„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Maria Molendowska

Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw sztucznych
311[35].Z1.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Barbara Jaśkiewicz
dr inż. Jan Żarłok

Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Maria Molendowska

Konsultacja:
mgr inż. Zdzisław Feldo

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[35].Z1.01,

,,Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw sztucznych", zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik technologii wyrobów skórzanych.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Materiał nauczania

7

4.1. Otrzymywanie tworzyw sztucznych

7

4.1.1. Materiał nauczania

7

4.1.2. Pytania sprawdzające

9

4.1.3. Ćwiczenia

9

4.1.4. Sprawdzian postępów

10

4.2. Właściwości tworzyw sztucznych

11

4.2.1. Materiał nauczania

11

4.2.2. Pytania sprawdzające

16

4.2.3. Ćwiczenia

16

4.2.4. Sprawdzian postępów

17

4.3. Tworzywa sztuczne stosowane w produkcji wyrobów skórzanych

18

4.3.1. Materiał nauczania

18

4.3.2. Pytania sprawdzające

25

4.3.3. Ćwiczenia

27

4.3.4. Sprawdzian postępów

27

5. Sprawdzian osiągnięć

28

6. Literatura

32

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Otrzymujesz poradnik, który będzie Ci pomocny w nabywaniu umiejętności

teoretycznych i praktycznych niezbędnych do rozpoznawania i dobierania tworzyw
sztucznych stosowanych w wyrobach skórzanych.

W poradniku zamieszczono:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś

mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej, czyli umiejętności, które osiągniesz pozwolą Ci

rozpoznawać i dobierać tworzywa sztuczne do produkcji wyrobów skórzanych.

3. Materiał nauczania, który umożliwi Ci samodzielne przygotowanie się do wykonania

ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Do poszerzenia wiedzy wykorzystaj wskazaną
literaturę oraz inne źródła informacji.

4. Pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczeń.
5. Ćwiczenia, które umożliwią Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz opanować

umiejętności praktyczne.

6. Sprawdzian postępów.
7. Zestaw pytań sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej

jednostki modułowej.

8. Literaturę.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.

Jednostka modułowa: Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw sztucznych, której treści

teraz poznasz jest jednym z modułów koniecznych do zapoznania się z surowcami
stosowanymi w produkcji wyrobów skórzanych.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp oraz

instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te
poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

Schemat układu jednostek modułowych

311[35].Z1

Surowce i materiały

pomocnicze

311[35].Z1.02

Rozpoznawanie i dobieranie

tworzyw skóropodobnych

311[35].Z1.03

Dobieranie klejów stosowanych

w produkcji wyrobów

skórzanych

311[35].Z1.04

Dobieranie materiałów

wykończeniowych stosowanych

w wyrobach skórzanych

311[35].Z1.01

Rozpoznawanie i dobieranie

tworzyw sztucznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

– definiować podstawowe prawa chemii, fizyki,
– posługiwać się symbolami pierwiastków chemicznych,
– posługiwać się symbolami związków chemicznych,
– zapisywać różne typy reakcji chemicznych,
– określać warunki przebiegu reakcji chemicznych,
– posługiwać się przyrządami pomiarowymi,
– organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,
– korzystać z różnych źródeł informacji,
– przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

scharakteryzować rodzaje tworzyw sztucznych,

–

określić przeznaczenie asortymentowe różnych rodzajów tworzyw sztucznych,

–

scharakteryzować chemiczną budowę tworzyw sztucznych,

–

określić surowce i półprodukty wykorzystywane do produkcji tworzyw sztucznych,

–

scharakteryzować metody i techniki wytwarzania tworzyw sztucznych,

–

określić zastosowanie wyrobów z tworzyw sztucznych w kaletnictwie,

–

określić przydatność tworzyw sztucznych w produkcji wyrobów rękawiczniczych

i rymarskich,

–

zbadać organoleptycznie właściwości tworzyw sztucznych,

–

odczytać na podstawie atestu i norm właściwości tworzyw sztucznych i określić ich

przydatność do produkcji wyrobów skórzanych,

–

scharakteryzować wady tworzyw sztucznych,

–

określić warunki magazynowania tworzyw sztucznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Otrzymywanie tworzyw sztucznych

4.1.1. Materiał nauczania

Metody otrzymywania i surowce do produkcji tworzyw sztucznych

Tworzywo

sztuczne

inaczej

polimer

-

jest

organicznym

związkiem

wielkocząsteczkowym otrzymywanym w wyniku łączenia prostych związków węgla
zawierających w swojej budowie przynajmniej jedno wiązanie podwójne. Te proste związki
węgla nazywamy monomerami.

Przykładowe monomery i ich nazwy

CH

2

=CH

2

etylen

CH

2

=CHCl

chlorek winylu

CH

3

—CH=CH

2

propylen

CH

3

-COO-CH=CH

2

)

octan winylu

O=C=N– R

izocyjanian (wzór ogólny)

HO-CH

2

-CH

2

-OH

glikol etylenowy (polialkohol)

(

C

6

H

10

O

5

)

n

celuloza

Związki wielkocząsteczkowe otrzymywane są w wyniku trzech podstawowych reakcji:

−

polimeryzacji,

−

polikondensacji,

−

poliaddycji.
Reakcja polimeryzacji polega na łączeniu pewnej liczby jednakowych monomerów bez

wydzielania produktów ubocznych.. Masa cząsteczkowa tak uzyskanego polimeru jest, więc
wielokrotnością masy cząsteczkowej użytych monomerów. Rozróżniamy polimeryzację
łańcuchową, rodnikową, jonową, stereospecyficzną.

Z kopolimeryzacją mamy do czynienia wtedy, kiedy w reakcji polimeryzacji bierze udział

dwa lub więcej różnych monomerów, w nazwie tak otrzymanego polimeru uwzględniamy
nazwy wszystkich monomerów biorących udział w reakcji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Polikondensacja polega na łączeniu wielu cząsteczek substancji wyjściowych przy

jednoczesnym wydzielaniu prostych produktów ubocznych, jak woda, chlorowodór itp.
Jest to reakcja stopniowa, można ją przerwać w określonym stadium, czym różni się od
reakcji polimeryzacji łańcuchowej.

W

przebiegu

reakcji

poliaddycji

następuje

łączenie

się

monomerów

z przemieszczaniem atomu wodoru lub grup atomów bez wydzielania produktów ubocznych.

Istnieją również tworzywa sztuczne otrzymywane przez chemiczną przemianę surowca

naturalnego określane jako modyfikowane.

