2.0. MATERIALET POLIMERE Polimeret janë lëndë të cilat formohen me bashkimin e molekulave të vogla, me ç’rast formohen molekula të mëdha, të cilat quhen makromolekula. Këto makromolekula karakt karakteri erizohe zohenn me masë masë të madhe madhe moleku molekular lare. e. Fjala Fjala polim polimer er rrjedh rrjedh nga fjala fjala greke greke poly=shumë dhe meros=pjesë; do të thotë shumëpjesësh. Porduktet makromolekulare kanë përdorim të gjerë dhe janë të pazëvendsueshme për nevojat e njerëzimit. Druri dhe prodhimet e drurit, të cilat kanë përdorim të gjerë, janë të ndërtuara nga celuloza. Në amvisëri përdoren artikuj ndër më të ndryshmit të ndërtuar nga plastika. Industria automobo=ilistike dhe e avionëve nuk mund mund të paramendohet pa përdorimin e gomës. Veshëmbathjet e ndryshme, ngjyrat, llaqet e shumë produkte të tjera gjejnë përdorim në jetën e përditshme dhe në industri. Produktet polimere, me vetitë e tyre në shumë lëmenjë kanë zëvendësuar përdorimin e metaleve. Mund të thuhet se nuk ekziston asnë veprimtari njerëzore e cila nuk përfshin përdorimin e polimereve. Polimeret në bazë të origjinës së tyre mund të jenë polimerë natyrorë dhe polimer sintetikë. a) Poli Polime merë rë naty natyro rorë rë janë janë prod produk ukte te naty natyro rore re që form formoh ohen en në botë botënn bimo bimore re siç siç janë janë:: poliskaridet (celuloza, amidoni etj,), dhe në botën shtazore siç janë: proteinat (keratininaleshi, mëndafshi, lëkura dhe acidet nukleike).
b) Polimeret Polimeret sintet sintetikë ikë janë polime polimerët rët e përfituar përfituar në laborator laboratorëë dhe në industri. industri. Numri Numri i tyre është shumë i madh dhe gjejnë përdorim të gjerë në jetën e përditshme.
Duke patur parasysh rëndësinë e polimereve për nevojat e njerëzimit është zhvilluar kimia sintetike e polimerëve, e ngritur në nivel të industrisë së polimerëve. 2.1. Polimerët sintetikë
Polimerët sintetikë janë produkte të cilat më së shpeshtë përbëhen nga karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni. Nganjëherë këto përmbajnë edhe azot, klor dhe flor. Këto produkte formohen me përpunim të lëndëve (celulozës etj.) por në shumë raste përfitohen në mënyrë sintetike. Prodh Prodhim imii i polim polimer erëve ëve sint sintet etik ikëë ka fill fillua uarr kohë kohëtt e vona vona,, para para rret rrethh gjysm gjysmëë shekulli. Përkundër kësaj, prodhimi i artikujve të ndërtuar nga polimerët është në rritje të vazhdueshme. Ky prodhim llogaritet të dyfishohet për çdo pesë vjet. Duke pasur në konsideratë përparësitë në përdorimin e tyre, polimerët sot janë treguas të civilizimit bashkëkohor. 2.2. Klasifikimi i lëndëve polimere
Polimeret kanë veçori ose karakteristika të ndryshme fiziko-kimike. Vetitë e tyre varen nga llojet e monomereve dhe mënyra e lidhjeve të tyre midis veti. Disa polimere janë të butë dhe lehtë shkrihet, disa të tjerë janë të fortë dhe me formë të qëndrueshme
7
