Kard és Társai Kft. termékkínálata...Műanyagipari Mérnökök Egyesülete (SPE) – 2016 Az egyesület immár 21 éve szolgálja a magyarországi műanyaipari mérnököket,

2. évfolyam 6. szám, 2016. június

Kard és Társai Kft. termékkínálata

1124 Budapest, Vércse köz 2/a., Telefon: 1-2247610, fax: 1-2247612

Raktár: 2092 Budakeszi, Fűzfa utca 6., Telefon: 23-452753, fax: 23-457753

www.kardco.hu

Műszaki műanyagokØ PA 6, 66 töltetlen, üvegszál erősítéses, lángállósított és színezett is

Ø POM töltetlen kopolimerek, MFI 9, 14, 27, üvegszál töltéssel is, speciális ütésállósított,

antisztatizált és javított kopásállóságú típusok

Ø PBT töltetlen és üvegszál erősítésű típusok

Ø PC natúr, színezett és erősített változatban, UV stabil kivitelben is

Ø ABS normál és transzparens

Ø PC/ABS blendek, galvanizálható típusok

Ø TPE anyagok széles választéka, SBS, SEBS, TP-V, TPO

TömegműanyagokØ PP homo- és kopolimerek, off grade is

Ø PE: HDPE, LDPE, off grade is

Prégelőfóliák a CFC-Internationaltól:dátumozáshoz, termékjelöléshez, dekoráláshoz,

méretre vágva, házhoz szállítva

Vegyi segédanyagok a Buchem Chemietőlcsigatisztítók, szerszámtisztítók, karbantartó és

korrózióvédő sprayek, formaleválasztók

Hibajelző-készülékek forgalmazásaHRM – szerszám forrócsatorna elakadás detektáló rendszer

NMM – fröccsgép dűzni ellenőrző rendszer

A készülékek részletes működését tekintse meg honlapunkon.

Ha alapanyagot keres

forduljon hozzánk,

számíthat gyors, szakszerű segítségünkre!

Dunastyr Zrt. 1023 Budapest, Árpád fejedelem útja 26-28.

Műanyagipari MérnökökEgyesülete (SPE) – 2016Az egyesület immár 21 éve szolgálja a magyarországi műanyaiparimérnököket, egyedülálló módon nem a cégeket, hanem a mérnökökettömörítve egy egyesületbe. Ahogyan azt a 2016. május 6-i közgyűlé-sen is kiemelte dr. Kovács József Gábor az SPE jelenlegi elnöke, azegyesület egy olyan baráti kötelékeken alapuló szakmai szervezetetkíván működtetni itthon, ami a tagoknak nemzetközi és hazai elő-nyöket, kedvezményeket és szakmai programokat kínál. A magyarszervezet az SPE Central Europe divíziójaként kiemelkedő kedvez-ményeket tudott már a kezdetektől elérni, köszönhetően az alapítóelnök Seida Péter és dr. Klaus Dieter Johnke (SPE Central Europe)megállapodásának. Az amerikai központba történő csatlakozással arendes tagdíj 144 USD (~40 000 Ft), az ifjúsági tagdíj (35 év alatt)99 USD (~28 000 Ft), amíg a hallgatói tagdíj: 31 USD (~9000 Ft).Ehhez képest a magyarországi szervezet esetében a rendes tagdíj10 000 Ft, míg nyugdíjasok, diákok, tartósan távollévők (GYES,GYED) esetében 5000 Ft, ugyanazokat a feltételeket és kedvezménye-ket biztosítva, mint a központi szervezet esetében, kiegészítve a hazaiprogramokon való kedvezményes részvétellel.

Idén a közgyűlést követő szombati napon – már hagyományosnakmondható – szakmai kirándulást szervezett az egyesület, ez alkalom-mal a Plastimat Magyarország Kft. esztergomi telephelyére. A láto-gatók kedvéért a gyár szombaton is megnyitotta kapuit és gyártásközben is megmutatta a termelést, különleges technológiáit, egy ér-dekes cégbemutató előadást követve, amit Mészáros Balázs ügyvezetőigazgató tolmácsolásában hallgathattak meg a résztvevők. A szakmaiprogramot közös ebéd, majd Szentendrei séta, végül egy borkóstolóvalegybekötött kishajózás követte.

A társaság baráti mivoltát az is jellemzi, hogy 2016. május 22-énteniszkupát szervezett tagjainak az egyesület. Természetesen az évsorán számos szakmai programot, diplomadíj pályázatot és érdekeskülföldi, valamint hazai előadást látogathattak a tagok. Még több in-formáció érhető el a szervezet facebook oldalán (www.facebook.com/spehungary), vagy az elnöknél a [email protected] címen.

Szerkesztőségi cikk

2. évfolyam 6. szám, 2016. június Polimerek 153

PolimerekA MAGYAR MŰANYAGIPARI SZÖVETSÉG

és a magyarországi műanyag-, gumi- éskompozitiparban tevékenykedő vállalatok ésintézmények havi tudományos-, műszaki- és

marketing folyóirata

Kiadó: MMSZ LAPKIADÓ KFT.(Felelős vezető: Farkass Gábor ügyv. ig.)

1119 Budapest, Fehérvári út 83.Telefon/fax: 36-1-363-9083

E-mail: [email protected]

A szerkesztőbizottság elnöke: Dr. Bárány Tamás

BME GPK Polimertechnika Tanszék

Főszerkesztő: Balázs IldikóTelefon: 36-30-535-3366

E-mail: [email protected]

Szerkesztőbizottság tagjai:Dr. Czél György

Hajdárné Molnár ElviraDr. Kalácska Gábor

Kasza LajosDr. Kéki Sándor

Dr. Kovács József GáborDr. Lukács Pál

Dr. Marossy KálmánDr. Menyhárd Alfréd

Mészáros ZoltánDr. Mezey Zoltán

Nagy MiklósDr. Nagy Tibor

Dr. Palotás LászlóPintér DávidRápolti ZsoltSzabó LászlóTóth Csaba

Varga TamásVincze Albert

Készült a POSSUM KFT. gondozásában.Felelős vezető: Várnagy LászlóMegjelenik havonta 1000 példányban

Polimerek 2(6) 153–184 (2016)HU ISSN 2415-9492

A szerkesztőség a beérkező kéziratokat szakma-ilag és nyelvileg lektorálja, fenntartja magának ajogot, hogy azokat esetenként tömörített formá-ban adja közre, továbbá a szerzők által képviseltállásponttal nem feltétlenül ért egyet.A cikkek utánnyomása, sokszorosítása és adat-rendszerekben történő megjelenítése csak a kia-dó engedélyével lehetséges, amelyeket szabadal-mi vagy más védettségre való tekintet nélküladunk közre.A folyóirat a kiadótól rendelhető meg, egyespéldányok is megvásárolhatók.

A szakmai nap résztvevőiKovács József Gábor

1

Polimerek

A Magyar Műanyagipari Szövetség a PEMÜ Zrt.-nél tartotta XXX. Közgyűlését . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157

Közeledik a K 2016 kiállítás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158A világ legnagyobb műanyagipari kiállításának tájékoztatása már hónapok óta folyik és ez a folyamat a finisbe ért. 2016.május 25-én a BD–EXPO Kft. tartott sajtótájékoztatót a 3 évvel ezelőtti kiállítás eredményeiről és a 2016. évi kiállítás in-formációiról. Thomas Franken K-igazgatóhelyettes és dr. Reiner Büsche, BASF innvációs igazgatója, a K 2016 kiállító ta-nácsának elnök-helyettese tartott előadást a rendezvényen.

12 millió eurós fejlesztéssel bővült a makói ContiTech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160Történetének egyik legnagyobb fejlesztését hajtotta végre a Continental csoport makói egysége, 30%-os kapacitásbővítést,9000 m2-es raktár- és csarnoképítéssel valósítottak meg Makón. A beruházás összértéke közel 12 millió euró.

Bruncsics Benjámin; Sápi Zsombor; Székely Béla: Kompozit elemek gyártása az Amber One elektromos sportautó számára . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161

Az Amber One projekt célja egy elektromos sportautó prototípusának megtervezése és legyártása. A fejlesztési fázis részevolt a szerszámtervezés és a gyártási dokumentáció elkészítése, amelyet a kompozit elemek gyártása, az azt követő utó-munkálatok elvégzése és a jármű összeszerelése követett.

Technológiai fejlesztések a polimer haboknál . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166A polimer habosítás nem új technológia, viszont különböző okok (a költségcsökkentéstől a teljesítmény és folyamat javításig)miatt egyre szélesebb körben használják.

Halász István Zoltán; Hajdu Sándor Mihály; Bárány Tamás; Karger-Kocsis József: Újfajta nanoerősítőanyagokkal töltött elasztomer-mátrixú nanokompozitok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170

A nanokompozitok területén egy ígéretes módszer az erősítőanyag eloszlatására annak egy oligomerrel történő elkeverése,majd az oligomer in-situ polimerizálása. Ezt az ötletet térhálós elasztomerekre adaptálva létrehozható olyan oligomer-nanoerősítőanyag keverék, amelyet a gumikeverékbe juttatva az erősítőanyag szilárdsági tulajdonságokra gyakorolt egyéb-ként is pozitív hatása javítható. Ezen felül, megfelelően magas hőmérséklet esetén, amennyiben a polimerizációt nem idéz-zük elő, az oligomer nagyon kis ömledék viszkozitásából kifolyólag, a gumi nyerskeverék viszkozitása is csökkenthető, amel-lett, hogy a végtermékben maga is erősítő szerepet tud játszani.

A piac „roll-over”-re számít . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175

Energia megtakarítás KRELUS infravörös fűtőelemekkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176Már több mint 40 éve számít a KRELUS az infravörös (IR) fűtőelemek specialistájának. Az innovatív technológián alapuló,speciális, nagy teljesítményű fűtőelemekkel a KRELUS standard és egyedi fűtési megoldásokat kínál partnerei számára.

Molnár János; Sepsi Örs; Ujhelyi Ferenc; Menyhárd Alfréd: Az izotaktikus polipropilén optikai tulajdonságait befolyásolószerkezeti tényezők meghatározása és modellezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177

Az izotaktikus polipropilén (iPP) napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő tömegműanyaga, felhasználási területe igendinamikusan növekszik. Jelen munkánkban azokat a szerkezeti tényezőket mutatjuk be, melyek kulcsfontosságú szerepetjátszanak az iPP optikai tulajdonságainak szempontjából. Elsősorban a homályosságot befolyásoló tényezőket igyekeztünkfelderíteni, így a polimer minták tulajdonságait különböző optikai módszerekkel, mint a polarizációs optikai mikroszkópia,szórás iránykarakterisztika, valamint spektrofotometria módszerével tanulmányoztuk. Olyan szerkezeti modellt hoztunklétre, amely alkalmas lehet az optikai tulajdonságok becslésére a kristályos szerkezet paramétereinek ismeretében. Az ered-mények jól mutatják, hogy a létrehozott szerkezeti modell szórás térképe megegyezik az iPP kísérleti szórástérképével,illetve a becsült homályosság is jó összhangban van a kísérleti eredményekkel, bár számszerűleg különbözik azoktól. Ennekoka, hogy a kristályos szerkezet mennyiségi leírása még nem pontos, így a modell is csak közelítő eredményeket szolgáltat.

Digitális Prototípus Fórum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182A 25 éves VARINEX Informatikai Zrt. 2016. május 12-én megrendezett Digitális Prototípus Fórumának fókuszában acélgép- és terméktervezői megoldások mellett a tervezés jövője állt.

PVC reciklálás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183

Tartalom

154 Polimerek 2. évfolyam 6. szám, 2016. június

Polymers

The Hungarian Plastics Association organized its 30th general assembly with the PEMÜ Zrt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157

Exhibition K 2016 coming soon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158The promotion of the largest exhibition of the plastics industry has been going on for months and comes to end soon. BD–EXPO Kft. organized press conference about the results of the exhibition 3 years ago and provided general information ofthe show 2016 on 25 May 2016. Deputy K-director Thomas Franken and innovation director of BASF and deputy chairmanof the board of exhibitors K 2016 Dr. Reiner Büsche read lectures during the event.

12 million EUR development with ContiTech in Makó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160The Continental group performed one of the largest investments in its history resulting in a capacity increase of 30% dueto the warehouse and plant construction on 9,000 sq. m in its unit in Makó. Total value of the investment makes about12 million EUR.

Bruncsics, Benjámin; Sápi, Zsombor; Székely, Béla: Manufacturing of composite elements for the Amber One electric sports car . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161

The Amber One project is aimed at designing and manufacturing the prototype of an electric sports car. The design of toolsand development of manufacturing documentation were parts of the development stage, followed by the manufacturing ofcomposite parts, their finishing and the assembly of the vehicle.

Technological developments with polymer foams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166Polymer foaming is not a new technology but range of its application areas is continuously widening for different reasonsfrom cost decrease until performance and process improvement.

Halász, István Zoltán; Hajdu, Sándor Mihály; Bárány, Tamás; Karger-Kocsis, József: Nanocomposites with novel reinforcing nanofillers in elastomer matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170

A promising novel method for dispersing nanofillers in composites is to blend a suitable oligomer with the reinforcing nano-material and in-situ polymerize it to form the matrix polymer. This idea can be adapted for rubbers: different masterbatchescomposed of cyclic butylene terephthalate (CBT) and nanofillers can be produced via powder mixing and then introducedin rubber mixes. This method can enhance the reinforcing effect of the nanofiller and can also decrease the viscosity of therubber raw mixture. When incorporating the CBT/nanofiller masterbatch above the melting temperature of CBT, this latterbecomes a further reinforcing phase in the rubber matrix upon cooling while causing its crystallization.

Market expects „roll-over” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175

Energy saving with KRELUS IR-heaters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176For more than 40 years, KRELUS has been specialist for infrared-heaters. With the emphasis on the special high-perfor-mance IR-heaters based on an innovative technology, KRELUS customers have a competent partner for both standard andcustom made heating solutions.

Molnár, János; Sepsi, Örs; Ujhelyi, Ferenc; Menyhárd, Alfréd: Determination and modelling structural factors influencingoptical properties of isotactic polypropylene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177

Isotactic polypropylene (iPP) is one of mass plastics developing most dynamically and having ever widening applicationareas. In this study, we describe structural factors playing key role in optical properties of iPP. First of all, we wanted to dis-close factors affecting opacity, therefore, we tested properties of polymer samples with different optical methods such as po-larization optical microscopy, directivity pattern of reflection and spectrophotometry. We have developed a structural modelthat may allow to estimate optical properties when parameters of crystal structure are known. The results reveal that re-flection pattern of the developed structural model matches the test reflection pattern of iPP and the estimated opacity is ingood harmony with the test results, even if the figures differ. The reason of it is that the quantitative description of thecrystal structure is not precise yet, therefore, the model supplies approximative results only.

Digital Prototype Forum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182Special machine and product design solutions as well as future of design were in focus of the Digital Prototype Forum, or-ganized by the 25-year-old VARINEX Informatikai Zrt. on 12 May 2016.

PVC recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183

Contents


Polymere

Der Verband der Ungarischen Kunststoffindustrie veranstaltete seine 30. Mitgliedersammlung bei PEMÜ Zrt. . . . . . . . . .157

Ausstellung K 2016 nähert sich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158Die Promotion der größten Ausstellung der Kunststoffindustrie der Welt ist seit Monaten im Gange und ist nun im Finish.Die BD–EXPO Kft. hielte eine Pressekonferenz über die Ergebnisse der Ausstellung vor 3 Jahren und über die Informationender Ausstellung 2016 am 25. Mai 2016 ab. Der stellvertretende Direktor von K 2016 Thomas Franken und der Innovati-onsdirektor von BASF und gleichzeitig der stellvertretende Vorsitzende des Ausstellerrates von K 2016 Dr. Reiner Büschetrugen im Rahmen der Veranstaltung vor.

12-Millionen-EUR-Investition bei ContiTech in Makó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160Die Continental Gruppe verwirklichte eine der größten Entwicklungen ihrer Geschichte, wobei eine Kapazitätserweiterungvon 30% durch den Bau eines Lagers und einer Halle auf 9000 m2 in Makó erfolgte. Der Gesamtbetrag der Investitionmachte etwa 12 Millio nen EUR aus.

Bruncsics, Benjámin; Sápi, Zsombor; Székely, Béla: Fertigung von Verbundmaterialelementen für den elektrischen Sportwagen Amber One . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161

Das Ziel des Projekts Amber One war den Prototyp von einem elektrischen Sportauto zu entwickeln und herzustellen. Zuder Entwicklungsphase gehörten das Design der Formen und die Zusammenstellung der Fertigungsunterlagen – gefolgtdurch die Produktion der Kompositelemente, die Nachbearbeitung und den Zusammenbau des Fahrzeugs.

Technologische Entwicklungen bei Polymerschäumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166Das Kunststoffschäumen ist keine neue Technologie, dies wird aber aus verschiedenen Gründen (von Kostenverminderungbis zur Verbesserung der Leistung und des Prozesses) weitgehend angewendet.

Halász, István Zoltán; Hajdu, Sándor Mihály; Bárány, Tamás; Karger-Kocsis, József: Nanoverbundmaterialien mit Nanoverstärkern in Elastomer-Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170

Eine neue Methode wurde erprobt um verschiedene Nanofüllstoffe in Gummimischungen zu dispergieren. Zuerst wurdeein aus zyklischem Butylenterephthalat Oligomer (CBT) und verschiedenen Nanofüllstoffen bestehendes Masterbatch durchPulvermisch-Verfahren hergestellt und der Kautschukmischung – unter- und oberhalb der Schmelztemperatur des CBT –zudosiert. Auf diese Weise wurde die Dispersion der Nanofüllstoffe deutlich verbessert. Des Weiteren hat CBT dazu bei-getragen, dass die Viskosität der Rohmischung deutlich reduziert wurde und die rekristallisierte CBT-Phase gleichzeitigfür weitere Verstärkung sorgte.

„Roll-Over” wird auf dem Markt erwartet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175

Energie Sparen mit KRELUS IR-Strahlern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176Seit mehr als 40 Jahren hat KRELUS Infrarot-Strahler für die Industrie im Programm. Durch die Fokussierung auf spezielle,leistungsfähige Geräte mit einer innovativen Technologie finden Kunden heute kompetente Ansprechpartner bei KRELUSfür maßgeschneiderte und Standard-Anwendungen von Erwärmungslösungen.