Polimery mogą mieć budowę liniową, rozgałęzioną lub usieciowaną.

Rys. 1.

Struktura polimerów [ 1, s. 183]

a - polimer liniowy,

b - polimer rozgałęziony,

c - polimer usieciowany.

Związki wielkocząsteczkowe w postaci jednorodnej nie mają praktycznego zastosowania

jako produkt gotowy, stanowią natomiast podstawowy składnik tworzyw sztucznych.
W skład postaci użytkowej tworzyw sztucznych oprócz polimeru, który jest jego głównym
składnikiem, wchodzą również środki pomocnicze, takie, jak: zmiękczacze, wypełniacze, środki
barwiące, stabilizatory, środki porotwórcze, antystatyki, środki zmniejszające palność, itp.
Tworzywa sztuczne mogą mieć strukturę litą lub porowatą w przypadku dodania środków
porotwórczych do postaci użytkowej tworzywa sztucznego.

Zmiękczacze są to ciekłe lub stałe związki organiczne, które oddziaływają fizycznie na

substancje wielkocząsteczkowe nadając uzyskanym produktom plastyczność i miękkość oraz
podwyższają odporność na niskie temperatury. Największą i najczęściej stosowaną grupą
plastyfikatorów są estry, a wśród nich ftalany i fosforany.

Wypełniacze stosowane są w małych ilościach, przeważnie wchodzą w skład warstwy

środkowej powłoki tworzywa z polichlorku winylu. Wypełniaczami mogą być kaolin, kreda,
czy sproszkowane związki wapnia.

Stabilizatory są związkami chemicznymi opóźniającymi procesy starzenia tworzywa,

a tym samym zwiększają trwałość wyrobu. Do grupy stabilizatorów zaliczamy:
antyutleniacze, antyozonanty, fotostabilizatory, stabilizatory cieplne i dezaktywatory cieplne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Środki barwiące to substancje nadające tworzywu określoną barwę, do nich można

zaliczyć pigmenty organiczne i nieorganiczne, które nie wchodzą w reakcje chemiczne
z polimerami i nie rozpuszczają się w nich oraz barwniki będące związkami organicznymi
rozpuszczającymi się w polimerze lub wchodzącymi z nim w reakcje.

Środki porotwórcze dodawane są do tworzyw sztucznych w celu otrzymania materiałów

porowatych. Są to organiczne lub nieorganiczne substancje, które pod wpływem ciepła
ulegają rozkładowi z wydzielaniem gazów. Do poroforów nieorganicznych należą,
np.: wodorowęglan sodowy, węglan i wodorowęglan amonowy, natomiast porofory
organiczne, to związki nitrozowe, azowe i inne.

Środki utrudniające palenie stosowane są w celu zmniejszenia palności tworzyw przez

zastosowanie określonych zmiękczaczy, np. fosforanu trójkrezylowego lub chloroparafiny,
bądź też przez zastosowanie określonych wypełniaczy, jak np. tlenki lub sole antymonu.

Jako środki pomocnicze mogą być również stosowane środki zapachowe dodawane

szczególnie do mieszanek PCW w celu nadania tworzywu określonego zapach lub
zatuszowania nieprzyjemnego zapachu niektórych składników mieszanki, np. zmiękczaczy.
Są one jednak dość drogie i stosuje się je w niewielkich ilościach.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest monomer?
2. Co to jest polimer?
3. Jakie znasz podstawowe reakcje wielkocząsteczkowe?
4. Jaką budowę mogą mieć polimery?
5. Co wchodzi w skład postaci użytkowej tworzywa sztucznego?
6. Co to jest tworzywo modyfikowane?
7. Na czym polega reakcja polimeryzacji?
8. Na czym polega reakcja polikondensacji?
9. Na czym polega reakcja poliaddycji?
10. Jakie znasz rodzaje reakcji polimeryzacji?
11. Co to jest kopolimeryzacja?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj i nazwij rodzaj reakcji otrzymywania polimerów przedstawionych na

planszach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przeanalizować przedstawione przez nauczyciela reakcje,
4) pogrupować reakcje,
5) nazwać zastosowany w reakcji monomer.
6) nazwać rodzaj reakcji i zapisać w zeszycie ćwiczeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Wyposażenie stanowiska pracy:

– zestaw reakcji otrzymywania polimerów,
– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Na planszy masz podane różne środki pomocnicze stosowane do otrzymywania tworzyw

sztucznych, wskaż je i pogrupuj odpowiednio według przedstawionego wzoru.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z przedstawionymi próbkami,
4) narysować w zeszycie tabelę według przedstawionego wzoru,
5) wpisać nazwy przedstawionych próbek w odpowiednie rubryki tabeli.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– zestaw próbek środków pomocniczych stosowanych w produkcji tworzyw sztucznych,
– wzór tabelki,
– przybory do rysowania i pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić rodzaje reakcji wielkocząsteczkowych?

¨

¨

2) wymienić środki pomocnicze wchodzące w skład tworzyw?

¨

¨

3) rozpoznać reakcje wielkocząsteczkowe?

¨

¨

4) wymienić rodzaje reakcji polimeryzacji?

¨

¨

5) określić pojęcia polimer, monomer, polimeryzacja,

polikondensacja, poliaddycja?

¨

¨

6) określić budowę polimerów?

¨

¨

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

4.2.

Właściwości tworzyw sztucznych

4.2.1. Materiał nauczania

Podstawowym celem identyfikacyjnym tworzyw sztucznych jest określenie rodzaju

polimeru z jakim mamy do czynienia i w miarę możliwości jego budowy chemicznej.
Tworzywa sztuczne posiadają szereg cech fizykomechanicznych, które ułatwiają ich
identyfikację, jak np.: barwa, przezroczystość, twardość, podatność na odkształcenia, gęstość,
zachowanie podczas zmian temperatury lub w płomieniu, rozpuszczalność w różnych
cieczach, widma spektroskopowe lub charakterystyczne reakcje.

Rozpoznanie nieznanego tworzywa przez osobę nie będącą specjalistą jest trudne.

W tym celu należy posłużyć się kluczem ujętym w postaci opisowej lub odpowiednią tablicą.