dhe të pandryshueshme, ndërsa disa të tjerë elastikë. Prandaj polimeriët në bazë të strukturës së tyre dhe të veçorive fiziko-kimike të tyre grupohen në tri grupe (fig.2.1.): 1. Polimerët termoplastikë ose plastomerë 2. Polimerët termostabilë ose duromerë 3. Polimerët elastomerë TERMOPLASTIK E (PLASTOMERE) POLIMERET
TERMOSTABILE
Lëndë plastike
(DUROMERE) ELASTOMERET
GOMA
Fig.2.1. Ndarja e lëndëve polimere
2.2.1. Plastomerët (polimerët termoplastikë)
Plastomerët (polimerët termoplastikë) janë lëndë që formohen me makromolekula të polimerizimit ose të polikondensimit. Termoplastikë quajmë atë lëndë trajta e së cilës, në vazhdim të një ngrohjeje dhe të një ftohjeje, mund të ndryshohet shumë herë. Këto lëndë zbuten kur nxehen dhe ngurtësohen kur ftohen: Lënda e zbutur me nxehtësi lëngëzohet dhe rrjedh nën efektin e shtypjes. Në këtë gjendje të brumosur mund të përpunohet (t'i jepet trajta e dëshërueshme). Me anën e ftohjes; lënda rimerr ngurtësinë e vet, dhe ruan trajtën që i është dhënë. Në këtë mënyrë mund të prodhohen, me një proces të vetëm teknologjik, edhe artikuj të trajtave të komplikuara. Lëndët plastike të këtij grupi mund të krahasohen me dyllin. Dylli, në temperaturën e ambientit, është një trup kompakt dhe i fortë, por po të vihet nën veprimin e nxehtësisë zbutet; shkrihet dhe mund të modelohet në trajtat e dëshirueshme. Posa të ftohet, ai përsëri bëhet i fortë e kompakt dhe ruan trajtën e re, e cila i është dhënë herën e fundit. Në rast nevoje, cikli i ardhshëm mund të rifillohet dhe të vazhdohet pa mbarim. Pra, gjendja kimike ose fizike e termoplasteve është vetëm në funksion të temperaturës së vet aktuale. Mbeturinat dhe rrjedhjet që teprojnë gjatë përpunimit të këtyre lëndëve mund të ripërdoren (mund të riciklohen) pasi të jenë kokrrizuar. Numri i mundshëm i ripërdorimit të mbeturinave kufizohet vetëm me «lodhjen» gjithnjë e më të madhe që pëson lënda dhe rrjedhimisht me dobësimin e saj. 2.2.2. Duromerët (Polimerët termostobilë)
Duromerët (Polimerët termostabilë) janë lëndë që formohen me makromolekula të polikondensimit. Duromerë ose të termongurësueshme quajmë atë lëndë, trajta e së cilës, në vazhdim të një ngrohjeje, mund të ndryshohet vetëm një herë. Lëndët plastike të këtij grupi kanë një veti të përbashkët: kur ngrohen, zbuten dhe kthehen në gjendje plastike. Njëkohësisht gjatë ngrohjes zhvillohet reaksioni kimik në 8
lëndë dhe si pasojë ajo bëhet e ngurtë dhe e paaftë për tu shkrirë përsëri. Pra, gjatë përpunimit, lënda pëson një shndërrim fiziko - kimik të pakthyeshëm, bëhet e pashkrishme, e patretshme në tretësa organikë të zakonshëm, siç janë alkooli, acetoni, etj. Në rast ringrohjeje, lënda që njëherë është ngurtësuar (modeluar), nuk zbutet më. Për këtë arësye këto lëndë mund të përpunohen vetëm një herë; veçanërisht, mbeturinat dhe rrjedhjet; që krijohen gjatë përpunimit, nuk janë më të përdorshme. 2.2.3. Elastomerët
Elastomerët janë polimere ku vargjet zinxhirore te molekulave në mes veti janë të lidhura me lidhje urash te rralla, të ngjashme me rrjeta të rralla. Këto karakterizohen me zgjatje dhe tkurrje në temperatura të zakonshme (kauquku).
