Encyklopedie plastů: Plasty a plastové obaly a jejich využití

Co patří mezi typické vlastnosti plastů a proč jsou tak oblíbené? Jaké druhy plastů rozlišujeme? Kdo je největším producentem plastů na světě? Víte, jaké produkty se vyrábějí s použitím polypropylenu (PP), polyethylenů (LDPE a HDPE), PVC nebo třeba polyethylentereftalátu (PET)? To a další zajímavosti přináší tento díl seriálu Plastivěda na Samosebou.cz!

Plasty jsou jedny z nejmladších obalových materiálů. I přes jejich relativně krátkou dobu existence se proměnily ve „veřejného nepřítele“. Důvodů je celá řada.

Plasty ve velké míře dokázaly nahradit tradiční materiály, jako jsou sklo, látky nebo třeba dřevo. Produkty vyrobené z těchto materiálů bylo možné využívat opakovaně (re-use – například skleněné láhve), jednodušší byla také jejich likvidace.

U plastů se celosvětově řeší právě jejich opětovné zpracování, značné množství plastů navíc končí ve světových vodách a v přírodě.

Za dlouhá léta intenzivního užívání různých druhů plastů jsme navíc nabyli pocit, že jsou plasty nenahraditelné, i proto dochází k jejich nadužívání. Zde je ovšem nutno dodat, že v některých oblastech k tomu skutečně došlo (např. v potravinářském, lékařském či farmaceutickém průmyslu).

Vlastnosti plastů

K masivnímu rozšíření plastů nedošlo náhodou, ale díky jedinečným vlastnostem plastů, kterými původně používané materiály neoplývaly.

Jednou z hlavních předností plastů je jejich plasticita – odtud název plasty.

Dále k nim patří např. nízká hmotnost nebo vysoká pevnost – díky tomu jsou ideálním materiálem pro manipulaci a přepravu.  

Plasty jsou navíc odolné vůči korozi, působení vody, chemických vlivů, biologických činitelů, jako jsou plísně, bakterie, houby, hmyz a hlodavci, odolávají také povětrnostním vlivům – mají tedy dobré izolační a bariérové vlastnosti.

Mezi další specifické vlastnosti plastů patří dobrá tvarovatelnost, snadná zpracovatelnost, barvitelnost, pružnost, pevnost v tahu, tvrdost, tuhost nebo třeba tvarová paměť. 

Druhy plastů

Jako plasty označujeme organické materiály s polymerní strukturou složené z jednoho nebo více polymerů, které můžeme dělit z různých hledisek:

1. Chování plastů závislé na působení tepla rozděluje plasty na termoplasty a reaktoplasty.

• Termoplasty: lze je tvarovat díky působení tepla, to znamená, že působením tepla měknou – přecházejí do plastického stavu. Naopak působením chladu tuhnou – přecházejí do tuhého stavu.
  Tyto změny jsou vratné a současně můžeme tyto změny neomezeně opakovat.
• Reaktoplasty (dříve označované jako termosety): jsou tepelně tvrditelné, což znamená, že působením tepla dochází k chemické reakci, při níž se vytvrzují a nevratně mění do netavitelného a nerozpustného stavu.

2. Plasty dle způsobu užití: široké použití, inženýrské využití a plasty pro špičkové aplikace.

• Plasty pro široké použití: sem patří většina známých plastů, jako jsou polyolefiny (PP, PE), polyvinylchlorid (PVC), polystyrenové hmoty (PS), formaldehydové (PF) a močovinoformaldehydové hmoty (UF).
• Plasty pro inženýrské aplikace: polyamidy (PA), polykarbonáty (PC), polyuretan (PU), polymetylmetakrylát (PMMA), terpolymer (ABS) nebo epoxidové (EP) a polyesterové (UP) pryskyřice.
• Plasty pro špičkové aplikace: sem řadíme např. polysulfon (PSU), tetrafluoretylén (PTFE) nebo polyimidy (PI).

3. Podle stupně uspořádanosti makromolekul: amorfní a krystalické.

• Amorfní: makromolekuly mají nahodilou pozici.
• Krystalické: makromolekuly dosahují určitého stupně uspořádanosti.

