Regisztráció és bejelentkezés

Politejsav lágyítása lemez termékekhez

A 21. században központi irányelvé vált Európában a környezetterhelés csökkentése, így a legtöbb iparágban megindultak a fejlesztések, amelyek a fenntartható fejlődést, ezen belül is a körkörös gazdaság (circular economy) tűzték ki célul. A műanyag ipar egyik legjelentősebb válasza a biopolimerek előállítása és fejlesztése lett.

Akkor beszélhetünk biopolimerről, ha az alábbi két tulajdonság közül legalább egyik jellemző rá: megújuló forrásból előállítható (pl.: bio-polipropilén, bio-polietilén), és/vagy biológiai úton lebontható, komposztálható (pl.: polibutilén szukcinát). Olyan alternatívákról van tehát szó, amelyekkel a fosszilis energiahordozók kikerülhetőek és biomassza alapokra helyezi a polimerek gyártást. [1, 2]

A kritikusabb feltétel a lebonthatóság, amely a hulladékkezelés problémáit hivatott csökkenteni. Mivel a gyártott polimerek 39,4%-át csomagoló ipar veszi fel (2014), ahol egyszer használatos terméket állítanak elő, ezért itt termelődik a műanyaghulladék jelentős mennyisége. Leginkább palackok, fóliák és lemezalapú termékek alkotják ezt a szegmenset, így ezek kiváltása lebontható polimerekkel nagy szerepet kaphat a jövőben. [3]

Azért, hogy ez a hulladék akár komposztban történő lebontással is kezelhető legyen, nagy figyelmet kapott a politejsav (PLA), mint alapanyag. Az anyag tulajdonságai alapvetően nem teszi lehetővé, hogy a széles körben használt poliolefineket egyszerűen kiváltsuk vele, viszont adalékolással megközelíthetőek a tömegműanyagok tulajdonságai is. Dolgozatomban egy melegalakításra alkalmas lemez előtgyártmány kifejlesztése a cél, mely adottságaiból fakadóan széles termékkört tud helyettesíteni. [4]

Ehhez az anyagfejlesztéshez lágyítószereket használtam. Ez az anyagmódosítási eljárás legfőképp a PVC gyártásnál elterjedt, hiszen önmagában ez az anyag is ridegnek és hagyományos technológiákkal nehezen feldolgozhatónak bizonyult. Emellett nagy hangsúlyt fektettem a különböző kristályosságú PLA-k vizsgálatára is. Ezeket az anyagszerkezeti változatokat az alapanyag D- és L-laktid arányai határozzák meg, ahol az L módosulat hajlamosabb egy részben kristályos struktúrát alkotni, míg a D-laktidból előállított politejsav egy amorf szerkezetű anyag. A megfelelő D-L arány és lágyító kiválasztásával egy széles körben alkalmazható lemeztermék előállítása vált lehetővé. [4]

Irodalom:

1. Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai, Budapest (2007).

2. Máthé Cs.: A műanyagipar szerepe a fenntartható fejlődésben. Műanyagipari szemle, 5. szám (2014)

3. Lehoczki L.: Műanyagok piaci helyzete a világon és Európában. Műanyag és gumi, 50. évfolyam 1. szám (2013)

4. Auras R., Lim L.,Selke M., Tsuji H.: Poly(lactic-acid) Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. John Wiley&Sons, Inc., Hoboken, New Jersey (2010)

szerző

  • Haramia Zsófia
    Gépészmérnöki mesterképzési szak
    mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

  • Dr. Mészáros László
    egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék
  • Litauszki Katalin
    PhD hallgató, Polimertechnika Tanszék