Gomat
Amortizuesit
Mbrojtësit e kandelave
Lidhese
Fig.2.1. Produkte nga elastomeret
2.3. Pergatitja e lëndëve plastike per përpunim
Me qenëse përdorimi i rrëshirave në gjendje të pastër bëhet vetëm në rastë të veçanta, pothuajse gjithmonë është e nevojshme që ato të përzihen me një numër lëndesh ndihmëse të ngurta ose të lëngëshme. Proçeset e përzierjes së rrëshirave të pastra me lëndët ndihmëse zhvillohen tek prodhuesit e lëndës së parë. Të njëjtat procese, në rast nevoje, mund të zhvillohen edhe tek përpunuesi i lëndeve plastike. Me procese të mëvonshme, lënda brumoset, ngjyroset, thahet, sitet deri sa në fund del në trajtë kokrrizash të vogla me ngjyrat e dëshirueshme ose në trajtë të gjysmë prodhimeve të gatshme për përpunim. Përdorimi i lëndëve plastike kërkon që ato të përgatiten në trajta të ndryshme sa më të përshtashme për përpunim, sipas parimit të përpunimit, sipas makinerisë që do të përdoren, objekteve që do të prodhohen dhe sipas qëllimeve të përdorimit të tyre. Të gjitha lëndët plastike përgatiten për përpunim me procese të ndryshme pune: a) - Në trajtë të lëngëshme, b) - Në trajtë pluhuri,
9
c) - Në trajtë të pastës, d) - Në trajtë të fletëve dhe profileve të ndryshme, e) - Në trajtë të kokrrizave. Kjo ndarje e përgatitjes së lëndëve plastike është e detyrueshme, mbasi jo çdo trajtë e një lënde plastike mund t'i përshtatet të gjitha metodave të përpunimit. P.sh., një lëndë plastike në trajtë të pluhurit nuk mund të përdoret për përpunim me metoda mekanike (prerje, frezim etj), ajo mund të përdoret fare mirë për përpunim me metodat e shtypjes, të ekstrudimit, të injektimit etj. dhe pastaj të kalojë në procese të tjera. Të gjitha lëndët plastike, në gjendjen që janë përgatitur si lëndë e parë, kalojnë procese të ndryshme teknologjike dhe në fund shndërrohen në objekte të gatshme, sipas kërkesave të konsumatorëve. Lëndët plastike të çdo grupi renditen në familje të ndryshme, sipas përbërësve të tyre fillestarë kimikë. Kjo renditje kërkon një praktikë industriale të përpunimit të lëndëve plastike. Proceset teknologjike të përpunimit ndryshojnë sipas familjes së përbërësve të tyre. Kështu, prodhimet nga e njëjta lëndë e parë, i përkasin një familjeje, pavarësisht nga lloji, tipi, ngjyra apo numri i tyre. Gjatë proceseve teknologjike të përpunimit nuk mund të bëhet përzierja e lëndëve të dy familjeve të ndryshme, që të fitohet një artikull i gatshëm, sepse nuk është e mundur të arrihet lidhja kimike e tyre. Çdo familje ka shumë lloje. Çdo lloj lënde ka shumë tipe dhe çdo tip mban markën e prodhuesit. Çdo lloj lënde i përshtatet një parimi ose disa parimeve të caktuara teknologjike të përpunimit. 2.4. Plastomeret (termoplastet) kryesore 2.4.1. Nitrati i celulozes (celuloidi)
Nitrati i celulozës prodhohet nga veprimi i acidit nitrik me celulozën: Për arësye ekonomike celuloza e përdorur për pergatitjen e nitratit të celulozës përbëhet nga pushi i shkurtër i pambukut, ose nga celuloza me përmbajtje të lartë të alfa celulozës. Nitroceluloza pregatitet duke trajtuar celulozën me një përzierje të acidit nitrik në masën 20-30%, të acidit sulfurik 50-60% dhe të ujit 15-20%. Shtimi i acidit sulfurik ka për qëllim thithjen e ujit dhe lehtësimin e reaksionit. Ekzistojnë tipë të shumtë të nitrocelulozës me karakteristika të ndryshme, që përcaktohen nga përqindja e azotit të nitrocelulozës. Tipet më të përdorshmë janë ato që kanë rreth 10.5% azot. Nitroceluloza me përmbajtje azoti prej rreth 11% përdoret në fushën e lëndëve plastike, në veçanti për prodhimin e celuloidit. Ajo e përdorun në fushën e lëndëve plastike nuk është më eksplozive, pasi është shendërruar në celuloid dhe tretet në alkool. Si lëndë plastike është i djegshëm, por më pak se celuloidi që përdoret për kinematografi. Pikën e djegies e ka rreth 160°C. Celuloidi pregatitet në të gjitha ngjyrat e tejdukshme, ose më saktësisht, gjysëm të tejdukshme e opake edhe me imitime të ndryshme, siç janë kurrizi i peshkut ose sedefi.
