Od plastike do prosojnih nogavic Projektna naloga Timotej

Od plastike do prosojnih nogavic Projektna naloga Timotej Drofenik, Marko Bizjak, Peter Smolnikar

Polikondenzacija Pri polikondenzacijskem procesu se različni monomeri preko reakcijsko sposobnih končnih skupin spojijo skupaj, pri čemer se kot stranski produkt izloči voda, amonijak ali drugi nizkomolekularni stranski produkti. Značilni produkti polimerizacije so poliestri, polikarbonati in poliamidi. Primer: fenol + formaldehid = fenolna smola + voda

POLIESTRI • Poliestri so skupina polimerov, ki vsebujejo ponavljajoče se estrske funkcionalne skupine v glavni verigi. • Najbolj poznan predstavnik poliestrov je polietilen tereftalat ali okrajšano (PET). • To je termoplastična poliestrska smola iz etan-1. 2 -diola (etilen glikola) in tereftalne kisline, ki se uporablja za izdelavo umetnih vlaken in plastične embalaže, ki jo je mogoče reciklirati. • Spojine, iz katerih proizvajajo poliestre, so večvalentni alkoholi in večbazne kisline. • Ker imenujemo v organski kemiji spojino, ki je nastala z reakcijo med alkoholom in kislino, ester, so nove smole imenovali kratko poliestri.

• Poliestre dobimo iz alkoholov, ki imajo vsaj dve hidroksilni funkcionalni skupini (−OH) in karboksilnih kislin, ki morajo imeti v molekuli tudi vsaj dve karboksilni skupini (−COOH). Reakcija je kondenzacijska polimerizacija • Ker pa so karboksilne kisline slabo reaktivne, pri sintezi uporabljajo estre dikarboksilnih kislin • Poteče transesterifikacija. Izhodna monomera pri sintezi polietilen tereftalata sta diol etan-1, 2 -diol (etilenglikol) in tereftalna kislina oz. njen ester. )

• Najprej poteče transesterifikacija, nastane vmesni produkt, ki pri 270°C polimerizira v poliester PET. • Poliestri se lahko uporabljajo predvsem v tekstilu, saj se poliestrska vlakna lahko vzdržujejo, imajo obstojno obliko, se ne krčijo, so trpežna in obstojna na svetlobi, so elastična močna, se hitro sušijo in srednje mečkajo. • Poliester je zelo uporaben tudi za talne obloge. Poliestrska vlakna se uporabljajo tudi v medicini za najrazličnejše izdelke.

Lastnosti • Lastnost so odvisne predvsem od alkohola • Poliester ima v svoji sestavi aromatski obroč, ki pripomore k togosti strukture in dobri odpornosti proti kemikalijam • Visoka temperatura tališča (od 250 do 260 stopinj Celzija) in samovžiga (517 stopinj Celzija). • Dobra toplotna obstojnost • Gorijo z majhnim sajastim plamenom

Poliamidi • Poliamidi so rezultat prizadevanj, da bi izdelali umetno svilo • Poliamidi nastanejo pri kondenzacijski polimerizaciji, kjer se ob združevanju dveh različnih monomerov izloči majhna molekula (npr. voda, vodikov klorid, . . . ) • Eden izmed možnih parov monomerov poliamida sta lahko diamin in dikarboksilna kislina • V primeru najlona sta to heksan-1, 6 -diamin in adipinska kisina • Amid je nekakšen ostanek molekule amonijaka, v katerem imamo en dušik in dva vodika , namesto tretjega vodika pa je vezana neka organska skupina

• Najbolj uporaben poliamid je poliamid 6 ali najlon • Odlikujejo se po visoki trdnosti, žilavosti in udarni žilavosti • Najlonska nit je skoraj tako močna kot jeklena in ima značilne lastnosti volne, saj zogleni v stiku s plamenom ter tudi vpija nekoliko vode • Veliko poliamidov predelujejo v tekstilna vlakna, zaradi visoke trdnosti in odpornosti proti kemikalijam zato vse bolj nadomeščajo kovine • Iz njih izdelujejo zobnike, ki jih ni potrebno mazati in so odporni proti obrabi, ležaje, dele preciznih aparatov in številne druge izdelke

Lastnosti amidov • • • Gostota se razlikuje glede na tip poliamida Dobra mehanska trdnost in odpornost Vežejo vodo, s tem se jim poveča žilavost Temperaturna obstojnost od 80 do 120 stopinj Gorijo z modrikasto rumenim plamenom in Kapljajo ob tvorjenju niti, vonj po roževini