Tabela 1. Zachowanie się tworzyw sztucznych w czasie suchej destylacji

Obserwacja ogrzewanej próbki

Badanie wodnego roztworu destylatu

Zachowanie się próbki

barwa przy
rozkładzie

odczyn

zapach

reakcja
rozpozna
wcza

Rodzaj
tworzywa
sztucznego

Topi się a następnie
ulega rozkładowi

bez zmian

obojętny
lub słabo
zasadowy

fenolu
i
formaldehydu

na fenol

fenoplasty

Ulega rozkładowi,
pęczniejąc, pęka przy
rozkładzie

bez zmian

”

”

”

wyroby
utwardzane
z fenoplastu

Topi się, a następnie
ulega rozkładowi

ciemnieje

zasadowy

amoniaku
i amin

na
amoniak

aminoplasty

Topi się i ulega
rozkładowi

bez zmian

obojętny

słaby gumy

—

poliizobutylen

Topi się i ulega
rozkładowi

żółknie lub
brązowieje

”

słodkawy

—

polistyren

Ulega rozkładowi

ciemnobrązowy

silnie
kwasowy

kwasu solnego

na chlorek

polichlorek
winylu

Topi się

brązowieje

kwasowy

kwasu
octowego

na kwas
octowy

polioctan winylu

Rozkłada się burzliwie,
pryska

bez zmian

obojętny

owocowy

—

polimetakrylany

Gwałtowny rozkład

czasem czarne
dymy

silnie
kwasowy

tlenów azotu
i kamfory

na azotany celuloid

Topi się, następnie
zwęgla

czarna zwęglona

obojętny

spalonego
papieru

—

etyloceluloza

Topi się i ulega
rozkładowi

czarna

kwasowy

kwasu
octowego
i palonego
papieru

na kwas
octowy

octan celulozy

Ulega rozkładowi
i zwęgleniu

czarna zwęglona

zasadowy

spalonego
rogu

—

galalit

Topi się dość trudno,
następnie ulega
rozkładowi

przeważnie bez
zmian

”

”

—

poliamidy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

Najczęściej identyfikacja próbki tworzywa opiera się na wyglądzie zewnętrznym próbki

i obserwacjach organoleptycznych, na zachowaniu podczas ogrzewania bez swobodnego
dostępu powietrza, podczas kontaktu z płomieniem oraz na działaniu na tworzywo
rozpuszczalnikami i niektórymi stężonymi odczynnikami chemicznymi, np.: 30% H

2

SO

4

,

20% NaOH i innymi.

Stwierdzenie przydatności tworzywa sztucznego do celów przetwórczych wymaga

przeprowadzenia szeregu badań własności fizycznych i fizykomechanicznych, takich jak:
ciężar właściwy, gęstość, wilgotność, chłonność wody, twardość, elastyczność, wytrzymałość
na rozciąganie, wytrzymałość podczas ściskania, zginania, rozdzierania, udarowa, odporność
na ścieranie, zmęczenie przy wielokrotnym zginaniu i inne.

Ciężarem właściwym nazywamy stosunek ciężaru badanej próbki do jej objętości,

tworzywa sztuczne z reguły cechuje mały ciężar właściwy.

Oznaczanie chłonności wody polega określeniu stosunku ciężaru wody pochłoniętej

przez próbkę do ciężaru tej próbki w stanie suchym. Najbardziej wrażliwymi na działanie
wody są poliamidy, pochodne celulozy oraz polimetakrylany. Nasiąkliwość zależy od składu,
postaci i powierzchni tworzywa, a pochłonięta woda powoduje spęcznienie materiału i może
wpłynąć na zmiany właściwości wytrzymałościowych i elektrycznych tworzywa.

Wytrzymałość na zginanie jest to wielkość naprężenia zginającego powodującego

złamanie próbki. Oznacza się je doprowadzając do zniszczenia próbki o znormalizowanych
wymiarach w aparacie do badań wytrzymałości. Przygotowaną próbkę układa się na
podporach i naciska pozwalając na ciągłe, równomierne zwiększanie nacisku aż do
zniszczenia próbki, odnotowując wielkość obciążenia zginającego. Oznaczenie przeprowadza
się zgodnie z PN-EN ISO 178:2003(U).

Rys. 2. Próba zginania beleczki leżącej na podporach [ 4, s. 254]
l

r

- rozstaw podpór

h - grubość próbki,

Wytrzymałość na rozciąganie określa wielkość siły rozciągającej, która powoduje

rozerwanie próbki, badanie przeprowadzane jest za pomocą zrywarki. Stosunek siły
niszczącej do powierzchni przekroju pierwotnego próbki nazywa się wytrzymałością doraźną
i wyraża się w N/m

2

. Oznaczenie należy przeprowadzić zgodnie z

PN-EN ISO 527 - 1:1998

.

Rys.

3.

Wygląd kształtki do badania wytrzymałości na rozciąganie [4, s. 255]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Rys. 4. Schemat maszyny wytrzymałościowej RMI-60 [3, s. 157]

1 - obudowa, 2, 23 - zaciski, 3 - wyłączniki końcowe, 4- rozrusznik magnetyczny,
5 - łańcuch, 6,7- pedały, 8 - wskaźnik szybkości, 9- reduktor, 10 - silnik
elektryczny, 11 - przekładnia pasowo-klinowa, 12 - linijka, 13 - mechanizm do
podawania papieru, 14 - karetka, 15 - osłona, 16- tarcza, 17 - strzałka,
18 - wahadło, 19 - dźwignia, 20 - tłumik olejowy, 21 - obciążenie zmienne,
22 - skala łukowa.

Po odpowiednim przygotowaniu próbek i klimatyzacji można wykonać oznaczenie

wytrzymałości na rozciąganie z jednoczesnym pomiarem wydłużenia względnego przy
zerwaniu wyrażonego w procentach.

Wytrzymałość na ściskanie jest to stosunek siły ściskającej, powodującej pęknięcie

przekroju lub określone odkształcenie próbki, do początkowej powierzchni przekroju próbki.
Kształt próbek określa norma. Oznaczenie przeprowadza się na maszynie wytrzymałościowej
o stałym wzroście prędkości obciążenia. W przypadku braku objawów uszkodzenia próbki za
siłę niszczącą przyjmuje się nacisk powodujący 50% odkształcenia. Oznaczenie to
przeprowadza się wg PN-EN ISO 604:2000.