10
Ambalazhimi i celuloidit, qoftë si lëndë e parë, qoftë si prodhim i gatshëm, bëhet në mënyrë të veçantë, duke pasur parasysh gjithmonë djegëshmërinë e tij. Vendosja e celuloidit bëhet në vende jashtë rrezikut të zjarrit, një lloj si veprohet me karburantet dhe lëndët e tjera djegëse. 2.4.1.1. Acetati i celulozes
Acetati i celulozës është një nga lëndët më të vjetra plastike, dhe zë një vënd të veçantë në familjen e madhe të lëndëve plastike celulozike. Për herë të parë është zbuluar në Francë në vitin 1869. Brumi i ardhur në trajtë paste nga përzierjet e sipërme, kalon në filtrim, me qëllim që të zhduken papastërtitë që mund të ketë; pastaj pasta kalon proçesin e petëzimit, i cili kryhet në një kalandër dy cilindrash të ngrohtë, ku bëhet homogjenizimi dhe mënjanimi i tretësit. Fletët, që dalin nga proçesi i petëzimit shkojnë në dy drejtime të ndryshme, në vartësi të trajtës përfundimtare që acetati i celulozës, duhet të marrë. Praktikisht, në qoftë se lënda e parë dëshirohet të prodhohet në trajtë kokrrizash, pas petëzimit fletët priten në shirita dhe në fund kokrrizohen. Por në qoftë se kjo lëndë do te prodhohet në trajtë pllakash, pas petëzimit fletët stivohen në një presë, ku shndërrohen në blloqe, siç bëhet edhe me celuloidin. Si pllakat, ashtu dhe kokrrizat e dalura nga procesi i fundit janë të gatshme në sajë të proceseve të mëvonëshme teknologjike të shndërrohen në objekte të gatshme. Acetati i celulozës prodhohet në katër tipe kryesore, që dallohen simbas përdorimit të tij. Kjo lëndë plastike dhe objektet e prodhuara prej saj s'kanë erë, janë pa shije të padjegëshme dhe jo toksike (në raste kur nuk përmban trikresilfosfat). Në dallim nga lëndët e tjera plastike objektet nuk rëndohen me ngarkesa elektrostatike; prandaj nuk kanë prirje të tërheqin pluhurin. Ato kanë qëndrueshmëri shumë të mirë ndaj vajrave, benzinës dhe goditjeve mekanike. Acetati i celulozës përgatitet për përpunim në trajtë të kokrrizave të rregullta, të fletëve, të pllakave, shufrave dhe të gypave. Kokrrizat e kësaj lënde mund të jenë të tejdukëshme ose opake, te ngjyrosura në të gjitha ngjyrat. Filmat prej acetatit të celulozës zakonisht kanë një gjërësi prej 120 cm. Trashësia e tyre lëviz nga disa të qintat deri në 5/10 e milimetrit. Këto mund të jenë të tejdukëshme ose opake, të ngjyrosura në brendinë e brumit ose të metalizuara në sipërfaqe. Masat e fletëve dhe pllakave arrijnë deri në 300 x 10 mm. Gypat dhe shufrat zakonisht përgatiten me gjatësi prej 1 deri 2 m, me diametër nga 1 deri 20 mm. Këto masa natyrisht mund të ndryshojnë sipas kërkesave. Ambalazhimi i kokrrizavë të acetatit të celulozës bëhet në thasë prej letra ose kutia kartoni. Fletët dhe profilet e tjera prej acetatit të celulozës mbështillen mirë në ambalazhe, që të mbrohen nga lagështira. Vendosja e acetatit të celulozës bëhet në vende sa më të thata.