Molnár, János; Sepsi, Örs; Ujhelyi, Ferenc; Menyhárd, Alfréd: Bestimmung und Modellierung von Konstruktionsfaktoren,die die optischen Eigenschaften des isotaktischen Polypropylens beeinflussen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177

Das isotaktische Polypropylen (iPP) ist einer der sich am dynamischsten entwickelnden Massenkunststoffe, deren Anwen-dungsbereiche sich schnell erweitern. In dieser Arbeit stellen wir diejenigen Strukturelemente vor, die hinsichtlich der op-tischen Eigenschaften von iPP eine Schlüsselrolle spielen. In erster Linie bemühten wir uns, die Opazität beeinflussendenFaktoren zu definieren, wobei wir die Eigenschaften der Polymermuster mit unterschiedlichen optischen Methoden wiepolarisationsoptische Mikroskopie, Richtcharakteristik der Reflexion sowie Spektrophotometrie testeten. Ein Strukturmodellwurde aufgebaut, das zur Schätzung der optischen Eigenschaften in Kenntnis der Parameter der Kristallstruktur kann ge-eignet sein. Die Ergebnisse zeigen gut, dass das Reflexionsbild des erstellten Modells mit dem Versuchsreflexionsbild voniPP übereinstimmt und auch die geschätzte Opazität in gutem Einklang mit den Versuchsergebnissen steht, obwohl sie da-von zahlmäßig abweicht. Der Grund dafür liegt darin, dass die quantitative Beschreibung der Kristallstruktur noch nichtgenau ist, so liefert auch das Modell nur annähernde Ergebnisse.

Digitales Prototyp-Forum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182Einzelmaschinen- und Produktentwurfslösungen sowie die Zukunft des Entwerfens waren im Zentrum des Digitalen Pro-totyp-Forums, das durch die 25-jährige VARINEX Informatikai Zrt. am 12. Mai 2016 veranstaltet wurde.

Verwertung von PVC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183

Inhalt


2016. május 19-én Solymáron, a PEMÜ ZRT.-nél tartotta köz-gyűlését az MMSZ. A jelenlévők 39 céget képviseltek, így arésztvevők a tagság 66%-át jelenítették meg. A napirendi pon-tok elfogadását követően Hajdárné Molnár Elvira elnökasz-szony megtartotta az MMSZ Elnökségi beszámolóját a 2015-ös évről.

A MAGYAR MŰANYAGIPARI SZÖVETSÉG szakmai tevékenysé-gét a három munkabizottsága által meghatározott célok alap-ján végezte. A kapcsolatépítő rendezvények már hagyomány-nyá vált keretében 2015-ben a GRABOPLAST-nál tartották aKözgyűlést 33 tagvállalat részvételével. A MERCEDES BENZ au-tógyár látogatásán 29 tagvállalattól 60 fő vehetett részt. AzMTA-n megtartott „Ember alkotta anyag – a XXI. századanyaga című konferenciasorozat ismét nagy érdeklődést kel-tett, a megjelent közel 400 fő 90%-a középiskolás és egyete-mista diák volt. A 2015-ös MŰANYAGIPARI INNOVÁCIÓS DÍJ-atdr. Macskási Levente kapta. A Szövetség részt vett a HIPA már-ciusi JÁRMŰIPARI KONFERENCIÁ-ján, amelynek kerekasztal be-szélgetésén elnökasszony volt az egyik vitavezető. 2015-benaz MMSZ elindította a POLIMEREK című szakmai folyóiratot,amely 1000 példányban készül, és már az interneten is olvas-ható. Tovább folytatódott a POLIMARKER néven futó oktatásiprojekt, amellyel több középiskolában részletesen ismerked-hettek meg a diákok. A külgazdasági kapcsolatok erősítésére12 tagvállalat részvételével 192 m2-en mutatkozott be az MMSZMilánóban a PLAST’15 kiállításon a NEMZETI KEREKEDŐHÁZszámottevő támogatásával. A HIPA segítségével 8 vállalat ré-széről 17 fő részére biztosítottunk LEAN képzést az elmúlt év-ben. Az MMSZ iroda a PLASTICSEUROPE-pal továbbra is inten-zív kapcsolatot tart, hasznos információkhoz jutunk általuk,ők is képet kapnak a magyar műanyagipar állapotáról.

Dr. Kucsma János, a FB elnök előterjesztése alapján meg-történt a vezető tisztségviselők megválasztása, így az MMSZúj elnöksége a követezőképpen alakul:

Elnök: Hajdárné Molnár ElviraAlelnökök: dr. Demjén Zoltán, Holló László, Gera SándorElnökségi tagok: dr. Czigány Tibor, Tóth Csaba, Mészáros

Zoltán.Az Iroda munkájáról Farkass Gábor igazgató számolt be,

néhány sarokszámmal és ábrával bemutatva a magyar mű-anyagipar 2015-ös évét. Ezután a PLASTICSEUROPE új, a kör-

forgásos gazdaságról szóló, „Műanyagok ismeretlen hétköz-napjai” című info-grafikáját tekintették meg a résztvevők, eza kiadvány rövidesen az MMSZ honlapján is olvasható lesz(www.huplast.hu).

A közgyűlés valamennyi elő- és felterjesztést egyhangúlagtámogatta, azaz elfogadta a MAGYAR MŰANYAGIPARI SZÖVETSÉGtavalyi évi munkáját és 2016. évre vonatkozó munkatervét.

Az MMSZ Közgyűlést követően rövid ismertető hangzottel a PEMÜ ZRT-ről, amelyet gyárlátogatás követett. PEMÜMŰANYAGIPARI ZRT. 1959-ben alapított magyar tulajdonú vál-lalkozás, amely alapításától kezdve műanyag-feldolgozássalfoglalkozik. Stratégiájának évtizedek óta meghatározó eleme,hogy több műanyag-feldolgozási technológiát működtet. Ki-emelten fröccsöntéssel, poliuretán-habosítással, extrudálássalés speciális műanyag feldolgozási technológiákkal foglalkozik,biztosítva ezáltal a sokszínű, alternatív és komplex gyártási le-hetőségeket.

A PEMÜ ZRT. 75%-ban beszállítói tevékenységet folytat,autó-i, bútor-, háztartásipari termékeket gyártó multinacio-nális vállalatok számára. Beszállítói tevékenységét a hosszú tá-vú együttműködések jellemzik, emellett minőségügyi rend-szere „A legjobb Kaizen tevékenységet folytató partner” jutal-mat is kiérdemelte. Törekszik arra, hogy tevékenysége ne agyártási tevékenységre korlátozódjon, hanem a vevők igényei-nek megfelelően együttműködjön a termékek, technológiákfejlesztésében, beleértve a gyártószerszámok tervezését és fej-lesztését. A PEMÜ fenntartva több évtizedes gyakorlatát 25%-ban napjainkban is saját termékeket gyárt, hazai és nemzet-közi piacokra.

A kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenység évtizedekóta beépült a cég tevékenységébe, mind a hazai, mind pedigEurópai Uniós pályázatokon keresztül valósultak meg kiemeltfejlesztési projektek: 14 hazai és nemzetközi projektben össze-sen 214 partner részvételével.

A PEMÜ ZRT. elkötelezett a dolgozók képzésében, beleért-ve a csökkentett munkaképességű, a pályakezdő, illetve ala-csony képzettséggel (8 általános) rendelkező munkavállalókat.A hosszú távra jól képzett szakemberek biztosítása érdekébenpedig évek óta fejleszti a szakmunkás képzés gyakorlati okta-tását a cégnél, és lehetőséget biztosít a végzett szakmunkásokfoglalkoztatására. A PEMÜ ZRT. 100% tulajdonú, akkreditáltképző intézettel rendelkezik, a TANPLAST FELNŐTTKÉPZŐ KFT.-vel, melyet 2011-ben hozott létre annak érdekében, hogy sajátdolgozóit képezze az új projektek követelményeinek megfelelőszakmai színvonal biztosítása érdekében. A PEST MEGYEI ésÉRD MEGYEI JOGÚ VÁROSI KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA 2015.évben kiváló gyakorlati képzőhely díjat adományozott a PE-MÜ MŰANYAGIPARI ZRT.-nek a szakmunkás képzésben folyta-tott tevékenységéért. A PEMÜ az elmúlt három évben 51%-kal növelte árbevételét és ennek hatására jelentősen nőtt a fog-lalkoztatott létszám is.

Hírek


A Magyar Műanyagipari Szövetség a PEMÜ Zrt.-nél tartotta XXX. Közgyűlését

A két előadótól az utolsó, 2013-as kiállításról és az októberbensorra kerülő K 2016 kiállításról hallhattunk információkat.

2013. évben 3220 kiállító képviseltette magát a világ legna-gyobb szakmai kiállításán, földrészenként az alábbi bontásban:

Európából 2296Észak-Amerikából 132Közép- és Dél-Amerikából 15Afrikából 4Ázsiából 766Ausztrália és Óceániából 7

cég képviselteti magát.Dr. Rainer Büsche (BASF): a K 2013-ban mintegy 218 000

szakmai látogató volt kíváncsi a kiállításra, 41% Németország-ból, az 59% külföldi látogatók aránya a következőképpen ala-kult:

Észak-Amerika 6%Európa 56%Ázsia 23%Afrika 5%Közép- és Dél-Amerika 8%Ausztrália és Óceánia 2%

Az idei, K 2016 kiállításon „Plastics shape the futer” címűbemutatóra kerül sor az alábbi témákban:• Egészség és táplálkozás,• Életminőség,• Kommunikáció és világméretű hálózatok,• Energia-hatékonyság és klímavédelem,• Biztonság és közlekedés és sok egyéb területen is.

A „Science Campus”-nak, azaz a kutatás- és oktatás fóru-mának négy kiemelt témaköre:• Az információ motorja a világméretű változás, kiemelten

az erőforrások hatékony felhasználása,• Műanyagipar 4.0,• Új szerkezeti anyagok,• Súlycsökkenés.

A 2016-os vásárra a sokszínűség, áttekinthetőség lesz jel-lemző, 19 csarnokban kerül megrendezésre a kiállítás. A főkínálati csoportok:• Gépek és felszerelések területén világpremierek lesznek lát-

hatók,• Alap és segédanyagok, a jövő szerkezeti anyagai,


Közeledik a K 2016 kiállítás

A világ legnagyobb műanyagipari kiállításának tájékoztatása már hónapok óta folyikés ez a folyamat a finisbe ért. 2016. május 25-én a BD–EXPO Kft. tartott sajtótájékoztatóta 3 évvel ezelőtti kiállítás eredményeiről és a 2016. évi kiállítás információiról. ThomasFranken K-igazgatóhelyettes és dr. Reiner Büsche, BASF innvációs igazgatója, a K 2016 ki-állító tanácsának elnök-helyettese tartott előadást a rendezvényen.

Fóliafúvógép a K 2013 kiállításon

Érdeklődők a K 2013 kiállításon

K 2016


• Félgyártmányok, műszaki alkatrészek, szálerősítésű mű-anyag termékek növekedési pályán,

• Kaucsuk rendkívül innovatív alapanyag.

A kiállítás során három különbemutatóra is sor kerül,„3D fab + print” címmel, ahol a legkorszerűbb technoló-

giák, jövőképek, legjobb gyakorlat bemutatását tekinthetikmeg a látogatók.

„Design Chain Conferencia” bemutatón az innováció atervezési láncban címmel gyakorlati bepillantást kaphatnakaz érdeklődők.

„Bioplastic Business Breakfast” címmel tájékozódásra, ta-pasztalatcserére és vitára nyílik lehetősége mindenkinek a bio -műanyagok jövőbeni szerepéről és a piaci lehetőségekről.

Természetesen az okos szolgáltatások is ott lesznek a kiál-lításon,

• K-online.com,• Facebook,• Linkedln,• Twitter,• Xing,• Youtube formájában.A sajtótájékoztatón a világ műanyag- és gumi termeléséről

is kaptunk tájékoztatást.Míg 2004-ben 225 millió tonna alapanyagot termelt az

ipar ág, addig ez a szám 2015-ben 322 tonnára növekedett.2014-ben a világon 29 millió tonna gumit gyártottak ösz-

szesen, melyből szintetikus kaucsuk 17 millió tonna, termé-szetes kaucsuk pedig 12 millió tonna volt.

A műanyag szerkezeti anyagok legnagyobb gyártója Kína28%, őt a NAFTA követi 19%-kal, harmadik helyen Európa18%, egyéb Ázsia pedig 17%-kal a negyedik a világon.

A legnagyobb műanyag- és gumiipari gépgyártó Kína(33,4%), őt követi Németország (20,5%), majd Olaszország(7,8%) és USA (7,1%).

A világpiaci kivitelban a sorrend: Németország (24%), Kí-na (13%), Olaszország (9%), Japán (9%), USA (6%).

A kereslet megoszlása ágazatok szerint a következő: • Mezőgazdaság 3,4%,• Villamos ipar- és elektronika 5,7%,• Autóipar 8,6%,• Építőipar és gyártás 20,1%,• Csomagolás 39,5%,• Egyéb 22,7%.Kiemelt téma még a K 2016 kiállításon a palagáz-forrada-

lom, ami megváltoztatja a műanyagipari szokásokat, hiszenaz USA-ban 2017-től várhatóan új földgáz-alapú poliolefin-gyártókapacitást helyeznek üzembe.

Egy nap a „Műanyagok és a környezet”-ről fog szólni a ki-állításon, hiszen a környezetvédelem területén van hova fej-lődni.

A „lerakási tilalmat” kihirdető európai országokban az új-rahasznosítás aránya kiugróan magas: miközben ezek az ál-lamok – Svájc, Ausztria, Hollandia, Németország, Svédország,Luxemburg, Dánia, Belgium és Norvégia – a műanyaghulla-dékok több mint 96 százalékát hasznosítja, addig még mindigakad öt ország 30 százalék alatti aránnyal.

A legfontosabb hasznosítási módok közé tartozott Euró-pában az energetikai hasznosítás, ez 39 százalék, az anyagábantörténő újrahasznosítás 30 százalék, míg a műanyaghulladé-kok mintegy 31 százalékát lerakóba szállították. Tíz éve még26 százalékot képviselt az energetikai hasznosítás, miközben17 százalékot anyagában hasznosítottak újra, és 57 százalékkerült lerakóba. A csomagolások hasznosításában ma márminden európai ország eléri a 20 százalék feletti arányt, sőtminden második ország 70 százalék felett van, az éllovasokpedig a 99 százalékot is meghaladják.

K ÚJDONSÁGOK ÉS FEJLESZTÉSEK IRÁNYZATAI• Polimerek modifikálása, adalékolása és funkcionális módo-

sítása.A 90-es évek óta nem jelentek meg új alapanyagok, mostazonban új tulajdonságú alapanyagok megjelenése tapasz-talható (sterilitás, szövetek).

• Az erőforrások hatékony felhasználása ma már társadalmielvárás a műanyagiparral szemben.

• Hulladékmentes gyártás jegyében a sorjamentes termékelőállítása, vastagságtűrés beállítása stb. a cél.

• Magasabb hatékonyságú anyagfelhasználás és nagyobb el-érhetőség, az átszerszámozás lerövidítése.

• Súlycsökkentés, kiemelten az autóipar területen.• Ipar 4.0.• Additív gyártás 3D nyomtatás.

Düsseldorfban találkozunk.Balázs Ildikó

Síkfóliagyártó gép a K 2013 kiállításon

Hírek


„Cégünk Makó és Vác térségének már két évtizede meghatá-rozó és kiszámítható munkaadója. Ez a beruházás is jól mu-tatja, hogy a CONTINENTAL cégcsoport hosszú távra tervez Ma-gyarországon, így az elkövetkező években további fejleszté-sekre, bővítésekre kerülhet sor gyárainkban” – hangsúlyoztaNagy Mihály, a CONTITECH FLUID AUTOMOTIVE HUNGÁRIAKFT. ügyvezető igazgatója.

Átadták Makón a Continental csoporthoz tartozó CONTI-TECH FLUID AUTOMOTIVE HUNGÁRIA KFT. telephelyének legú-jabb épületeit. A fejlesztéssel összesen 9000 m2-rel nőtt a ma-kói gyár területe, amely 30%-os kapacitásbővítést jelent. Fel-épült egy 5000 m2-es logisztikai raktárcsarnok és további4000 m2–es területbővítés valósult meg. A tavaly nyáron meg-kezdett beruházás összértéke közel 12 millió euró, melyet50%-os állami támogatással valósított meg a CONTITECH FLU-ID AUTOMOTIVE HUNGÁRIA KFT. A bővítéssel 200 új munka-helyet teremtett a térségben a CONTINENTAL.

CONTITECH FLUID 1995-ös alapítása óta folyamatosan fej-leszti gyártóbázisát és munkavállalói létszámát egyaránt. Amakói központú, de Vácott is telephellyel rendelkező vállalatkét telephelyén több mint 3400 főt foglalkoztat és jelenleg ösz-szesen több mint 35 000 négyzetméteren folyik a termelés. Acég folyamatosan jó eredményeket produkál, termékei rend-kívül sikeresek a világpiacon. A jelenlegi beruházások sorána termeléskapacitást termelőgépek beszerzésével bővíti a vál-lalat, új extrudersorok, kazánok, prések, mosógépek, bélyegzőgépek, nyomáspróba asztalok és zsugor-alagutak is munkábaállnak.

A térségben immár 20 éve stabilan működő, folyamatosfejlesztéseket megvalósító, megbízható munkaadó a CONTI-TECH FLUID. A cég az autóipar számára elengedhetetlen gu-mialkatrészek mellett műanyag hűtő- és fűtőcsöveket, vala-mint gyorscsatlakozókat gyárt. A makói és váci üzembenegyüttesen naponta közel 200 000 szerelt termék készül.

sajtóközlemény

12 millió eurós fejlesztésselbővült a makói ContiTech

Történetének egyik legnagyobb fejlesztését hajtotta végre a Continental csoport makói egysége, 30%-os kapacitásbőví-tést, 9000 m2-es raktár- és csarnoképítéssel valósítottak meg Makón. A beruházás összértéke közel 12 millió euró.

2016. május 29-én, tragikus hirtelenséggel elhunyt dr. Kato-na Tamás, a CONTITECH RUBBER INDUSTRIAL KFT. ügyvezető-je. A szakember 2004 óta dolgozott a szegedi gumigyárban,ahol a tömlő divízió vezetését követően 2007 óta töltött beügyvezető igazgatói pozíciót. A gyár vezetésével párhuzamo-san tavaly év végéig az Olajipari és Tengeri kitermelés szeg-mens vezetője, majd 2015 óta az Olaj és Gáz részleg, iparifluid rendszereinek termelési és gyártási irányítója volt.

Katona Tamás Szegeden született, tanulmányait a SZEGEDITUDOMÁNYEGYETEM TTK vegyész szakán végezte, diplomáját1987-ben szerezte. Ezt követően nyolc éven át a SZEGEDI TU-DOMÁNYEGYETEM SZERVES KÉMIAI TANSZÉKÉ-nek tudományosmunkatársa volt, ez idő alatt két évet töltött a kaliforniai BER-KELEY EGYETEM-en vendégkutatóként. Vegyész doktori címétés a kémiai tudományok kandidátusi fokozatát 1993-ban sze-rezte szintén a SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM-en. 2000-benmérnök-közgazdászként diplomázott. Mielőtt a CONTINEN-TAL-hoz érkezett, a MOL RT. SZEGEDI BÁNYÁSZATI ÜZEMÉ-benés a HANNA INSTRUMENTS HUNGARY KFT.-nél töltött be vezetőipozíciókat.