4. Podle druhu přísad: neplněné a plněné plasty.

• Neplněné plasty: množství přísad nemá vliv na vlastnosti polymerní matrice.
• Plněné plasty: přidáním aditiv ovlivňujeme fyzikální a mechanické vlastnosti plastu.

Mezi plniva mohou patřit stabilizátory, maziva, barviva, změkčovadla, iniciátory, nadouvadla, tvrdidla, retardéry hoření apod. Přidáním těchto látek můžeme měnit třeba barvu, pevnost nebo pružnost plastů.

5. Dle původu plastů: přírodní a syntetické.

• Přírodní plasty: základním materiálem je např. celulóza, přírodní kaučuk či kasein. Patří sem například polymléčná kyselina (PLA) nebo polyhydroxybutyrát (PHB).
• Syntetické plasty: jsou vyráběny chemickou cestou zpravidla z ropy nebo ze zemního plynu.

Běžněji se v současnosti vyrábějí syntetické plasty, kterými jsou např. polyethylen (PE), polypropylen (PP) nebo polyethylentereftalát (PET).

Základní dělení plastů je na termoplasty a reaktoplasty. (Zdroj: Samosebou.cz)

Produkce plastů ve světě

Ročně je ve světě vyrobeno více než 350 milionů tun plastů, před 60 lety to bylo pouhých 1,7 milionu, ještě v roce 1989 to nebylo ani 100 milionů tun.

Největším celosvětovým producentem plastů je Asie, která vyprodukuje více než polovinu všech plastů. Evropa se dlouhodobě střídá na druhé příčce s Amerikou (USA, Kanada, Mexiko).

Jak si stojí produkce plastů ve světě? (Zdroj: EKO-KOM)

Nutno říci, že většina z plastů vyrobených na území Evropy zde zůstává a je využita v různých odvětvích. 

Největší uplatnění nacházejí plasty v obalovém průmyslu (cca 40 %) a pak ve stavebnictví (cca 20 %). V menší míře jsou plasty využívány v automobilovém průmyslu (cca 10 %), dále v elektrotechnice a v elektronice (cca 6 %).   

Méně než 5 % produkce plastů směřuje do zemědělství, výroby produktů pro domácnost, volný čas a sport. Zbylých cca 17 % nachází uplatnění ve strojírenství, nábytkářství či ve zdravotnictví.

O jaké druhy plastů je největší zájem?

V tomto směru převažuje poptávka po termoplastech, ze kterých patří mezi nejvíce používané polypropylen (PP), nízkohustotní polyethylen (LDPE) a vysokohustotní polyethylen (HDPE), polyvinylchlorid (PVC), polyuretan (PU) a polyethylentereftalát (PET).

V obalovém průmyslu patří mezi nejžádanější plasty nízkohustotní polyethylen (LDPE), vysokohustotní polyethylen (HDPE), polypropylen (PP) a polyethylentereftalát (PET).
V menší míře se používá také polystyren (PS), expandovaný polystyren (EPS) a polyvinylchlorid (PVC).

Nízkohustotní polyethylen (LDPE) slouží zejména k výrobě fólií, sáčků nebo smršťovacích fólií, které jsou měkké, poddajné, nešustivé a dobře průhledné.

Vysokohustotní polyethylen (HDPE) je v obalovém průmyslu nejčastěji používán při výrobě fólií (oproti LDPE fóliím jsou tužší a méně transparentní).    

Díky tepelné odolnosti slouží k výrobě varných sáčků. Ve větší míře jsou z něj vyráběny obaly pro drogistické zboží a obaly pro chemikálie, přepravní obaly (např. přepravky), nádoby a krabičky nebo uzávěry lahví. Jeho značnou výhodou nejen v obalovém průmyslu je zdravotní nezávadnost.

S polypropylenem (PP) se můžeme setkat zejména v podobě nádob a krabiček, uzávěrů lahví, přepravních obalů a lahví (např. omáčky, dochucovadla, drogistické zboží).

Pravděpodobně nejznámějším a zároveň nejčastějším obalem z polyethylentereftalátu (PET) jsou nápojové lahve, případně blistry například na léky nebo flexibilní obaly a nenápojové lahve.

Z hlediska zpracování je důležité plasty třídit, tím umožníme jejich recyklaci. Plasty se k nám tak mohou vrátit v nové podobě. Má to smysl, třiďte odpad!