11
2.4.2. Polistireni
Historiku i polistirenit, nga zbulimi e deri në prodhimin e tij industrial, është një shembull që tregon se sa e gjatë ka qenë rruga e kërkimeve shkencore dhe e teknikës. Për herë të parë polistireni u përmend në fund të vitit 1839, kurse industrializimi i tij u bë pas një shekulli. Polistireni është një lëndë termoplastike e nxjerrur me polimerizimin e stirenit monomer. Lëndët e para për sintetizimin e stirenit janë etileni dhe benzeni. Etileni është një hidrokarbur i gaztë i prodhuar industrialisht me anën e dehidratimit në nxehtësi, me acidin sulfurik të alkoolit etilik, ose me krekingun e fraksioneve të rënda të naftës. Benzeni është një lëng me erë të mirë, i nxjerrë nga distilimi i qymyrit të gurit ose me procese të krekingut katalitik.
Polistireni (PS) si lëndë e parë
Fig.2.3. Produkte nga polistireni (PS)
Ndër tipet e ndryshëm të polistirenit që prodhohen janë: - Polistireni normal , me pikë të zbutjes rreth 60°C, me sipërfaqe të shkëlqyeshme, por mekanikisht i thyeshëm. - Polistineni i qendrueshëm ndaj nxehtësisë , i perpunueshëm më me vështirësi se tipi i parë, por me pikë të zbutjes më të ngritur, deri rreth 110°C. - Polistireni që u bën ballë goditjeve, është i përzier me kopolimerin butadienstiren, e nuk ka sipërfaqjë të shkëlqyeshme. Aktualisht ka përdorim të gjerë dhe pikën e zbutjes rreth 75°C. - Polistireni që i qëndron dritës, është i përshtatshëm për artikuj që u ekspozohen rrezeve të diellit për kohë të gjatë. - Polistireni me qendrueshmëri të lartë ndaj goditjeve , mund të quhet si një lloj i veçantë lëndësh plastike; prodhohet nga kopolimerizimi i stirenit me akrilonitrilin dhe butadienin (ABS).
12
2.4.3. Polivinilkloridi
Polivinilkloridi, shkurtimisht i emërtuar P. V. C. Është një nga lëndët plastike me konsum më të madh në botë. Prodhohet me polimerizimin e klorurit të vinilit. Polimerizohet me shpejtësi në kushte dhe mënyrë të ndryshme. Metodat më të përshtatshme për polimerizimin e klorurit të vinilit janë: polimerizimi në masë, në solucion, në emulsion dhe në suspension. Dy metodat e fundit janë ato që zakonisht përdoren, pasi kanë dhënë përfundime më të mira industriale.
