Anvendelse af termoplast

Transkript

1 Anvendelse af termoplast INDHOLD Fra olie til plast Lidt kemi Additionspolymerisation:... 6 Kondensationspolymerisation:... 6 Molekyler:... 6 Efter polymerisationen... 8 Tre grupper materialer Hærdeplast Termoplastiske elastomere Termoplast Termoplastens to grupper: Amorfe plastmaterialer: Delkrystallinske plastmaterialer: Tilsætninger til plasten A: Additiver B: Farvestoffer og pigmenter C: Blødgøringsmidler D: Fyldstoffer og armeringsmaterialer Phthalater Bioplast, bionedbrydelig plast Ekspanderbare plasttyper Opskumningsmiddel Forarbejdningsprocesser Sprøjtestøbning Ekstrudering Folieblæsning Termoformning Pressestøbning Fremstilling af skumplast Blæsestøbning Kalandrering Forarbejdning af glasfiberarmeret polyester og epoxy Side 1 af 75

2 Anvendelse af termoplast Plast i vindmøller Anvendelsesområder for plast Plast til forbrænding og genbrug Genbrugsmærkning af plast Dukadan Plast-typernes egenskaber og anvendelse PE Polyethylen PP Polypropylen PVC Polyvinylklorid PS Polystyren ABS Akrylnitril-Butadien-Styren ASA Akrylester-Styren-Akrylnitril SB Styren-Butadien SAN Styren-Akrylonitril PA Polyamid (Nylon) PET(P) og PBT(P) Termoplastisk polyester PMMA Akrylplast PC Polycarbonat POM Polyoxymethylen (Acetalplast) PTFE Fluorholdigt plast Plasttyper med forkortelse Mini-ordbog & Det lille plastleksikon Temaopgaver Skema til Dukadan-test Materialevalgsskema Side 2 af 75

3 Fra olie til plast. Anvendelse af termoplast For at kunne få fat i de molekyler og monomere, der danner plasten, skal vi have noget olie. Denne olie får vi op fra undergrunden, enten på land eller ude på havet. Oliens vej til plast. Olien kommer ude fra havet op til overfladen ved hjælp af en boreplatform, der derefter sender olien til et raffinaderi på land. Her bliver olie bearbejdet til forskellige olieprodukter. Når olien kommer ind til raffinaderiet, bliver det delt op i benzin, nafta, gas og meget mere. Til produktion af plast skal der bruges nafta og gas. Vi bruger nafta eller gas, hvorfra vi tager de carbonatomer og hydrogenatomer, der er i de forskellige monomere, som vi skal bruge til at udvinde plasten. De monomere, der udvindes af olien ved en cracking proces er f. eks. ethan, som vist ved siden. Dette molekyle har 2 carbonatomer og 6 hydrogenatomer, der skal blive til ethylen for at kunne polymeriseres ved en polymerisation. Ethylen er den monomer, der bliver til plasten ployethylen. Cracking er der, hvor den dobbeltbinding, der er i molekylet bliver brudt, så monomeren kan få fat i andre monomere i polymerisationen. Ethan er en gas, der ved en proces får fjernet 2 hydrogenatomer, og danner en dobbeltbinding mellem carbonatomerne. Derefter kommer molekylet i en proces, hvor dobbeltbindingen bliver brudt, og molekylet finder andre molekyler at gå sammen med. Der er sket en polymerisation. Side 3 af 75

4 Anvendelse af termoplast Disse to billeder viser hvad olie bliver til under raffinering og videre bearbejdning. Forskellige plasttyper har forskellige monomere, men alle kommer fra olien som udgangspunkt. Polymerer kan opdeles i tre hovedgrupper: Side 4 af 75

5 Anvendelse af termoplast 1. Naturmaterialer: Cellulose fra halm og træ, horn, harpiks, kautsjuk (naturgummi) og proteiner (de vigtigste byggesten i den menneskelige organisme). 2. Bearbejdede naturmaterialer: Gummi (vulkaniseret kautsjuk), Celluloid og syntetisk horn (kaseinplast). I afsnittene efter indledningen blev det beskrevet, at disse materialer var vigtige i industriens barndom. 3. Syntetiske materialer: Gruppen omfatter menneskeskabte makromolekyler, og dermed alle de plastmaterialer der primært fremstilles af olie og naturgas. Der findes i dag tusindvis af helsyntetiske plasttyper. Lidt kemi. Når man har fået skilt monomeren fra ved raffineringen, skal den crackes for at kunne polymeriseres. Denne cracking fjerner dobbeltbindingen i monomeren, så den kan få fat på en monomer mere, og derved danne en kæde. I plastproduktionen er der to typer polymerisation, der er mest almindelige. Den ene hedder additionspolymerisation og den anden hedder kondensationspolymerisation. Side 5 af 75

6 Anvendelse af termoplast Additionspolymerisation: Monomeren, vi ser på her, er en ethylen. Den er tegnet med firkantede paranteser, for at vise, at den er klar til polymerisation, og der er ikke nogen dobbeltbinding i den mere, den er blevet del, så den kan binde sig til en monomer mere. Når man laver en polymerisation er det den samme monomer, der går igen hver gang i hele molekylekæden. Her ved siden af ser vi en ethylen molekyle, der er polymeriseret til polyethylen. Det lille n, der står ved højre nederste hjørne ved monomeren, angiver hvor mange gange, monomeren bliver gentaget i polyethylenmolekylet. Hvis der står , består en molekyle af polyethylen af ethylen molekyler. Additionspolymerisation kaldes også for kæde polymerisation, fordi det foregår Kondensationspolymerisation: Ved denne form for polymerisation sker processen ved at monomeren finder en makker, og der udskilles et restprodukt i processen, som oftest vand. Denne proces sker ved at alle monomere finder en makker, et stof udskilles, og når der ikke er flere enkelte monomere tilbage, finder de polymeriserede molekyler sammen i par igen, og atter bliver der udskilt et lille molekyle. Dette fortsætter på denne måde, til der ikke er flere monomere tilbage. Og hver gang bliver der udskilt et molekyle, som f.eks. vand. bliver til Denne polymerisation bliver også kaldt trinvis polymerisation, da processen foregår i trin. Molekyler: Når man arbejder med molekyler, kan man skrive og tegne dem på flere måder. Atomerne har bogstaver, udledt af deres navn. F. eks. hedder hydrogen (brint) H, mens helium hedder He. Hver gang der er et stort bogstav, er der tale om et nyt atom. Flere forskellige atomer kan godt stå ved siden af hinanden, når man skriver et molekyle op. H 2 O: Her har vi 2 H atomer og 1 O atom, eller: 2 hydrogen og 1 oxygen. Det lille to tal, der står til højre forneden efter H betyder at der er to af disse atomer i molekylet. Når der er et af et atom, skriver man ikke noget. Denne måde at skrive navnet på et molekyle hedder sumformel, og viser hvor mange og hvilke atomer, der er i molekylet. Det siger ikke noget om, hvordan molekylet er bygget op. Den måde man tegner molekylerne på som ovenfor, hedder stregformel, og viser hvor atomerne sidder, og om det er enkeltbindinger eller dobbeltbindinger. Dobbeltbindinger er der, hvor der er to streger. Side 6 af 75

