Co w piłce piszczy?

>> poniedziałek, 28 września 2009

Współczesne piłki to zaawansowane technologicznie artykuły sportowe. Zewnętrzna powłoka dobrej piłki składa się z laminatu opartego na różnych tkaninach od czystej bawełny i mieszanek bawełny z innymi materiałami po połączenia poliestru i wiskozy. Na kompozytową strukturę nakładana jest folia. Powierzchnia piłki jest następnie pokrywana powłoka poliuretanową i nadrukowywana. Zewnętrzna powłoka piłki to złożona struktura na którą nałożona jest folia z termoplastycznego poliuretanu, TPU. Dobrej jakości piłki są tak zaprojektowane, że gracz może dobrze nad nią panować. Zewnętrzna powłoka musi być dostatecznie elastyczna by przyjąć kopnięcie. Nie może wystąpić trwałe odkształcenie - piłka musi jak najszybciej powrócić do pierwotnego kształtu. Zaprojektowana jest tak by przetworzyć siłę kopnięcia w dużą szybkość piłki, odpowiednie jej wirowanie i nadać pożądany tor lotu.

Czytaj dalej...

Polimery odciskowe

Znamy wiele sposobów rozdzielania mieszanin: filtrujemy, destylujemy, wirujemy. Gdy chcemy oddzielić listki herbaty od naparu, po prostu przelewamy je przez sitko. Ale co zrobić, żeby pozbyć się np. gorzkiego smaku z soku pomarańczowego albo z piwa? W soku jest jeden związek, który trzeba wyjąć, a wtedy nie będzie gorzki. Tak samo jest z piwem.

Wyjąć, ale jak? Za pomocą polimerowych odcisków, które mogą służyć do separacji, czyli wydzielenia ze stałej mieszaniny określonej grupy związków.

Inżynierowie rozpoczęli badania nad odciskami, naśladując przyrodę. Postanowili stworzyć sztuczny twór rozróżniający tylko i wyłącznie jeden typ związków, taki syntetyczny, odpowiedniki np. enzymu czy receptora. Okazało się, że doskonale nadają się do tego polimery.

Każda cząsteczka ma jakiś kształt, można więc obudować przestrzeń wokół niej. Monomery otaczają cząsteczkę ze wszystkich stron. Gdy włączmy reakcję polimeryzacji, zaczynają się łączyć i usztywnić. Teraz wystarczy wyjąć ten związek. Zostanie nam molekularny odcisk, czyli dziurka.

Polimerowe odciski wykorzystywaną być mogą nie tylko do separacji, ale także do rozdzielania mieszanin otrzymanych sztucznie, np. związków różniących się swoją symetrią, co jest szczególnie ważne w produkcji leków.

Czy odciski polimerowe zrewolucjonizują naukę i technologię? Naukowcy badają również, czy można je stosować w roli katalizatorów, a także w transportowaniu substancji przez membranę, podobnie jak w żywej komórce. Za pomocą polimerowych dziurek próbują wydzielić z kurzego jaja cystatynę, która opóźnia reakcje odpowiedzialne za namnażanie komórek nowotworowych.

Czytaj dalej...

F1

Mieszanka kauczuku, wosków, żywic, polimerów, elastomerów, siarki, nylonu, poliestru i 150 innych składników to czarne złoto F1. Redukcja owiewek, skrzydełek i rozmaitych spoilerów montowanych na samochodzie sprawiła, że bolid stracił większość siły docisku i dlatego "gumy" mogą decydowac o końcowym sukcesie.

Czytaj dalej...

Pasja profesora? Projektowanie polimerów!

Profesor Krzysztof Matyjaszewski a może? "król polimerów", "zaklinacz molekuł", "designer makromolekuł".

- Można kontrolować i sterować procesem powstawania polimeru. Zrobić na przykład taki, który byłby nośnikiem lekarstwa. Doprowadzałby je do określonego miejsca w organizmie, np. do komórki rakowej. Polimer tylko w niej wydzielałby zabójczą dla niej substancję. Specjaliści uważają, że XXI wiek będzie wiekiem właśnie leków polimerowych, działających selektywnie.

...polietylen. Ten o strukturze liniowej będzie się nadawał do robienia torebek foliowych, a taki w postaci pięcioramiennej gwiazdy może być dodatkiem do olejów samochodowych. Dzięki zupełnie innym właściwościom sprawi, że olej w niskiej temperaturze nie zgęstnieje, a w wysokiej nie zamieni się w bardzo rzadką ciecz. Albo dodatek do atramentu do drukarek. W cartridge'u jest ok. 1 proc. polimeru, który odpowiada za to, by atrament we właściwy sposób przyczepiał się do papieru. Kilogram takiego polimeru można sprzedać za 100 dolarów, a nie za jednego, jak na torebki polietylenowe.

...tzw. wielkotonażowe polimery - polietylen, polipropylen, polistyren, z których tworzy się m.in. te wszystkie opakowania plastikowe - są nudne. Są już zrobione i w badaniach nad nimi chodzi tylko o to, by produkować je jeszcze taniej i sprzedać w jeszcze większych ilościach. Ale jeśli taki polietylen, z którego produkuje się torebki foliowe zrobi się inaczej, by miał dużo większą masę cząsteczkową, to będzie z niego można np. wyciągać włókna nadające się do kamizelek kuloodpornych. Te monomery, z których buduje się łańcuch, mogą być komponowane w różny sposób. Są jak cegły, z których można postawić barak, ale też pałac. Na tym polega projektowanie makromolekuł.