Polivinilkloridi (PVC) si lëndë e parë
Fig.2.4. Produkte nga polivinilkloridi (PVC)
Polivinilkloridi nuk punohet në gjendje të pastër. Për ta shndërruar në objekte të gatshme, është e nevojshme të përzihet më parë me lëndë të tjera ndihmëse. Disa nga këto i shtohen, me qëllim që të lehtësojnë përpunimin e tij; prandaj përcaktohen sipas qëllimit të përdorimit të vetë P. V. C. Disa lëndë ndihmëse i japin veti mekanike, kimike dhe optike prodhimit të gatshëm. Lëndët ndihmëse që shtohen gjatë përgatitjes të P. V. C. Janë: stabilizuesat ndaj nxehtësisë, lubrifikuesat, plastifikuesat, lëndët ngjyrosëse, mbushësat, stabilizuesat ndaj dritës etj. Gjatë proceseve teknologjike P. V. C., me përjashtim kur përdoret si solucion, pëson një ngrohje pak a shumë të zgjatur. Për këtë arësye është e domosdoshme të përdoren substancat, që neutralizojnë veprimin shkatërrues të nxehtësisë. Fenomeni i dekompozimit të P. V. C. Nëpërmjet veprimit termik shfaqet me zhvillimin e acidit klorhidrik dhe me një ngjyrosje të lëndës, që shkon nga e verdha në ngjyrë kafe dhe të zezë. Dihet se artikujt prej kësaj lënde lihen jashtë në kontakt me dritën. Prandaj përdorimi i stabilizuesave ndaj veprimit të nxehtësisë dhe të dritës është i domosdoshëm për të gjitha tipet e kësaj lënde. Duke qenë se mekanizmi i veprimit nuk është i njejtë në të dy rastet, sistemi i mbrojtjes së lëndës përfshin një vepronjës kundër nxehtësisë dhe një tjetër kundër dritës. Veprimi i përbashkët favorizues i përzierjes së dy ose më shumë 13
stabilizuesave është më i madh se ai i secilit prej tyre në veçanti. Për P. V. C. Zakonisht përdoren tre tipe të stabilizuesave dhe pikërisht: kur lënda duhet të jetë opake, e tejdukshme dhe ushqimore. 2.4.4. Polietileni
Etileni është një hidrokarbur në gjendje të gaztë i pangopur, që del nga alkooli etilik, ose, më ekonomikisht nga krekingu i fraksioneve të rënda të naftës. Nga polimerizimi i etilenit del polietileni. Përsa i përket përbërjes kimike dhe strukturës molekulare, polietileni i takon familjes së parafinave, por ka veti mekanike shumë më të mira, pasi është i ndërtuar nga molekulat me zinxhir shumë më të gjatë.
Polietileni (PE) si lëndë e parë
Fig.2.5. Produkte nga polietileni (PE)
Polietileni është një lënë termoplastike, e bardhë, gjysmë e tejdukshme. Kur është në shtresa shumë të holla, si në rastin e filmave, bëhet i tejdukshëm. Në të prekur i përngjet parafinës. Në kontakt me flakën, polietileni digjet lehtësisht; përkundrazi, ruan vetitë e veta mekanike deri në afërsitë e temperaturave shumë të ulta. Kjo lëndë mund të ngjyroset në çfardo ngjyre që dëshirohet. Polietileni radhitet sipas indeksit të rrjedhshmërisë së vet. Ky indeks matet me peshën në gram të kësaj lënde, e cila, në temperaturën 190°C dhe nën një shtypje prej 3 daN/cm2 kalon një vrimë me diametër 2.1 mm për një kohë prej 10 minutash. Indeksi i rrjedhshmërisë rritet me uljen e peshës molekulare. Një indeksi të ulët të rrjedhshmërisë i përgjigjet një peshë e lartë molekulare dhe anasjelltas, një indeksi të lartë të rrjedhshmërisë i përgjigjet një peshë e ulët molekulare. Në qoftë se pesha molekulare është e lartë, viskoziteti i lëndës në gjendje të shkrirë është i lartë dhe sasia e lëndës që del nga vrima është e vogël. Të kundërtën, në qoftë se pesha molekulare është e ulët, viskoziteti i lëndës është i ulët dhe sasia e lëndës që del nga vrima është e madhe.