7 Anvendelse af termoplast Man kan også tegne molekyler med prikformel, da ser de således ud: Her kan man se, at man har 1 carbonatom og 4 hydrogenatomer. For at kunne bruge denne form for angivelse af molekyler, skal vi se på opbygning. Et atom består af en kerne og nogle ringe omkring. atomets I kernen er der protoner og neutroner. I ringene udenom kernen er der elektroner. Antallet af protoner og neutroner og elektroner er forskellig fra atom til atom. Hydrogen har 1 proton og 1 elektron, mens helium har 2 protoner og 2 neutroner samt 2 elektroner. Når man ser på kernen, er der altid (næsten) lige så mange protoner som der er neutroner. Hvis der ikke er lige mange, er der tale om en isotop. Disse skal vi ikke beskæftige os med. Elektronerne i ringene omkring kernen er placeret i bestemte mønstre. I inderste ring kan højest have 2 elektroner, og næste ring kan højest have 8 elektroner. De næste ringe kan have flere, men der er den lille sjove regel, at der højest kan være 8 elektroner i den yderste ring. Det hedder OKTETREGLEN. Denne regel går ud på, at der i den yderste ring kun må være 8 elektroner. Har et atom flere elektroner, lægger elektronen sig i ringen udenpå, indtil denne ring har 8 elektroner, og derefter lægger elektronerne sig i ringen indenunder, indtil denne er fyldt helt op. Derfor kan vi altid regne med, at der er mellem 1 og 8 elektroner i den ring, der betyder noget for os. Denne skitse af et atom viser kernen, hvor der er protoner og neutroner, og der er den inderste ring, hvor der er to elektroner i, som er maksimum for inderste ring. Der er 6 elektroner i yderste ring, og der kan så være 2 mere for at opfylde oktetreglen. For at opfylde denne regel, kan oxygenatomet binde sig til f. eks. 2 hydrogenatomer, hvor der hver er 1 elektron i yderste ring. Denne elektron vil så danne elektronparbinding med oxygenet. Elektronparbindinger (hedder også covalente bindinger) er en af de bindinger, der holder atomerne sammen til molekyler. Udover elektronparbindinger er der også ionbindinger og metalbindinger. Disse to slags bindinger er der dog ikke mange af i plast og vi vil ikke beskæftige os mere med dem. Den energi, som holder atomerne sammen kaldes elektronegativitet. Hvert atom har sin egen elektronegativitet, som står i det periodiske system. Denne elektronegativitet kan grupperes i forskellige bindingstyper. F. eks. hvis to grundstoffer, atomer, har samme elektronegativitet, så er der tale om en upolær binding. Hvis der er tale om to grundstoffer, der har en forskel i elektronegativiteten på mere end 2, er der tale om ionbindinger, og dem er der ikke mange af i plast. De fleste bindinger i plastens molekyler er elektronparbindinger (upolære covalente bindinger) og polære covalente bindinger. Side 7 af 75

8 Anvendelse af termoplast Hvis man har monomeren til plasttypen PE (polyethylen), kan vi se, at der er tale om to forskellige muligheder for bindinger i molekylet. Den ene er mellem de to carbonatomer, og den anden er mellem carbonatomet og hydrogenatomet. Mellem carbonatomerne er elektronegativiteten 0, da der er tale om to ens atomer, mens mellem carbon og hydrogen er elektronegativiteten 0,4, da carbon har en elektronegativitet på 2,5, mens hydrogen har en elektronegativitet på 2,1. Det, at elektronegatviteten ligger under 0,5 for begge bindinger, gør at disse bindinger er upolære elektronparbindinger. Hvis elektronegativiteten havde været over 0,5 men under 2,0, var der tale om en polær elektronparbindinger. Hvis elektronegativiteten er over 2, er der tale om ionbindinger. Elektronparbindinger kaldes også covalente bindinger, da covalent betyder 2 (co) elektroner (valenser) Efter polymerisationen Når polymerisationen har fundet sted, har vi et plastmateriale, der skal bearbejdes, så vi kan bruge det i vores produktion. I skemaet vises stoffernes og plastens egenskaber ved forskellig molekylkædelængde. Emne Antal kulstofatomer (C) i kæden Konsistens ved rumtemperatur Metan Etan Propan Butan Pentan Hexan Heptan Oktan Nonan Dekan Gas Væske Side 8 af 75

9 Benzin Petroleum Diesel Motorolie Vaselin Paraffin Voks Anvendelse af termoplast Tyktflydende væske Pasta Fast / Sprød Fast / Sprød Ethenplast PE Ethenplast PE Ethenplast PE ca ca ca Konsistens ved forarbejdningstemperatur Letflydende sprøjtestøbekvalitet, noget sprød Sejtflydende ekstruderingskvalitet, sej og mere slagfast Ikke smeltbart kvalitet, pressestøbning, meget sej Som det kan ses i skemaet bliver plasten sejere og hårdere, jo længere molekylkæderne vokser. Antallet af monomerer, i molekylekæder i fast form, kan være alt fra ca. 500 og op til ca Antallet af monomerer i materialer til sprøjtestøbning er generelt lavt, da der ønskes letflydende materialer, som hurtigt kan fylde formen. Ved anvendelse af materialer med korte molekylkæder, kan man opnå finere detaljer i emnerne. Antallet af monomerer i materialer til ekstrudering er generelt højt, da der ønskes sejtflydende materialer til denne proces. Til sprøjtestøbning er antallet af monomere lavere, da der til denne proces er mere behov for et letflydende materiale. Man kan måle hvor sejtflydende det færdige plastmateriale er, ved at benytte en smelteindexmåler. Plastens smelteindex, eller SMI, angiver hvor sejt eller letflydende materialet er. Her tænkes ikke på om plasten kan flyde ovenpå vand, men på hvor meget plast der kan komme gennem et lille hul i 10 minutter. En smelteindexmåler er et apparat, der består af en lille dyse på 2,09 mm, med et lille kammer, der varmes op, som plasten kommes i. Der er så et lod på 2,16 kg, der presser materialet gennem dysen. Den mængde materiale, der er kommet ud i løbet af 10 minutter angiver plastens SMI. På materialedatabladene er beskrevet de præcise kriterier for netop denne plasttypes SMI. Tre grupper materialer. Plast kan deles op i tre grupper. Den ene er hærdeplast, den anden er elastomerer og den sidste er termoplast. Disse tre typers største forskel er molekylestrukturen. Side 9 af 75

