Proces wyrabiania i zastosowanie tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne zdominowały nasz świat. Napotykamy je, pijąc wodę, odpoczywając na kanapie, wyprowadzając psa; w dużej mierze z nich wykonane są nasze domy i ubrania. One pchnęły technologię do przodu, umożliwiając tworzenie obiektów niesamowicie małych, lekkich, a zarazem wytrzymałych. Jak powstają te wszechstronne materiały? Jak ich używamy?

Ponad 700 rodzajów tworzyw sztucznych – jak to jest zrobione?

Tak jest! Obecnie dysponujemy ponad siedmioma setkami rozmaitych typów plastiku i wciąż trwają prace nad tym, aby było ich jeszcze więcej. Każdy z nich ma inne właściwości, a więc także inne zastosowanie. Plastik plastikowy nierówny – foliowe woreczki są cienkie, lekkie, bardzo elastyczne, ale podatne na działanie wysokich temperatur i porwanie, z kolei tworzywo, z którego wykonuje się zderzaki samochodów, jest twarde, odporne na uderzenia i temperaturę, słowem – stworzone do tego, aby zapewnić podróżującym bezpieczeństwo na wypadek kolizji.

Tworzywa sztuczne są wytwarzane z materiałów organicznych występujących w przyrodzie: węgiel celuloza, ropa naftowa i innych, jednak rezultatem obróbki tych substancji jest materiał niemożliwy do osiągnięcia w warunkach naturalnych. Aby uzyskać tworzywo sztuczne z ropy naftowej, należy oddzielić od niej odpowiednią frakcję (frakcja to grupa składników ropy o podobnej temperaturze wrzenia), a następnie poddać ją procesowi polimeryzacji. Polega to na łączeniu pojedynczych cząstek w długie łańcuchy. W zależności od długości łańcucha oraz jego składowych uzyskany polimer, czyli tworzywo sztuczne, uzyskuje inne właściwości fizykochemiczne.

Uzyskanie odpowiedniego polimeru to zaledwie początek drogi. Tworzywu nadaje się formę, która umożliwia jego transport i obróbkę – najczęściej jest to granulat. Aby nadać mu pożądany kształt, poddaje się go działaniu temperatury i ciśnienia, rozmaitym procesom, a także formuje się go poprzez wtryskiwanie, odlewanie i wtłaczanie. To właśnie plastyczność materiału decyduje o jego wszechstronności – tworzywu sztucznemu można nadać dowolny kształt na bardzo wczesnym etapie, co pozwala uniknąć strat materiału w porównaniu np. z drewnem czy metalem. Obróbką tworzyw sztucznych zajmują się wyspecjalizowane firmy, np. www.anbi-tech.pl.

Nieskończenie wiele zastosowań

Zastosowania tworzyw sztucznych są ograniczone chyba tylko wyobraźnią technologów. Mając setki rodzajów plastiku i perspektywę wielu kolejnych, możemy zastąpić nimi praktycznie każdy materiał naturalny (choć nie będzie to idealne odwzorowanie właściwości). Co szczególnie ważne, plastik z łatwością poddaje się recyklingowi, a więc w dalszej perspektywie pozwoli ochronić środowisko naturalne. Otacza nas zewsząd. Jest stosowany w budownictwie np. jako izolator, w mechanice (np. niemal całe wnętrze samochodu jest wykonane z plastiku), w przemyśle żywieniowym jako opakowanie, które zapewnia naszemu jedzeniu  świeżość i zachowanie właściwości. Niezmiernie ważne są tworzywa sztuczne wykorzystywane w medycynie – przechowuje się w nich leki, materiały do transplantacji, wykonuje narzędzia do badań, a nawet protezy. Plastik poprawia jakość naszego życia niedostrzegalnie, ale stale i na każdym polu.