14
Në gjendje të shkrirë polietileni nuk sillet si uji që rrjedh kur kalon një vrimë. Për ujin sasia është në përpjestim me shtypjen, kurse për polietilenin sasia rritet me shtypjen, por në sasi më të madhe. Kjo është një karakteristikë shumë e rëndësishme në efektet e përpunimit të polietilenit, sepse rrjedhja e lëndës në të nxehtë mund të përmirësohet sipas kushteve të temperaturës dhe të shtypjes. Në praktikën e sotme polietileni ndahet në: a) - Polietilen të fortë (që ka një indeks të ulët të rrjedhshmërisë dhe peshë të lartë molekulare), d.m.th. me dendësi të lartë. b) - Polietilen të butë (që ka një indeks të lartë të rrjedhshmërisë dhe peshë të ulët molekulare), d.m.th. me dendësi të ulët. Tipet e forta të polietilenit janë më të rënda dhe më të qëndrueshme se sa tipet e buta. Të gjitha tipet e polietilenit janë shumë të qëndrueshme ndaj goditjeve, d.m.th. janë të pathyeshme. Tipet e buta kanë një elasticitet më të ngritur se tipet e forta. Një veti e veçantë e polietilenit është se nuk përshkohet nga uji. Artikujt e prodhuar nga kjo lëndë mund të ngelin të zhytur në ujë me periudha të gjata pa u prishë dhe pa thithë as përqindjen më të vogël të ujit. Një fletë prej polietileni, sado e hollë, nuk përshkohet nga uji. Të gjitha tipet e polietilenit zbuten në nxehtësi, pastaj, shkrihen duke lëshuar një erë, si ajo e qiriut të shkrirë. Tipet e buta të polietilenit mund të përdoren në mënyrë të vazhdueshme deri në temperaturën 85°C. Mbi këtë temperaturë ato zbuten, d.m.th. humbasin qëndrueshmërinë e tyre; përkundrazi, polietileni i fortë mund të qëndrojë në ujë të valuar pa u zbutur. Këto tipe mund të përdoren në mënyrë të vazhdueshme deri në temperaturën 120°C. Shkrirja e tyre bëhet në temperaturën 125-135°C. Polietileni, që përgatitet për përpunim, paraqitet në trajtë pluhuri të imtë, kokrrizash, pllakash dhe shufrash. Trajtat në të cilat përgatitet kjo lëndë varen nga qëllimi i përdorimit të saj, nga metoda e përpunimit si dhe makineritë me të cilat do të përpunohet. P.sh. Polietileni në trajtë pluhuri përdoret për proceset me shkrirje ose për veshjen e sipërfaqjeve metalike me pistoletë, kurse polietileni në trajtë kokrrizash, në përgjithësi përdoret për përpunim me parimet e injektimit, të ekstrudimit, të ekstrudimfryrjes, etj. Vendosja e kësaj lënde duhet bërë në kushte të njëjta sikurse edhe për P.V.C. apo për llojet tjera të termoplasteve. Në magazinën e lëndëve të para, polietileni duhet të ketë zonën e vet, ku të sistemohet sipas tipeve dhe ngjyrave. Kjo ndarje, nga njëra anë lehtëson përdorimin (manipulimin) e lëndës se parë brenda magazinës dhe furnizimin e prodhimit me të; nga ana tjetër pakëson rrezikun e përzierjeve të padëshërueshme dhe të dëmshme të kësaj lënde me lëndë tjera plastike, që janë vendosë në të njëjtën magazinë.