10 Anvendelse af termoplast Elastomerer virker som gummi, og betragtes ofte som en gruppe for sig selv. Termoplast og hærdeplast er to forskellige grupper af plast. I gamle dage kaldte man de to typer for termohærdende plastmaterialer og termoplastiske plastmaterialer, mens man i dag kalder det for hærdeplast og termoplast. Det betyder, at hærdeplast udvikler varme, når det hærder op, og krydsbindingerne dannes, og at termoplast skal tilføres varme, for at blive blød nok til at kunne bearbejdes. Forskellen i de to gruppers forhold over for varme har stor praktisk betydning, idet hærdeplast på grund af tværbinding, er begrænset til en engangsformbarhed i plastisk tilstand, mens termoplastene ved ny opvarmning, kan formgives igen og igen. I termoplast ligger molekylekæderne løst imod eller mellem hinanden, tilsvarende fibrene i et tov, eller trådene i et stykke stof. Ved opvarmning bliver det muligt at flytte disse molekylekæder i forhold til hinanden, og derved ændre plasten form. Hærdeplasten opnår derimod sin styrke og stivhed på grund af tværbindingerne mellem molekylekæderne. Tværbindinger skal forstås på den måde, at molekylekæderne under udhærdningen kemisk binder sig til hinanden, hvor disse berører hinanden. Disse bindinger er uopløselige ved varme og anden fysisk påvirkning. Hærdeplast Denne type plast er irreversibel, det vil sige, at har man lavet noget i hærdeplast kan man ikke lave det om igen. Måden, man arbejder med hærdeplast på, er at man har en resin, en harpiks, der består af enten epoxy eller styren, og i denne kommer man en hærder, når man skal bruge det. Man ruller så dette ud på nogle glasfibermåtter, og man har sit emne. Molekylestrukturen i hærdeplast er irreversibelt og kan ikke genbruges som plast. Grunden til at dette er irreversibelt, og derfor ikke kan bruges igen, er at molekylekæderne i plasten danner nogle krydsbindinger, der ikke kan brydes igen uden brug af kemikalier. Side 10 af 75

11 Dette billede kan ikke vises i øjeblikket. Anvendelse af termoplast Hærdeplast kan grundlæggende sammenlignes med et æg. Inden stegningen kan man formgive hvide og blomme, men efter stegningen/hærdningen bevarer det formen. Forskellen i de to gruppers forhold over for varme har stor praktisk betydning, idet hærdeplast på grund af tværbinding, er begrænset til en engangsformbarhed i plastisk tilstand, mens termoplastene ved ny opvarmning, kan formgives igen og igen. I termoplast ligger molekylekæderne løst imod eller mellem hinanden, tilsvarende fibrene i et tov, eller trådene i et stykke stof. Ved opvarmning bliver det muligt at flytte disse molekylekæder i forhold til hinanden, og derved ændre plasten form. Hærdeplasten opnår derimod sin styrke og stivhed på grund af tværbindingerne mellem molekylekæderne. Tværbindinger skal forstås på den måde, at molekylekæderne under udhærdningen kemisk binder sig til hinanden, hvor disse berører hinanden. Disse bindinger er uopløselige ved varme og anden fysisk påvirkning. Hærdeplastgruppen omfatter plasttyper som f.eks.: Umættet polyester (UP) Glasfiberarmeret umættet polyester (GUP) Polyurethan (PU, PUR) Urea formaldehyd (UF, Carbamid) Melamin formaldehyd (MF, Mepal) Epoxy, Epoxide (EP, Araldit, Epicote, Lekuterm) Phenol formaldehyd (PF, Bakelit) Polyisocyanat (PIR) Termoplastiske elastomere Denne gruppe af plasttyper er gummiagtige og kan bruges på samme måde som termoplast. De kan tilsættes forskellige additiver og andre stoffer, for forbedre deres egenskaber på samme måde som termoplast. Denne gruppe betegnes som TPE og gruppen består af både rene elastomere, som syntetisk gummi, af vinylbaserede elastomere, der betegnes TPE V, af uretan baserede elastomere, TPE U, og der er SEBS og mange flere. at Side 11 af 75

12 Termoplast Anvendelse af termoplast Når plasten til f.eks. sprøjtestøbning og ekstrudering er færdigfremstillet i polymerisationsprocessen, fremstår det som pulver. Konsistensen er som en mellemting mellem fint mel og fint salt. Nogle virksomheder vælger at købe plasten som pulver. Derefter tilfører virksomheden selv de ting som der er behov for i deres emner, eller ved produktionen. I 2009 blev der i Europa lavet 45 mio. tons plast. På cirklen ved siden af, kan man se, hvilke plasttyper der blev lavet mest af. Pulveret kan udmærket bruges direkte i sprøjtestøbe eller ekstruderingsprocessen. Men for at undgå at det støver og for at opnå en lettere håndtering, vælger man normalt at køre plasten gennem en ekstruder. Her presses den opvarmede og smeltede plast gennem en dyse med en masse små runde huller. Nu kommer plasten ud af dysen, næsten som spaghetti, som man klipper i stykker med knive, så det bliver granulat, der falder ned i vand og bliver afkølet. Man kan også vælge at lede de uklippede og endeløse "spaghetti" gennem et vandbad, hvor de nedkøles. Efter nedkølingen kan man klippe dem op i granulat. Under denne ekstruderingsproces vælger man ofte at tilføre materialet en række forskellige stoffer. Det kan f.eks. være varmestabilisatorer, farve, blødgører, UVstabilisatorer, slipmidler osv. osv. Herved er det muligt at "designe" plasten til kundens behov. Termoplastens to grupper: Termoplast deles op i to grupper: Amorfe og delkrystallinske materialer. Side 12 af 75

13 Anvendelse af termoplast Amorfe plastmaterialer: De amorfe plasttyper kendetegnes på en række punkter: De kan være gennemsigtige. De er hårde og sprøde. De er ikke kemikalieresistente. Deres molekylestruktur er rodet. De er nemme at termoforme, fordi de ikke lige pludseligt smelter. De amorfe materialer er altså nogle materialer, hvor man kan lave emner, der er klare som f. eks. skudsikre vinduer, glas, æsker og andet. De amorfe materialer smelter ikke lige pludseligt, og derfor er de nemmere at termoforme. Til gengæld er amorfe materialer ikke særlig velegnet til beholdere til kemikaler. Delkrystallinske plastmaterialer: Del krystallinske plasttyper har følgende kendetegn: De er mælkede og ugennemsigtige. De er bløde og seje. De er kemikalieresistente. Deres molekylestruktur har grupper, hvor kæderne ligger meget tæt. De har et fast smeltepunkt, hvilket vil sige, at de lige pludselig smelter. De del krystallinske materialer er altså nogle, der ikke er klare, men til gengæld bedre kan holde til kemikalier, og de er lettere at bøje end de amorfe. Til gengæld er de ikke gode at bruge til termoformning (det er dog ikke umuligt.) Tilsætninger til plasten Mange af plastens egenskaber kan forringes, ændres eller forbedres ved iblanding af andre stoffer eller plasttyper. Der findes et utal af muligheder for at ændre et plastmateriales egenskaber i form af tilsætningsstoffer, blandinger, forarbejdningstemperatur, køletemperatur og efterbearbejdning. Ligeledes vil maskinopbygning, ændrede forarbejdningshastigheder og formgivningsudstyr have stor indflydelse på det færdige produkts egenskaber. Disse forhold betyder, at det er meget vigtigt at være opmærksom på råvarerne, processen, samt kontrollere det færdige produkt ved en række test, for at opfange evt. fejl og ændringer. De plastråvarer, en plastvirksomhed modtager fra råvareleverandøren, er normalt tilsat en række stoffer, dels for at lette forarbejdningen, dels for at forbedre egenskaberne i det færdige produkt. De vigtigste tilsætningsstoffer omfatter i grove træk: Armeringsstoffer, f.eks. glas og kulfiber, giver materialet større styrke. Blødgørere gør stive materialer bøjelige. Pigmenter giver farve. Side 13 af 75

