plast (Verificeret)

Egenskaber

Plasts egenskaber er i udstrakt grad bestemt af den basispolymer, hvoraf den er dannet. Det er i et vist omfang muligt at "skræddersy" plast med specielle funktionsbetingede egenskaber.

Fremstilling og forarbejdning

Polymerer, som er basismaterialer til plastproduktion, fremstilles ud fra råolie og naturgas, ofte i tilknytning til olieraffinaderier. Udvalget af polymerer spænder vidt, fra de billige og meget udbredte polyolefiner (polyethylen, polypropylen og polystyren) til specialpolymerer med særlige kemiske, elektriske eller termiske egenskaber som fx polytetrafluorethylen, polyvinylkarbazol og flydende krystallinske polymerer. Ofte anvendes blandinger af polymerer, og i de fleste tilfælde tilsættes en række additiver eller fyldstoffer, som har betydning for produktionsprocessen eller giver plasten en særlig egenskab. Til de vigtigste additiver hører antioxidanter og stabilisatorer, som beskytter plast mod termisk og oxidativ nedbrydning under forarbejdning og i anvendelse. Denne såkaldte compoundering foregår ofte helt eller delvis hos producenterne af basispolymererne eller i specielle compounderingsfirmaer.

De færdige plastprodukter fremstilles af plastforarbejdende virksomheder ved anvendelse af særlige formgivningsmetoder. Plast forarbejdes oftest til den endelige produktform i denne fase. Egentlig efterbehandling indskrænker sig normalt til dekorative formål som trykning, gravering eller laserindskrivning. Mekanisk efterbehandling fx ved fræsning kan forekomme i særlige tilfælde.

Hærdeplast formgives ved forskellige støbe- og presseteknikker, hvor udgangsmaterialet indesluttes i et hulrum og formes under anvendelse af tryk og sædvanligvis varme. Ved koldpresning bliver emnet først formet ved stuetemperatur og senere varmebehandlet. Sprøjtepresning er en speciel støbeproces, hvor det termohærdelige materiale overføres fra et varmekammer til hulrummet i et lukket, opvarmet formværktøj. I sinterstøbning støbes op mod en formvæg uden at anvende tryk.

For termoplast findes mange formgivningsmetoder, der udnytter materialets evne til at flyde. Den compounderede plast, ofte i granulatform, forarbejdes efter opvarmning og under tryk ved meget veldefinerede betingelser. Her benyttes især ekstrudering og sprøjtestøbning, der er kendetegnet ved kontinuerlig fremstilling af endeløse emner eller stykproduktion med høje styktal og korte cyklustider (for små emner få sekunder). Ekstrudering af flade geometrier til plader eller tynde baner kan følges af andre processer som kalandrering, masticering, laminering og vakuumformning. I visse tilfælde har det sprøjtestøbte emne ikke den endelige form, der først bibringes det i en efterfølgende proces ved blæseformning. Det anvendes i udstrakt grad til hule emner som fx PET-flasker.

Anvendelser

Plast har fundet anvendelse på utallige områder. Det største forbrug er til emballage, men også inden for byggeri, husholdnings- og kontorartikler, møbler, transportmidler og elektriske artikler har plast i vid udstrækning fortrængt andre materialer som metaller, beton, porcelæn, træ og pap.

Engangsemballage i form af poser, sække, flasker, beholdere, film og folier har lav fremstillingspris og mulighed for dekoration ved trykning. Engangsplastposer kan være avancerede produkter, der tillader det forseglede indhold at blive steriliseret ved elektronbestråling, fx til medicinske utensilier. Engangskasser af opskummet polystyren til transport af fx nediset fisk, kødprodukter eller potteplanter er andre eksempler. Samme produkt anvendes til transportbeskyttelse af især elektroniske apparater.

Genbrugsemballage er først og fremmest transportkasser og -containere, tromler og tanke i forskellige størrelser, fx øl- og sodavandskasser. Genbrugsplastflasker har i Danmark siden begyndelsen af 1990'erne i stigende grad erstattet glasflasker.

Plastfolie fremstilles ved at ekstrudere et opvarmet termoplast gennem et mundstykke; det resulterende rør holdes kontinuerligt opblæst ved indvendigt lufttryk under strækning og køling. Enkeltlagsfolier anvendes i stor udstrækning til emballage som poser, sække eller indpakningsfilm og som afdækningsfilm fx i landbrug og gartneri.

Plastfolier kan også være avancerede flerlagskonstruktioner, der tillige kan indeholde metalfolier (fx aluminium). De enkelte lag har forskellige gas- og væskebremsende egenskaber, så den sammensatte folie bliver aroma- eller vandtæt. Anvendelsen favner også her vidt fra vakuumpakkede fødevarer og kaffe til blod- og stomiposer.

Historie

Det første plastlignende materiale blev fremstillet ca. 1855 af den britiske kemiker og opfinder A. Parkes. Det dannedes ud fra cellulosenitrat, amerikansk olie og kamfer og fik navnet parkesine. Det blev forløberen for det første egentlige plastmateriale, celluloid, som blev fremstillet i 1869 af den amerikanske opfinder J.W. Hyatt. Celluloid er cellulosenitrat, som er blødgjort med kamfer. Motivationen for at udvikle dette nye materiale var at erstatte elfenben til fremstilling af billardkugler.

Det egentlige gennembrud for plast kom i 1905, da den belgiske kemiker L.H. Baekeland udviklede bakelit, fremstillet af fenol og formaldehyd sammenpresset med træmel. Denne formaldehydplast (se også fenolharpikser) fik hurtigt stor udbredelse og benyttes stadig i forskellige former. Det er den første repræsentant for hærdeplastene og den første helsyntetiske polymer.

Tiden mellem de to verdenskrige frembragte den første generation af termoplastene, polystyren, polyvinylklorid, celluloseacetat, nylon, polymethylmethakrylat, polyethylen samt carbamid- og melaminplast. I årene efter 2. Verdenskrig kom anden generation, de hårde konstruktionspolymerer eller tekniske polymerer som HD-PE (high density polyethylene), polypropylen, polycarbonat (se carbonatplast og polyestere), epoxy og polysulfon.

Endelig i slutningen af 1960'erne udvikledes tredje generation, fx polyimider, carbon- og aramidfibre samt flydende krystallinske polymerer. De følgende årtier har ikke bidraget med nye polymerer af volumenmæssig betydning. Udviklingen er derimod gået i retning af anvendelse af polymerblandinger, polymerlegeringer og compounder samt ikke mindst fiberforstærket plast (se kompositmaterialer). Fiberforstærket plast kan opnå egenskaber, der på mange måder overgår metallernes.

Verdensproduktionen af polymerer blev i 1997 opgjort til 135 mio. t, hvoraf de fire mest almindelige, polyethylen, polyvinylklorid, polypropylen og polystyren, udgjorde 84,5 mio. t. I Danmark havde plastindustrien i 1997 en omsætning på 30 mia. kr. og 30.000 ansatte. Det var Danmarks femtestørste industribranche.

Læs videre om plast og miljø.