A legmodernebb megoldások és technológiák iránti el-kötelezettségével és kiemelkedő szakmai kapcsolataival fo-lyamatosan segítette a szegedi CONTITECH RUBBER fejlődését.Vezetése alatt számos nemzetközi sikert ért el a szegedi gyár,melynek köszönhetően mára piacvezető szerepet tölt betöbb területen is. Rendkívül büszke volt a gyár fejlesztői csa-patára, akikkel közösen több tucat világszabadalmat fejlesz-tettek ki. Ilyen például az általa is gyakran büszkén emlege-tett nagy nyomás elviselésére tervezett, speciális gumi alapútömlő, amely az olajipar élvonalába tartozik. Munkásságáértmájusban SZEGEDÉRT EMLÉKÉRMET vehetett át, amelyre azidén 50 éves gumigyár egész közösségének elismerésekénttekintett.

A CONTINENTAL cégcsoport menedzsmentje, a CONTI-TECH divízió munkatársai, ügyvezető igazgató társa, dr. Re-gina Gensigora és a szegedi gyár minden dolgozója szeretettelemlékszik rá és mély együttérzéssel osztozik a család fájdal-mában. Dr. Katona Tamás 53 éves volt.

Hatalmas veszteség érte a hazai gumiipart, elhunyt a szegedi gumigyár ügyvezetője

dr. Katona Tamás


1. A PROJEKT BEMUTATÁSAA projekt célja egy karbon kompozit vázszerkezetű, kerékagy-motorral szerelt prototípus e-roadster megtervezése és a hozzátartozó platform megépítése volt. A koncepció meghatározá-sánál fontos szerepet játszott a kis tömeg, a nagy teljesítmény,a megfelelő járműdinamika, valamint a biztonsági előírásoklegnagyobb mértékű betartása. A fejlesztés során (kapott spe-cifikációtól kezdve az autó teszteléséig) relatív nagy szabad-ságot kapott a csapat, ami magyarországi viszonylatban egye-dülálló lehetőséget jelentett.

A tömegcsökkentés elérése érdekében elengedhetetlen voltkompozit anyagok felhasználása, ezért az autó váza és számosmásodlagos teherviselő eleme szénszál erősítésű, míg a burko-lati elemek üvegszál-, illetve aramidszál erősítésű kompozitbólkészülnének. Összesen több, mint 60 kompozit alkatrészt tar-talmaz a jármű.

A szerzők előző publikációjában [1] bemutatásra került azautó tervezési folyamata az anyagválasztástól kezdve, a geo-metria kialakításán át, a szilárdsági méretezésig. Ebben a cikk-ben pedig a szerszámtervezés, a gyártás és az utómunka fo-lyamatainak részletezése történik.

2. SZERSZÁMTERVEZÉSA szerszámtervezés folyamatát a hátsó vázon keresztül mu-tatjuk be. Ez az elem elsődleges teherviselő szerkezetet képezaz előtte lévő monocoque-hoz csatlakozva, amelyek együtte-sen alkotják az autó vázát.

A tömegcsökkentés, a szilárdsági és merevségi követelmé-nyek teljesítése érdekében szendvicsszerkezetet használtunk.Maganyagként alumínium méhsejtből, héjként pedig szén-szál-erősítésű kompozitból építettük fel a szerkezetet, mindnagyszilárdságú, mind pedig nagy rugalmassági moduluszúváltozatban. Ezek közvetlen hatással voltak a szerszámkiala-kításra, hiszen a helyenként 20 mm rétegvastagságú mag-anyag, illetve összesen akár 3–4 mm rétegvastagságú kompo-zit adott esetben eltérő geometriát képzett le a termék belsőfelületeként annak külső-, és egyben szerszámfelületéhez ké-pest. Ez például egy csavarkötés esetében a hasznos felületcsökkenésével jár, hiszen a külső felületen való felfekvés a bel-

ső felületen nem feltétlenül jön létre. A nagy rugalmasságimoduluszú rétegek felhasználása pedig a terméken és a szer-számon alkalmazható minimális rádiuszok méretét határoztameg, hiszen ezen anyagok rideg viselkedésük miatt kevésbéhajlíthatók éles geometriai átmenetek mentén. A termék szer-számfelületeként a külső felületet választottuk, ez egyrészt ajárműdinamikai szempontból kritikus szerepet betöltő futó-mű csatlakozási pontok, másrészt pedig az utascellához valócsatlakozás pozicionálásának biztosítása érdekében.

Megfelelő méretű autokláv hiányában, amelybe a járműváza elfért volna, a gyártáshoz úgynevezett Out of Autoclave(OOA), azaz autoklávon kívül térhálósítható prepreget válasz-tottunk. Ez egyrészt követelmény volt a méhsejt alkalmazásamiatt, másrészt pedig elősegítette a térhálósodás utáni pontosrétegvastagság számítását.

A térhálósításhoz szükséges hőkezelés mértéke, a nagymé-retű szerszámok merevsége, illetve figyelembe véve a járműprototípus jellegét, Necuron 690 szerszámanyagot választot-tunk. Ennek további előnye a mérsékelt költség, a könnyű for-gácsolhatóság, és az esetleges többszöri felhasználás lehetősé-ge is.

Az utascella és a hátsó váz esetében is szempont volt a mi-nél kevesebb elemből való összeállítás, azaz a ragasztóperemekszámának csökkentése (illetve megszüntetése), hiszen ez tö-megcsökkenést, és a szerkezet folytonosságát megbontó, ígyszilárdságilag kedvezőtlen részek elkerülését jelenti. Teljes egé-szében azonban csak a hátsó váz esetében volt kivitelezhetőaz egy darabban gyártás. Ennek megvalósítása érdekében máraz alkatrész tervezésének első lépéseiként meg kellett határoz-ni, hogy a komponens milyen felületekkel, és azokon milyenfalferdeségekkel rendelkezzen (1. és 2. ábra). Ezzel párhuza-mosan pedig ellenőrizni kellett, a szerszám bonthatóságát is.

A laminálás megkönnyítése érdekében az alkatrész a hátsófelületével lefelé orientálva került gyártásra. Ez továbbá elő-segítette, hogy a szerszám azon, bontható részei, amelyek azalámetszés elkerülése érdekében kerültek kialakításra, köny-nyedén eltávolíthatóak legyenek (3. ábra). Ezen négy, kismé-retű szerszámkomponens (narancssárga szín) bontása után ahátsó váz elméletileg eltávolítható, és a szerszám további része

Amber One elektromos sportautó


Kompozit elemek gyártása az Amber One elektromos sportautó számára

Bruncsics Benjámin, Sápi Zsombor, Székely Béla

Az Amber One projekt célja egy elektromos sportautó prototípusának megtervezése és legyártása. A fejlesztési fázis része volta szerszámtervezés és a gyártási dokumentáció elkészítése, amelyet a kompozit elemek gyártása, az azt követő utómunkálatok el-végzése és a jármű összeszerelése követett.

egy komponensként gyártható lett volna, azonban költség-csökkentés, logisztikai és összeszerelési szempontokból adó-dóan több elemből épült fel. A külön alkatrészként legyártottszerszámrészek illesztőszegek és ragasztó segítségével kerültekösszeállításra (4. ábra). Merevségi okokból további szempontvolt a termék minden felülete mentén biztosított minimális50 mm-es szerszám falvastagság.

CNC marógép segítségével a szerszámfelületre karcoltuka termék kontúrjáta (5. ábra), amely a kitérhálósodott alkat- részen láthatóvá vált, így termékek túlfutásából keletkező rá-

hagyások méretpontos eltávolítása biztosítható volt.A csatlakozási pontok biztosítása és az üvegszál-erősítésű

inzertek rögzítése érdekében marógép segítségével a szerszámbelső felületére furatokat készítettünk, amelyekbe acél csapok



1 ábra. Falferdeség oldalnézet

2 ábra. Falferdeség felülnézet

3. ábra. A szerszám felosztása

4. ábra. Legyártott szerszámrészek

5. ábra. Termékkontúr jelölése

6. ábra. Csapok

kerültek. Ezek laminálás során mindvégig „kilátszottak” a ré-tegek terítése során, így térhálósodás után eltávolíthatók ma-radtak (6. ábra).

A szerszámhoz tartozó további segédeszközként szolgáltaka vízvágással készült acél ellenlapok, amelyeket a belső felü-letre rögzítettünk a rétegek teregetése után és térhálósítás előtt.Céljuk a kis mértékben, de eltérő rétegvastagságú zónák kö-zötti lépcsők „elsimítása” volt azokon a helyeken, ahol felfekvőalkatrészek csatlakoztak.

3. GYÁRTÁSA jármű kompozit alkatrészei a korábban ismertetett techno-lógiával, négy és fél hónap munka eredményeként készültek el.

3.1. FELÜLETKEZELÉSA gyártás első lépéseként a formázó sablonok felületeit kezel-tük annak érdekében, hogy a termékek elkészültét követőenel tudjuk távolítani azokat a szerszámokból. A sablonok pó-rustömítését azok formaleválasztása követte. A szerszámfelü-letek mellett a több darabból álló elemek esetében az illesztésihézagokat is hasonlóképpen kellett felületkezelnünk, hogy asablonok bonthatók maradjanak. Ezzel párhuzamosan előké-szítettük az illesztő csapokat is, amelyeket a gondos formale-választás után egy polietilén fólia réteggel is elláttunk annakérdekében, hogy a termékkel semmiképp se rögzüljenek egy-be, mert az a szerszámbontás során a kompozit roncsolódá-sához vezetett volna.

3.2. TERÍTÉKKÉSZÍTÉSMinden egyes kompozit szerkezetünk meghatározott irányúés számú szénszálas rétegből épült fel, ezért ezen rétegek mé-retpontos előállításához szükségünk volt azok terítékére. Eztúgy kaptuk meg, hogy a komponensek felületmodelljét 2D-ssíkra terítettük ki, majd ezt a könnyebb kezelhetőség érdeké-ben kisebb darabokra, zónákra osztottuk fel. Az így kapott zó-nák segítségével összeállíthatóvá vált a rétegrend, amely meg-határozta, hogy a szerszámfelülettől haladva, adott sorrendű ré-tegben mely zónák, milyen orientációval és milyen típusú kom-pozittal, illetve maganyaggal kerülnek beépítésre (7. ábra).

3.3. SZÉNRÉTEGEK TEREGETÉSEA rétegrend és a terítékek segítségével elő tudtuk állítani aszükséges számú és irányultságú szénrétegeket. A következő,és egyben a termék szempontjából legkritikusabb folyamat agyártás során a rétegek szerszámba való teregetése volt. Pre -preg teregetése esetén könnyebbséget jelent, hogy a szövetbentalálható gyanta az egyes rétegeket egymáshoz ragasztja, ígynincs szükség a vákuuminjektálásból ismert ragasztósprayhasználatára a függőleges falakra való teregetés során sem. Arétegek elsimításához plasztik kártyákat, valamint élgörgőthasználtunk (8. ábra).

3.4. SZENDVICSKÉPZŐKA szerszámoldali rétegek beteregetése után a szendvicsképző-ket helyeztük el a sablonokban.

Az alkalmazott alumínium méhsejt esetén legnagyobb ve-szélyt a héjelem és a maganyag elválása, delaminációja jelenti,melynek oka, hogy a maganyag kis felületen érintkezik a la-mináttal. Ezért szükséges egy plusz gyantaréteget, úgynevezettadhesive filmet elhelyezni a méhsejt felületén. Általánosság-ban elmondható, hogy a méhsejt alkalmazásának hátránya,hogy elsősorban sík vagy kis görbülettel rendelkező termé-keknél alkalmazható. Ennek oka, hogy nagy deformáció ese-tén a cellák struktúrája roncsolódik. A húzott oldalon szét-nyílhatnak a sejtek, míg a nyomott oldalon felgyűrődhetnekegymáson, ezzel pedig csökken az anyag nyomószilárdsága.

A vázelemek geometriájának kialakítása során töreked-tünk arra, hogy elkerüljük a görbült felületek alkalmazását,azonban erre pár helyen nem volt lehetőségünk. Ezekben arádiuszokban (szem előtt tartva a szükséges nyomószilárdságiértékeket), 130 kg/m3 sűrűségű PVC hab maganyagot hasz-náltunk.

A vázhoz csatlakozó elemeknél, mint a futómű bekötések,övbekötés, ajtó vagy a burkolati elemek rögzítési pontjaináljelentős mértékű koncentrált erő ébred. Ezeken a pontokon aszendvicsszerkezetet betétekkel helyettesítettük. Kétféle inzer-tet alkalmaztunk: ahol a szerkezet átmenő furatokat kívántmeg, üvegszálas tömör laminátot, míg a menetes betétek alap-anyagának alumíniumot használtunk (9. ábra).



7. ábra. A teríték (rajta a dokumentációt segítő feliratokkal)szerszámba próbálása

8. ábra. A szerszámba teregetett rétegek

A szendvicsképzők közötti rést elnyújtott fazékidejű gyan-tából készített kittanyaggal töltöttük ki, annak érdekében,hogy légzárványok ne gyengítsék a kompozit szerkezetét. Eztkövetően elhelyeztük a maganyag feletti szénrétegeket is a sab-lonban, hasonlóképpen, mint azt a szerszámoldali felületen istettük.

A szénrétegek teregetését követően a technológia segéd-anyagait helyeztük el a termékeken. Ezek mindegyike a vég-leges kompozit elemek magas minőségben történő előállításátszolgálják.

3.5. TÉRHÁLÓSÍTÁSA termék egyenletes felfűtése komoly nehézségeket okozottszámunkra. A szerszámanyag alacsony hővezetési tényezője,valamint nagy vastagsága miatt a szerszám oldali szénrétegeknem melegedtek fel megfelelően. Ez hibalehetőséget vitt arendszerbe, hiszen ha a termékeket még teljes térhálósodáselőtt távolítjuk el a szerszámból, az annak vetemedését és a ré-tegközi adhézió csökkenését okozhatja. Ezt hőmérő elemekhasználatával oldottuk meg. A szerszámban több, általunk kri-tikusnak ítélt helyen is elhelyeztünk hőelemeket, amelyeketfolyamatosan ellenőriztünk, így pontos képet kaptunk a belsőoldali szénrétegek hőmérsékletéről.

Amint elérte a belső hőmérséklet is a gyártó által előírt80 °C-ot, 4 órán keresztül hőn tartás következett, majd egyen-letes visszahűtés, szintén a hőkezelő kamrában (10. ábra).

A termékek kitérhálósodását követően eltávolíthattuk azo-kat a sablonokból. Ehhez 12 óra várakozási időre volt szükség,hogy a sablon kellően lehűljön.

4. UTÓMUNKÁLATOKMiután eltávolítottuk a kompozit termékeket a szerszámok-ból, első lépésként azok szélezését kellett elvégezni. A szer-számba karcolt indikátor vonalaknak köszönhetően, pontosankirajzolódott a kompozit termékeken a vágási éleket jelző struk-túra. A pontos szélezés érdekében papírszalaggal maszkoltukfel a termékeket a karcok mentén.

4.1. RAGASZTÁSA monocoque tervezése során törekedtünk arra, hogy kötés-típusok kombinációját alkalmazzuk, így a nagy ragasztófelü-letek által biztosított adhéziós kötést számos helyen kiegészí-tettük csavarkötésekkel, amely egyben pozícionáló szerepet isbetöltött a ragasztás során.

Az elemek ragasztásához külön ragasztó készüléket nemkellett készíteni, hiszen a geometriák pozícionálják egymást,illetve minden elemnek van valamelyik másik elemmel közösátmenő csavarkötéssel ellátott bekötési pontja. Ezek a bekötésipontok a gyártás során említett termékbe laminált betétekentalálhatóak, melyeket pedig a sablonok pozícionáltak. Ezekena furatokon keresztül fém csapok segítségével valósítottukmeg ragasztás során a pozícionálást (11. ábra).

Az epoxi ragasztókra jellemző, hogy magas hőmérsékletentörténő térhálósítás során akár 50%-kal is növelni tudja azokszilárdságát. A monocoque ragasztásainak egyesével történőhőkezelése időigényes lett volna, illetve a ragasztást nem tud-tuk elvégezni a hőkezelő kamrában helyhiány miatt, így azösszes ragasztás elvégzése után, magas hőmérsékletű utótér-hálósítással növeltük a ragasztó szilárdságát. Az egész szerke-zet egyben történő hőkezelése mellett szólt az is, hogy ígycsökkentettük az elemek vetemedésének kockázatát.

4.2. FÉNYEZÉSA váz fényezése elengedhetetlen lépés a termék gyártása so-rán. A felületi egyenetlenségek eltűntetése és az esztétikaimegjelenés mellett fontos szerepe van kompozit termékekrejellemző UV fény okozta korrózió elkerülésében is. Így a ter-mék tömegnövekedésének ellenére is a vázszerkezet felület-kezelése mellett döntöttünk.



9. ábra. Méhsejt szerszámba helyezése

10. ábra. Side elem sablonja a hőkezelő kamrában

11. ábra. Front elem és az ‘A’ oszlop ragasztása

A fényezést epoxi alapú víztiszta lakkal végeztük, több lé-pésben. Az egyes rétegek felvitele között fényezőkamrában letttérhálósítva lakkozás.

4.3. ÖSSZESZERELÉS, TESZTEKA lefényezett vázelemek így már készen álltak az összeszerelőműhelybe szállításra. Az teljes autó összeállítása két hónapotvett igénybe. Ez idő alatt a különböző komponenseket integ-ráltuk a vázba, felragasztottuk a szükséges kötőelemeket, ká-belrögzítőket, valamint a szintén kompozitból készült interiorelemeket is illesztettük a járműbe.

A közúti teszteket esős időszakban hajtottuk végre, így kü-lönösen óvatosak voltunk végsebesség tekintetében, illetve ajármű tisztaságának megőrzése érdekében a nyílásokat, bőrö-zéseket fóliával védtük. A kritikus első kerekeknél kamera fi-gyelte a csövek és kábelek helyezkedését menet közben(12. ábra).

Az Amber One tesztelése során megbízhatóan üzemelt avázszerkezet. Teherviselő feladatát, amire tervezve volt, hiány-talanul ellátta. Összetartotta az autó részegységeit, valamintkellő merevséget is biztosított a jármű számára, ami érezhetőis volt annak menetdinamikáján.

5. TOVÁBBFEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEKMind a terméktervezés, a gyártástervezés, a szerszámtervezésés a gyártás folyamán a kitűzött célokat elértük, azonban út-közben sok továbbfejlesztési lehetőséget láttunk meg.

A gyártási idő csökkenthető nagyobb négyzetméter töme-gű vázanyaggal, így jelentős idő takarítható meg a teríték vá-gáskor és teregetésekor. A szilárd-ságtani optimalizálások mellett ez isegy fontos szempont tud lenni a to-vábbfejlesztések között.

Jelentős tömegcsökkentési po-tenciál van az inzertezés fejlesztésé-ben. Részben az egyszerű kialakítás,részben a gyors gyárthatóság és gaz-daságosság miatt választottuk a je-lenlegi megoldásokat.

A gyártás során azt tapasztaltuk,hogy a Necuron 690 szerszámanyag-ból készült direkt szerszámozás he-lyett érdemes megfontolni egy kö-vetkező fejlesztés során a kompozit

sablonok használatát. Ezáltal csökkenthető a gyártási felfűtésiidő, kevesebb szerszámblokk használatára van szükség, vala-mint kisebb tömegű szerszámokat kell mozgatni a gyártás so-rán, azonban a gyártási időt megnövelné.

A tervezés során a geometriai kialakítás és az anyagválasz-tás fázisában, előzetes tapasztalataink alapján, prioritásnakszámított a nagymoduluszú szénszál használta (M46J), azon-ban a szilárdságtani számítások végére, pontosabb képet kap-tunk ezek hatásfokáról: növeli a váz merevségi értékeit, azon-ban a megnövekedett anyagárral nincs egyensúlyban ez a ja-vulás. Továbbfejlesztésként tehát van lehetőség dönteni, hogyköltséghatékonyabb, de minimálisan merevebb váz felé, vagydrágább de merevebb szerkezet felé fejlesszünk tovább.

További tömegcsökkentés érhető el ha a szendvicsszerkezethelyett csak maganyag nélküli karbon paneleket is alkalma-zunk bizonyos helyeken, illetve részletesebb szimulációkkal aragasztóperemek mérete is tovább csökkenthető.

Gyártási és összeszerelési idő csökkenthető olyan rögzítésimegoldásokkal, amelyek felhelyezése már félig automatizált;a felhelyezéskor egy öntapadós szerkezet rögzíti, amíg a ra-gasztóanyag nem köt meg (számos cég kínál ilyen termékcsa-ládot).

Illetve megemlítendő, hogy nagyobb darabszámú gyártásesetén a különböző darabok gyártásának párhuzamosítása, aterítékdarabolás automatizálása és a gyártási infrastruktúrafejlesztése célszerű. Ezzel jelentősen lehet csökkenteni a gyár-tási időt, amely a prototípusból egy versenyképes termékkélépést jelent.

6. ÖSSZEFOGLALÓAz elkészült utascella tömege 126 kg, a hátsó kompozit vázépedig 46 kg, a teljes vázszerkezet torziós merevsége, futóműbekötéstől bekötésig 27 236 Nm/°. Zárszóként elmondható,hogy az Amber One kompozit alkatrészeinek gyártása sike-resen lezajlott, sikerült tartani a rendelkezésre álló költség- ésidőkeretet.

IRODALOM[1] Makai, Z., Sápi, Z., Székely, A., Székely, B., Tarcsai, R.: Kompo-

zit elemek tervezése az Amber One elektromos sportautó szá-mára, Polimerek, 2, 125–130 (2016).



12. ábra. Az összeszerelt járműplatform tesztelése

Az AMI POLYMER FOAM konferenciáján, a REEDY CHEMICALFOAM AND SPECIALTY ADDITIVES elnök-vezérigazgatója ennekkapcsán rávilágított a kevesebb anyagfelhasználásból és súly-csökkentésből, mint kulcstényezőkből, adódó költségcsökken-tésre. Hivatkozott a beszívódások kiküszöbölésére, a jobb hő-és hangszigetelésre, a stabilabb és reprodukálhatóbb feldolgo-zásra, az alacsonyabb feldolgozási hőmérsékletekre, a rövi-debb ciklusidőkre, a kisebb energiafelhasználásra, mint szin-tén fontos tényezőkre.

A kémiai habosítás távlatával kapcsolatban a vállalat há-rom fő trendet azonosított a habosítószerek és a habosításitechnológiák új fejlesztésében. Az első ezek közül az egyszerhasználatos ételcsomagolásban a habosított polisztirol (PS)helyettesítése polipropilénnel. A váltást elősegítheti a kor-mányzatok törvénykezési nyomása a habosított polisztirolételcsomagolásoknál való betiltására. Kis sűrűségű habosítottPP előállításához nagy ömledékszilárdságú PP-t (HMS-PP)használnak. Az egyszer használatos ételes tálcák hőformázá-sánál a habosított lemez gyártási hulladékát általában vissza-dolgozzák. Az újrafelhasználható HMS-PP százalékos meny-nyisége kb. fele annyi lehet, mint a PS-nél, mivel a HMS-PPömledékszilárdsága csökken az extrudálás és a hőformázásután. Ezenkívül, a habosított HMS-PP végső sűrűsége na-gyobb, mint a habosított PS sűrűsége.

A fejlesztések második irányvonala az autógyártók részérőlérkezett súlycsökkentési igény. Az új modelleknél a fröccsön-tött műanyag alkatrészeket emiatt már habokból tervezik. Eh-hez olyan fizikai vagy kémiai habosítószert tartalmazó poli-merekre vagy kompaundokra van szükség, melyekkel a súly-csökkentés a fizikai és esztétikai tulajdonságok romlása nélkülérhető el. Az alapanyagokon kívül, a habosítószer is döntőfontosságú szerepet játszik a cellaszerkezet kialkításában.

Harmadikként, az iparnak alternatívákra van szüksége azazo-dikarbon-amiddal (ADC) szemben, hogy az EU szabá-lyozás követelményeit kielégítse. Az ADC a REACH listáján„különös aggodalomra okot adó anyagként” (SVCH) szerepel.Olyan alternatív anyagokat keresnek, amelyek nem SVCH be-sorolásúak, és a habosítási jellemzők – aktiválási hőmérsékletés gázhozam – tekintetében még egyenértékűek az ADC-vel.

A REEDY számos új terméket fejlesztett ki, amelyek ezekneka követelményeknek megfelelnek. A SAFTEC RB-25, egykönnyen használható granulátum koncentrátum, javítja az új-rahasznált HMS-PP ömledékszilárdságát. Az ömledékben egy

szálas hálószerkezet kialakításával a HMS hulladék nagyobbszázalékban forgatható vissza. A SAFOAM Kinetic Nucleatorhatékonyabban oszlatja szét a habosítógázt, ami a részecskemorfológiának és az örvénylő mozgásnak köszönhetően többcellát és kisebb sűrűséget eredményez.

A kinetikus gócképzőt tartalmazó SAFOAM LE-t poliole-finekhez és poliolefin keverékekhez fejlesztették ki. Ezzel a ké-miai habosítószerrel, a sűrűség csökkentése és a hatékonyabbgáz gócképződés által, nagyobb súlycsökkentés érhető el. ASAFOAM HT magas hőmérsékletű, endotermikus habosító-szer granulátum vagy por formájában is hozzáférhető, az ak-tiválási hőmérséklete 207 °C, amely megegyezik az ADC azo-nos paraméterével.

MŰSZAKI MEGOLDÁSOKA fejlesztések másik fontos területe a hordozó technológia,amely a habosított műszaki műanyagok növekvő keresletévelkerült előtérbe. Általában a műszaki műanyagok jobb mecha-nikai tulajdonságokkal és hőstabilitással rendelkeznek, alkal-masak nagy teljesítményű alkalmazásokhoz az autóiparban,a sporteszközöknél és a repülésben. A mindennapi használat-ban és a nagy teljesítményű iparágakban is szükség van köny-nyű anyagokra, elsődlegesen a felhasznált anyagmennyiségekcsökkentése miatt. A súlycsökkentés legtöbbször kevesebbCO2 kibocsátást is eredményez.

A kémiai habosítóanyagokat általában granulátumkénthozzák forgalomba, amelyek hordozót is tartalmaznak. Ezek-nek is hőállóknak kell lenni a magas feldolgozási hőmérsék-letek miatt. A jövőben a különböző típusú részecskehabok nö-vekvő felhasználása várható. Jelenleg az EPS, az EPP és az ET-PU dominál a piacokon. A tervezési szabadság azonban máspolimerek megjelenésére is lehetőséget nyújt.

A CLARIANT MASTERBATCHES új Hydrocerol NUC 6000 góc-képzője finomabb cellaméreteket eredményez. Kémiai habosí-tószerrel és aktív gócképzővel kb. 130 mikronos, míg talkum-mal és passzív gócképzővel 230 mikronos cellaméretek érhetőkel. A NUC 6000 alkalmazásával ezek a méretek 50 mikron alat-tiak. A kisebb cellaméret kisebb sűrűségeknél kulcsfontosságúa nagyobb nyomószilárdság elérése érdekében.

ÁSVÁNYI GÓCKÉPZŐKAz IMERYS GROUP számos ásványi töltőanyagot fejlesztett kifunkcionális jellemzőkkel, mint pl. nagy cella gócképzés,

Polimer habok


Technológiai fejlesztések a polimerhaboknál

A polimer habosítás nem új technológia, viszont különböző okok (a költségcsökkentéstől a teljesítmény és folyamat javításig)miatt egyre szélesebb körben használják.

Polimer habok


amellyel jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkező poli-mer habok állíthatók elő, így szélesebbé válnak az alkalmazásilehetőségek. A szabályozott cellaméret méretstabilitást is ered-ményez, miáltal csökkenthetők a gyártási költségek. A vállalatlegújabb gócképzője a Mistrocell. Ezt az új talkum családotmerevebb, kisebb sűrűségű, könnyű habok gyártásához ter-vezték.

A Mistrocell egy mikro-lemezes talkum, ahol a talkum ré-szecskék felülete az egyedi lemezkék méretétől függ. A leme-zes talkumnak nagy egyedi lemezkéi vannak, míg a mikro-le-mezes talkumnál a lemezkék mérete kisebb. Ez utóbbi miatt,az aktív felszín cella gócképzése jobb és messze hatékonyabb,mint a lemezes talkum esetében. A habcella sűrűsége kétszernagyobb a Mistrocell-lel, mint a lemezes talkummal töltött PPhaboknál, míg a nagyobb felszín több gázt tud „megfogni”,ezért több cellagócot generál.

A Mistrocell jó eredményeket ért el a cellaszerkezet kiala-kításában is. Finomabb cellák alakulnak ki, a cella méretarányközel van az 1-hez, homogénebb a szerkezet és nagyobb a cellasűrűség. A töltetlen PP-hez képest a tárolási modulusz és azerősítés értékei is jobbak.

Az amerikai TREXEL Mucell elnevésű fizikai habosítási el-járását kémiai technológiával bővítette. A szintén amerikaiPOLYFILL céggel együttműködve a piacon is megjelentek afröccsöntésre szánt TecoCell kémiai habosítási technológiá-jukkal. Azoknak a gyártóknak ajánlják ezt a technológiát, akikérdekeltek a súly- és ciklusidő csökkentésben, és/vagy a mé-retstabilitásban. Az egyedi TecoCell eljárás, bizonyos anyagok-nál és bizonyos jellemzők mellett, képes konzisztens mikro-cellás szerkezetet kialakítani.

A szigorodó emissziós szabványok miatt nő az érdeklődésa könnyű anyagok és a MuCell technológia iránt (1. ábra).Számos területen azonban, mint pl. a kis mennyiségű gyártás,a MuCell nem mindig gazdaságos megoldás. A TecoCell-tazokra a piaci területekre ajánlják, ahol jobb költség/haszonarányt szeretnének elérni. Az eljárás során nem keletkezikkorrozív melléktermék, és nincs szükség tisztító/mentesítőtechnológia alkalmazására sem.

FELDOLGOZÁST SEGÍTŐ ADALÉKOKA habosítószerekre általában költségcsökkentő elemként te-kintenek, de az iparág folyamatosan keresi azokat a lehetősé-geket, amelyek a technológia szempontjából további előnyöketjelentenek, mint pl. a könnyebb szerszám kitöltés, az egyedisűrűség szabályozás és a gyorsabb hűtés. A TOSAF COMPOUNDSszerint, egyre növekvő igény mutatkozik a polisztirol endo-term habosítószerei vagy a politejsav (PLA) iránt olyan alkal-mazási területeken, mint az élelmiszer csomagolás. A magasszervetlen töltőanyag tartalmú termékeknél jelentkező prob-lémák is új megoldásokat igényelnek. A törvényi változásokmég nem érték el a végső állapotukat, és számos gyártó to-vábbra is ADC-alapú habosítószereket használ, főleg azokona területeken, ahol nincs megfelelő helyettesítő anyag.

A TOSAF éppen az ADC helyettesítésére kínál endotermblendeket ott, ahol a minél jobb költség/haszon arány miattszükség van nagy gázhozamra. A gyártási folyamatban ezolyan változtatásokat érint, mint pl. a habosító ágensek oldalsóadagolása, vagy különböző hűtési rendszerek alkalmazása. AzADC helyettesítése megoldható habosítható mikrogömbök-kel, melyeket könnyebb szabályozni, viszont hosszabb feldol-gozási idő szükséges a nagyobb pontosság érdekében.

A TOSAF további fejlesztései közé tartoznak a PLA-alapúhabosítószerek, valamint az alacsony hőmérsékleten bomlóPVC és PE habosítóanyagok azokon a területeken, ahol to-vábbra is ADC-vel dolgoznak. Ezeknek a termékeknek a bom-lási hőmérséklete 150–160 °C. A jövőbeni célok a műszakiműanyagoknál alkalmazható habosítóanyagok, valamint szé-les alkalmazási területeken és polimer típusoknál használhatóuniverzális habosítószer kidolgozása.

VEZETÉKEK ÉS KÁBELEKA költségek és a felhasznált alapanyagok mennyiségének csök-kentése, a teljesítmény előnyök kulcsfontosságúak az autóipar-ban és a repüléstechnikában használt habosítási technológiákfejlesztésében. A vezetékeknél és a kábeleknél a hatékony ha-bosítási technológia javítani képes a végtermék elektromostulajdonságait, állítja a POLYONE COLORANT CHROMATICS. Afluorpolimer habosítás egy aktív területnek számít jelenleg.

Fluorpolimereket gyakran használnak olyan speciális al-kalmazásokban, ahol a feldolgozás összetettebb, mint a mű-szaki vagy a hőre lágyuló polimereknél. Az ömledék és a fel-dolgozási hőmérsékletek jelentősen változnak, és gyakran spe-ciális berendezéskre van szükség a korrózió ellen. Ezek a ki-hívások behatárolják a kémiai habosítószerek alkalmazását. Agyártók ezért fizikai habosító berendezéseket használnak, ésgyakran elkerülik bizonyos fluorpolimerek habosítását.

A POLYONE COLORANT CHROMATICS CFA-alapú habosításitechnológiákat fejlesztett ki PVDF, FEP és más nagy hőálló-ságú polimerek számára. Ezek a megoldások a kisebb anyag-felhasználással költségeket takarítanak meg, és fizikai habosítóberendezések beruházása nélkül is teljesítménybeli előnyöketnyújtanak. A CFA-t különböző mennyiségben tartalmazó gra-nulátumok közvetlenül adagolhatók az extruderbe. A na-

1. ábra. MuCell technológiával készült,méhsejt szerkezetű autóipari alkatrész

gyobb rugalmasság érdekében, a színező mesterkeverékek kü-lön adagolhatók, vagy előszínezett habosító mesterkeverékekis használhatók.

A új habosítási technológia kezdeti alkalmazási területe akábelek és vezetékek bevonása, főleg a vékonyfalú megoldá-soknál, és ott, ahol szükség van a könnyű és jobb elektromostulajdonságú termékekre. A technológiával a sűrűség 45%-kalis csökkenthető a teljesítmény romlása nélkül.

Az AGC CHEMICALS AMERICAS gyártó Fluon FluorinatedEthylene Propylene (FEP) hab koncentrátumait LAN és koaxi-ális kábelek szigetelésre használják (2. ábra). Ezekkel a kon-centrátumokkal a kábelek torzítása és jelvesztesége minimális,valamint nagyobb sebességű az adatátvitel.

Adatkábelekhez jellemzően fluorpolimereket használnak,jellemzően ahol fontos a kis dielektromos állandó vagy vesz-teségi tényező. A habosított szigetelés gyorsabb jelátvitelt mi-nimális veszteséggel biztosít. A fluorpolimer habok könnyeb-bek, és lehetőséget nyújtanak a kábelek és kábel szerkezetekméretének csökkentésére.

A habosított kábelszigetelések előállítására gázinjektálásoshab extrudálást használnak. Ez lehetővé teszi a cellák mére-tének és mennyiségének beállítását, és gócképzők is segíthetika cellák kialakulását. A gócképző megfelelően kompaundál-ható és eloszlatható a hab koncentrátumban.

Az AGC FLUOROCOMPOUNDS csoport két standard FEPhab koncentrátum típust kínál. A nagyobb folyóképességűkoncentrátumok jól használhatók vékonyfalú LAN kábelek-hez, míg a kisebb folyóképességűek vastagabb koaxiális kábe-lekhez alkalmasak. A FEP kis dielektromos állandója miatthosszabb ideig ellenáll a nagyobb feszültségeknek, megaka-dályozva a jelveszteséget. A Fluon FEP koncentrátumok nemtartalmaznak ólmot, krómot vagy kadmiumot, így a RoHS ve-szélyes anyagokra vonatkozó követelményeit kielégítik.

FELDOLGOZÓ BERENDEZÉSEKA polimer habosítás megfelelő feldolgozó berendezéseket isigényel. A KRAUSSMAFFEI BERSTORF szerint, jelenleg a könnyű-szerkezeteknél és a hőszigetelésben az erőforrás-hatékonyanyagok használata áll a középpontban. Speciális alkalmazá-sokhoz jól behangolt folyamatokra és folyamat paraméterekrevan szükség. Jellemző problémák fordulnak elő a különbözőtermoplasztok, mint az XPS, XPP vagy PET, feldolgozásánál,illetve azoknál a 280 °C-ig hőálló műszaki műanyagoknál,amelyek különböző fizikai habosítószereket tartalmaznak.

A KRAUSSMAFFEI legújabb fejlesztése a habosítás területéna laboratóriumi méretű Schaumtandex ZE30/KE60 extruder(3. ábra). A kísérleti célra szánt berendezés segítséget nyújt agyártási folyamatok méretnövelésében, új anyagok esetén azideális folyamat paraméterek meghatározásában. Kihozatalamax. 2 t/óra is lehet. Ez a koncepció különösen alkalmas kör-nyezetbarát habosítószereket tartalmazó műanyagok fizikaihabosítására. A sor a megömlesztéshez és a keveréshez egy ZE30 UTX kétcsigás extruderből, valamint az ömledékhűtéshezegy KE 60 egycsigás extruderből áll. A kétcsigás extruder mo-duláris tervezése ideális az összes standard műanyag és szá-mos, akár 350 °C-ig hőálló polimer feldolgozására. A folyé-kony habosítóanyagot fúvókán keresztül közvetlenül adagol-ják a kétcsigás extruder feldolgozó részébe, majd ezt követőenösszekeverik.

A FRAUNHOFER INSTITUTE FOR CHEMICAL TECHNOLOGY(ITC) jelenleg egy ilyen berendezést használ a polimer habkutatásaihoz, új, testre szabható tulajdonságokkal rendelkezőfizikai habosítóanyagok kifejlesztésére (4. ábra).

Weight concerns help lift foams, Compounding World, 2016. január, www.compoundingworld.com

Dr. Lehoczki László

Polimer habok


2. ábra. FEP kábelszigetelés

3. ábra. KraussMaffei legújabb fejlesztése a habosítás területén aSchaumtandex ZE30/KE60 extruder

4. ábra. Schaumtandex extruder a Fraunhofer Intézetben


Hirdetések

MŰANYAGIPARI SZEMLE

www.muanyagipariszemle.hu

Tájékozódjon a külföldi szakirodalomból válogatotteredményekről, újdonságokról, trendekről.