14 Anvendelse af termoplast Stabilisatorer giver holdbarhed mod bl.a. ultraviolet lys og termisk nedbrydning. Antistatika modvirker statisk elektricitet. Brandhæmmende midler. Fyldstoffer (bl.a. kalk og dolomit) Plasttyper skal holdes adskilt for at kunne genanvendes. Herudover mindsker tilsætningsstofferne ofte genanvendelsesmulighederne, da det kan være vanskeligt både økonomisk og teknisk at separere plasttyper med forskellige indholdsstoffer. I de fleste termoplastiske materialer er indholdet af additiver og tilsætningsstoffer som regel under 1 2 vægtprocent, men så snart der stilles krav om særlige egenskaber, eksempelvis høj stivhed og styrke, kan plastråvaren indeholde op % tilsætningsstoffer, hvoraf en stor del kan være armeringsmateriale. For termoplast gælder i øvrigt, at når man har behov for en plast med et additiv, vil man normalt købe den specielle type brugsklar fra råvareleverandøren. Det skyldes dels, at mange additiver er vanskelige at fordele jævnt (homogent), og dels, at et korrekt valg af additiv, art og mængde, kan forudsætte stort kendskab til den rene polymers egenskaber, som producenten er bedre i besiddelse af, end aftageren. Farvestoffer er dog en undtagelse fra denne regel, og under forudsætning af, at virksomheden disponerer over et egnet plastificeringsudstyr, er der også en mulighed for iblanding af f.eks. fyldstoffer. Tilsætningsstofferne kan opdeles i: A. Additiver (anvendt som små mængder). B. Farvestoffer og pigmenter. C. Blødgøringsmiddel. D. Fyldstoffer og armeringsmaterialer. Her skal kun gives en summarisk oversigt over typer af tilsætningsstoffer, for at illustrere hvilke muligheder der foreligger. Visse egenskaber hos grundmaterialet, kan imidlertid forbedres ved hjælp af additiver. Dette gælder f.eks. kemikaliebestandigheden. Med hensyn til blødgøringsmidler er der kun et par plasttyper, som er i stand til at optage væsentlige mængder af flydende blødgøringsmidler. En forbedring af disse, og andre mekaniske egenskaber, må derfor i flere tilfælde realiseres enten gennem copolymerisation, eller ved sammenblanding med andre polymere. A: Additiver Gruppen additiver omfatter en række tilsætningsstoffer med meget forskellige funktioner. Antiblockingmidler Side 14 af 75

15 Anvendelse af termoplast Tilsætningsstoffer, som har til formål at forhindre foliestykker i stabler og ruller i at klæbe sammen, så de vanskeligt kan håndteres af svejsemaskiner og termoformanlæg. Antioxidanter Tilsætningsstoffer anvendes for at beskytte plastmaterialet imod oxidation og ozonation, enten under forarbejdningsprocesserne, eller under produktets senere funktion. De forskellige plasttypers naturlige oxidationsbestandighed er afhængig af deres kemiske struktur, men et produkts levetid ved en forhøjet driftstemperatur, kan i visse tilfælde tidobles ved brug af en råvare, med et indhold af antioxidant (dette gælder f.eks. for polypropylen PP). Antistatika Tilsætningsstoffer anvendes for at mindske/hindre elektriske udladninger (statisk elektricitet). Dette mindsker også plastens evne til at suge støv til sig, og derved blive snavset. Dispergeringsmiddel Tilsættes for opnå en forbedret fordeling af additiver i plasten. Lejesmøremiddel Lejesmøremidler er ofte enten molybdændisulfid (kendt fra "Molycote"), grafit eller teflonpulver, og dette vil foreligge som faste partikler i plasten. Masterbatch Betegnelse for farvekoncentrat. (se også under blandinger) Stabilisatorer Gruppen af stabilisatorer er stor, den mest almindelige er UV stabilisator. Anvendes især til at beskytte plastmaterialer mod virkningerne af sollysets indhold af ultraviolette stråler, idet disse indeholder mere energi end en C C binding og derfor kan forårsage brud i polymerkæden, så der dannes et frit radikal. En indfarvning med ca. 2% kønrøg (carbon black) er i reglen effektiv, idet det giver en skyggeeffekt. Additiver, der hindrer oxidation (jf. antioxidanter), kan også anvendes. Stabilisatorer omfatter også de varmestabilisatorer, som specifikt beskytter PVC imod termisk nedbrydning under forarbejdningen. Denne gruppe stabilisatorer skal uskadeliggøre den H Cl (saltsyre), der frigøres ved termisk nedbrydning af PVC eller andre chlorholdige polymere. Som stabilisatorer anvendes, eller har været anvendt, organiske metalforbindelser, fortrinsvis barium cadmium, bly eller tin, eller metalfri epoxyforbindelser. De må som hovedregel kun anvendes i chlorholdige plast. Flere af typerne søges erstattet af alternative stoffer, på grund af mistanke om skadelig virkning på omgivelserne. Proceshjælpemidler Her tænker vi på slipmidler og smøremidler m.fl. De kan eventuelt fungere ved at nedsætte smeltens viskositet. Producenten af sådanne tilsætningsmidler opgiver i øvrigt ofte blot deres effekt på f.eks. en Side 15 af 75

16 Anvendelse af termoplast ekstruders leveringsmængde uden nogen oplysning om, hvordan eller hvorvidt midlet evt. forringer produktets styrkeegenskaber. Smøremidler Under denne kategori forsøger man at skelne imellem ydre og indre smøremidler. Ydre smøremidler. Det er i reglen stearater og/eller vokstyper, som har en dårlig opløselighed i plasten, og man forestiller sig, at de danner en smørefilmhinde, som nedsætter klæbningen mellem den smeltede plast og metallet (formen/værktøjet). Indre smøremidler. Disse skulle virke ved at nedsætte kohæsionskræfterne i materialets indre, og derved blandt andet reducere viskositeten. Til dette kan f.eks. kortkædede polyethylener anvendes. Man bør dog regne med, at de kommercielt tilbudte smøremidler (som ofte er blandinger) udviser begge effekter, blot i varierende grad. Silikone. Til produkter som skal svejses, påføres trykfarve eller limes, må man sikre sig at et anvendt smøremiddel ikke indeholder silikoner, da disse additiver kan lægge sig som et slipmiddel, der er i stand til at spolere enhver mulighed for binding til emnets overflade. B: Farvestoffer og pigmenter Betegnelsen pigmenter, anvendes om de farvestoffer, som er uopløselig i plast (samt i lak og maling), og de vil derfor også efter indblandingen foreligge som meget fine korn og så vidt muligt homogent fordelt i plasten. Uorganiske pigmenter For de pigmenter, som er af uorganisk art, er forholdene enklest. Det er ofte metaloxider eller sulfider, f.eks. titandioxid og zinksulfid, begge er hvide pigmenter, men mere sammensatte metalsalte finder man også i denne gruppe (f.eks. cromater). Bly og cadmiumforbindelser findes i denne gruppe, og selv om de kun giver et meget beskedent bidrag til omgivelsesmiljøets belastning, bør deres anvendelse søges begrænset. Side 16 af 75

