Cechy tworzyw sztucznych: ZALETY
*termoplastycznosc (formowanie opakowan o dowolnym kształcie),
*niska masa własciwa;
*odpornosc na szeroki zakres temp;
*dobre własc dielektryczne;
*barierowosc na przenikanie pary wodnej, gazów, zapachów, tłuszczów;
*podatne na uszlachetnianie (laminowanie, drukowanie, metalizowanie);
*podatne na przetwórstwo na maszynach pakujących (łatwe cięcie i zgrzewanie);
*rózne kolory;
*przezroczyste (widocznosc P); WADY: *szkodliwe zw przenikają do P,
*trudnosci rozkładu opakowan (zanieczysz srodow)
Na jakosc opakowan z tworzyw sztucznych wpływa: 1) własc polimeru, 2) subst pomocn [ muszą zapewnic efekt modyfikujący bez pogorszenia innych własc polimeru, muszą być dopuszczone do kontaktu z P( przy zywnosci musza posiadac atest PZH), w proc przetwórczych musza być termicznie i mech stabilne.
POLETYLEN ( PE) - należy do poliolefin, otrzymywany w postaci granulatu przez polmeryzacje etylenu.W zaleznosci od warunków 2 odmiany(rózna m.czast, gest, stopień krystaliczności) : 1) o małej gest (Miękki) LD-PE- otrzymywany met wysokocisnieniową.ZAL :Dobra przezroczystość, duza elastycznosc w niskich temp, obojętność fizjologgiczna, odpornosc na działanie kw i zas, mała przepuszczalnosc pary wodnej, WADY: mała odpornosc na tłuszcze, przepuszczalnosc tlenu, subts zapach, przepuszczalnosc drobnoustroj, mała odpornosc na temp >85stC( nie stos przy P sterylizowanych). ZAST: do folii opakowaniowych łączonych z innymi materiałami np. papierem. 2) o duzej gest (Twardy) HD-PE- otrzym met niskocisnieniową, .ZAL : lepsze włsc mech i chem. WADY:mała przexroczystosci kruchość w niskich temp. ZAST:
do bębnów skrzynek,baniek.
POLIPROPYLEN (PP)- należy do poliolefin otrzymywany rzez polimeryzację propylenu. .ZAL :najnizszy ciezar własc, brak smaku i zapachu, duża wytzrymałosc mech, odpornosc na wys temp, odporne na działanie silnych kw i zasad,soli, olejów i tł. Obojętnosć fizjologiczna, barierowosc dla pary wodnej i dla tlenu, łatwosc przetwórstwa i podatnosc na drukowanie. ZAST:do produkcji opakowan met wytłaczania i wtrysku(foli)
POLISTYREN (PS)- otrzym w wyniku poliemryzacji styrenu.ZAL :twarde, kruche,podatne na zarysowania, przezroczyste,łatwosc barwienia i przetwarzania met wtrysku na opakowania(pudełka butelki),łatwosc kształtowania w folie do wyrobu tacek i kubków. Jeden z najlzejszych, odporny na wodę,alkalia,słabe w, alkohole alifatyczne i estry org. WADY:nieodpornosc na wys temp >80stC. 3 gatunki 1) polistyren S niskoudarowy, K wysokoudarowy(miesz PS z kauczukiem), G wysokoudarowy(styren kauczukowy).. Inny gatunek: polistyren piankowy(styropian) o b.małej gest i stos jako materiał termoizolacyjny ( w szerokim zakresie tem przez drobną granulacje i zwartą strukturę)lub przeciwwstrząsowy(wkładki przeciwstrząsowe).Nie wpływa na smak i zapach i stosuje się go do jednorazowych tacek i kubków. Jest palny.
POLICHLOREK WINYLU (PVC)- - otrzym przez polimeryzacje chlorku winylu w postaci biąłego proszku. .ZAL : bezbarwny, bezwonyy, duza wytrzym mech, odpornosc na działanie wody i wielu subst chem, dobra szczelnosc, łatwosc zgrzewnaia.