Udarność jest to stosunek pracy użytej na dynamiczne złamanie próbki do przekroju

poprzecznego tej próbki w miejscu złamania. Badanie to dotyczy tworzyw sztucznych
sztywnych. Pomiar wg PN-EN ISO 6603-1:2002 polega na zastosowaniu do łamania próbek
wahadłowego młota Charpy’ego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Rys. 5. Młot udarowy Charpy’ego [ 4, s. 257]

1 - wahadło,
2 - podpory,
3 - skala,

Twardością nazywamy wielkość oporu, na jaki napotyka inne ciało przenikające w głąb

tworzywa. Sposób wykonania oznaczenia podaje PN-EN ISO 868:2005. Oznaczenie polega
na wciskaniu w badaną próbkę stalowej kulki o średnicy 0,5mm pod działaniem obciążenia
podstawowego, dobranego z podanych w normie wartości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Rys. 6. Twardościomierz Shore’a A [ 3, s. 139]

1 - iglica,
2 - wskazówka,
3 - skala,
4 - sprawdzian.

Jedną z metod oznaczeń twardości jest metoda Shore’a A. Próbki w tej metodzie powinny

mieć grubość minimum 5mm oraz wielkość taką, by można było wykonać, co najmniej 3
oznaczenia w miejscach odległych od siebie, co najmniej 10mm i tyleż od zewnętrznej
krawędzi. Oznaczenie polega na wciśnięciu w próbkę iglicy za pomocą dźwigni, zwolnieniu
nacisku i po15 sekundach od chwili usunięcia nacisku odczytaniu bezpośrednio wyniku na
tarczy przyrządu. Wynikiem pomiaru jest średnia arytmetyczna oznaczeń, co najmniej 3
próbek z tego samego materiału, przy czym na każdej z nich dokonuje się, co najmniej 3
oznaczeń.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki jest cel identyfikacji tworzywa sztucznego?
2. Jakie cechy tworzywa umożliwiają jego identyfikację?
3. Wymień badania fizyczne i fizykomechaniczne, jakim poddawane są tworzywa sztuczne.
4. W jakim celu przeprowadzane są badania fizyczne i fizykomechaniczne tworzyw

sztucznych?

5. Na czym polega oznaczenie twardości tworzyw sztucznych?
6. W jaki sposób przeprowadzamy oznaczenie wytrzymałości na ściskanie?
7. Jak przeprowadzamy oznaczenie wytrzymałości na rozciąganie?
8. Jak przeprowadzamy badanie wytrzymałości udarowej?
9. W jaki sposób przeprowadzamy oznaczenie chłonności wody?
10. Jak przeprowadzamy identyfikację tworzywa sztucznego w metodzie spalania?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj próbki różnych tworzyw sztucznych, stosując metodę spalania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeczytać określony fragment rozdziału materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbki tworzyw sztucznych,
4) dokonać spalania próbek,
5) obserwować zachowanie się próbek w płomieniu palnika,
6) zapisać obserwacje w zeszycie,
7) na podstawie tabeli rozpoznać rodzaj tworzywa.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki różnych tworzyw sztucznych,

–

palnik gazowy,

–

dygestorium,

–

szczypce lub łyżka do spalań,

–

tabela spalania,

–

przybory do pisania,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj tworzywo sztuczne uwzględniając jego strukturę (lite, porowate).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z odpowiednim rozdziałem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbki tworzyw sztucznych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4) dokonać przekroju poprzecznego próbek tworzyw,
5) przeprowadzić badanie wyglądu zewnętrznego i przekroju próbek,
6) zanotować spostrzeżenia w zeszycie ćwiczeń,
7) zakwalifikować próbki tworzyw do odpowiednich grup.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki tworzyw sztucznych,

–

lupa,

–

nóż,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Dokonaj oznaczenia chłonności wody tworzywa sztucznego metodą wagową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z określonym rozdziałem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) przygotować próbki,
4) aklimatyzować próbki,
5) zważyć próbki,
6) umieścić próbki w naczyniu z wodą destylowaną,
7) wyjąć i osuszyć próbki,
8) zważyć ponownie próbki,
9) wykonać obliczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

waga analityczna,

–

próbki tworzyw sztucznych,

–

naczynie na wodę destylowaną,

–

eksykator,

–

bibuła do sączenia,

–

pręcik szklany,

–

zeszyt ćwiczeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6.

4.2.4.Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

określić badania fizykomechaniczne dla tworzyw sztucznych?

¨

¨

2)

dobrać badania identyfikujące tworzywa?

¨

¨

3)

wykonać badania fizykomechaniczne dla tworzyw sztucznych?

¨

¨

4)

ocenić organoleptycznie tworzywa sztuczne?

¨

¨

5)

wykonać oznaczenie twardości tworzywa sztucznego?

¨

¨

6)

wykonać oznaczenie chłonności wody?

¨

¨

7)

wykonać oznaczenie wytrzymałości udarowej?

¨

¨

8)

wykonać oznaczenie wytrzymałości na ściskanie?

¨

¨

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

4.3.Tworzywa sztuczne stosowane w produkcji wyrobów

skórzanych

4.3.1. Materiał nauczania

Podział tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne w zależności od właściwości dzielimy na:

−

termoplasty zwane tworzywami termoplastycznymi, które można wielokrotnie ogrzewać
i nadawać im wymagany kształt,

−

duroplasty – tworzywa utwardzalne, które mogą być tylko raz uformowane i utwardzone,
Do duroplastów zaliczamy tworzywa:

−

termoutwardzalne, które utwardzane są przy użyciu wysokiej temperatury,

−

chemoutwardzalne, które utwardzane są pod wpływem różnych środków chemicznych.
Tworzywa sztuczne w zależności od przeznaczenia dzielimy na:

−

tworzywa konstrukcyjne, stanowiące

główną masę gotowego wyrobu, nadając mu kształt,

−

tworzywa powłokowe, tworzą na powierzchni przedmiotu powłokę ściśle przylegającą do
podłoża, są to lakiery czy emalie,

−

tworzywa adhezyjne, które mają zdolność łączenia dzięki adhezji (przyczepności), są to
różnego rodzaju kleje,

−

tworzywa impregnacyjne, stosowane do nasycania materiałów w celu zwiększenia
wytrzymałości czy zabezpieczenia przed wodą.

Rodzaje tworzyw sztucznych

Do tworzyw sztucznych otrzymywanych w wyniku reakcji polimeryzacji zaliczamy

między innymi:

−

polietylen,

−

polipropylen,

−

polistyren,

−

polichlorek winylu,

−

polioctan winylu,

−

poliakryloamid i inne.
Do najważniejszych tworzyw sztucznych otrzymywanych w wyniku reakcji poliaddycji

należą poliuretany i żywice epoksydowe.