17 Organiske farvestoffer Anvendelse af termoplast Denne gruppe indeholder såvel pigmenter som mere eller mindre opløselige farvestoffer. Gruppen rummer så bredt et spektrum, at generelt udsagn om fordele og mangler ikke kan gives. C: Blødgøringsmidler Blødgøringsmidler giver en forbedret slagstyrke. Kan være syntetiske gummityper såvel i flydende som i fast form, men også blødere plastprodukter anvendes. Additivet medfører normalt en vis forringelse af stivheden og en nedgang i temperaturformbestandigheden. D: Fyldstoffer og armeringsmaterialer Gruppen af fyld og armeringsmaterialer er stor. Denne gruppe kan omfatte vidt forskellige materialer, som for det meste har en positiv indvirkning på plastproduktet. Af fyld og armeringsmaterialer kan f.eks. nævnes: Kridt. Kan anvendes som fyldstof, og kan i visse tilfælde forbedre plastens egenskaber. Talkum. Kan anvendes som fyldstof, og til forbedring af plastens egenskaber. Glas, som glaskugler eller glasfiber. Anvendes som armeringsmateriale. Kulfibre. Anvendes som armeringsmateriale. Rustfri stålfibre. Anvendes som armeringsmateriale. Indholdet af fyld og armeringsmaterialer kan være helt op til 75 % (volumen). I mange tilfælde medfører indholdet at fyld og armeringsmaterialer at emnet bliver mere mat i udseendet. Fyldstoffer kan også have den enkle funktion at gøre emnerne billigere. Flere haveejere har nok oplevet, at billige hvide havemøbler efter nogle år er blevet "gråplettet". Her kan det være fyldstoffet i plasten, som har opsuget regnvådt støv. Phthalater Phthalater er estere af phthalsyre (1,2 benzendicarboxylsyre). Der fremstilles teknisk omkring 20 forskellige phthalater. De vigtigste dialkylphthalater er dimethylphthalat (DMP), diethylphthalat (DEP), dibutylphthalat (DBP), diisobutylphthalat (DIBP), butylbenzylphthalat (BBP), dioctylphthalat (DOP), diisononylphthalat (DINP) og di(2 ethylhexyl)phthalat (DEHP). DEHP er en isomer af DOP og navngives tit også som DOP i teknisk litteratur. Dialkylphthalater kan almindeligvis beskrives som farveløse, næsten lugtløse og olieagtige væsker, der har relativt høje kogepunkter og lav flygtighed. De er modstandsdygtige overfor varme og lyspåvirkninger, men er brændbare. Opløseligheden i vand varierer meget og mindskes med voksende kædelængde. Langkædede phthalater, såsom DEHP, er uopløselige i vand, mens DMP er moderat opløselige i vand. Alle phthalater er opløselige i de fleste organiske opløsningsmidler. Side 17 af 75

18 Anvendelse Anvendelse af termoplast Langt den vigtigste anvendelse af phthalater er som blødgører i plastprodukter. DEHP og andre langkædede PAE anvendes især som blødgører til polyvinylchlorid (PVC), hvori det kan forekomme i mængder på op til 50 %. Det er i 1999 blevet forbudt at anvende phthalater i legetøj til småbørn, fordi de kan lække fra plasten. Samme år er der indført en afgift på de fleste PVC produkter på 2 kr. pr. kg. For blød PVC er der desuden en afgift på 7 kr. pr. kg phthalat. Dibutylphthalat (DBP), og i mindre omfang DMP, DEP, og BBP, anvendes som blødgører og opløsningsmiddel til polyvinylacetat (PVA), som anvendes i lime, trykfarver og gulvmaterialer samt i cellulose derivater, der anvendes i lak til overfladebehandling og indpakning ( cellofan ). DBP er et godt opløsningsmiddel for gummi. Blødgørere er som regel ikke kemisk bundne i polymere, hvorfor der potentielt kan ske en eksponering af forbrugeren ved afsmitning ved kontakt. Bioplast, bionedbrydelig plast Bionedbrydelig plast er en fællesbetegnelse for plastmateriale, der i modsætning til almindelig plast bliver relativ hurtigt nedbrudt under de rette omstændigheder. I princippet er alt nedbrydeligt, bare man venter længe nok, bl.a. derfor er der udarbejdet standarder for, hvor hurtigt et materiale skal blive nedbrudt under komposterings betingelser, samt hvad der må blive tilbage af nedbrydningsrester, for at det må kaldes bionedbrydeligt. Bionedbrydelig plast kan være fremstillet ud fra planter eller bakterier. Den type kaldes også bioplast, og kan hævdes at være den mest miljørigtige, bl.a. fordi det er CO2 neutralt, uanset om det bliver komposteret eller afbrændt. Der findes desuden syntetisk fremstillede polyestre, som også er bionedbrydelige. Nedbrydningen starter først når materialet kommer i kontakt med vand og bakterier. Med det rette materialevalg kan hastigheden, hvormed nedbrydning sker, designes så det passer til den enkelte anvendelse. Det kan tage alt fra dage til måneder før materialet er nedbrudt. Der findes også plasttyper, der strakt opløses i vand og efterfølgende bliver nedbrudt af bakterier i vandet. Anvendelser for bionedbrydelig plast Bionedbrydelig plast kan i mange anvendelser erstatte konventionel plast, uden at gå på kompromis med andre egenskaber i øvrigt. Som nogle helt oplagte anvendelser kan f.eks. nævnes: Affaldsposer til grønt affald til kompostering Engangsemballage der ofte bliver smidt i naturen Urtepotter og strips til opbinding af planter Vatpinde som kan skylles ud i toilettet (almindelige vatpinde er et stort problem i rensningsanlæg, hvor de smutter igennem de mekaniske filtre) Side 18 af 75

19 Ekspanderbare plasttyper Anvendelse af termoplast Flere plasttyper kan fremstilles som ekspanderbart plast. Plastmaterialet er ved leveringen fyldt med en gas, og overtrukket med en vokslignende hinde. Produktet leveres som små kugler. Inden anvendelsen føres kuglerne gennem et dampfyldt rum. Dampen opløser vokshinden, og sætter en reaktion i gang i gassen. Herved udvider gassen i plasten sig, og materialet (kuglerne) svulmer op. Når kuglerne har nået en vis størrelse, forlader de dampen, og ekspansionsprocessen stopper. Derefter fyldes et form rum med kuglerne, og der tilføres atter damp. Ekspansionsprocessen går i gang igen, og kuglerne vil vokse igen og pakke sig tæt mod hinanden. Ved hjælp af vokshinden vil kuglerne klæbe til hinanden, og man får et massivt emne, svarende til formrummet. Alt afhængig af hvor meget man lader gassen i plasten ekspandere, vil man få et mere eller mindre kompakt materiale. Almindeligvis vejer disse to trins damp ekspanderede produkter fra 18 til 80 gram pr. liter, men både højere og lavere vægt forekommer. Termoplasttyperne der er tale om, kan f.eks. være: EPS Celleplast fremstillet af dampekspanderet PS. Fremstilles i blokke og udskæres til støddæmpende indpakning og isoleringsplader. Anvendes som ekspanderede kugler til isolering af huse og andet. Fremstilles også som formstøbte emner til f.eks. cykelhjælme, møbeldele, æblekasser, hobbyartikler m. m. EPE Celleplast fremstillet af dampekspanderet, elastomer modificeret PE. Fremstilles normalt i blokke og udskæres som profiler til støddæmpende indpakning. EPP Celleplast fremstillet af dampekspanderet PP. Anvendes til artikler som kræver større stivhed og styrke end EPS. F.eks. dele til autobørnestole, nakkestøtter og andre stødabsorberende dele til biler. Opskumningsmiddel Ud over den ovenfor nævnte ekspansionsmetode, er det muligt at iblande opskumningsmidler i flere plasttyper. Opskumningsmidlerne reagerer i plasten under ekstruderings- eller sprøjtestøbeprocessen, ved at der dannes små lukkede celler i plasten. Dette kan give helt nye egenskaber for visse plasttyper. F.eks. er det muligt at sømme i lister fremstillet af hård PVC. Anvendelse finder også sted i folier, som derved får en langt større stødabsorberende effekt. Desuden har en lille Opskummede profiler. Side 19 af 75

20 Anvendelse af termoplast tilsætning af opskumningsmidler tillige den effekt, at det mindsker/hindrer sugninger/svinddannelser i sprøjtestøbte emner og ekstruderede profiler. Forarbejdningsprocesser Forvandlingen af plastmaterialerne til færdige produkter kan ske ved anvendelse af vidt forskellige forarbejdningsteknologier. Fra enkle manuelt baserede metoder til fuldautomatisk produktion. Sprøjtestøbning og ekstrudering er de mest anvendte forarbejdningsmetoder. Mulige forarbejdningsprocesser i plastindustrien Proces Sprøjtestøbning: Ekstrudering: Folieblæsning: Termoformning: Blæsestøbning: Pressestøbning: Fremstilling af skumplast (celleplast): Rotationsstøbning: Kalandrering: Forarbejdning af glasfiberarmeret polyester: Produkteksempler Kasser, husholdningsartikler, kabinetter, emballage, tekniske artikler Profiler, rør, tagrender, kabelkapper, plader, slanger Folier, bæreposer Skilte, kabinetter, bakker, emballage Dunke, flasker, beholdere Skåle, toiletsæder, husholdningsartikler Isoleringsplader, emballage, møbler, tekniske artikler Tanke, beholdere Plader, folier, gulvbelægning Tanke, profiler, møllevinger, både Side 20 af 75

21 Anvendelse af termoplast Sprøjtestøbning Sprøjtestøbning er langt fra nogen ny proces. De første egentlige sprøjtestøbemaskiner blev taget i brug helt tilbage i 30 erne. Sprøjtestøbning er siden blevet en af de mest udbredte og avancerede processer i plastindustrien. Sprøjtestøbning kan anvendes til meget komplicerede emner og netop den store formgivningsfrihed har haft afgørende betydning for den eksplosive vækst i plastforbruget. Sprøjtestøbeprocessen kan skematisk beskrives således: Råplast i pulver og granulatform tilføres maskinen gennem en fødetragt. Plastmaterialet transporteres af snekken gennem maskinens cylinder og blødgøres ved varme fra omsluttende varmelegemer og friktionsvarme som følge af snekkens rotation. Efter endt plastificering indsprøjtes en nøje afmålt volumen plast ind i den lukkede og afkølede form. Indsprøjtningen sker under stort tryk. Plastmaterialet størkner, og emnet udskydes af formen. Der er normalt ikke behov for efterbearbejdning. Formværktøjet har afgørende betydning for hele processen. Bl.a. skal kølekanaler og indløb placeres rigtigt. Formen er et stykke højpræcisionsværktøj fremstillet i specialstål, og er derfor dyrt at anskaffe. Sprøjtestøbemaskinens størrelse angives normalt efter lukkekraft og ligger typisk fra 250 kn (25 t) til mere end kn (1.000 t). Støbeprocessen varer fra nogle få sekunder til flere minutter, afhængig af emnets størrelse og kompleksitet. Emnerne kan veje fra mindre end et gram og op til adskillige kilo. Sprøjtestøbemaskiner er i dag udstyret med en avanceret mikroprocessorstyring, der giver mulighed for et optimalt procesforløb. Side 21 af 75

22 Anvendelse af termoplast Ekstrudering Ekstrudering er en kontinuerlig produktionsproces til fremstilling af eksempelvis rør, tagrender, slanger, profiler og folier. En ekstruder transporterer og smelter plastmaterialet på samme måde som en sprøjtestøbemaskine. Den afgørende forskel er det afsluttende værktøj. I stedet for at sprøjtes ind i en lukket form, presses den blødgjorte plastmasse igennem en dyse og bliver til en endeløs slange, plade, tråd eller profil. Dysen bestemmer emnets form og emnetykkelse. Emnet køles umiddelbart efter dysen, enten ved luft eller ved at trækkes gennem et kar med vand. Det er muligt at fremstille alt fra helt enkle rør og stænger til meget komplicerede vinduesprofiler. Processen giver mulighed for fremstilling af meget store emner, f.eks. rør med en ydre diameter på op til 150 cm. Ekstruderingsprocessen er ofte fuldt automatiseret med løbende dimensionskontrol, og emnerne opskæres herefter i forud programmerede længder. Folieblæsning Folier til bl.a. emballage, byggeri og landbrug fremstilles ved folieblæsning. Grundprincippet er som ved ekstrudering, hvor den normale dyse er udskiftet med en ringdyse. Det smeltede plastmateriale presses af snekken gennem ringdysen, trækkes lodret op og formes ved indblæsning af luft til en stor boble. Luftstrømmen bevirker samtidig, at boblen afkøles, og plastmassen derved overgår til fast form. Oven over boblen, der fremstilles i et kontinuerligt forløb, placeres en fladlægnings og oprulningsmaskine til opsamling af den færdige folie. Det er muligt at sammenkoble flere ekstrudere til samme ringdyse, hvorved der kan fremstilles flerlagsfolier. Man kan i dag fremstille folier med helt op til 7 lag og derved kombinere de forskellige plastmaterialers egenskaber, f.eks. til fugt og aromatætte emballager. Side 22 af 75

23 Øvrige forarbejdningsteknologier Anvendelse af termoplast Termoformning En plastplade blødgøres ved opvarmning, hvorefter den formes ved hjælp af trykluft eller vakuum. Dyre stålforme er ikke nødvendige til denne metode, hvorfor den ofte anvendes til mindre serier. Til massefremstilling af emballager findes dog også meget komplicerede termoformværktøjer. Pressestøbning Plastråvarer som pulver eller tablet forvarmes og indlægges i den nedre del af en todelt presseform. Under højt tryk fordeler den blødgjorte plastmasse sig i formen. Efter endt hærdning kan det færdige emne udtages af formen. Til denne fremstillingsmetode anvendes især råvarer som phenolplast, melaminplast og ureaplast, og produkterne som fremstilles er bl.a. husholdningsskåle, toiletsæder og elektriske artikler. Fremstilling af skumplast Celleplast eller skumplast fremstilles bl.a. af ekspanderbart polystyren (EPS) eller polyurethan (PUR), både som hårdt og som blødt skum. Cellestrukturen dannes ved en særlig opskumningsproces, hvor et tilsat drivmiddel sørger for opskumningen. Processen giver mulighed for fremstilling af emner med meget forskellig vægtfylde og hårdhed. EPS skum anvendes til emballage og isolering, mens PUR skum anvendes til madrasser, isolering af køleskabe og rør samt, for de hårde typers vedkommende, til tekniske artikler. Blæsestøbning Blæsestøbning anvendes ved fremstilling af hule emner f.eks. flasker og beholdere. Metoden er nærmest en kombination af sprøjtestøbning og ekstrudering. En ekstruder fremstiller en kontinuerlig slange af blødgjort plastmasse, som automatisk afskæres i den ønskede længde. Slangen opblæses derefter i en todelt form, som samtidig afkøles. Side 23 af 75

24 Anvendelse af termoplast Kalandrering Man kan fremstille plastfolie ved at lede plastmasse gennem et kompliceret system af opvarmede valser. Ved at regulere valsernes temperatur og indbyrdes afstand, kan man bestemme foliens tykkelse. Denne metode kaldes kalandrering og anvendes bl.a. ved fremstilling af PVC folie til regntøj, gulvbelægning etc. Forarbejdning af glasfiberarmeret polyester og epoxy Glasfiberarmeret polyester anvendes til en lang række større produkter, hvor kravet er stor mekanisk styrke og bestandighed kombineret med lav vægt. Blandt mange kan nævnes: møllevinger, både, surfboards, bygningsdele, bildele, tanke og rør til den kemiske industri. Der findes flere forskellige forarbejdningsmetoder, hvor de mest udbredte er håndoplægning og sprøjteoplægning. Håndoplægning er den enkleste forarbejdningsmetode. En form eksempelvis træ, polyester eller beton fores med glasfibermåtter, der herefter manuelt påføres polyester tilsat hærder. Dette gentages, til den ønskede materialetykkelse er opnået. af Ved sprøjteoplægning anvendes en tilsvarende form som ved håndoplægning. Ved hjælp af en sprøjtepistol påføres polyester opblandet med korte glasfibre direkte i formværktøjet. For at kunne arbejde med hærdeplast, både som håndoplæg og sprøjtestøbning, skal foregå efter sikkerhedsmæssige forskrifter. findes sikkerhedskurser specifikt til enten polyester eller til epoxy. som Der Plast i vindmøller Halvdelen af alle nye vindmøller i verden kommer fra Danmark. Møllevinger og møllehus er lavet af glasfiberarmeret polyester, og takket være danske virksomheders forskning er møllerne blevet stadigt større og mere effektive. Vindmøllerne er så effektive, at de på tre måneder fremstiller lige så meget energi, som der går til at fremstille og vedligeholde dem i hele deres levetid. Side 24 af 75

25 Anvendelsesområder for plast Anvendelse af termoplast Uden plastfibre til fremstilling af tøj kunne verdens befolkning ikke klædes på. Hvis man skulle erstatte alle plastfibre med uld, ville det kræve så mange får, at hele Europa skulle udlægges til græsareal. Plast bruges overalt Færdigvarer eller komponenter af plast er med til at gøre hverdagen lettere. Plast er let at forarbejde, selv til meget komplicerede produkter, og der findes i dag ikke et hus, en bil eller en maskine, som ikke indeholder plast. Plast anvendes til emballage, som gør transporten nemmere og sikrer at fødevarerne kan holde sig. Plast bruges som byggemateriale på grund af dets store styrke og vejrbestandighed, til hospitalsartikler, hvor der kræves høj hygiejne, til elektroniske apparater, som muliggør kommunikation og dataudveksling, samt til en lang række andre nyttige produkter i det daglige arbejde, i husholdningen og i fritiden. Plast til forbrænding og genbrug. Affaldsmængden pr. dansker er hvert år kg svarende til 11 millioner tons for hele landet. Størstedelen er affald fra fabrikker og bygningsaffald. Af den samlede affaldsmængde udgør plast dog kun ca. 5 %. Som alternativ til genanvendelse kan energien i plastprodukter udnyttes via et forbrændingsanlæg, og det er den bedste fremgangsmåde for husholdningsaffald. 10,5 % blev genanvendt til nyt plast og en stor del blev genanvendt i forbrændingsanlæg. Resten blev deponeret på en losseplads. Side 25 af 75

26 Anvendelse af termoplast Næsten al husholdningsaffaldet forbrændes, inklusive plastaffaldet. Plastaffaldet er nyttigt, når det brændes. Plast er "lånt" olie eller naturgas, og øger temperaturen i forbrændingsovnene. En passende mængde plast giver en mere ren forbrænding af det øvrige affald. Et ton plastaffald har omtrent samme brændværdi som et ton fyringsolie, eller mere. De fleste plastmaterialer kan brændes uden andre miljømæssige gener end ved afbrænding af naturgas. Forbrænding af polyethylen, det mest almindelige plastmateriale, udvikler kun H 2 O (vand) og CO 2 (kuldioxid), stoffer som indgår naturligt i naturens kredsløb. Og så har PE en højere og renere brændværdi, end både fyringsolie og naturgas. Varmeværdi for forskellige materialer Stenkul kj/kg Polystyren kj/kg Brunkulsbriketter kj/kg Polyethylen kj/kg Læder kj/kg Polypropylen kj/kg Polyvinylklorid kj/kg Fyringsolie kj/kg Papir kj/kg Fedt kj/kg Træ kj/kg Naturgas kj/kg Husholdningsaffald kj/kg Når man forbrænder PVC, dannes der imidlertid saltsyre på grund af klorindholdet, hvilket bidrager til at øge mængden af røgrenseprodukter på forbrændingsanlæggene. Derfor er det en god ide at holde mest muligt af PVC affaldet borte fra de almindelige forbrændingsanlæg, og i stedet genvinde det eller bortskaffe det i specielle anlæg. Genbrugsmærkning af plast De forskellige typer af plast har forskellige mærkninger for at lette sorteringen af plasten. Når man køber et produkt, der er lavet af plast, skal der være et genbrugsmærke på plasten. Dette viser hvilken plasttype, der er brugt. For at kunne genbruge plast, er det nødvendigt at holde hver plasttype for sig selv. Det duer ikke at blande de forskellige plasttyper, når det skal genbruges. Mange firmaer genbruger selv det plast, der er i overskud fra produktionen. Her holdes hver type plast for sig og kværnes op til regenerat, der så kan tilsættes det nye granulat i processen. For at kunne bruge det spild, der er under produktionen skal sækkene være mærket tydeligt med plastens type, farven og det skal holdes i lukkede enheder, så der ikke kommer fremmedlegemer og vand ned, inden det bliver kværnet op igen. Side 26 af 75