WADY: własciw rakotwórcze monomeru, szkdliwe dla srodowiska(wydzielanie się chloru)
ZAST:Do prod folii które w zaleznosc od ilosci plastyfikatorą sa miękkie( igielitowe) lub twarde( winidurowe).
POLIESTRY- Najczęstszy to politerefralan etylenowy (PET) otrzymywany przez polikondensację z kw tereftalowego i glikolu etylenowego. .ZAL : duza wytrzym mech i duza odpornosc chem, mała przenikalnosc gazów, prmieni UV, pary wodnej, wody, zapachów i tł. Przezroczysty obojętny fizjolog, odprony na scieranie i wysokie i niskie temp
WADY:trudnosc zgrzewania
ZAST:do produkcji foliii opakowaniowych ( butelki formowane met rozdmuchu)
POLIAMIDY (PA) - otrzymyw w wyniku polikondensacji kw dikaboskylowych z tiaminami lub kondensacji laktonów. .ZAL :nietoskyczne, przezroczyste, bezzapachowe, odporne na tł. Odporne na niskie i wys temp, nie zawierają dodatków pomoc ZAST:do folii jako opakowania P spoz
REGENEROWANA CELULOZA ( RCF)- węglowodór złozony, naturalny polimer, nie jest tworzywem termopplastyczym. Stos do prod folii celulozowej(celofan,tomofan)
SUBST POMOCNICZE: 1) przeciwutleniacze i stabilizatory cieplne- np. pochodne fenoli i fosforany 2) subst modyfikujące powierzchnie polimeru - dodatki antyblokingowe , poślizgowe, przeciwmgielne, dodatku powodujące przyczepnosc w filiach., dodatku antyelektrostatyczne-antystatyki 3) Plastyfikatory i barwniki-
MET PRODUKCJI OPAK Z TWORZYW SZTUCZ: 1. Odlewanie, 2. wtryskiwanie 3. wytłaxczanie 4. kalandrowanie 5. termoformowanie 5. laminowanie.
Odlewanie-wypełnienie ciekłym tworzywem form lub wylanie jego na podgrzewany przenosnik taśmowy z niekorodującego metalu lub beben obrotowy
Wtryskiwanie- wtryskiwanie pod cis uplastycznionego tworzywa do zamkniętej formy gdzie jest chłodzony i twardnieje. Ograniczenie :pojemnosc opkowania do 0,5dm3 i kształt. Stos w przetwórstwie termoplastów.
Wytłaczanie- do leja zasypowego dodawany jest granulat,łączy się on z subst dodatkowymi, nastepnie jest stopiony i ogrzany .Natsępuje mieszanie za pomoca slimaka i nastepuje ujednorodnienie fiz i temperaturowe.Stopione tworzywo pod wysokim cis dochodzi do dyszy formującej.Nastpenie chłodzenie i ewentualne modyfikacje.
Wytłaczanie z rozdmuchem- wytłaczanie rury o odpowiedniej srednicy do 2czesciowej formy któ®a zamyka się szczelnie i zaciska konce rury.Sprężone powietrze wdmuchiwane jprzez szyjkę powoduje ze rura jest rozdmuchiwana i wypełnia forme.
Kalandrowanie. -Ogrzewane walce przetwarzaja temroplastyczne tworzywa sztuczne na folie o regularnej grubosci. By usunąc z folii pęcherzyki powietrza walce mają rózne predkosci, oprócz ostaniej pary która wygładza. Z kalandrem połączony jest zestaw zasiljaący oraz chłodząco- nawijający zestaw odbierający.
Termoformowanie- folia jest uplastyczniona przez ogrzewanie pozniej kształtowana przez odwzorowanie na formie i chłodzona oraz wycinane jest z niej opakowanie. 3 rodzaje termoformowanie prózniowe, (folia wciśnięta do formy), cisnieniowe( obciśnieta wokół formy), formowanie przy uzyciu matrycy.
Laminowanie- do otrzym filii wielowarstwowych składających się z róznych polimerów, zawierajacyh folie Al., papier, tekturę. Połaczenie wartsw po odpoarownaiu rozpuszczalnika z warstw kleju.
