikovací jednotky a na veletrhu K 2016 od 19. do 26. října v Düsseldorfu představila novou generaci úspěšných řad vstřikovacích strojů Engel victory a Engel duo, které díky inovativním funkcím dosahují vyšší přesnosti, ergonomie a účinnosti.

Jedině CO2 laser pro opracování plastů? Dnes už ne

Implementace a nahrazování mechanických střihadel funkčními celky s CO2 lasery je již dlouhou dobu etablovaný proces pro odstraňování vtokových soustav. Ale co když chceme výrobek z plastu kompletně opracovat? Zjednodušit tvar formy a snížit tak náklady ve výrobě? Musíme kupovat drahé 3D CO2 laserové celky? Není možné laserovou technologii integrovat do technologie stávající?

Zavedení nového softwaru zefektivnilo konstrukci forem

Společnost Dramco Tool & Die Co. z Grand Islandu se specializuje na výrobu komplexních vstřikovacích forem pro automobilový a spotřební průmysl. S ohledem na potřebu upgradovat a změnit systém konstrukce a výroby forem za účelem zvýšení efektivity začala hledat systém, který by umožňoval rychlou konstrukci forem, automatizaci některých procesů a umožňoval práci jak s objemovými tělesy, tak s volnými plochami.

Výroba stavebnic leteckých modelů

Pamětníci si možná vzpomenou na reportáž o výrobě plastikových leteckých modelů, která vyšla v MM Průmyslovém spektru 1, 2/2004. Když jsem loni na setkání uživatelů softwaru NX potkal pana Vladimíra Šulce, jednoho ze zakladatelů společnosti Eduard – Model Accessories, pozval mě, ať se k nim do Obrnic přijedu znovu podívat, protože za tu dobu se mnohé změnilo.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit