Cursul Nr.10

Cursul nr.10

MATERIALE PLASTICE

Se numesc mase plastice materialele produse pe bază de polimeri, capabile de a căpăta la încălzire forma ce li se dă şi de a o păstra după r ăcire. Ele se ca carract cte eriz ize ează   print printrr-o o re rezis zisten tenţă   mecanică mare ma re,, de dens nsititat ate e mi miccă, st stab abililititat ate e ch chim imic ică   înaltă, pr prop opri riet etăţ i termoizolante şi electroizolante etc. Toate aceste avantaje au determinat utilizarea lor în diversele ramuri ale economiei naţ ionale ionale şi ale tehnicii, în viaţ a de toate zilele.

 Aproape toate masele plastice conţ in, în afar ă de polimeri (adesea r ăşini), componenţ i care le confer ă anumite calităţ i; acestea au calitatea de liant . O masă  plastică  este constituită din   materialul  de umplutur ă ( f ăina de lemn, ţ esături, azbest, fibre de sticlă   s.a.), care îi reduc costul şi îi îmbunătăţ esc proprietăţ ile mecanice,   plastifianti   care le sporesc elasticitatea, le reduc fragilitatea,   stabilizatori  (antioxidanţ i, fotostabilizatori), care contribuie la păstrarea proprietăţ ilor maselor plastice în timpul proceselor de prelucrare şi în timpul utilizării, coloranţ i,  care le dau culoarea necesar ă, şi alte substanţ e.

Masele pastice, sunt produse din polimeri termoplastici sau    termoreactivi.  Polimerii termoplastici  (de exemplu polietilena) la înc ălzire devin moi şi în această stare î şi schimbă uşor forma. La r ăcire ele din nou se solidifică şi î şi păstrează forma căpătată. Din polimerii termoplastici pot fi formate prin înc ălzire şi presiune diferite articole care în caz de necesitate pot fi din nou supuse aceluia ş mod de prelucrare. Polimerii termoreactivi  la încălzire devin plastici, apoi î şi pierd plasticitatea devinind nefuzibili şi insolubili, deoarece între macromoleculele lor au loc interac ţ iuni chimice, formându-se o structur ă tridimensional ă ( ca în cazul vulcaniz ării cauciucului). Un astfele de material nu mai poate fi supus prelucr ării a doua oar ă: el a căpătat o structur ă spaţ ială şi şi-a pierdut plasticitatea – proprietate necesar ă pentru acest scop.

 În drumul mereu ascendent al materialelor plastice, osebită importanţă a avut descoperirea f ăcută de Karl ler, în anul 1954, şi anume - amestecul de combinaţ ii no-aluminice şi tetraclorura de titan catalizează merizarea etilenei la presiuni joase. Până la acea dată, polietilena se obţ inea numai prin merizarea radicalică la presiuni de ordinul câtorva mii chiar zeci de mii de atmosfere conducând la asa numita tilenă de presiune înalta şi foarte înaltă sau polietilena ensitate joasă (0,92 g/cm3). Polietilena de densitate joasă se caracterizează prin stenţă termică şi mecanică relativ ute (polietilena moale)

Procedeul Ziegler a revolutionat tehnologia de nere a polietilenei, permiţ â nd obţ inerea industrială a steia la presiuni de numai câteva atmosfere.  Această   polietilenă   este formată   în principal din romolecule liniare. Proprietăţ ile termomecanice ale stui material plastic sunt considerabil îmbunătăţ ite. Polietilena obţ inută   prin procedeul Ziegler este oscută   sub numele de polietilena de mare densitate, 7 g/cm3) sau polietilena dur ă. Pe lângă utilizările clasice omeniul ambalajelor, ea are şi alte întrebuinţări, cum ar  onducte de presiune, izolaţ ii electrice, rezervoare foarte i, ambarcaţ iuni uşoare sau chiar roţ i dinţ ate.

Este foarte asemănătoare cu polietilena. Ea un material solid, gr ăsos la pipăit, de culoare , termoplastic. Ca şi polietilena ea poate fi siderată hidrocarbur ă macromolecular ă saturată. Este un polimer stabil la mediile agresive. Spre sebire de polietilenă, ea devine moale la o peratur ă mai înaltă(160-1700C) şi are o rezistenţă mare.

(- CH2 – CH-)n Cl

e un polimer termoplastic, ale cărui cromoleculele au o structura de tipul “capdă. Ea se obţ ine prin polimerizarea prin icali a clorurii de vinil CH 2=CH Cl După   poziţ ia şi structura sa clorura de ivinil poate fi considerată  un clor-derivat al lietilenei.

Clorura de polivinil este stabilă   la acţiunea ilor  şi a bazelor, are proprietăţi dielectrice bune, zistenţă mecanică mare. Ea de fapt nu arde, dar  escompune uşor la încălzire, eliminând clorura idrogen. Pe bază  de clorur ă  de polivinil se obţin mase tice de două   tipuri:   viniplast , care are o iditate considerabilă, şi   plasticat , care e un erial ceva mai moale. Din viniplast se fabrică ţevi rezistente la iunea agenţilor chimici, piese pentru aparatajul ic, cutii de acumulator şi multe altele.

(- CH2 – CH - )n C6H5

Monomerul acestui polimer este stirenul. Polisterenul are o structur ă  liniar ă. Se obţ ine polimerizarea monomerului în prezenţ a torilor. Spre deosebire de polimerii examinaţ i mai te, polistirenul la încălzire se   depolimerizeaz ă e uşor, adică   se dezintegrează, formând omerul initial.

Unul din dezavantajele polistirenului este rezistenţ a tiv mică la lovire, ceea ce-i reduce domeniile de utilizare. prezent datorită   utilizării cauciucului la sintetizarea merului se obţ ine  polistiren rezistent la lovire. Acest tiren este acum cel mai r ăspândit. O varietate de polimer este  penopolistirenul . El se ne, adaugând în timpul prepar ării materialului a unei anţ e de spumare. Ca rezultat polistirenul capătă o ctur ă   asemănătoare cu o spumă   solidificată   cu pori işi. Penopolistirenul se utilizează  în calitate de material o- şi fonoizolator, la construcţ ii, în tehnica frigorifică, stria mobilei.

Răşina fenolformaldehidică   este o substanţă romolecular ă  care constituie baza maselor plastice. Ea sintetizează   nu prin polimerizare, ci prin   reac ţ ia de ondensare şi după   proprietăţ i nu e termoplastică, ci oreactiv ă. Prin aceste două  particularităţ i se deosebeşte elelalte mase plastice. Răşinele fenolformaldehidice se utilizează, de regulă, păr ţi  componente ale diferitelor materiale artificiale. În ă  de poilimeri care joacă  rolul de lianţ i, în compoziţ ia lor  materiale de umplutur ă, substanţ e de solidificare, ranţ i şi altele. Articolele produse pe bază   de mase tice fenolformaldehidice se caracterizează   printr-o stenţă  mecanică, rezistenţă  termică şi stabilitate mare la unea acizilor, prin proprietăţ i dielectrice bune.

Utilizând în calitate de material de umplutur ă materiale fibroase, de plu bumbacul, se ob ţ in materialele cu fibre. Dacă în calitate de material de umplutur ă se foloseşte ţ esătura de bac, se obţ ine o masă plastică rezistentă   denumită textolit  ( piatra ă). Din ea se execut ă piese deosebit de importante pentru ma şini. Sunt larg cunoscute  materialele plastice cu straturi lemnoase. e obţ in prin prelucrarea furnirului de lemn cu ra şina formaldehidic ă şi presarea lui ulterioar ă. Fiind un material rezistent şi ieftin, se folose şte ustria constructoare de ma şini, în transport, în diverse ramuri ale icii, precum şi pentru fabricarea mobilei. O largă întrebuinţ are î şi găseşte textolitul de sticl ă. El este o plastică la care în calitate de material de umplutur ă serveşte ţ esătura bre de sticlă. Acesta este un material de o rezisten ţă deosebită, are o litate termică sporită, proprietăţ i electroizolante bune.

. Industria de ambalaje este şi va ramâne şi în viitor în principalul consumator de   materiale plastice. Se ează că rata de dezvoltare a ambalajelor din plastic va fi ontinuare în medie de 10% anual în lume, iar pe ţări o oltare propor ţi  onală  cu produsul naţ ional brut. Materialele tice au pătruns adânc în domeniile de utilizare ale sticlei, lor  şi foliilor metalice, extinderea şi perfecţ ionarea melor de ambalaje.

balajele din material plastic se pot obţine următoarele metode: marea sub vid  care constă în încălzirea peliculei sau plăcii de rial plastic până la domeniul de înmuiere, aşezarea pe matriţă şi mutarea cu ajutorul unei depresiuni. Metoda se foloseşte la ecţ ionarea ambalajelor alveolate; rmarea prin suflare pornind de la tuburi, care constă în erea tubului prin extrudare, urmată   de încălzirea acestuia, rea pe matriţă  prin suflare de aer, r ăcire şi eliminarea buteliei ecţ ionate. Este indicat ca instalaţ ia de formare a acestor butelii e amplasată  în secţ ia de imbuteliere şi cuplată  cu instalaţ ia de teliere şi închidere ; area, care se aplică pentru obţ inerea ambalajelor sub formă de i şi la închiderea unui mare număr de ambalaje (tuburi, butelii

cedeele de sudare sunt urmatoarele: osudare f ăr ă adaos de material, care se realizeaz ă cu ajutorul unor cuţ ite ite sau al unui jet de aer cald  ş i se aplică la formarea pungilor plecând de la ubular ă; osudare cu adaos de material sub formă de baghetă, care se realizeaz ă cu

ul aerului cald, acesta având rolul de a topi bagheta de material de adaos; dare folosind curenţ i de înaltă frecvenţă, care produc şi încălzirea locală a aterialului, procedeu aplicabil materialelor plastice cu pierderi dielectrice mari VC) şi nu se aplică foliilor subţ iri; dare cu raze infraro şii care este utilizată pentru materialele cu pierderi electrice mici (polietilena). are folosind ultrasunete, procedeu recent, în care ultrasunetele provoac ă irea materialului plastic şi sudarea sa prin fuziune. Acest procedeu se şte pentru producerea pungilor trigonale pornind de la pelicule de material plastic. Din folia plan ă se obţ ine prin sudarea longitudinal ă o folie tubular ă, tă de umplere  ş i închidere prin presare între f ălcile mandrinei de sudare; ea, care se aplică la formarea ambalajelor din materiale termoplastice folosind i de r ăşină, emulsii de r ăşină, solvenţ i, polimeri dizolvaţ i în monomeri. Pentru e material plastic sunt stabiliţ i adezivii cei mai potriviţ i. Dintre materialele plastice, lipirea se face foarte dificil la polietilen ă, poliamide, clorura de

Pentru confecţ ionarea sacilor din material plastic se ează polietilena şi policlorura de vinil. Pentru sacii de polietilenă tilizează polietilena de presiune înaltă, relativ puţ in cristalizată. Grosimea foliei pentru sacii de polietilenă  este de 0,15-0,25 iar pentru sacii de policlorur ă de vinil 0,20 - 0,30 mm. Sacii de policlorur ă   de vinil se utilizează   la ambalarea itelor produse chimice si higroscopice nealimentare, dar sacii de tilenă   se pot folosi atat la ambalarea produselor chimice şi scopice cât şi la ambalarea produselor alimentare (cereale, inţ e, zahăr). Din folii suflate de polietilenă   de joasă   densitate se ecţ ionează  ambalaje imprimate sau neimprimate, cu pliuri sau pliuri, perforate sau neperforate.