Zródło: http://miasta.gazeta.pl/lodz/1,35153,4716464.html

Czytaj dalej...

Recykling tworzyw sztucznych

>> wtorek, 1 września 2009

Szacuje się, że na wysypiska trafiają tworzywa sztuczne w ilości od 3 - 10% całkowitej masy odpadów, co stanowi aż 30% objętościowych składowiska. Powierzchnie wysypisk śmieci w Polsce zajmowała w roku 1985 ok. 2300ha, a w 1994 r. już ponad 3100ha. Bardzo ważne jest ponowne wykorzystania odpadów i zużytych wyrobów z tworzyw s
ztucznych, które beztrosko wyrzucane są bardzo trudno resorbowane przez przyrodę, a więc są zagrożeniem środowiska naturalnego. Z tego powodu opracowano recykling materiałów polimerowych.

Recykling tworzyw sztucznych można podzielić na recykling materiałowy, c
hemiczny i termiczny.

Recykling materiałowy polega na wykorzystania odpadów i zużytych materiałów do produkcji nowych wyrobów. Bardzo ważne są tu podstawowe systemy zbierania tworzyw sztucznych. Należą do nich:- gromadzenie odpadów bezpośrednio u producenta wyrobów z tworzyw sztucznych; takie odpady są stosunkowo czyste i nie ma konieczności ich sortowania
- gromadzenie odpadów tworzyw sztucznych bezpośrednio z przemysłu, rzemiosła, handlu, i rolnictw
a; uzyskane w ten sposób odpady muszą być czyszczone i sortowane
- zbieranie odpadów z gospodarstw domowych; może być rozwiązane przez dostarczenie mieszkańcom specjalnych kolorowych worków, do których zbierane byłyby różne odpady, a odzyskane w ten sposób tworzywa czyszczone i dodatkowo sortowane, przy czym oznakowanie wyrobów z tworzyw sztucznych ułatwiałoby ich rozdzielenie
- odzyskiwanie tworzyw sztucznych z odpadów komunalnych; ten sposób wymaga szczególnie dużych nakładów na oczyszczanie i sortowanie
zbieranie zużytych tworzyw sztucznych bezpośrednio u użytkownika, np. w szpitalach; stosunkowo łatwe jest ich sortowanie, natomiast wymagane jest ich dodatkowe czyszczenia stosowanie niemieckiego systemu polegającego na kaucjonowaniu opakowań i obowiązku przyjmowania ich ze zwrotem zastawu.

Zbieranie tworzyw sztucznych jest bardzo ważnym problemem w całym łańcuchu recyklingu Duże znaczenie ma tu uświadomienie społeczeństwa i znalezienie odpowiednich do tego motywacji, gdyż w ten sposób można odzyskać tworzywa przy stosunkowo małych nakładach na ich sortowanie i oczyszczanie.

Recykling chemiczny polega na rozpadzie materiału polimerowego w wyniku reakcji chemicznej z wodą lub innymi związkami chemicznymi w wyniku, której powstają związki małocząsteczkowe, służące do ponownego otrzymania czystych polimerów lub do innych celów.
Recykling termiczny polega na rozpadzie materiału polimerowego pod wpływem temperatury. Do recyklingu termicznego zaliczamy pirolizę, hydrokraking, czyli uwodornienie, zgazowanie i bezpośrednie spalanie z odzyskiem ciepła. Piroliza polega za rozkładzie termicznym polimerów bez dostępu powietrza w temperaturze 700-1000°C. Otrzymuje się produkty w postaci gazu (44%), oleju (26%) i odpadów stałych (30%). Gaz i odpady stałe używa się do celów opałowych natomiast olej przerabia się na surowce do syntezy polimerów.

Hydrokraking polega na uwodornieniu substancji powstałych w wyniku rozpadu polimeru pod ciśnieniem w wysokiej temperaturze. Produkty po odpowiedniej przeróbce można rozdzielić na benzynę i olej opałowy. Zgazowanie odpadów z tworzyw sztucznych polega na częściowym utlenieniu produktów rozpadu w temperaturze 1350-1600°C pod zwiększonym ciśnieniem. Powstający gaz palny składa się z tlenku węgla i wodoru, natomiast pozostałość stanowi węgiel i nieorganiczne i napełniacze. W procesie tym nie tworzą się produkty ciekłe.

Spalenie odpadów polimerowych dla celów energetycznych jest technicznie możliwe i od dawna stosowane. W Niemczech spala się około 30% odpadów komunalnych i uzyskuje się znaczną ilość energii. Ciepło spalania większości polimerów jest duże, a masa popiołu powstałego po spaleniu stanowi poniżej 10% masy materiału wejściowego, przez co uzyskuje się znaczną oszczędność kosztów składowania odpadów. Spalanie musi być jednak prowadzone w odpowiednich instalacjach w wysokiej temperaturze, aby nie powstawały niekompletnie spalone półprodukty rozpadu takie jak toksyczne dioksyny. Nie należy również dopuścić, aby do atmosfery przedostały się szkodliwe związki chloru, siarki i azotu. Pomimo łatwości utylizacji odpadów tworzyw sztucznych metodą spalania należy ją stosować tylko wówczas, gdy nie ma możliwości ponownego wykorzystania materiałów polimerowych.

Czytaj dalej...

  © Blogger template Webnolia by Ourblogtemplates.com 2009

Back to TOP