Ízelítő a 2016. 3. szám cikkeiből

Tovább javítható a fröccsgépek energiahatékonysága

A fröccsöntő üzemek legtöbbje már energiatakarékos gépekkel, többé-kevésbé optimált eljárással dolgozik. Egy németországi kutatócsoportazonban bebizonyította, hogy a paraméterek további optimalizálásávalmég sokat lehet spórolni, egy másik pedig a fröccsciklus értékteremtőenergiafelhasználásának növelésére buzdít.

Hogyan zabolázható meg a mai műanyagok éghetősége?

A kétségtelenül leghatásosabb halogéntartalmú égésgátlókat negatív kör -nyezeti hatásuk miatt fokozatosan kiszorítják. A legnagyobb mennyiség-ben alkalmazott szervetlen Al- és Mg-oxidok mellett intenzíven kutatjáka szerves foszforvegyületek hatását. Újdonság a vörösfoszforral csökken-tett éghetőségű poliamid.

Műanyagok forgácsolása és mechanikus rögzítése

A hőre lágyuló műanyag termékeket és különösen a habosított vagy méh -sejtszerű belső maggal és tömör felülettel ellátott alkatrészeketet könnyűfém- és műanyag csavarokkal és más mechanikai módszerekkel erősítikössze. A műanyag szállítócsigák csapágyazásához szükséges mély, axiálisfuratokat célszerű forgácsolással kialakítani.

Fizessen elő a kiadónál!Előfizetési díj egy évre: 20.000 Ft+ÁFA

QUATTROPLAST KFT1047 Budapest, Fóti út 56.

Tel.: (1) 230 3802, Fax: (1) 230 4108www. quattroplast.hu • sales @quattroplast.hu

BEVEZETÉSA gumiiparban a nanokompozitok nem új keletűek, mivel agumikeverékekben – az anyag különböző tulajdonságainakjavítása céljából – elterjedten alkalmaznak erősítő- és töltő-anyagokat, így a legtöbb gumitermék társított, kompozit anyag-nak tekinthető. A leggyakrabban alkalmazott töltőanyagok(pl. korom) primer szerkezete, azaz az anyagot alkotó egysé-gek, szemcsék mérete a 10 nm-es nagyságrendbe esik [1]. Azújfajta nano-erősítőanyagokhoz hasonlóan, azonban a szem-csék különböző első- és másodrendű kémiai kötésekkel egy-máshoz kapcsolódnak, és aggregátumokat, valamint agglo-merátumokat hoznak létre (kialakul egy ún. másodlagos szer-kezet). Ezek a hagyományos gumiipari keverékkészítés, alak -adás és vulkanizációs folyamatok során nem bomlanak fel.

Érdemes megvizsgálni, hogy ezeknek az aggregátumoknakés agglomerátumoknak a felbontására, ezáltal az erősítőanya-gok még jobb eloszlatására milyen lehetőségek adódnak. Mi-nél sikeresebben tudjuk az eloszlatást megvalósítani, annálnagyobb felületen tud az erősítőanyag a mátrixszal kapcso-lódni. Ezek eloszlatására gumikeverékek esetén általában va-lamilyen nedves (latex) eljárást alkalmaznak a szakirodalom-ban, különböző felületkezelő szerek, valamint például ultra-hangos keverési módszerek felhasználásával [2, 3]. Ezek je-lentősen bonyolítják a keverékkészítés folyamatát, valamint afelületkezelő szerek egy része is problémás lehet, akár egész-ségügyi, akár környezetvédelmi szempontból.

Hőre lágyuló polimer mátrix esetén ígéretes új módszer-nek tűnik nanokompozitok előállítására a mátrixanyag oligo-meréből való kiindulás: a nanoadalékok ebben történő elke-verése, majd az oligomer ezt követő in-situ polimerizációja.Amennyiben az oligomer por formájában van jelen, úgy egyszáraz nagyenergiájú őrlési folyamattal az erősítőanyag agg-regátumainak és agglomerátumainak felbontása lehetséges. Apolimerizáció előtt/alatt az oligomert alkotó kisebb molekulák

könnyebben be tudnak hatolni az erősítőanyag szálai/leme-zei/szemcséi közé, így az interkaláció, exfoliáció is jobban vég-be tud menni. Többfalú szén nanocső erősítés és polimerizáltciklikus butilén tereftalát (pCBT) mátrixanyag esetén ez amódszer már bizonyította sikerességét. Az összetevők por for-mában történő összeőrlésével, majd az oligomer megömlesz-tésével és in-situ polimerizációjával sikeresen létrehozhatóolyan nanokompozit, amelyben jól eloszlatott, különálló na-nocsövek figyelhetők meg [4].

A ciklikus butilén tereftalát oligomer (CBT) ígéretes alap-anyag, segédanyag például mikrokompozitok, mesterkeveré-kek mátrixanyagaként, vagy egyéb töltetlen hőre lágyuló éspéldául elasztomer keverékekben mint viszkozitás-csökkentő,feldolgozást segítő anyag. Széleskörű felhasználhatóságánakalapja ömledékállapotban mutatott nagyon alacsony dinami-kai viszkozitása (190 °C-on kb. 0,02 Pa·s), valamint megfelelőkatalizátor jelenlétében az in-situ polimerizálhatósága. Ezeketkihasználva hosszúszálas kompozit szerkezetek esetén az erő-sítőstruktúra impregnálása sokkal könnyebben és gyorsabbanmegvalósítható, mintha hagyományos polikondenzációs eljá-rással készülő polibutilén tereftalát (PBT) ömledékkel kelleneugyanezt megvalósítani. Amennyiben a polimerizáció lehe-tősége nem kerül kiaknázásra, igen kicsi ömledék viszkozitá-sa, valamint a tömegpolimerekkel mutatott jó kompatibilitásamiatt viszkozitás-csökkentő adalékként való alkalmazása isígéretes lehet [5]. Ezen felül gumikeverékekben bifunkciósadalékként viselkedhet, egyrészt csökkentve a nyerskeverékekviszkozitását, másrészt kész gumitermékek hűtése során új-rakristályosodva és erősítő fázisként kiválva azok szilárdságimutatóit is pozitívan befolyásolja [6].

Munkánk célja, hogy különböző egyéb polimer mátrixokesetén széleskörűen kutatott nano-erősítőanyagok felhaszná-lásával létrehozzunk elasztomer-mátrixú nanokompozitokat,továbbá vizsgáljuk azt, hogy az egyes erősítőanyagok esetén

Elasztomer-mátrixú nanokompozitok


Újfajta nanoerősítőanyagokkal töltöttelasztomer-mátrixú nanokompozitok

Halász István Zoltán1 tudományos segédmunkatárs, Hajdu Sándor Mihály1 MSc hallgató,Bárány Tamás1,2 egyetemi docens, Karger-Kocsis József1,2 egyetemi tanár

1Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomány Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Polimertechnika Tanszék2MTA-BME Kompozittechnológiai Kutatócsoport

A nanokompozitok területén egy ígéretes módszer az erősítőanyag eloszlatására annak egy oligomerrel történő elkeverése, majdaz oligomer in-situ polimerizálása. Ezt az ötletet térhálós elasztomerekre adaptálva létrehozható olyan oligomer-nanoerősítőanyagkeverék, amelyet a gumikeverékbe juttatva az erősítőanyag szilárdsági tulajdonságokra gyakorolt egyébként is pozitív hatása ja-vítható. Ezen felül megfelelően magas hőmérséklet esetén, amennyiben a polimerizációt nem idézzük elő, az oligomer nagyon kisömledék viszkozitásából kifolyólag, a gumi nyerskeverék viszkozitása is csökkenthető, amellett, hogy a végtermékre maga is erősítőhatással van.

milyen hatása van a CBT-vel történő előzetes őrlésnek az erő-sítőanyagok eloszlatottságára, valamint a kész nanokompozi-tok mechanikai tulajdonságaira. Az eredmények alapján meg-állapítható, hogy ez a módszer milyen erősítőanyagok esetén,valamint milyen paraméterek mellett alkalmazható a legsike-resebben.

ALAPANYAGOK, ELŐÁLLÍTÁSI ÉS VIZSGÁLATI MÓDSZEREKKét kísérletsorozat eredményeit foglaltuk össze jelenlegi mun-kában, amelyek közül az első során azt vizsgáltuk, hogy kü-lönböző nano-erősítőanyagok hogyan befolyásolják az elosz-latásukra tett kísérletünk sikerességét, míg a másodikban a leg -ígéretesebb mechanikai tulajdonságokkal bíró anyagpárosításesetén vizsgáltuk az őrlés idejének hatását az eloszlatottságra,illetve a mechanikai tulajdonságokra. Az erősítőanyagok ki-választásánál arra törekedtünk, hogy az egyéb polimer mát-rixú nanokompozitok területén kutatott anyagokat válasz-szunk, valamint, hogy mind szálas, mind lemezes szerkezetűanyagokat is tanulmányozzunk.

A minták először kétféle sztirol-butadién kaucsuk felhasz-nálásával készültek. Ezek közül az egyik a 37,5 phr aránybanTDAE olajjal extendált, Buna® SB 1723 típusú, 23,5 m% szti-roltartalmú (oSBR, STYRON, Berwyn, Pennsylvaia, USA) ésegy extendálószert nem tartalmazó, Plioflex® 1502 SBR típu-sú, szintén 23,5 m% sztiroltartalmú (SBR, GOODYEAR CHEMI-CAL, Akron, Ohio, USA) kaucsuk. A második kísérletsorozat-ban csak SBR kaucsukot használtunk mátrixanyagként.

A felhasznált CBT a CYCLICS EUROPE GMBH CBT® 100 faj-tájú anyaga volt. Ez katalizátor nélküli változat, por formában.

A nano-erősítőanyagok kiválasztása során a fentebb emlí-tett szempontokon kívül törekedtünk arra, hogy mind a szili-kát, mind a szén alapú erősítőanyagok képviseltessék magu-kat, így mindkét családból választottunk lemezes [grafén na-nolemezkék, (GnP) és montmorillonit (MMT), valamint szá-las, többfalú szén nanocső (MWCNT) és halloysite nanocsö-vek (HNT)] szerkezetűeket. A felhasznált szilikátok a Cloisite®30B típusú (SOUTHERN CLAY PRODUCTS, USA), 1 nm vastag-ságú, 70–150 nm átmérőjű magnézium-szilikát lemezkék(MMT), és a PANNON EGYETEM-en előkészített, Szegi (Magyar-ország) mellett bányászott halloysite nanocsövek (HNT) vol-tak, mindkettő adhéziót segítő felületkezelésben részesült agyártást követően. A szén-alapú anyagok xGnP Graphene Na-noplatelets: Grade H típusú (XGSCIENCES, USA), 15 nm vastag,5–25 μm átmérőjű lemezes szerkezetű grafén nanolemezkék(GnP), Baytubes® C 150 P típusú (BAYER MATERIAL SCIENCE,USA), 13–16 nm átmérőjű, 1–10 μm hosszúságú többfalú szén-nanocsövek (MWCNT), illetve NC 7000 típusú (NANOCYL,USA), 9,5 nm közepes átmérőjű, 1,5 μm átlagos hosszúságúnanocsövek voltak.

A vizsgálatok egy részéhez előkeverékek készültek nano-anyagokból és hordozóanyagként használt CBT-ből. Techni-kai problémák miatt csak GnP/CBT és MWCNT/CBT előke-verékeket tudtunk előállítani, 3:1 arányban, Union Process01HD laboratóriumi attritorban, 600 /min fordulatszámon,az első kísérletsorozatban 3×5 percig tartó őrléssel. A szilikát

alapú erősítőanyagoknál az őrlés sikertelenül zárult, ugyanisa keverék az őrlés során teljesen összeállt a keverőedény falánés onnan semmilyen módon nem tudtuk a későbbi felhasz-nálásra alkalmas állapotban eltávolítani. Az időbeli megsza-kításokra az attritor felépítéséből fakadóan szükséges időn-kénti átszitálás miatt volt szükség. A további vizsgálatokhozújabb keverékek készültek a keverési idő változtatásávalMWCNT erősítőanyaggal. Az így kapott MWCNT/CBT ke-verékek ugyanilyen körülmények között készültek 1×5, 2×5,3×5, és 4×5 perc keverési idő mellett.

A mintákhoz a nyerskeverékeket LABTECH SCIENTIFICLRM-SC-110 típusú hengerszéken állítottuk elő. A receptúraaz alábbi volt: kaucsuk 100 phr, ZnO 3 phr, sztearinsav 2 phr,MBTS 1,5 phr, kén 2 phr. Ehhez került hozzáadásra az elsőkísérletsorozat során 30 phr CBT és a 10 phr erősítőanyag. Amásodik kísérletsorozatnál a CBT és az erősítőanyag tartalmát15, illetve 5 phr-re változtattuk a takarékosabb anyagfelhasz-nálás végett. Az első kísérletsorozathoz 50–70 °C, a második-hoz ezen kívül 150–170 °C (első-hátsó) hengerhőmérséklete-ket állítottunk be, annak vizsgálata céljából, hogy a bekeveréssorán a CBT megömlésének van-e pozitív hatása a tulajdon-ságokra. A frikció minden esetben 1,3 volt.

A nyerskeverékek vulkanizálása COLLIN TEACH-LINE PlatenPress 200E típusú laborprésben történt, 170 °C-on, és 2 MPanyomáson minden esetben, a vulkanizációs időket az előze-tesen mért vulkanizációs görbék (TA INSTRUMENTS AR200 ro-tációs reométer) figyelembevételével állapítottuk meg.

A térhálósítószert nem tartalmazó nyerskeveréken vizsgál-tuk azok komplex viszkozitásainak abszolútértékét, hogy ké-pet kapjunk az egyes erősítőanyagok (valamint a CBT) feldol-gozhatóságra gyakorolt hatásáról is.

A stancolt próbatesteket (DIN 53504, 1-es típusú próba-test, és ASTM D624, C-típusú próbatest) ZWICK Z250 univer-zális szakítógépen szakító- és továbbszakító vizsgálatnak ve-tettük alá. A méréseket szobahőmérsékleten, 500 mm/percszakítási sebességgel végeztük.

A minták keménységét ZWICK keménységmérő berende-zéssel vizsgáltuk, a mérés típusa Shore A, az alkalmazott nyo-móerő 12,5 N, a terhelési idő pedig 3 s volt.

Szakítóvizsgálat után a próbatestek töretfelületéről pásztá-zó elektronmikroszkópos (SEM) felvételek készültek JEOLJSM-6380LA típusú géppel. A vizsgálhatóság végett a felüle-teket vékony aranyréteggel vontuk be. A második kísérletso-rozatban az őrlés után kapott porkeverékeket szintén SEM fel-vételek készítésével vizsgáltuk, hogy egyes őrlési idők alatt ho-gyan változik a nanocsövek eloszlatottsága.

EREDMÉNYEKAz eredmények ismertetését az első kísérletsorozattal kezdjük,amelyben többféle erősítőanyag esetén vizsgáltuk az őrlésesmódszer kivitelezhetőségét, illetve hatását a keverékek külön-böző tulajdonságaira. Az 1. ábra az egyes nyerskeverékekkomplex viszkozitásainak abszolútértékét mutatja. Az ered-ményekből jól látszik, hogy a CBT hozzáadásával drasztikusancsökkent a nyerskeverék viszkozitása, tehát az oligomer fel-



dolgozhatóságra gyakorolt hatása egyértelmű. Ezt a várako-zásoknak megfelelően némileg ellensúlyozza a töltőanyagokhatása, ám ez csak egyetlen esetben olyan mértékű, hogy azmeghaladja a referencia töltetlen keverék értékét (oSBR mát-rix, őrölt MWCNT töltőanyag). A jelölések között az „a” jelűminták estek át előzetes őrlésen, míg a másik esetben a CBTés a nanoerősítőanyag csak a hengerszékes keverékkészítés so-rán került összekeverésre.

MMT és HNT töltőanyag esetén az előzetes őrlés sikerte-len volt, ugyanis már kis őrlési idők esetén is a CBT/erősítő-anyag keverék teljesen összetömörödött és rátapadt az őrlőüstfalára, így további felhasználásra nem volt megfelelő.

A szakítóvizsgálatok eredményeit a 2. ábra szemlélteti. ACBT már önmagában is mind a szakítószilárdság, mind a sza-kadási nyúlás értékét pozitívan befolyásolta (főleg SBR mátrixesetén), tehát kristályosodása révén önmagában is erősítő fá-zisként működik, ahogy azt korábbi munkákban bemutatták[6]. A különböző töltőanyagok tovább javították a szilárdságimutatókat, valamint, ha azt vizsgáljuk, hogy a két szén alapútöltőanyag közül melyikre milyen hatást gyakorolt az előzetesőrlés, akkor látható, hogy mind GnP, mind MWCNT eseténnövekedtek a szilárdsági mutatók az őrlés hatására. Különösenjelentős ez SBR mátrix és MWCNT erősítőanyag esetén, ittközel kétszeresére emelkedett a CBT-vel előzetesen őrölt erő-sítőanyagot tartalmazó nanokompozitok szakítószilárdsága ésszakadási nyúlása az őrlésen át nem esett párjához viszonyítva.

A továbbszakító szilárdságok (3. ábra), valamint a kemény-

ségek (4. ábra) értékeiben nem okozott ilyen számottevő vál-tozást az őrlés megléte, illetve hiánya, itt az azonos erősítő-anyagot tartalmazó keverékek mutatószámai közel azonosszinten vannak.

A CBT-nek önmagában a továbbszakító szilárdságra is po-zitív hatása van mindkét vizsgált mátrix esetében, valamintlátható, hogy a keménységet is mindkét esetben emeli.

A szakítópróbatestek töretfelületeiről SEM felvételeket ké-szítettünk a kialakult morfológia tanulmányozása céljából, eztaz 5. ábra szemlélteti.

Az őrlés hatására a felületen látható mátrixba ágyazottszemcsék mérete és kinézete is jelentős változást mutatottMWCNT erősítőanyag és SBR mátrix esetén. Megfigyelhető,

hogy az őrlés nél-küli esetben több100 μm méretűtörmelékes elnyúltalakú szemcsék fi-gyelhetők meg (eza CBT fázis), vala-mint külön kisebb50–100 μm mére-tű egymásba ga-balyodott nano-csövekből állóMWCNT agglo-



1. ábra. Különböző erősítőanyagokkal töltött keverékek komplexviszkozitásainak abszolútértékei

2. ábra. Különböző erősítőanyagokkal töltött keverékek szakítószilárdságai (a) és szakadási nyúlásai (b)

3. ábra. Különböző erősítőanyagokkal töltött keverékektovábbszakító szilárdságai

4. ábra. Különböző erősítőanyagokkal töltött keverékek keménységei

merátumok. Az őrlésen átesett erősítőanyagot tartalmazó ke-verékekben is megfigyelhetők voltak a töretfelületen jól elkü-löníthető szemcsék, ám ezek átlagos mérete és számossága jó-val kisebb volt, mint az előző esetben. További érdekesség,hogy ezeknek a szemcséknek a felületét vizsgálva a korábbiCBT és MWCNT szemcsék „közötti” kinézetűek, azaz felté-telezhető, hogy CBT-MWCNT hibrid szemcsékről van szó.Ez magyarázhatja a mechanikai tulajdonságokban tapasztaltjelentős javulást, ugyanis amennyiben valóban ilyen szemcsékalakultak ki, úgy a nanocsövek mind a szemcsén belül annakszilárdságát, mind a határfelületen az adhézió javításával aszemcse-mátrix kapcsolatot is javíthatták. Ebben az esetbenpedig a tönkremenetel magasabb igénybevételi szintek felé to-lódhatott el, ami a szakítószilárdság és szakadási nyúlás egyi-dejű növekedését magyarázza.