W wyniku reakcji polikondensacji otrzymujemy przede wszystkim:

−

fenoplasty,

−

aminoplasty,

−

poliamidy,

−

poliestry,

−

poliakrylany.
Tworzywa modyfikowane to między innymi: acetyloceluloza, nitroceluloza,

modyfikowana kazeina (kazeinit).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Metody otrzymywania wyrobów z tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne zawdzięczają swe właściwości przede wszystkim żywicom, które

wchodzą w ich skład. W zależności od sposobu zachowania się żywice można podzielić na
termoplastyczne i utwardzalne.

Formowanie wyrobów z tworzyw termoplastycznych może polegać na wtryskiwaniu,

wytłaczaniu, odlewaniu i wydmuchiwaniu.

Formowanie wtryskowe wyrobów z tworzyw termoplastycznych polega

na

wprowadzeniu, pod odpowiednim ciśnieniem, do formy uplastycznionego tworzywa,
ochłodzeniu go i wyjęciu gotowej wypraski. Proces ten prowadzony jest przy użyciu
wtryskarek tłokowych z wstępnym uplastycznieniem lub wtryskarek ślimakowych.

Rys. 7. Etapy formowania wtryskowego na wtryskarce tłokowej [ 4, s. 126]

1 - dozownik, 2 - tłok dozujący, 3 - grzejniki, 4 - cylinder wtryskarki,
5 - forma wtryskowa, 6 - dysza, 7 - tłok wtryskowy.

Etap I - tworzywo wypełnia przestrzeń przed tłokiem dozującym,
Etap II - sprężone tworzywo wtryskiwane jest do formy,
Etap III - tłok wtryskarki cofa się, po czym otwiera się forma.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Podstawowe zalety formowania wtryskowego to:

−

duża wydajność,

−

możliwość automatyzacji procesu,

−

otrzymywanie wyrobów nie wymagających obróbki wykończeniowej,

−

odpady produkcyjne mogą być ponownie użyte do produkcji.

Formowanie wyrobów przez wytłaczanie stosowane jest do produkcji profilów, które będą

obrabiane mechanicznie. Masę wtłacza się na gorąco, a jej ostygnięcie i twardnienie odbywa
się na ruchomej taśmie przenośnika.

Rys. 8. Schemat wytłaczarki [ 5, s. 185]

1 - ogrzewanie,
2 - tłoczywo.

Wydmuchiwanie

jest

jedną

z

metod

otrzymywania

wyrobów

z

tworzyw

termoplastycznych gdzie, pod odpowiednim ciśnieniem uplastycznione tworzywo osadza się
na ściankach formy, dając wyroby o małej masie.

Rys. 9. Otrzymywanie wyrobów wydmuchiwanych [ 5, s. 185]

1 - dysza,

2 - wylot,
3 - ogrzewanie i chłodzenie.

Wyroby z tworzyw termoutwardzalnych formowane są przez:

−

prasowanie, które polega na umieszczeniu tłoczywa w otwartym gnieździe gorącej formy
prasowalniczej, a następnie uformowaniu wyrobu za pomocą nacisku stempla i utrwaleniu
kształtu przez utwardzenie (proces utwardzania kończy się po upływie odpowiedniego
czasu od chwili zamknięcia formy),

−

laminowanie, które polega na nałożeniu na siebie kilku warstw tkanin lub materiałów
nasyconych np. żywicami, które łączy się przez prasowanie na gorąco pod zwiększonym
ciśnieniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Rys. 10. Prasowanie żywicy syntetycznej [ 5, s. 185]

1 - masa do sprasowania,

2 - kanały grzejne,
3 - ogrzewanie.

Charakterystyka najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych w wyrobach skórzanych

W

przemyśle

skórzanym

najczęściej

stosowanymi

tworzywami

sztucznymi

są: polichlorek winylu PCW, polioctan winylu POW, poliuretany PU, poliamidy PA,
poliestry, polimery akrylowe, fenoplasty, aminoplasty, kazeinit.

Polietylen PE otrzymuje się w wyniku reakcji polimeryzacji etylenu. Jest tworzywem

odpornym na działanie kwasów, zasad i roztworów soli, a nieodpornym na działanie silnych
utleniaczy i stężonych kwasów, np. siarkowego, azotowego. Polietylen nie rozpuszcza się na
zimno w rozpuszczalnikach, a w temperaturze powyżej 70

o

C rozpuszcza się

w węglowodorach aromatycznych i fluorowcopochodnych alifatycznych. PE znalazł
zastosowanie do wyrobu włókien, folii, opakowań i artykułów gospodarstwa domowego.
Stosuje się go również jako tworzywo powłokowe. Wyroby z PE mogą być otrzymywane
przez walcowanie, wytłaczanie, wtrysk czy obróbkę mechaniczną.

Polipropylen PP powstaje w wyniku polimeryzacji propylenu. Charakteryzuje się dużą

odpornością chemiczną. Nie wykazuje wrażliwości na działanie wody, roztworów mocnych
kwasów, zasad i soli nieorganicznych. Wyroby z termoplastycznego PP mogą być formowane
metodą wtrysku czy wytłaczania. PP znalazł zastosowanie jako tworzywo konstrukcyjne, do
produkcji folii czy włókien.

Polistyren PS otrzymuje się w wyniku wolnorodnikowej polimeryzacji styrenu. PS

można łatwo przetwarzać metodą wtrysku, wytłaczania czy prasowania. Wyroby odznaczają
się pięknym wyglądem, dobrymi właściwościami dielektrycznymi i optycznymi. PS można
barwić na wszystkie kolory. Wadą wyrobów z tego tworzywa jest niska udarność, którą
można poprawić przez modyfikację. PS jest doskonałym materiałem izolacyjnym.

Polichlorek winylu otrzymuje się w wyniku reakcji polimeryzacji chlorku winylu. PCW

jest polimerem termoplastycznym mającym postać białego lub jasnożółtego proszku,
niepalnym, bez zapachu i smaku. Jest odporny na działanie wody, kwasów, zasad, olejów
mineralnych i tlenu. PCW pęcznieje lub rozpuszcza się między innymi w estrach, ketonach

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

czy chlorowcopochodnych organicznych. Wyroby z nie zmiękczonego polichlorku winylu
mogą być otrzymywane metodami wytłaczania, wtrysku, spiekania i spawania.
Nie zmiękczony polichlorek winylu stosowany jest jako tworzywo konstrukcyjne, między
innymi do wytwarzania kształtek i rur kanalizacyjnych, pojemników i zbiorników i innych.
Zmiękczony PCW służy do wyrobu różnego rodzaju folii, powłok wykończalniczych
tworzyw skóropodobnych, elementów spodu obuwia i tym podobnych.

Polioctan winylu POW otrzymuje się w wyniku polimeryzacji octanu winylu. Polimery

o małej masie cząsteczkowej są miękkie i żywicowate, a o dużej twarde. Polioctan winylu
rozpuszcza się dobrze prawie we wszystkich rozpuszczalnikach organicznych, znalazł
zastosowanie jako składnik klejów, tworzyw powłokowych, apretur, lakierów czy mas
wiążących.

Poliuretany powstają w wyniku reakcji poliaddycji dwuizocyjanianów z alkoholami lub

innymi poliolami (związki zawierające ruchliwy wodór). Grupą funkcyjną izocyjanianów jest
–N=C=O, która reaguje z wszystkimi połączeniami mającymi ruchliwy wodór, najczęściej
grupami hydroksylowymi –OH i aminowymi –NH

2

. Powstawanie żywic poliuretanowych

oparte jest więc na reakcji między dwuizocyjanianami i związkami zawierającymi grupy
hydroksylowe.

Istotną właściwością izocyjanianów jest ich reakcja z wodą. Wydzielający się wtedy

dwutlenek węgla umożliwia uzyskanie polimeru o strukturze porowatej (pianka).
O właściwościach polimerów uretanowych decyduje rodzaj użytych polieteroli i poliestroli,
rodzaj izocyjanianów oraz stosunek ilościowy użytych składników, dzięki temu można
otrzymać produkty gąbczaste, miękkie i ciągliwe, elastyczne i twarde. Ogromne znaczenie
przetwórcze znalazły elastomery poliuretanowe zastępujące w wielu przypadkach kauczuki.

W zależności od sposobu wytwarzania elastomery poliuretanowe dzieli się na lane,

walcowane i termoplastyczne. Elastomery termoplastyczne przerabia się najczęściej metodą
wtrysku lub wytłaczania. Metodą wtrysku wytwarza się, np. podeszwy czy obcasy.

Poliuretany znalazły zastosowanie jako doskonałe powłoki ochronne do metali, drewna,

jako powłoki wodoszczelne do betonu, jako powłoki elastyczne do skóry, gumy i innych
tworzyw, jako powłoki uszczelniające tkaniny i papier, posiadają właściwości adhezyjne,
a nawet włóknotwórcze.

Poliamidy PA stanowią grupę termoplastycznych tworzy otrzymywanych na skalę

techniczną przez polikondensację dwumian alifatycznych z alifatycznymi kwasami
dwukarboksylowymi. Występuje wiele gatunków tworzyw poliamidowych różniących się nie
tylko właściwościami fizykomechanicznymi, lecz także zawartością składników dodatkowych
(stabilizatory, barwniki, napełniacze itp.). Poliamidy występują pod różnymi nazwami
handlowymi np. Nylon, Steelon, Grilon, Rilsan, Stilon, Polan, Kapron, Perlon. Poliamidy
mogą być przetwarzane metodą wtrysku, wytłaczania. Tworzywa te znalazły szerokie
zastosowanie do wyrobu włókien syntetycznych, kształtek technicznych, powłok tworzyw
skóropodobnych, impregnacji materiałów tkanych i nietkanych, klejów topliwych, folii,
obcasów obuwia damskiego, nici i wielu innych wyrobów.

Poliestry są tworzywami otrzymywanymi w reakcji polikondensacji wielofunkcyjnych

kwasów z alkoholami z wydzieleniem cząsteczek wody.

Żywice poliestrowe znalazły zastosowanie do otrzymywania włókien o nazwach

handlowych Elana, Torlen, Dacron, Tergal, Terylen itp., a także lakierów ochronnych
i izolacyjnych, klejów topliwych i innych wyrobów.

Polimery akrylowe otrzymuje się z odpowiednich monomerów, pochodnych kwasu

akrylowego. Tworzywa te mogą być miękkie, podobne do gumy, albo twarde jak szkło.

Żywice poliakrylowe znalazły zastosowanie jako kleje, impregnaty, zestawy do krycia

skór i tworzyw skóropodobnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Aminoplasty otrzymuje się z aldehydu mrówkowego oraz mocznika. Przez kształtowanie

w prasach można otrzymać przedmioty w kolorach pastelowych. Z aminoplastów wytwarza
się talerze, kubki i inny sprzęt nietłukący się. Podczas prowadzenia reakcji polikondensacji
wielofunkcyjnych związków aminowych z aldehydem mrówkowym, przy odpowiedniej
kontroli pH otrzymamy produkty, które mają zastosowanie jako kleje, spoiwa do tłoczyw lub
laminatów oraz środki impregnujące.

Fenoplasty są to tworzywa sztuczne otrzymywane przez polikondensację fenolu

i aldehydu mrówkowego. Znane są również pod nazwą tworzyw fenoloformaldehydowych
zwanych bakelitami.W wyniku syntezy żywicy w środowisku kwasowym otrzymujemy, tzw.
nowolaki służące do wytwarzania tłoczyw fenolowych czy lakierów, natomiast w środowisku
zasadowym otrzymuje się, tzw. rezole służące do impregnacji i powlekania oraz lane rezolany
stosowane w galanterii. Zarówno rezole, jak i nowolaki pod wpływem ogrzewania szybko
powiększają swoje cząsteczki i przechodzą w trudno rozpuszczalny i trudno topliwy rezitol,
a następnie całkowicie nierozpuszczalny i nietopliwy rezit.

Kazeinit to tworzywo modyfikowane zwane sztucznym rogiem otrzymywane w wyniku

działania aldehydu mrówkowego na kazeinę. Kazeinit jest podobny do rogu, lecz ma większy
połysk, jest twardszy, bardziej kruchy. Mięknie w wodzie i rozpuszcza się w kwasach
i zasadach. W czasie spalania wydziela woń przypalonego mleka. Wielką zaletą kazeinitu jest
możliwość otrzymywania go we wszystkich kolorach i kształtach oraz łatwość obróbki
mechanicznej. Można wykorzystać go w produkcji galanterii do produkcji np. rączek, ozdób
czy guzików.

Nitroceluloza powstaje w wyniku estryfikacji celulozy kwasem azotowym w obecności

kwasu siarkowego. W zależności od warunków prowadzenia procesu można otrzymać
nitrocelulozę o różnym stopniu podstawienia grupami azotanowymi. Polimer ten pod
względem chemicznym jest mieszaniną azotanów celulozy, a nazwa nitroceluloza jest nazwą
zwyczajową. Azotany celulozy mają duże zastosowanie w produkcji lakierów, mas
plastycznych, błon filmowych, bezdymnego prochu, jako pokrycia tkanin, skóry i innych
materiałów. Estry celulozy znalazły zastosowanie w produkcji mas plastycznych, błon,
lakierów, powłok kryjących odpornych na wodę i innych.