27 Anvendelse af termoplast Dukadan Dukadantesten er en test, man kan lave for at finde ud af hvilke plasttyper man har. Man undersøger først om det plast man har, kan flyde eller ej. Altså om densiteten er over eller under 1. Hvis densiteten på plasten er under 1, vil det flyde ovenpå vandet. Når man har fundet ud af det, skal vi se, hvordan plasten brænder. Det gør vi ved at sætte ild til det, og se på flammen og på røgen. Det er en god idé at lugte til plasten nu, for det skal vi bruge senere. Hvis plasten brænder ikke sodende, har vi en ren flamme, hvor der ikke kommer røg eller sodpartikler fra. Hvis plasten derimod brænder sodende, er røgen synlig, og der kan dannes nogle bussemænd. Hvis plasten brænder kort tid under koksdannelse, ser det lidt ud som om plasten koger op og bliver sort, koksagtig og flammen går ud. Hvis flammen slukker, ja så er der ikke noget ild. Man skal dog være opmærksom på, at noget plast brænder med en meget usynlig flamme, så man skal lige være helt sikker. Det næste, vi tester plasten med, er det kemiske stof, der hedder tetraklorkulstof. Dette stof får nogle plasttyper til at klistre, eller de angriber blot overfladen lidt, så det får et mat skær. Når vi tester med dette stof, skal vi bruge en engangspipette og handsker. Det er vigtigt, når vi kommer til det næste kemiske stof, at vi ikke kommer til at teste samme sted, som med tetraklorkulstoffet, da det kan give et forkert resultat. Det næste kemiske stof er eddikeester, og det gør det samme som tetraklorkulstof, dog ved nogle andre plasttyper, og derved kan vi udskille typerne fra hinanden. Det er også her vigtigt at bruge handsker og engangspipetter, og man skal være sikker på at pipetterne ikke har været i det andet stof. Den næste test er Beilsteintesten, der består i at varme et stykke kobber op og få noget plast op på den, for så at brænde det af. Kommer der en klar gul flamme fra plasten, har vi et negativt resultat på prøven. Får vi derimod en fin grøn flamme, så har vi en positiv visning. Det betyder, at vi har en halogen i plastens molekyle Halogener er dem fra hovedgruppe 7 i vores periodiske system, altså Brom eller Iod. Fluor, Chlor, Til sidst skal vi vurdere hvordan ridser ser ud på de plasttyper, der flyder. Hvis man kan ridse i plasten med en negl, er det en plasttype, og kan vi ikke, er det en anden. Hvis vi har noget plast, der fra starten sank, skal vi lige have to ting mere testet for at kunne sige præcist, hvad vi har med at gøre. Den ene af de ting er at lugte til røglugten. Her kan det lugte frugtagtigt, af horn, skarpt stikkende eller bare af plast. Det er indikeringer for plasttypen alle delene. Den skarpt stikkende er virkelig ubehagelig, og man føler at man bliver renset i næsen. Man glemmer ikke lige den lugt igen. Lugten af horn er lidt som lugten af brændt hår, og den frugtagtige lugt er lidt sød i det, men man kan ikke rigtig sige hvilken frugt man lugter til. Så man skal ikke give sig til at identificere om det er appelsin eller banan. Den sidste test er brudtesten. Her ser vi, om plasten knækker helt over, om det danner et hvidt brud, men ikke går helt over, eller om det bare bøjer. Det er alle tre muligheder. Side 27 af 75

28 Anvendelse af termoplast Plast, der flyder Plast, der synker Side 28 af 75

29 Anvendelse af termoplast Plast-typernes egenskaber og anvendelse PE Anvendelse Polyethylen Polyethylen forekommer i forskellige varianter fra meget bøjelige til mere stive typer - betegnet som henholdsvis LDPE og HDPE (lav- og høj-densitet, densitet = massefylde). LDPE er sejere, men mindre stærk end HDPE og bruges bl.a. til folie, bæreposer og belægning på karton (f.eks. er mælkekartoner indvendig belagt med LDPE), baljer, flasker og kabelisolering, sække, beholdere, flasker og legetøj. PEMD anvendes til vandrør og gasrør. HDPE er meget mere formstabil end LDPE og bruges bl.a. til vand- og afløbsrør, flasker, beholdere, baljer, transportkasser, husholdningsartikler, spande, legetøj, profiler, plader og folier. En særlig type er LLDPE (Linear Low Density PE). Materialet er en modifikation af normal LD og er bl.a. i besiddelse af en betydelig større rivestyrke. LLDPE er derfor særdeles velegnet til poser, der skal slutte tæt om produktet, som f.eks. poser til dybfrostfjerkræ. Specielle egenskaber PELD er et sejt, blødt og fleksibelt materiale, mens PEHD er et noget hårdere materiale. Opbygning [C 2 H 4 ]n PE er et delkrystallinsk materiale, der fremstilles ved kædepolymerisation. Betegnelsen polyethylen dækker over en række materialer, der kan inddeles i tre hovedtyper efter massefylden. Densitet PELD (Lav Densitet) 0,91 0,93 g/cm 3 PEMD (Medium Densitet) 0,93 0,94 g/cm 3 PE kan polymeriseres til kæder, op til kulstofatomer lang. Her er de stærke nok til syntetisk is, udskiftelige led i kroppen og skudsikre veste. PEHD (Høj Densitet) 0,94 0,98 g/cm 3 De kaldes Ultra High Molecular Weight PolyEthylene eller UHMWPE. PELD og PEHD betegnes også som henholdsvis forgrenet og lineært polyethylen. Da PEHD har meget få sidegrene på kædemolekylerne, kan disse bedre "pakkes sammen", så der bliver gennemsnitlig flere molekyler pr. rumenhed, og man får derfor i sammenligning med PELD et materiale med højere krystallinitet og dermed højere densitet. Side 29 af 75