Az előzetes eredmények alapján további vizsgálataink alap-

jául az SBR mátrixot és azMWCNT erősítőanyagot vá-lasztottuk, azért, hogy megál-lapítsuk, hogy az őrlési időváltoztatása hogyan befolyá-solja a nanocsövek méretétés eloszlását, valamint a készgumik mechanikai tulajdon-ságait. Vizsgáltuk továbbá amechanikai tulajdonságokalakulását abban az esetben,ha a CBT-MWCNT keverékolyan hőmérsékleten kerülbekeverésre (170 °C), ahol aCBT ömledék állapotban van(6. ábra).

A szakítószilárdság és aszakadási nyúlás értékeitvizsgálva levonható a követ-keztetés, hogy 70 °C-os keve-rés esetén a vizsgált idők kö-zül a 10 perces őrlés adódikaz optimumnak, míg 170 °C-os keverés esetén 10 perc,vagy afölötti keverési idő ese-tén van a maximum. Láthatótovábbá, hogy szakadási nyú-lás terén és kisebb őrlési időkesetén a 170 °C-on kevertminták mechanikai tulajdon-ságai elmaradnak a 70 °C-onkevertekétől. Kijelenthető te-hát, hogy nincs jelentős po-zitív hatása annak, ha a por-keverék bekeverése során ahőmérsékletet a CBT olvadá-si hőmérséklettartományafölé választjuk.

A keverékek keménysé-gére sem a bekeverés hőmérséklete, sem az őrlési idő nincs je-lentős hatással (7. ábra).

A porkeverékekről készült SEM felvételeket mutatja a 8. áb-ra. Őrlés nélküli esetben különálló CBT szemcsék és MWCNT



5. ábra. MWCNT erősítésű SBR mátrixú nanokompozitok töretfelületei hengerszéken bekeverve (a) éselőzetesen attritorban keverve (b)

6. ábra. SBR mátrixú MWCNT erősítésű keverékek szakítószilárdság (a) és szakadási nyúlás (b)értékei az őrlési idő függvényében

7. ábra. Keménységértékek alakulása SBR mátrix,MWCNT erősítés esetén az őrlési idő függvényében

agglomerátumok figyelhetőkmeg. Az őrlési idő növekedé-sével két tendencia figyelhetőmeg. Egyrészt a CBT fázis fe-lületét elkezdi „bevonni” egynanocsövekből álló réteg,másrészt viszont a megfigyel-hető nanocsövek hossza egy-re inkább csökken. Ez egy-részt magyarázza a korábbanlátott „hibrid szemcséket”, va-lamint magyarázatot ad arrais, hogy bizonyos őrlési időkfelett miért tapasztalhatóromlás a mechanikai tulaj-donságokban. Az ötletet adókutatás eredményei között isszerepel, hogy az őrlés hatá-sára bár felbomlanak a nano-csövek egymásba gabalyodottagglomerátumai, de az egyescsövek tördelődése is jelenvan [4].

ÖSSZEFOGLALÁSMunkánk során bebizonyo-sodott, hogy elasztomer mát-rix esetén is sikeresen alkal-mazható a CBT, mint nano-erősítőanyag a szilárdsági tu-lajdonságok javítására. Ez ahatás szén alapú nanoerősí-tőanyagok esetén tovább fo-kozható, ha a CBT és az erő-sítőanyag egy előzetes őrlésifolyamaton esik át. Ekkor aCBT mintegy hordozóanyag-ként viselkedve legalább rész-ben meggátolja az őrlés so-rán felbontott nanocső-agglomerátumok újbóli összeállását.A CBT igen kis ömledék viszkozitásának köszönhetően anyerskeverékek viszkozitásai is kézben tarthatók. A CBT a leg-több vizsgált esetben nagyobb mértékben csökkentette anyerskeverékek viszkozitásait, mint amennyire az erősítő töl-tőanyagok azt növelték volna, így végeredményben javuló fel-dolgozhatósággal is járt a CBT-nanőerősítőanyagok keveré-kekbe történő bevitele.

A szerzők ezúton köszönik Ibriksz Tamás (Széchenyi IstvánEgyetem, Anyagtudományi és Technológiai Tanszék) segítségétaz attritoros őrlés elvégzésében.

IRODALOMJEGYZÉK[1] Barta, Z.: Gumiipari Kézikönyv I., Taurus-Omikk, Budapest

(1988).[2] Zhou, X.; Zhu, Y.; Liang, J.; Yu, S.: New fabrication and mecha-

nical properties of styrene-butadiene rubber/carbon nanotubesnanocomposite, Journal of Material Science and Technology,26, 1127–1132 (2010).

[3] Kueseng, P.; Sae-oui, P.; Rattanasom, N.: Mechanical and elect-rical properties of natural rubber and nitrile rubber blends fil-led with multi-wall carbon nanotube: Effect of preparationmethods, Polymer Testing, 32, 731–738 (2013).

[4] Romhány, G.; Vígh, J.; Thomann, R.; Karger-Kocsis, J.; Sajó, I.E.: pCBT/MWCNT nanocomposites prepared by in situ poly-merization of CBT after solid-phase high-energy ball millingof CBT with MWCNT, Macromolecular Materials and Engi-neering, 296, 544–550 (2011).

[5] Abt, T, Sánchez-Soto, M.: A review of the recent advances incyclic butylene terephthalate technology and its composites,Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, megje-lenés alatt, (2016).DOI: 10.1080/10408436.2016.1160820

[6] Halász, I. Z., Bárány, T.: Novel bifunctional additive for rub-bers: cyclic butylene terephthalate oligomer, Periodica Poly-technica Mechanical Engineering, 59, 182–188, (2015).



8. ábra. Az előállított CBT-MWCNT keverékek SEM felvételei –0 (a), 5 (b), 10 (c), 15 (d) és 20 (e) perc őrlési idő esetén

Az elmúlt hónapban tovább tágultak az ársávok a közép-eu-rópai piacon elsősorban a polipropilének esetében. Megjelen-tek ajánlatok már 950 euró körüli áron is PP homopolimerreés 1030 euró körül PP kopolimerre is. Természetesen e mögötta mennyiség rendkívül kevés, azonban pont elég arra, hogyösszezavarja, elbizonytalanítsa a piaci szereplőket (1. ábra).

A műanyag késztermék vásárlók ezeket az alacsony árakatkérik számon a feldolgozókon, ők pedig szeretnének ilyen ala-csony árakon vásárolni, és mivel ez nem lehetséges, egyelőrevisszafogják a vásárlásaikat is, bízva a júniusi további árcsök-kentésben. A kérdés nem csak az, hogy lesz-e árváltozás, ha-nem az is, hogy ha lesz, akkor mihez képest, ezért fontos tisz-tázni, hogy a széles ársávok mellett melyek a jellemző árakmost a piacon.

Alapvetően 3 féle szcenárió lehetséges:1. A monomer árak kismértékben emelkednek (+10–30eu-

ró), ez a polimerek esetében egyértelmű roll-overt jelent.2. A monomer árak változatlanok maradnak, ez a polimerek

esetében változatlan árat, illetve kismértékű árcsökkenést(–10–30euró) jelent.

3. A monomer árak csökkennek (–10–30euró), ez egyértel-műen szignifikáns csökkenését jelentheti a polimer árak-nak, amely egyes esetekben akár három számjegyű is le-het.Az olajárak elmúlt hónapban tapasztalt emelkedése való-

színűleg a nafta és a monomer oldalra is hatást gyakorol majd,szinte kizárható az alapanyagárak csökkenése, így a monome-ré is.

A polimer árakra azonban a keresleti és kínálati viszonyokváltozása gyakorol majd jelentős hatást. Június-októberi idő-szakban regionális szinten szűkülő kínálattal kell szembenéz-nünk. Karbantartás várható a MOL csoportnál augusztusban,a BOP szeptember-októberi leállása pedig a lengyel piaconfog áruhiányt okozni. És érdemes még megemlíteni öt oroszPP gyár nyári karbantartását is, amely erős import keresletetfog jelenteni Oroszországban és jó export lehetőséget az eu-rópai termelőknek. Ez mindenképpen erősödő árakat jelent apolipropilén tekintetében.

Úgy tűnik, júniusban a MOL új pozsonyi LDPE gyára tel-jes gőzzel és teljes termékportfólióval fog termelni, így bővebbLDPE kínálatra számíthatunk. Remélhetőleg az UNIPETROL isújra tud indulni augusztus folyamán. Mindez azt jelenti, hogya várható nyári keresletcsökkenést ellensúlyozni fogja a kíná-lat szűkülése a régióban. Így termelők esetleges júniusi árcsök-kentése értelmetlen lenne, hiszen júliusban vissza kelleneemelni a PP és PE árakat. Mindezek ellenére megtörténhet,hogy egy-egy kisebb regionális termelő pánikba esik és a kész-letek csökkentése okán leviszi az árait, mint ahogy történt ezmájusban is.

Azonban a piacon mindaddig nem lehet baj, amíg egy na-gyobb, meghatározó termelő nem csökkenti az árait draszti-kusan. Egy ilyen lépés pánikreakciót indítana el a piacon.

Annak ellenére, hogy a monomer árak emelkedtek. Az eti-lén (C2) ára 25 euróval tonnánként, a propiléné 17,5 euróval.

A fenti szcenáriók közül az első tűnik a legvalószínűbbnek,miszerint a monomer árak kismértékű emelkedése (+10–

30 euró), a poli-merek esetébenegyértelmű roll-overt jelent.

A nagyobb re-gionális és euró-pai polimer ter-melők esetében ishasonló szándéktapasztalható, bára pontos árakramég várni kell.De nem csak azárváltozás mérté-ke a kérdéses, ha-nem a bázisa is.Az 1. táblázat amájusra jellemzőpolimer árakat

Árak


A piac „roll-over”-re számít

1. ábra. Poliolefin árak Közép-Európában 2015 24. és 2016 22. hete között

mutatja be, amelyek valószínűleg jellemzőek maradnak júni-usban is.

Azonban nem minden vevő fogja érezni a roll-overt. Lesz-nek szükségképpen változások is, mivel az elmúlt hónapbantúl nagyra nyílt az ársáv a legkisebb és legnagyobb árak között.Ezért mind a polimer termelőknek, mind a műanyag-feldol-gozóknak elemi érdeke ezen sávok szűkítése, sok esetben azárak csökkentése. Azok a vevők, akik május elején elfogadtákaz első termelői javaslatokat magasabb árat realizáltak, minta később vásárlók.

Fontos az árnövelés azon polimer termelőknél, akik májusmásodik felében jelentős árcsökkentésekbe kezdtek. Ez márisérezhető, mivel a nagyon olcsón kiajánlott PPH fröccstípusokszinte eltűntek a piacról, akik pedig megrendelték ezeket, egy-re későbbi időpontra kapnak visszaigazolást a leszállításról.Így szinte biztos, hogy a májusban túl szélesre táguló ársávokszűkülni fognak júniusban. A változások másik jelentős okaa regionális valuták jelentős gyengülése májusban, amely to-vábbi kiigazításokat tesz szükségessé.

A júniusi helyzetet befolyásolni látszik az élénkülő PP ke-reslet mind Nyugat-, mind Közép-Európában. A polimer ter-melők jó előrendelés állományt jelezetek júniusra. Kérdésesazonban a kínálat.

Úgy tűnik, a Franciaországban folyó sztrájkok, olajfinomí-tók elleni blokádok, lassan elérik a polimer termelést és a mű-anyagipart is Nyugat-Európában, ami Franciaországban szű-külő polimer kínálatot jelent. Ez a szűk kínálat valószínűlegfelszívja a most Közép-Európában spot tételként megjelenőtételeket. Így áttételesen mégis megjelenik a franciaországiesemények hatása Közép-Európában is. Ez is tovább fogja se-gíteni az ársávok szűkítését.

Összefoglalva, júniusban a piac átlagos árszintjét tekintve„roll-over”-re számíthatunk, szűkülő ársávok mellett, amelyaz egyes, rendszeresen vásárló cégeknél jelenthet árcsökkenéstis, a spot piacon azonban áremelkedés valószínű.

Bűdy László

Energia megtakarítás KRELUS infravörös fűtőelemekkel

Már több mint 40 éve számít a KRELUS az infravörös (IR)fűtőelemek specialistájának. Az innovatív technológián alapuló,speciális, nagy teljesítményű fűtőelemekkel a KRELUS standardés egyedi fűtési megoldásokat kínál partnerei számára.

Sok más mellett, néhány érdekes alkalmazási terület:– Szén-, üveg- és természtes

szálakat tartalmazó PP,PA, PEEK stb. kompozitanyagok fűtése,

– PVC, PA stb. dombornyo-mása,

– Hőformázás (1. ábra),– Papír, fóliák, fémek és tex-

tilek bevonása,– Laminálás (2. ábra),– Előszárító és fűtő berende-

zések.A kiváló és innovatív

KRELUS technológia az el-lenállásokból származó hőtközvetlen sugárzással adja át aterméknek (üvegkvarc vagykerámia nélkül). Nagy hőszi-getelésű anyagok akadályoz-zák meg a hőveszteséget a fűtőtestek hátoldalán. A középhullá-mú IR fűtőelemek nagyon gyors válaszideje lehetővé teszi a ter-mék felületén a pontos hőmérséklet-szabályozást, azonnal be-és kikapcsolható még rövid gyártási szünetekben is (3. ábra).

A legtöbb anyag (termoplasztok, papír, textilek) rendkívüljól abszorbeálja a hőenergiát a középhullámú tartományban(±3,0 μm). A KRELUS IR fűtőelem emissziós tartománya tö-kéletesen illeszkedik ehhez az elnyelési intervallumhoz. Ez na-gyobb hatékonysághoz vezet, ennek következtében a hagyo-mányos, normál fűtőtestekhez képest költség takarítható meg.

Az elemekből összeállítható KRELUS fűtőelemek külön-böző méretben és kapacitással készülnek. Az egyedi megol-dások egy darabban 8000 mm-ig állnak rendelkezésre. A mo-duláris méretek megkönnyítik a különböző dimenziójú, egye-di szabályozó zónák kialakítását, illetve az egyenletes hőmér-séklet-profilok kezelését a folyamatos eljárásokban.

A KRELUS várja látogatóit a K 2016 vásáron.Energy saving with KRELUS IR-Heaters,

KRELUS sajtóközlemény

Árak


1. táblázat.Jellemző piaci árak Közép-Európában 2016. május végén

TípusJellemző közép-európai ártartományok

2016. május végén[euró/tonna]

HDPE fúvási célra 1290–1320HDPE fólia 1290–1320HDPE IM 1300–1330HDPE cső (100) 1400–1440LDPE fólia 1300–1340LDPE fröccstípus 1300–1340PPC 1080–1100PPH fröccstípus 1030–1080PPH rafia 1030–1070PPR 1180–1210GPPS 1390–1410HIPS 1420–1450EPS 1380–1400

3. ábra. KRELUS infravörös fűtőelem és egy összeállított alkalmazás

1. ábra. KRELUS hőformázóberendezés

2. ábra. KRELUS laminálóberendezés

IRODALMI ÁTTEKINTÉSAz izotaktikus polipropilén (iPP) napjaink egyik legdinami-kusabban fejlődő tömegműanyaga, amelyet nagy mennyiség-ben alkalmaznak a csomagolóiparban [1]. Ezen iparág terü-letén az átlátszóság kulcsfontosságú tényező, ezért előszere-tettel használnak olyan amorf polimereket (polisztirol, poli(vi-nil-klorid), polikarbonát), amelyek jó optikai tulajdonságúak.Ezek a polimerek azonban sokszor drágábbak, mint a poliole-fin alapú műanyagok, ráadásul a polisztirol ütésállósága isgyengébb, mint a poliolefineké. Az iPP alkalmazása tehát elő-nyös lenne az átlátszó csomagolások területén is [2], azonbanaz iPP szemikristályos polimer, így a benne található kristá-lyos képződmények szórják a fényt [3]. Ennek következtébenaz iPP nem átlátszó, hanem opálos polimer. Az ipari gyakor-latban az iPP homályosságát nagy hatékonyságú gócképzőkadagolásával nagymértékben csökkenteni tudják, mert a góc-képzők jelenlétében a szupermolekuláris képződmények mé-rete lecsökken [4–9]. A kis méretű egységek a látható fénytkevésbé szórják, így a termék átlátszósága javul [10–13]. An-nak ellenére, hogy a jelenség alapösszefüggései ismertek akristályos szerkezet és a homályosság közötti direkt összefüg-gések nem találhatók meg az irodalomban.

A polikristályos anyagok fényszórása összetett jelenség. Ahomályosságot a mintán áthaladó teljes fény intenzitásánakés a 2,5°-nál nagyobb szögben szórt diffúz fény intenzitásánakhányadosaként adjuk meg [3]:

(1)

ahol Φtotal a teljes transzmittált intenzitás és Φ90°2,5° pedig a 2,5

és 90° között szórt fény intenzitása. Természetesen a jelenségszerkezeti leírása nem ilyen egyszerű. Ahhoz, hogy egy po-likristályos anyag fényszórását leírjuk egy adott térfogatban afény és a szórási egységek kölcsönhatását kell leírnunk, vagyisa térfogati szórást kell kiszámítanunk. A térfogati szórás ese-tén megkülönböztetünk egyrészecske, többszörös és koherensszórásokat. Az egyrészecske szórás megadja egy önmagábanálló szórócentrum szórását. Gömbszimmetrikus részecskeesetén ez a folyamat Mie szórással írható le [14, 15], ami a miesetünkben magának a polimer szferolitnak a szórását jelenti.Többszörös szórásról akkor beszélünk, ha a szórt fény úgy jutel a detektorba, hogy közben egymás után több szóró centru-mon is szóródik, miközben az interferenciát elhanyagoljuk.Koherens szórás esetén a detektorba jutó fényt az egyes ré-szecskék által szórt hullámok interferenciájaként vesszük fi-gyelembe. Ennek abban az esetben van különösen nagy jelen-tősége, ha a szórócentrumok elhelyezkedése valamiféle ren-dezettséget mutat. A térfogati szórás esetén megkülönbözte-tett szórások sematikus ábráját az 1. ábrán szemléltetjük.