Uszlachetnianie powierzchni tworzyw sztucznych

Uszlachetnianie powierzchni tworzyw sztucznych ma na celu poprawienie ich wyglądu

estetycznego, co można wykonać między innymi metodą drukowania czy metalizacji.

Drukowanie zwiększa atrakcyjność użytkową wyrobów. Proces ten polega na nanoszeniu

farby na powierzchnię tworzywa za pomocą odpowiedniej farby drukarskiej.

Istnieje kilka metod drukowania tworzyw sztucznych, np.:

−

druk wzornikowy,

−

druk sitowy,

−

druk wklęsły,

−

druk wypukły,

−

druk fleksograficzny,

−

druk płaski.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Rys.11. Zasada druku wklęsłego [ 4, s. 235]

1 - rolka folii,
2 - cylinder formowy,
3 - cylinder tłoczący,
4 - wałek nadający farbę,
5 - naczynie z farbą,
6 - nóż zgarniający.

O wyborze metody druku decyduje przede wszystkim kształt wyrobu oraz ilość
produkowanych wyrobów.

Metalizowanie polega na wytwarzaniu powłok metalowych na powierzchni i wyrobów

z tworzyw sztucznych w celu nadania materiałom odpowiednich właściwości fizyko-
mechanicznych, chemicznych lub dekoracyjnych. Tworzywa metalizowane są stosowane
przede wszystkim w elektronice, optyce oraz do wyrobu artykułów technicznych, gdzie
powłoka metalowa polepsza udarność, odporność na ścieranie czy zabezpiecza przed
wilgocią.
Metody wytwarzania powłok metalowych na tworzywach sztucznych można podzielić na
dwie zasadnicze grupy: bezprądowe oraz z zastosowaniem prądu elektrycznego.
Metody bezprądowe to:

−

naklejanie folii metalowych lub jej zaprasowywanie,

−

metalizowanie natryskowe,

−

naparowywanie cieplne w wysokiej próżni,

−

nanoszenie zawiesiny lub proszku metalu,

−

wytwarzanie powłok w kąpielach zawierających roztwory soli metali powłokowych przez
redukcję bez użycia prądu elektrycznego.

Wytwarzanie powłok metalowych na tworzywach sztucznych z zastosowaniem prądu
elektrycznego polega na otrzymywaniu ich w kąpielach elektrolitycznych.

Oprócz czynności uszlachetniających powierzchnie tworzyw sztucznych, takich jak:

drukowanie czy metalizacja może być wykonywana obróbka wykończeniowa polegająca na:

−

cięciu,

−

wygładzaniu,

−

szlifowaniu,

−

polerowaniu,

−

wygładzaniu otwartym płomieniem w przypadku tworzyw termoplastycznych,

−

i inne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Łączenie tworzyw sztucznych

Wyroby z tworzyw sztucznych można łączyć przez:

−

klejenie,

−

spawanie,

−

zgrzewanie.
Metodą klejenia można łączyć zarówno tworzywa termoplastyczne, jak i utwardzalne,

natomiast spawanie i zgrzewanie stosuje się do łączenia tworzyw termoplastycznych.

Magazyny, w których będą przechowywane wyroby z tworzyw sztucznych to

pomieszczenia

murowane,

zaopatrzone

w

wentylację

mechaniczną

oraz

sprzęt

przeciwpożarowy. W magazynie powinny znajdować się regały, na których przechowywane
będą zapakowane drobne wyroby z tworzyw sztucznych. Wyroby powinny być tak
rozmieszczone, aby nie padało na nie światło słoneczne i nie znajdowały się zbyt blisko
źródła ciepła. Wyroby z tworzyw sztucznych na ogół charakteryzują się dużą odpornością
chemiczną, ale należy pamiętać, że szczególnie termoplasty są wrażliwe na działanie
rozpuszczalników i wysokich temperatur. Należy je, więc odpowiednio zabezpieczyć.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz tworzywa termoplastyczne?
2. Jak dzielimy tworzywa ze względu na właściwości?
3. Jak dzielimy tworzywa ze względu na przeznaczenie?
4. Jakie tworzywa otrzymujemy w wyniku reakcji polimeryzacji?
5. Jakie tworzywa otrzymujemy w wyniku reakcji poliaddycji?
6. Jakie tworzywa otrzymujemy w wyniku reakcji polikondensacji?
7. Gdzie znalazły zastosowanie tworzywa takie jak PCW, PU, PA, poliestry, polimery

akrylowe, tworzywa modyfikowane?

8. Jakie znasz tworzywa modyfikowane?
9. Co

rozumiesz

pod

pojęciem

tworzywo

termoplastyczne,

termoutwardzalne,

chemoutwardzalne?

10. Jakimi metodami mogą być przetwarzane tworzywa sztuczne?
11. Jakie są metody uszlachetniania powierzchni tworzyw sztucznych?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj rodzaj tworzywa sztucznego w przedstawionym Ci wyrobie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) przeczytać określony fragment rozdziału materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się z przygotowanym wyrobem,
4) nazwać tworzywa sztuczne zastosowane w wyrobie,
5) zapisać nazwy tworzyw sztucznych i elementy wyrobu, na które został użyty.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

wyrób,

−

stół,

−

przybory do pisania,

−

zeszyt ćwiczeń,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Dokonaj podziału zaproponowanych wyrobów z tworzyw sztucznych uwzględniając ich

przeznaczenie w produkcji wyrobów skórzanych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
3) zapoznać się przedstawionymi próbkami wyrobów z tworzyw sztucznych,
4) zakwalifikować wyroby do poszczególnych grup,
5) zapisać obserwacje w zeszycie ćwiczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– próbki wyrobów z tworzyw sztucznych,
– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,
– literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Zaproponuj i przedstaw metody otrzymywania wyrobów z tworzyw sztucznych

termoplastycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z określonym fragmentem materiału nauczania,
2) zaproponować

metody

otrzymywania

wyrobów

z

tworzyw

sztucznych

termoplastycznych,

3) przedstawić

zaproponowane

metody

otrzymywania

tworzyw

sztucznych

termoplastycznych,

4) zapisać przedstawione metody w zeszycie ćwiczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– przybory do pisania,
– zeszyt ćwiczeń,

–

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

podzielić tworzywa ze względu na właściwości?