Poliestri – poliamidi njihov vpliv na okolje, zdravje in njihova reciklaža Okolje: • Pozitivno raziskave na Cambridgeu so pokazale da je poliester boljši od bombaža glede porabe energije in pa cene saj sintetična vlakna lahko peremo pri nižjih temperaturah in pa lažje se zlikajo. Zato skozi celotno življenjsko dobo majice porabi manj energije kot bombažna. In tudi za pridelavo bombaža gre veliko pesticidov (10%pesticidov se porabi za svetovno pridelavo bombaža) ki pri poliestru ni potrebna. • Negativno pojavitev hitre mode pa je prispevalo k večji porabi sintetičnih vlaken in problem je v tem ker se obleke predčasno zavrže in njihov razpad traja mnogo dlje (oz. ne razpade) kot razpad bombažne majice. Kar predstavlja veliko onesnaženost in negativen vpliv na okolje. poleg tega pa gre za izdelavo poliestrov in najlona veliko nafte in so odgovorni za nastanek toplogrednih plinov. Poleg tega pa se porabi tudi veliko vode za hlajenje naprav kar seveda ni +.

Reciklaža: • Poliestre se lahko reciklira. Prvo podjetje v svetu je bilo Patagonija ki strankam omogoča reciklažo starih oblek. Ampak reciklaža ni vedno najbolj eko saj se v nekaterih primerih porabi veliko energije in odvisna je že od same kakovosti poliestra. V svetu se uveljavlja blagovna znamka Eco. Intelligent ® ustanovljena 2001 leta še vedno pa je reciklaža bolj kot na obleke omejena na oblazinjeno pohištvo. • V raziskavo je prispeval tudi adidas potekala je na nizozemskem in raziskave so pokazale da z recikliranjem lahko privarčujemo 40%-80% neobnovljivih virov in pa 25%-75% manjše izpuste toplogrednih plinov glede na izdelavo novega poliestra. V raziskavo je bil vključen celoten cikel izdelave in uporabe vlaken(LCA) • Študija je pokazala tudi, da mehanska reciklaža porabi manj energije, vendar so produkti kemične reciklaže bolj uporabni za industrijo.

Vpliv na zdravje: • izdelava poliestra terja svoj davek in sicer dušikov dioksid, žveplov dioksid, ogljikovodike, trdne delce, ogljikov monoksid in težkie kovie: Te kemikalije imajo negativen učinek na dihanje, pljuča in srčne bolezni in imunski sistem. • Poleg tega se je v raziskavi narejeni 18 let nazaj izkazalo da spodnje perilo iz poliestra zmanjšuje število spermijev pri psih, raziskavo so nato ponovili še na podganah in ljudeh to se naj bi zgodilo zaradi elektro-statičnih polj ki jih ustvarjajo poliestrska vlakna. • Poliamidi(PA) slabosti: – neobnovljiv vir, ne da se ga reciklirati, zanj se porabi veliko energije in vode v primerjavi z ostalimi poli-vlakni, pri izdelavi se sprosti ogljikov monoksid ki je 300 krat močnejši od dioksida(večje globalno segrevanje). – Zanj ni na voljo lokalnih virov in pa vsebuje več rakotvornih kemikalij(benzen in vodikov cianid(najlon 6, 6))

Prednosti: • zelo odporna na obrabo in abrazijo, imajo dobre mehanske lastnosti tudi pri visokih temperaturah, imajo nizko prepustnost za pline in imajo dobro odpornost na kemikalije. • Na zdravje pa nimajo posebnega vpliva , kar je dobro. (iz njih so namreč izdelane najlonke, zobne ščetke, laks in pa za avtomobilske podloge).

Viri • • • http: //www. digitaljournal. com/article/108256/Polyester_More_Environment ally_Friendly_than_Cotton http: //translate. google. si/translate? hl=sl&langpair=en|sl&u=http: //en. wikipe dia. org/wiki/Polyester www. natural-environment. com/blog/2008/01/. . . /what-is-recycled-polyester/ www. grist. org/article/umbra-clothing 1/ www. adidas-group. com/en/sustainability/. . . /2010_recycled_polyester. aspx www. newint. org/easier-english/RUBBISH/tshirt. html http: //www. greenchoices. org/green-living/clothes/environmental-impacts http: //www. instyle. com. au/impact_of_textiles/Synthetic%2520 Nylon. pdf http: //www. kii 3. ntf. uni-lj. si/e-kemija/file. php/1/output/poliestri/index. html Janez Čuček: Plastične mase http: //www 2. arnes. si/~sspzkola/pa. htm http: //www. korak. ws/clanki/vlakna-tekstilnih-talnih-oblog-8 -del. html