H,

902 5

totalUU

= cc

Az izotaktikus polipropilén optikai tulajdonságai


Az izotaktikus polipropilén optikaitulajdonságait befolyásoló szerkezeti

tényezők meghatározása és modellezéseMolnár János1, Sepsi Örs2, Ujhelyi Ferenc2 Menyhárd Alfréd1,3

1Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék2Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Természettudományi Kar, Atomfizika Tanszék3Magyar Tudományos Akadémia, Természettudományi Kutatóközpont, Anyag- és Környezetkémiai Intézet, Polimer Fizikai Kutatócsoport

Az izotaktikus polipropilén (iPP) napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő tömegműanyaga, felhasználási területe igen di-namikusan növekszik. Jelen munkánkban azokat a szerkezeti tényezőket mutatjuk be, melyek kulcsfontosságú szerepet játszanakaz iPP optikai tulajdonságainak szempontjából. Elsősorban a homályosságot befolyásoló tényezőket igyekeztünk felderíteni, így apolimer minták tulajdonságait különböző optikai módszerekkel, mint a polarizációs optikai mikroszkópia, szórás iránykarakte-risztika, valamint spektrofotometria módszerével tanulmányoztuk. Olyan szerkezeti modellt hoztunk létre, amely alkalmas lehetaz optikai tulajdonságok becslésére a kristályos szerkezet paramétereinek ismeretében. Az eredmények jól mutatják, hogy a létre-hozott szerkezeti modell szórás térképe megegyezik az iPP kísérleti szórástérképével, illetve a becsült homályosság is jó összhangbanvan a kísérleti eredményekkel, bár számszerűleg különbözik azoktól. Ennek oka, hogy a kristályos szerkezet mennyiségi leírásamég nem pontos, így a modell is csak közelítő eredményeket szolgáltat.

1. ábra. A térfogati szórás esetén megkülönböztetett egyrészecskeszórás (a) többszörös szórás (b) és koherens szórás (c) [16],

ahol η a szóró egységek térfogattörtje

Jelen munka célja olyan szerkezeti modell készítése, amelyalkalmas a fényszórás numerikus modellezésére, és így, a mo-dell alapján, egy polikristályos minta homályossága becsülhe-tővé válik. A modell által szolgáltatott eredmények megbíz-hatóságát vékony filmeken ellenőriztük, amelyek fényszórásátkísérletileg meghatároztuk.

A FÉNYSZÓRÁS NUMERIKUS MODELLEZÉSEA modell elméleti alapja, sematikus rajza a 2. ábrán látható ésa következőképp értelmezhető: a szferolitokat radiálisan ket-tőstörő gömb alakú részecskékkel helyettesítjük, amelyekkelfeltöltünk egy vékony plánparallel mintatartót úgy, hogy előredefiniált térkitöltéssel töltsék ki a rendelkezésre álló térfogatot.A szoros illeszkedés ellenére a gömbök között hézagok talál-hatók, amelyeket a szferolit átlagos törésmutatójának megfelelőtörésmutatójú közeg tölti ki. A gömbök méretét azonosnaktekintjük, amely egyfajta közelítés, hiszen a szferolitok méretea valóságban elég széles skálán mozog. Gócképzők jelenlété-ben azonban a gócsűrűség igen nagy, aminek következében aszferolitok kicsik és méreteloszlásuk szűk. Ebben az esetbenaz átlagos szferolit méret alkalmazása elfogadható közelítés.

A modell alkalmazásához két tényezőt kell ismerni. Az elsőaz egyrészecske szórás, amelyet akkor kapunk, ha egyetlen ré-szecskét világítunk meg egy fénynyalábbal úgy, hogy a mel-lette lévő részecskéktől eltekintünk, vagyis egy átlagos törés-mutatójú közegbe helyezett gömb szórását vizsgáljuk. A má-sodik tényező a kollektív szórás hatása. Ennek vizsgálata soránaz egész mintát világítjuk meg egy fénynyalábbal (2. ábrán aminta alatti párhuzamos vonalak jelölik a beeső hullámot). Akét tényező ismeretében megadható a Φtotal és a Φ90°

2,5° értékeis, így a homályosság számítható.

Az egyrészecske szórása radiálisan anizotróp gömbre al-kalmazott Mie szórással számolható [14, 15]. A koherens szó-rás számolásához a radiatív transzfer egyenletet használjuk(Radiative transfer equation, RTE) [17, 18]. Az elmélet alapján

sugárirányban anizotróp, gömbszimmetrikus részecske több-szörös szórása számítható homogén háttér jelenléte mellett akövetkező egyenlettel:

(2)

ahol L→radiancia Stokes-féle vektora, n0 a szóró egységek tér-kitöltése, K= az egyrészecske extinkciós mátrixa és Z= az egyré-szecske szórási iránykarakterisztikáját leíró mátrix. A k→s a szó-rási, k→pedig a bejövő sugárzás irányvektora. A Z= és K= értékefügg a szóró egységek méretétől, a polimerlánc szálirányú ésarra merőleges törésmutatójától, valamint a háttér törésmu-tatójától. Az egyenletet numerikus módon oldjuk meg olyanmódon, hogy a teljes mintát Δl vastagságú szeletekre bontjuk,majd ezeken a vékony szeleteken egymás után számítjuk ki afény terjedésének változását bemeneti irányeloszlásként hasz-nálva az előző réteg kimeneti irányeloszlását.

Amennyiben ismerjük a szferolit törésmutatóit és a szóróegységek méreteit, a homályosság értéke az adott szferolitosszerkezetre becsülhetővé válik. Az előzőekben felsorolt érté-kek az iPP esetében meghatározhatók a szferolit sugár- és tan-genciális irányú törésmutatójából, ami kísérletileg meghatá-rozható adott polimerre.

KÍSÉRLETI KÖRÜLMÉNYEKA modell által becsült homályosság értékek ellenőrzésére aMOL PETROLKÉMIA ZRT. által gyártott H649FH típusú góckép-ző mentes polipropilén homopolimert használtuk. A polimerfolyásindexe 230 °C-on 2,16 kg terhelés mellett 2,5 g/10 min.Azért esett a választásunk erre a gócképző mentes típusra,mert ez alkalmas arra, hogy nagyon eltérő kristályszerkezetű,és ezáltal homályosságú mintákat készítsünk belőle, így a mo-dellt igen széles tartományban tesztelni tudjuk.

A szferolitos szerkezetet ZEISS Axioscope típusú optikai mik-roszkópon tanulmányoztuk. A mintát keresztezett polarizáto-rok közé helyeztük és a polarizált fény útjába egy adott törés-mutató különbségű úgynevezett λ-lemezt helyzetünk. Ezzel atechnikával a szupermolekuláris szerkezetet tanulmányoznitudjuk. A mikroszkóphoz LEICA DMC320 típusú digitális ka-merát csatlakoztattunk. A mikroszkópos felvételeket LEICA IM50 szoftver segítségével rögzítettük és értékeltük ki. A mikrosz-kóphoz egy METTLER FP82 típusú fűthető tárgyasztalt csatla-koztattunk, így a kristályosodás folyamatát is rögzíteni tudtuk.A minták termikus és mechanikai előéletét 220 °C-on 3 minhőkezeléssel töröltük, majd a kristályosodási hőmérsékletrehűtöttük a filmeket hozzávetőleg 40 °C/min sebességgel.

Az egyrészecske szórás és fényszórás helyfüggésének vizs-gálatához vékony mintákra volt szükség. Ehhez tömbi mintá-ból LEICA EM FC7 mikrotommal –20 °C-on különböző vas-tagságú szeleteket vágtunk. A szeletek vastagságát 5 és 10 μmközé állítottuk be.

A homályosság értékek ellenőrzésére azonban ezek a na-gyon vékony minták nem voltak megfelelőek, így arra külön-böző vastagságú mintákat készítettünk 100, 200, 300, 400 és500 μm vastagságban préseléssel. A filmeket FONTINJE SRA 100

,cosl

L kn K L k n Z k k L k d0 0

4

s ss s

iD

DX=- +

r

RR R Q

WW W V#



2. ábra. A fényszórás numerikus modelljének sematikus ábrája,kollektív szórás

típusú présen készítettünk 200°C-on 5 min présidővel és 15 barprésnyomással. A présidő leteltével a filmeket nyomás alattvízhűtéssel50 °C-ra hűtöttük le. A különböző vastagságú la-pokat ezt követően tárgylemezek között METTLER FP82 fűt-hető tárgyasztalon különböző hőmérsékleten (110, 113, 124és 129 °C) izoterm körülmények között kristályosítottuk, ígya vastagság és a kristályosodási hőmérséklet hatását is tanul-mányozhattuk a mintákon.

Az optikai tulajdonságok tanulmányozásához a mintákfényszórásának iránykarakterisztikáját kell rögzítenünk, ezérterre a célra a BME ATOMFIZIKA TANSZÉK OPTIKAI LABORATÓ-RIUMA által fejlesztett goniométeres szórásmérő berendezést ésszoftvert használtuk. A detektor maximális felbontóképessége0,1° és a szórási térképet a mérések során −30 és +30° közöttiszögtartományban 0,2°-onként rögzítettük. A minták homá-lyosságát Perkin Elmer Lambda 1050 spektrofotométerrel vizs-gáltuk. A méréseket 380 és 800 nm hullámhossz tartomány-ban végeztük el. Az összes eredmény statisztikai feldolgozá-sához a Matlab programot használtuk.

EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSSZFEROLITOS SZERKEZETA különböző hőmérsékleteken kristályosított minták szferolitméretét a 3a. ábrán mutatjuk be. Jól látható, hogy minél ma-gasabb a kristályosítás hőmérséklete, annál nagyobb méretűszferolitok keletkeznek. A legalacsonyabb hőmérsékleten amérés megbízhatósága kérdéses, mert a szferolitok nagyongyorsan képződnek, így nehezen figyelhetők meg a szabadonnövekvő állapotukban. Ennek következtében a meghatározott

végső szferolitméret szórása is nagyobb. Egy adott szferolitméret mellett a modellszámításokhoz a szóró egységek, vagyisa szferolitok számát is meg kell határozni. A jelen munka ke-retén belül ezt a mikroszkópos felvételekből számítottuk olymódon, hogy a felvett képek adott területén a vastagság isme-retében megszámoltuk a gócok számát. Így adott térfogatbanmeghatároztuk a gócok számát és abból a gócsűrűséget. Azeredmények alapján elmondható, hogy a várakozásokkal meg-egyezően a gócok száma nagymértékben csökken a hőmér-séklet emelkedésével. Az eredményeket a 3b. ábrán szemlél-tetjük. Sajnos a legalacsonyabb hőmérsékleten az önálló gócokmegfigyelése nem volt lehetséges a rendelkezésre álló techni-kákkal, így 110 °C-on a gócsűrűséget nem tudtuk meghatá-rozni ezzel a módszerrel.

FÉNYSZÓRÁSI JELLEMZŐKAz egyrészecske szórást vékony filmen határoztuk meg ke-resztezett polarizátorok között. A mérést 150 μm átmérőjű,magas hőmérsékleten kristályosított szferoliton végeztük el.A mért és a modell által szimulált szórási térképet a 4. ábránadjuk meg. A modell segítségével meghatározott szórási kép(4b. ábra) nagyon jól közelíti a mért intenzitás eloszlást, tehátelmondható, hogy az optikai modellezés során az egyrészecs-ke szórást a valóságnak megfelelően tudjuk leírni.

A fényszórás iránykarakterisztikáját az 5. ábrán adjuk meg.Megfigyelhetjük, hogy a vizsgált minták nagyon erős előre-szórással (0° körüli szórással) rendelkeznek, ami azt bizonyít-ja, hogy a minta szórásának legnagyobb járuléka a szferolitbólszármazó egyrészecske, illetve kollektív szórásból származik.

A szferolitnál kisebb szerkezeti egysé-gek, például a lamellák szórásának já-ruléka széles szögtartományon oszlikel. Az egyes kristályosítási hőmérsék-letek esetén, vagyis állandó szferolit-méret mellet a mintavastagság növelé-sével a várakozásoknak megfelelően azelőre szórás mértéke csökken, vagyis aszórásgörbék csúcsához tartozó inten-zitás csökken. Fontos megfigyelni to-vábbá azt is, hogy a nagyobb detektá-lási szögeknél, vagyis az oldalszórás tar-tományában a minták vastagságával aszórás intenzitása növekszik. Ennek kö-vetkeztében tehát várhatóan a mintákhomályossága is növekedni fog a vas-tagság növekedésével. Ez jó összhang-ban van a várakozásainkkal és korábbitapasztalatainkkal. Az ábrák egyszerűszemrevételezése alapján azonban aszórás iránykarakterisztikájának a szfe-rolitmérettől, vagyis a kristályosításihőmérséklettől való függését nem lehetmegadni. Ehhez a minták homályosságértékét kell megadni a teljes vizsgálthullámhossz tartományban.



3. ábra. A szferolit méret (a) és a gócsűrűség (b) függése a kristályosodási hőmérséklettől

4. ábra. Egy 150 μm átmérőjű szferolit kísérletileg rögzített (a) és szimulált (b) fényszórási képe

Az (1) egyenlet szerint kiszámított homályosságot a vizs-gálati hullámhossz függvényében a 6. ábrán mutatjuk be. Azábra alapján láthatjuk, hogy a minta homályosság értéke nagy-mértékben nő a mintavastagság növelésével. Ez jó összhang-ban van az iránykarakterisztika mérések során tapasztaltakkal,vagyis azzal, hogy a mintavastagság növelésével csökken azelőre szórás mértéke, és emellett nő a diffúz szórás. A homá-lyosság mérése azonban érzékenyen mutatja a fényszórás szfe-rolitmérettől való függését, ugyanis a szóró részecskék mére-tének növekedésével nő a szórt fény mennyisége. A különbözőszferolitmérettel rendelkező minták homályosság értékeit ösz-szehasonlítva láthatjuk, hogy minél magasabb a kristályosításhőmérséklete (a szferolit mérete), annál nagyobb a minta ho-mályossága a vizsgált hullámhossztartományban.

Az ábrán az is megfi-gyelhető, hogy adott min-ta esetén a homályosságértéke csökken a hullám-hossz függvényében. Ezazzal magyarázható, hogya homályosság értéket ahullámhossz nagyságá-nak és a részecske mére-tének viszonya határozzameg. Ha adott részecske-méret mellett növeljük ahullámhosszt, akkor ez el-lentétes változást eredmé-nyez, mint amikor adotthullámhossz mellett a szfe-rolit méretét növeljük.Annak érdekében, hogy ahomályosság minta vas-tagságától való függésétmég szemléletesebben

mutassuk be, a He-Ne lézer hullámhosszának megfelelő632 nm-nél mért homályosság értékeket ábrázoltuk a vastag-ság függvényben (7. ábra). Az összefüggés világosan megfi-gyelhető annak ellenére, hogy a mért pontok szórása elégnagy. Az általunk mért eredmények jó összhangban vannakaz irodalmi adatokkal is, bár ilyen jellegű adatok csak kisszámban találhatók az irodalomban [19]. Kijelenthetjük, hogya kidolgozott mérési technika megbízható és realisztikus ered-ményeket szolgáltat, így alkalmas a minták optikai tulajdon-ságainak jellemzésére.

Végül, de nem utolsó sorban az általunk kidolgozott szá-mítási modell segítségével is meghatároztuk az elkészült min-ták szimulált homályosság értékeit adott mintavastagságra. Amodellszámításokhoz hozzávetőleg 15 μm átmérőjű szferoli-

tokat tételeztünk fel, így a8. ábrán bemutatott eredmé-nyeket a 6a. és 6b. ábrákkalkell összevetni, mert ezekbenaz esetekben is 15 μm átmérő-jű szferolitok építik fel a kris-tályos fázist. A szimulációvalelőállított homályosság érté-kek igen hasonlóak a mért ér-tékekhez, sőt az is jól megfi-gyelhető, hogy a szimulációvalkapott homályosság (haze) ér-tékek is csökkennek a hullám-hossz növelésével. Láthatóazonban, hogy az alacsonyhullámhosszaknál a modellnem illeszkedik pontosan amért értékekre. Az eltérés kü-lönösen a vastagabb minták-nál számottevő, tehát a modell



5. ábra. A különböző vastagságú minták fényszórásának iránykarakterisztikája különböző kristályosításihőmérsékleteken (a) 110 °C; (b) 113 °C; (c) 124 °C; (d) 129 °C

6. ábra. A különböző vastagságú minták homályossága a teljes vizsgált hullámhossz tartománybankülönböző kristályosítási hőmérsékleteken (a) 110 °C; (b) 113 °C; (c) 124 °C; (d) 129 °C

feltételezhetően nem pontosan becsüli a szórócentrumok kol-lektív szórását. Ennek ellenére elmondható, hogy a numerikusmodell segítségével a valóságot jól közelítő szórási adatokatkaphatunk.

ÖSSZEFOGLALÁSA munkánk célja egy olyan numerikus modell felállítása volt,amely adott vastagságú polipropilén termékek esetén, adottkristályszerkezeti paraméterek megadásával alkalmas arra,hogy a kísérleti adatokat jól közelítő homályossági értékeketszolgáltasson. A probléma megoldásához először egy szfero-itos szerkezetű iPP szórási egységeit azonosítottuk megfelelőkísérletekkel. Eredményeink alapján kijelenthető, hogy a po-limerben a szórási egység a szferolit és nem pedig a kisebbszerkezeti elemek. Matematikai modell segítségével meghatá-roztuk a polimer szferolit egyrészecske szórását, ami kitűnőegyezést mutatott a mért szórási térképpel. Az egyrészecskeszórást és a részecskék kollektív szórását felhasználva olyannumerikus modellt készítettünk, amely alkalmas a homályos-ság kiszámítására a polimer kristályszerkezeti paramétereinekismeretében. A modell megbízhatóan becsüli a homályosságotvékony filmekben, de vastagabb mintákban még pontosításraszorul. A további finomítást követően azonban alkalmassá te-hető arra, hogy adott kristályszerkezeti paraméterek alapjána valódi minták homályosságát pontosan becsülje, és így arrais, hogy kívánt átlátszóságú és homályosságú polimer anyagokszerkezeti paramétereire becslést adjon.

IRODALOMJEGYZÉK[1] Willmouth, F. M.: Transparency, translucency and Gloss, in

Optical Properties of Polymers, Meeten, G. H. (ed.), Elsevier:London, pp. 265–333 (1986).

[2] Paulik, C.; Gahleitner, M.; Neissl, W.: Flexible, Tough and Re-silient PP Copolymers, Kunstst.-Plast Eur., 86, 1144–1147 (1996).

[3] Haudin, J. M.: Optical Studies of Polymer Morphology, in Op-tical Properties of Polymers, Meeten, G. H. (ed.), Elsevier: Lon-don pp. 167–264 (1986).

[4] Binsbergen, F. L.: Heterogeneous Nucleation in the Crystalli-zation of Polyolefins: Part 1. Chemical and Physical Nature ofNucleating Agents, Polymer, 11, 253–267 (1970).

[5] Thierry, A.; Fillon, B.; Straupé, C.; Lotz, B.; Wittmann, J.: Poly-mer Nucleating Agents: Efficiency Scale and Impact of PhysicalGelation, Prog. Colloid Polym. Sci. 87, 28–31 (1992).

[6] Smith, T. L.; Masilamani, D.; Bui, L. K.; Brambilla, R.; Khanna,Y. P.; Gabriel, K. A.: Acetals as Nucleating-Agents for Poly-propylene, J. Appl. Polym. Sci., 52, 591–596 (1994).