¨

¨

2)

podzielić tworzywa ze względu na przeznaczenie?

¨

¨

3)

wymienić tworzywa otrzymane w reakcji polimeryzacji?

¨

¨

4)

wymienić tworzywa otrzymane w wyniku reakcji
polikondensacji?

¨

¨

5)

scharakteryzować tworzywo otrzymane przez poliaddycję?

¨

¨

6)

scharakteryzować tworzywa polimeryzacyjne?

¨

¨

7)

scharakteryzować tworzywa polikondensacyjne?

¨

¨

8)

scharakteryzować tworzywa modyfikowane?

¨

¨

9)

wymienić metody uszlachetniania powierzchni tworzyw
sztucznych?

¨

¨

10)

wymienić metody przetwarzania tworzyw sztucznych?

¨

¨

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.

4.

Test zawiera 20 zadań dotyczących rozpoznawania i dobierania tworzyw sztucznych.
Wszystkie pytania są pytaniami wielokrotnego wyboru.

5.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi:

– w pytaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku

pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić
odpowiedź prawidłową).

6. Odpowiedzi udzielaj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję

z wykonanego zadania.

7. Trudności mogą przysporzyć Ci pytania: 1, 7, 8, 10

,

gdyż są one na poziomie

trudniejszym niż pozostałe.

8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9. Na rozwiązanie testu masz 60 min.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Folię możemy otrzymać z

a) polietylenu.
b) aminoplastów.
c) fenoplastów.
d) poliuretanów.

2. Tworzywa otrzymane w wyniku reakcji polimeryzacji to

a) poliakrylany.
b) poliamidy.
c) polistyren.
d) poliester.

3. Polichlorek winylu jest tworzywem

a) chemoutwardzalnym.
b) termoplastycznym.
c) termoutwardzalnym.
d) modyfikowanym.

4. Głównym składnikiem tworzywa sztucznego jest

a) woda.
b) zmiękczacz.
c) barwnik.
d) polimer.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

5. Tworzywa termoplastyczne można

a) ogrzewać jednokrotnie po czym utrwala się ich kształt.
b) utwardzać pod wpływem środków chemicznych.
c) ogrzewać i formować wielokrotnie.
d) ogrzewać i formować ze zmianą właściwości tworzywa.

6. Właściwości włóknotwórcze posiada

a) poliamid.
b) polistyren.
c) polichlorek winylu.
d) fenoplast.

7. Zapach mocznika podczas spalania wydzielają

a) polipropyleny.
b) aminolpasty.
c) fenoplasty.
d) poliamidy.

8. Dzięki właściwościom adhezyjnym niektórych tworzyw otrzymujemy

a) włókna.
b) kleje.
c) lakiery.
d) powłoki.

9. Badania wytrzymałościowe na rozciąganie wykonywane są za pomocą

a) zrywarki.
b) młota udarowego.
c) twardościomierza.
d) prasy.

10. Tworzywo, które bardzo łatwo topi się, a po stopieniu jest przezroczyste to

a) poliester.
b) poliamid.
c) polietylen.
d) polichlorek winylu.

11. Reakcja polikondensacji polega na

a) łączeniu monomerów.
b) łączeniu monomerów z przemieszczeniem atomów lub grup atomów.
c) łączeniu monomerów z wydzielaniem produktów ubocznych.
d) łączeniu różnych monomerów.

12. Jakiej badanej właściwości dotyczy opis: w próbkę wciskana jest stalowa kulka o średnicy

0,5mm pod działaniem podstawowego obciążenia?

a) ściskania.
b) twardości.
c) zginania.
d) udarności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

13. Tworzywo, które w czasie spalania wydziela zapach przypalonego mleka to

a) fonoplasty.
b) aminoplast.
c) nitroceluloza.
d) kazeinit.

14. W wyniku reakcji izocyjanianów z wodą otrzymujemy

a) polipropylen.
b) piankę poliamidową.
c) piankę poliuretanową.
d) piankę poliestrową.

15. Ciężar właściwy tworzywa sztucznego jest to

a) stosunek masy do powierzchni próbki.
b) stosunek objętości próbki do jego powierzchni.
c) stosunek ciężaru próbki do jej objętości.
d) stosunek ciężaru próbki do jej powierzchni

16. Aminoplasty otrzymujemy w reakcji polikondensacji

a) aldehydu mrówkowego i mocznika.
b) chlorku winylu.
c) mocznika.
d) fenolu.

17. Metodą zgrzewania mogą być łączone tworzywa

a) termoutwardzalne.
b) termoplastyczne.
c) chemoutwardzalne.
d) termochemiczne.

18. Proste związki węgla posiadające w swojej budowie przynajmniej jedno wiązanie

podwójne to

a) polimery.
b) roztwory.
c) kopolimery.
d) monomery.

19. Tworzywa modyfikowane otrzymujemy przez

a) chemiczną przemianę surowca naturalnego.
b) polimeryzację chlorku winylu.
c) polimeryzację styrenu.
d) polimeryzację propylenu.

20. Związki organiczne, które nadają tworzywu sztucznemu odpowiednią plastyczność

i miękkość to

a) wypełniacze.
b) pigmenty.
c) zmiękczacze.
d) porofory

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Rozpoznawanie i dobieranie tworzyw sztucznych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punktacja

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

6. LITERATURA

1. Bogdańska Zarembina A., Matusewicz E. I.: Chemia dla szkół średnich Cz.2. WSiP,

Warszawa 1993

2. Broniewski T., Iwasiewicz A.: Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych.

WNT Warszawa 1970

3. Gajewski M., Pawłowa M.: Materiały obuwnicze ćwiczenia laboratoryjne. PR, Radom

1997

4. Małaśnicka W.: Technologia tworzyw sztucznych Cz. II. PWSZ,1972
5. Persz T.: Materiałoznawstwo dla zasadniczych szkół skórzanych. WSiP, Warszawa 1997
6. Persz T.: Materiałoznawstwo dla techników przemysłu skórzanego. WSiP, Warszawa

1992

7. Pielichowski J.,Puszyński A.: Technologia tworzyw sztucznych. WNT, Warszawa 1994
8. Porejko S.,Fejgin J.,Zakrzewski L.: Chemia związków wielkocząsteczkowych. WNT,

Warszawa 1974

9. Aktualne normy związane z badaniami tworzyw sztucznych.