ENSIUNILE AMBALAJELOR DIN FOLIE DE LIETILENĂ DE JOASĂ DENSITATE ului

Dimensiuni, mm

lungime

latime

Valoare nominala Abateri limita

Valoare nominala

grosime folie Abateri

Valoare nominala

Abateri limita

0,025-0,080

±0,01

0,081-0,100

±0,015

limita 200-500

±10

150-500

±10

250-700

±10

maximum 600

±10

501-1000

±15

401-700

±10

1001-1800

±20

701-1000

±15

700-1000

±15

minimum 600

±10

0,101-0,120

± 0,020

1001-1500

±20

701-1000

±15

0,121-0,150

± 0,030

1501-2000

±25

1001-2500

±20

0,151-0,250

±0,040

tru confecţ ionarea acestor tipuri de ambalaje intereseaz ă urmatoarele riale plastice termosudabile : tru lichidele alimentare destinate conserv ării de durată se utilizeaz ă lorura de vinil sau materiale complexe pe baz ă de policlorur ă de vinil ru vin, ulei etc,) tru lichidele alimentare destinate conserv ării pe o durată scurtă le pasteurizat) se utilizeaz ă polietilena sau polipropilena. Buteliile din tilenă de înaltă presiune se confec ţ ionează prin extrudare-suflare. eratura înaltă de extrudare şi de insuflare a aerului permite ob ţ inerea telii cu suprafa ţă interioar ă aseptică (utilizată la îmbutelierea uleiului şi telui). Buteliile din polietilen ă de joasă presiune se folosesc pentru telierea laptelui pasteurizat. Buteliile şi flacoanele din materiale ice se pot închide folosind capsule metalice de rupere, capsule tip nă, buşoane din material plastic. Dup ă umplere, materialul plastic din ul gâtului buteliei este înmuiat prin trecerea printr-un tunel cu radia ţ ii oşii; urmează presarea gâtului între dou ă lamele când are loc sudarea

Tuburile deformabiie numite si tuburi suple sunt ambalaje cu une transversala circulara care se aplatizeaza spre fund; sunt zute cu un orificiu de golire cu capac filetat sau alt dispozitiv de dere si utilizate pentru produse vascoase, fluide etc., care se ueaza prin presarea usoara a corpului tubului. Tuburile deformabile au avantajul ca pot fi umplute complet cu produs , datorita sistemului de inchidere, este perfect izolat fata de aer si e la zero posibilitatea de contaminare microbiologica. Fiind opace, ele dica producerea modificarilor de origine fotochimica in produsul lat, modificari datorate razelor ultraviolete. Tuburile deformabile se pot utiliza pentru ambalarea mustarului, nezei, laptelui concentrat, cremei de ansoa, piureurilor, pastei de te etc. Pentru confectionarea lor se utilizeaza polietilena de inalta presiune. oate colora sau se pot efectua lucrari grafice in mai multe culori; o re exterioara asigura etanseitate, da stralucire exteriorului tubului si jeaza culorile imprimarilor grafice.

cestea se utilizează   la ambalarea produselor  ipăstoase: produse lactate (iaurt, creme, branză spătă, îngheţ ata etc.), semipreparate (maioneza), eluri. Se confecţ ionează prin termoformare plecând de la folii use din polistiren (pentru produsele lactate se utilizează tiren „şoc", necolorat sau colorat în masă) sau din lorura de vinil utilizată pentru semipreparate. Aceste ambalaje se închid folosind capsule de aluminiu, a la cald cu folie de aluminiu sau cu materiale plexe pe bază   de aluminiu, un disc de carton heţ ata), capace din acelaşi material.

Pentru confecţ ionarea bidoanelor din material plastic inate transportului produselor alimentare se folose şte tilena, în ţările europene se folosesc bidoane din erial plastic având capacităţ i de 5, 10, 20, 30 si 40 litri. stea se folosesc pentru transportul laptelui şi produselor  te (smântâna, branza proaspătă, îngheţ ata, frişca etc.).  În Franţ a, Belgia si Luxemburg se utilizează, de a ani, butoaie pentru bere confec ţ ionate din polietilenă naltă   densitate, având capacităţ i de 40, 50 si 60 litri. stea sunt cilindrice în Franţ a, iar în Belgia şi Luxemburg formate dintr-o parte sferică   (în care se introduce a) protejată  la exterior de două  semicochilii care dau a tradiţ ională a butoaielor de bere.