[7] Resch, K.; Wallner, G. M.; Teichert, C.; Gahleitner, M.: HighlyTransparent Polypropylene Cast Films: Relationships BetweenOptical Properties, Additives, and Surface Structure, Polym.Eng. Sci., 47, 1021–1032 (2007).

[8] Gahleitner, M.; Grein, C.; Kheirandish, S.; Wolfschwenger, J.:Nucleation of Polypropylene Homo- and Copolymers, Int.Polym. Proc., 26, 2–20 (2011).

[9] Fairgrieve, S.: Nucleating Agents, Rapra Review Reports, 16,1–132 (2005).

[10] Tenma, M.; Mieda, N.; Takamatsu, S.; Yamaguchi, M.: Struc-ture and Properties for Transparent Polypropylene ContainingSorbitol-based Clarifier, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 46,41–48 (2008).

[11] Bernland, K.; Tervoort, T.; Smith, P.: Phase Behavior and Op-tical- and Mechanical Properties of the Binary System IsotacticPolypropylene and the Nucleating/clarifying Agent 1,2,3-tri-deoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl) methylene]-nonitol,Polymer, 50, 2460–2464 (2009).

[12] Abraham, F.; Ganzleben, S.; Hanft, D.; Smith, P.; Schmidt, H.W.: Synthesis and Structure-Efficiency Relations of 1,3,5-Ben-zenetrisamides as Nucleating Agents and Clarifiers for IsotacticPoly(propylene), Macromol. Chem. Phys., 211, 171–181(2010).

[13] Horváth, Z.; Gyarmati, B.; Menyhárd, A.; Doshev, P.; Gahleit-ner, M.; Varga, J.; Pukánszky, B.: The Role of Solubility and Cri-tical Temperatures for the Efficiency of Sorbitol Clarifiers inPolypropylene, RSC Adv., 4, 19737–19745 (2014).

[14] Ni, Y. X.; Gao, L.; Miroshnichenko, A. E.; Qiu, C. W.: Control-ling Light Scattering and Polarization by Spherical Particleswith Radial Anisotropy, Opt. Express, 21, 8091–8100 (2013).

[15] Qiu, C-W.; Luk’yanchuk, B.: Peculiarities in Light Scattering bySpherical Particles with Radial Anisotropy, J. Opt. Soc. Am. A,25, 1623–1628 (2008).

[16] Träger, F.: Springer Handbook of Lasers and Optics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg (2012).

[17] Mishchenko, M. I.; Travis, L. D.; Lacis, A. A.: Multiple Scatte-ring of Light by Particles: Radiative Transfer and CoherentBackscattering, Cambridge University Press, Cambridge (2006).

[18] Mishchenko, M. I.; Hovenier, J. W.; Travis, L. D.: Light Scatte-ring by Nonspherical Particles: Theory, Measurements, andApplications, Academic Press: San Diego (2000).

[19] Zia, Q.; Androsch, R.; Radusch, H-J.: Effect of the Structure atthe Micrometer and Nanometer Scales on the Light Transmis-sion of Isotactic Polypropylene, J. Appl. Polym. Sci., 117, 1013–1020 (2010).



7. ábra. A homályosság a film vastagságának függvényében632 nm hullámhosszon

8. ábra. A (2) egyenlet alapján szimulált homályosság értéka teljes vizsgált tartományban

Hírek

Digitális Prototípus FórumA 25 éves VARINEX Informatikai Zrt. 2016. május 12-én

megrendezett Digitális Prototípus Fórumának fókuszában a cél-gép- és terméktervezői megoldások mellett a tervezés jövője állt.Az előadások főleg az Autodesk programjaira épülő alkalma-zásokról szóltak, de természetesen nem maradhatott ki a 3Dnyomtatás sem. Sok tanulságos, felhasználói „történetet” hall-hattunk, olyan alkalmazásokról, amelyek a cég által támoga-tott tervezők, gyártók tapasztalatait ismertették.

Falk György, a VARINEX Zrt. elnöke és a 3D nyomtatásüzletág igazgatója „Future of Making Things” címmel tartottelőadását az „Életünkben egy dolog állandó, a változás!” idé-zettel kezdte, és bemutatta azokat az elképzeléseket és új tech-nológiákat, amelyek nagymértékben befolyásolják és meg isváltoztatják jövőnket. Az innovációs képességek növekednek,a gyártás sokkal rugalmasabb, személyre szabottabb lesz. Atervezés és a gyártás új irányt kapott: míg eddig inkább „le-bontó” típusú gyártásról beszélhettünk, a jövő a „felépítő”gyártásé. Ez a tervezésben is új gondolkodásmódot jelent.

Folyóiratunk profiljába leginkább Falk György előadása„Az ipari 3D nyomtatás újdonságai” tartozott. Videobejátszás-ból ismerkedhettünk meg olyan új 3D nyomtatási eljárással,amely a szokásoshoz képest többszörös sebességgel hozza létrea munkadarabot. Fémnyomtató is szerepelt az újdonságok kö-zött, ez a tintasugaras nyomtatók elvén működve műgyantahordozóanyaggal nanorészecskékből építi fel az alkatrészt, ahordozóanyag a szükséges hőkezelés során kiolvad.

Az előadásból megtudtuk, hogy a 3D nyomtatással elérhetőméretpontosság és felületminőség miatt sok esetben a munka-darabokat utómunkálni kell. Érdekes összehasonlítást láthat-tunk arra, hogy a beállítható paraméterekkel milyen gyártásiidő- és felületminőségi határok között dolgoznak a 3D nyom-tatók. Prototípus- és kis sorozatú alkatrészek előállításához op-timális ez a technológia, mert nem kell szerszám (a maga költ-ség és időigényével) a gyártáshoz.

Voloncs György, a társaság vezérigazgatója elmondta, hogya VARINEX Zrt. elmúlt 25 éve küzdelmes volt, de sikerekbengazdag és eredményes. Alapvetően meghatározták a magyar-országi 3D-s CAD tervezési világot, és ma már több mint30 munkatársuk dolgozik a 2 milliárdos árbevételt megköze-lítő, a digitális prototípuskészítés és a 3D nyomtatás terén pi-acvezető társaságnál.

sajtótájékoztató

A fórumnak helyt adó Sugár Mozi

A PVC RECIKLÁLÁS PIACI HELYZETEAz európai PVC ipar minden évben egyre közelebb jut céljá-hoz, hogy 2020-ra elérje az évi 800 ezer tonna anyag reciklá-lását. A VINYLPLUS (az európai PVC ipar fenntarthatósági fej-lesztési programja) legújabb jelentése szerint, 2015-ben azösszegyűjtött PVC mennyiségét 7%-kal, 515 ezer tonnára si-került növelni. Ennek legnagyobb része (kb. 45%-a) ablakokés profilok voltak. További fő típusok a kábelek, merev fóliák,csövek és fittingek, valamint a flexibilis PVC, mint pl. tetőfedőanyagok és vízálló membránok (1. ábra). Ugyanakkor, azólom-alapú stabilizátorok használatát az EU28 országaibanteljesen megszüntették az év végére. Ez az európai PVC iparVINYLPLUS fenntarthatósági programjának „kétségkívül acsúcspontja volt ebben az évben”.

Az ablakprofilok összegyűjtése 15%-kal, közel 233 ezer ton-nára nőtt. Egyedül a német REWINDO projektben 100 ezer ton-nát gyűjtöttek össze 2015-ben. De a csövek és fittingek újra-hasznosítását szolgáló TEPPFA projektben 10%-kal, 50 ezer ton-na alá esett a begyűjtés. Az újrahasznosított PVC EU szabá-lyozási keretprogramjához kötődő bizonytalanságok a cső-gyártó iparágban az új termékekkel – mint a reciklátumot tar-talmazó többrétegű csövek – kapcsolatos beruházások elha-lasztásához vezetett.

2015-ben a VINYLPLUS megkezdte a RESYSTA újrahasznosítókonzorcium támogatását, amely rizshéj és PVC alapú, faszerűanyagokat gyárt homogén polimer mátrixban. Az első évben183 tonna PVC-t recikláltak.

Az egyik legfontosabb a „hagyományos adalékanyagok” kér-dése: ezek olyan anyagok, amelyek használatát a PVC termékekgyártásában megszüntették, de mégis jelen lehetnek a recikláltPVC-ben. Ezt a kérdést, a VINYLPLUS szerint, a szabályozással

foglalkozó hatóságoknak kell megoldani. A FABES által tavalymegrendelt vizsgálat azt mutatta ki, hogy az anyagok migrációjaaz újrahasznosított PVC-ből nagyon alacsony szintű volt, a re-ciklált PVC mosására használt víznek pedig nagyon szigorúkörnyezetvédelmi követelményeket kell kielégíteni.

„Az európai PVC iparnak továbbra is meggyőződése, hogyaz építőipari termékekből származó PVC hulladékok reciklá-lása jól kezelhető és költséghatékony módja a hagyományosadalékanyagok legbiztonságosabb helyen való tartásának”, álla VINYLPLUS jelentésében.

Pozitív hírek érkeztek az ólomtartalmú stabilizátorok hasz-nálatáról is. Míg 2007-ben 100 ezer tonnát használtak fel, ad-dig 2015-re ez a mennyiség lecsökkent nullára. „Az európaifeldolgozók szűz PVC-ből készült termékei 2016-ban máregyáltalán nem fognak ólmot tartalmazni” – írja a jelentés. Azeurópai stabilizátor gyártók pedig nem adnak el ólom-alapúadalékokat az EU28 piacán belül.

A tavaly Bécsben megtartott VINYL SUSTAINABILITY FORUMrendezvényen megállapították, hogy „a jövő városainak egész-séges és energia-hatékony épületekre, megbízható vízellátásraés szennyvíz-rendszerekre van szükségük. Más anyagok he-lyett PVC-t használva csökkennek a költségek, jobb lesz a ter-mékek teljesítménye és pozitívan járul hozzá a fenntarthatófejlődéshez. A termékek tervezése és a folyamatok fenntart-hatósága felé való hangsúlyeltolódás számos lehetőséget biz-tosít a műanyag- és PVC ipar számára, hogy kihasználja azinnovációt, és kielégítse a termékek jobb környezetvédelmiteljesítményére vonatkozó fogyasztói igényeket”.

AMORF PHA BIOPOLIMERA bioanyagokat gyártó METABOLIX vállalat amorf PHA (a-PHA,amorf poli(hidroxi-alkanoát)) anyagokat fejlesztett ki, amelyeka PVC esetében segítik a feldolgozást és javítják a teljesítményt.A METABOLIX-nál úgy látják, hogy a vevők egyre jobb kompa-tibilizáló szereket keresnek annak érdekében, hogy a recikláltPVC-t sikeresen be tudják dolgozni a szűz PVC mátrixba, vagyazért, hogy ez utóbbi teljes mértékben helyettesíthető legyen areciklátummal. A vállalat nagy molekulatömegű a-PHA adalé-ka, mint hatékony kompatibilizáló, kiválóan elegyíthető a PVC-vel és a PVC reciklátummal (2. ábra).

Figyelmet fordíta-nak a lágyítószer mig-rációjának megelőzé-sére is. Az a-PHA ter-mékek olyan tulajdon-sággal is rendelkeznek,amely szinte „lehorgo-nyozza” a komponen-seket, mint pl. a lágyí-tószerek és más adalé-kok, a PVC mátrixban.

PVC reciklálás


PVC reciklálás

1. ábra. A Vinyl 2010 és a VinylPlus keretprogramon belül recikláltPVC mennyisége és megoszlása 2001–2015 között

2. ábra. Amorf PHA alkalmazásafa-polimer kompozit korlátban

Az amorf PHA növelni tudja a PVC reciklátumok felhasz-nálási lehetőségeit. A most bevezetett i6002 típus a PVC és re-ciklátumai feldolgozását segíti és módosítja teljesítményüket,ezzel szélesíti alkalmazási lehetőségeiket többek között olyanterületeken, ahol szükség van az ásványi töltőanyagok meny-nyiségének növelésére. A vállalat másik PHA típusa az i6003,amely potenciálisan merev építőipari termékek, PVC deszkákés fa-polimer kompozitok extrudálásánál alkalmazható.

„Ezek az anyagok az összes olyan területen megállják a he-lyüket, ahol szükség van reciklált PVC-re, vagy a felhasználtszűz PVC mennyiségének csökkentésére azáltal, hogy növelika faliszt vagy ásványi töltőanyag használatát” – említette a ME-TABOLIX alelnöke.

PVC GYÓGYÁSZATI HULLADÉKOK ÖSSZEGYŰJTÉSEA BRITISH PLASTICS FEDERATION és az újrahasznosítással fog-lalkozó AXION CONSULTING hét kórházra terjesztette ki RECO-MED PVC gyógyászati hulladékok gyűjtési programját. AVINYLPLUS által támogatott projekt keretében olyan tiszta esz-közöket gyűjtenek össze, mint az intravénás oldatokat tartal-mazó zacskók, orr kanülök (3. ábra), oxigén csövek, érzéste-

lenítő és oxigénmaszkok. Ezzel se-gítenek megelőzni,hogy bizonyos or-vosi eszközök a kli-nikai hulladékkalelégetésre kerülje-nek. Mivel a RECO-MED ingyen végziezt a feladatot, akórházak számárapénz takarít meg.

A gyűjtőkonté-nereket olyan kórtermekben helyezték el, ahol feltételezhetőennincsenek fertőzés kockázatának kitéve. Az összegyűjtött esz-közöket ezután egy speciális berendezéssel felaprítják, majdolyan termékekbe forgatják vissza, mint pl. a kertészetekbenhasznált fa kötözők. Becslések szerint, 2250 tonna a brit kór-házakból származó PVC hulladék hasznosítható újra évente,így a RECOMED több mint 830 kg anyagot tud reciklálni.

HANGSZIGETELŐ FALAKKét olasz vállalat reciklált PVC-ből készült hangszigetelő fal -elemeket fejlesztett ki. A NOISE SRL Le Difese elnevezésű pa-neljeivel – amelyeket a VBN extrudál – cél az alumíniumnál,a porózus betonnál, a fánál és a rozsdamentes acélnál jobbhangszigetelés elérése. A hangszigetelők az utak és autópályákmellett attraktívak és jól illeszkednek a környezetbe. A me-chanikai és akusztikai szabványok szerint tanúsítottak, az EUműszaki előírásai szerint hangelnyelésük A5, míg hangszige-telésük B3 osztályú. A belső hangelnyelő rész poliészter szállemez. Mindegyik panel max. 4 m hosszú és 85%-ban recikláltPVC-ből készül. A maradék 15% szűz anyagot a külső réteg-hez használják fel.

A paneleket folyamatos eljárással, egyedi csőextrudálásimódszerrel állítják elő, amely a tömörség és a mechanikai el-lenállás szempontjából homogén terméket hoz létre. Nincsszükség festésükre és lakkozásukra, élettartamuk akár 25 évis lehet, valamint teljesen reciklálhatók.

BÚTORALKATRÉSZEKA spanyol PLASTICOS ESCANERO reciklált PVC-t használt ágy-lábak extrudálásához. Ezeket általában fémből (hegeszteni ésfesteni kell) vagy fából (fűrészelni, szegelni és festeni kell) ké-szítik. A vevők olyan fenntartható terméket kerestek, melyneknagyon kicsi a szén-dioxid lábnyoma, valamennyire egyedi,speciális használatra ter-vezték, nagyon ellenállóés elfogadható ára van(4. ábra).

Az extrudálás előttgravimetrikus adagoló-val habosítószert kever-nek a mátrixba, így avégeredmény egy recik-lált, habosított PVC. Avizsgálatok azt mutatták, hogy a PVC lábak 2,5-szer ellenál-lóbbak az acélnál, ugyanakkor olcsóbbak is a fémnél és a fánál,mivel kevesebb extra feldolgozási lépést igényelnek. A lábak90%-ban tartalmaznak reciklátumot, ezért teljes mértékbenreciklálhatók.

RECIKLÁLT TÖBBRÉTEGŰ CSŐA ROLLEPAAL csőgyártó szerint, több reciklált anyag bedolgo-zásával költség takarítható meg a többrétegű PVC cső gyártá-sában. A PVC már bizonyított az újrahasznosításban, akárhatszor is extrudálható a tulajdonságok romlása nélkül, ésnem bomlik le az élettartama alatt. A reciklátumok fő forrásaaz ablakprofilok, míg a fő újrahasznosítási terület a cső. Ma akevés tapasztalat és hozzáférés miatt, a reciklátumok mennyi-ségi aránya a csövekben általában kevesebb mint 10%. Voltakkorlátozások arra nézve, hogy hol és mennyi reciklátum hasz-nálható bizonyos alkalmazásokban: pl. nem engedték ivóvízvezetékekben, míg a kompakt szennyvíz csöveknél csak max.10%-ban használhatták. Ugyanakkor, a habosított csövekmagja és a strukturált fali csövek központi kompakt rétege100%-ban is lehet reciklált PVC.

Míg a kadmiumot kivonták a PVC termékek stabilizátoraiközül, addig a kadmium-tartalmú reciklátum újra felhasznál-ható egy többrétegű PVC cső középső rétegében, mindaddig,amíg a kadmium koncentráció 1000 ppm alatt marad.

FORRÁSGoing around again: PVC recycling, Pipe and Profile Extrusion,2016. május, www.pipeandprofile.comEuropean PVC recycling tops 500 000 tonnas, Pipe and Profile Ext-rusion, 2016. május, www.pipeandprofile.comRecycled multi-layer pipe, Pipe and Profile Extrusion, 2016. május,www.pipeandprofile.com

PVC reciklálás


3. ábra. Az orr kanül a RecoMed általösszegyűjtött egyik eszköz

4. ábra. 90%-ban reciklált PVC-bőlkészült ágylábak

E l j ö t t a „ K ” i d e j e

Három év elteltével megint eljött az ido. A K 2016 bemutatja a legjobbat, amit a mérnökök, vegyészek, tudósok

napjainkban kínálnak: gépeket, technológiákat, szerkezeti anyagokat, szerszámokat, alkalmazásokat, a jövo

termékeit, folyamatait és problémamegoldásait. Kituno helyet kínál a globális üzletkötésre és tökéletes platform

a beruházási döntésekhez. A világ legnagyobb jelentoségu muanyag- és gumiipari szakvásárán 19 vásárcsarnok

több mint 171.000 négyzetméternyi kiállítási területén mutatja be mintegy 3.200 kiállító az iparág teljes világpiaci

kínálatát. Itt látható minden, ami a jövoben mozgatja a világot. Tervezze meg már ma a vásárlátogatását.

T i m e f o r D e c i s i o n s

k-online.com

BD-EXPO Kft.Maros u. 12/b _ 1122 Budapest

Tel. +36 (1)346 02 [email protected]

www.bdexpo.huUtazási és szállásinformációk: Tours For You Kft.

Tel. +36 (1)250-8132 _ Fax +36 (1)[email protected]

Documents

Kard és Társai Kft. termékkínálata...Műanyagipari Mérnökök Egyesülete (SPE) – 2016 Az egyesület immár 21 éve szolgálja a magyarországi műanyaipari mérnököket,