Tworzywa półsynetyczne- otrzymuje się przez modyfikację zw naturlanych np. estryfikacja celulozy, wulkanizacja kauczukum podstawieniu chlorowodoru w kauczuku lub itwardzaniu formaldehydem kazeiny.
Tworzywa pełnosyntetyczne- otrzymywane z monomerów przez polimeryzacje, polikondensacje lub poliaddycję czyli przez POLIREAKCJE. Cząsteczi monomerów musza być nienasycone, mieć nietrwała budowe pierścieniową lub zawierać min 2 gr funkcyjne.Potrzebne sa inicjatory, katalizatory lub emulgatory do zapoczakowanie porc polireakcji i do prawidłowego przebiegu.
POLIMERYZACJA- szybkie tworzenie makroczasteczki z jednakowych monomerów przez rozerwanie podwójnych wiązn. Nie ma przegrupowania atomów monomeru i nie ma P ubocznych wiec wzór makroczasteczki jest wielokrotnoscia wzoru monomeru. Tworzywa polimeryzacyjne: polietylen, polipropylen,,, Pol. : a) blokowa- w masie nie rozcieńczonego monomeru b)w roztworze- reakcja w rozpuszcalnikach. C)w fazie gazowe- działanie wys cis i wys temp na gazowy manomer, d) perełkowa( suspensyjna)- monomer z inicjatorami sa rozproszone w wodzie w postaci kropelek które się nie zlepiają dzieki stos pudru lub koloidu ochronnego, polimeryzacja wewnątrz kropelki, polimer wytraca się jako gruboziarnisty proszek lub szkliste perełki e) emulsyjna- monomer rozproszony w wodzie przez emulgator a inicjator jest oddzielnie ropzuszczony w wdozie, Polimeryzxacja za zew rozproszonego monomeru .Produkt jest zanieczyszczony subst pomocniczymi,Polimer- trwała emulsja.
KOPOLIMERYZACJA- łączenie róznych monomerów( lepsze własc tworzyw). A) statystyczna- monomery przypadkowo ułozone. B) blokowa- mieszanina 2 polimerów. C) szczepiona- mieszanina polimeru z monomerami.
POLIKONDENSACJA- stopniowe powolne łaczenie się 1go lub 2 rodzajów monomerów(min 2 gr funkcyjne) w makroczasteczkę z wydzieleniem prostego zw chem np. H2O, HCl, itp. A) kwasowa- gr karboksylowe reagują z alkoholowymi lub aminowymi i powstaja poliestry i poliamidy. B) aldehydowa- formaldehyd reaguje z frnolami, mocznikiem lub pokrewnymi zw azotowymi i tworząc fenoplasty i aminoplast.
POLIADDYCJA- proc miedzy polimeryzacją a polikondensacją. Stopniowe łaczene się monomerów bez wydzielania P ubocznych ale z przegrupowaniem at w czast.. Np. poliuretany, żywice epoksydowe.
Podział tworzy na podst własc uzytkowych: 1) elastomery- w tmep [plpjowej ulegają duzym odkształceniom elastycznym, do >100% 2) Plastomery- w temp pokoj wydłuzalnosc <100%(własciwe tworzywa sztuczne). a) Termoplasty- przy ogrzewaniu miękną , po ostygnieciu twardnieją. Proc ten może być powtarzalnty wiele razy usieciowane makroczaseteczki nie ulegają zmianie przy ogrzewnaiu i formowaniu.Należa prawie wsyztskie tworz polimeryzacyjne. b)duroplasty- postac plastyczna pod wpływem ogrzewania tylko jeden raz i wtedy sa formowwane.Pozniej twardnieja przez nieodwracalne usieciowania czasteczek( np. aminoplasty i fenoplasty), c) chemoutwardzalne- nieodwracalne utwardzenie po dodaniu zw chem, które reagują z czynnymi gr makroczasteczek i tworzą nieodwracalne usieciowanie np. zywice epoksydowe i poliestry.