15
2.4.5. Polipropileni
Propileni është një gaz që nxirret në sasira të mëdha nga krekingu i naftës. Nga polimerizimi i këtij gazi del polipropileni. Polipropileni është një polimer termoplastik pa ngjyrë dhe pa erë. Për herë të parë filloi të përpunohet industrialisht në 1957. Në gjendjen natyrale është gjysmë i tejdukshëm. Mund të ngjyroset me ngjyra të ndryshme. Është një lëndë plastike me peshë molekulare të lartë. Karakteristikat e tij të mrekullueshme mbeten të pandryshueshme edhe në temperatura të larta. Nga pikëpamja e karakteristikave të veçanta që ka, është i përshtatshëm për shumë lloje punimesh. Ka një peshë specifike të ulët, që lëviz nga 0.89 deri 0.91 g/cm 3. Nga kjo pikëpamje është lënda më e lehtë se të gjitha lëndët tjera termoplastike, veti kjo që e bën shumë tërheqëse nga pikëpamja ekonomike.
Polipropileni (PP) si lëndë e parë
Fig.2.6. Produkte nga polipropileni (PP)
Edhe nga pikëpamja mekanike polipropileni është më i lartë se lëndët tjera termoplastike. Për qëndrueshmërinë e tij ndaj goditjeve, të përcaktuar në laborator, mbahet si i pathyeshëm praktikisht në temperaturën -10°C deri në +40 0C. Mbi këtë temperaturë të fundit, polipropileni paraqet një qëndrueshmëri ndaj goditjeve praktikisht pa kufi, ndërsa, nën temperaturën -10°C, ai humb përsëri vetinë e qëndrueshmërisë ndaj goditjeve. Megjithatë, edhe në këtë rast vlefta mbetet më se e mjaftueshme për përqindjen më të madhe të përdorimeve, në të cilat lënda bëhet objekt i veprimeve të goditjeve. Polipropileni paraqet në përgjithësi një qëndrueshmëri më të ulët në fërkim se polimetilmetakrilati, se P.V.C. dhe kopolimeret A.B.S. (Akrilonitril-Butadien-Stiren) dhe një qëndrueshmëri më të lartë se polistireni dhe polietileni. Karakteristika më e rëndësishme e kësaj lënde plastike është qëndrueshmëria e madhe ndaj temperaturave të larta. Në saje të kësaj vetie, me këtë lëndë mund të 16
prodhohen artikuj, të cilët ruajnë masat e tyre të pandryshueshme deri në një temperaturë shumë të afërt me temperaturën e shkrirjes. Po të bëhet një krahasim me lëndë të tjera termoplastike, do të shohim se, në të njëjtat kushte ka dallime të mëdha ndërmjet polipropilenit dhe lëndëve të tjera termoplastike. Kështu p.sh. polistireni, P.V.C. dhe polimetilmetakrilati deformohen në masë mjaft të madhe në temperaturën nën 100°C, dhe nuk janë të përdorshme në temperaturat mbi 70°C, kurse polipropileni, në rastet kur vihet në përdorim në temperaturat e sterilizimit, qoftë edhe mbi 120°C, nuk paraqet asnjë deformim dhe vetitë mekanike të polimerit, pas një trajtimi të tillë nuk pësojnë ndryshime të ndjeshme. Qëndrueshmëria e polipropilenit ndaj vepronjësve kimikë, është më e lartë se qëndrueshmëria që paraqesin të gjitha lëndët tjera termoplastike. Mund të pranohet, p.sh., që në temperaturën e vendit nuk ekziston asnjë tretës që të jetë i aftë të tresë polipropilenin. Po ashtu polipropileni i qëndron shumicës së reaguesve kimikë mineralë dhe organikë, jo vetëm në temperaturat e vendit, por edhe në temperaturat e larta, në të cilat në përgjithësi lëndët tjera termoplastike nuk mund të përdoren. Kështu, polipropileni u qëndron shumë mirë solucioneve të lëngëshme të kriprave minerale, shumicës së acideve dhe bazave minerale, qofshin edhe të koncentruara në temperaturat mbi 60°C. Polipropileni është i ndjeshëm ndaj veprimit të disa reaguesve, që kanë veprim të lartë oksidues, si acidi klorosulfonik, acidi nitrik i tymosur. Polipropileni është një lëndë me veti të madhe izolimi. Polipropileni pregatitet për përpunim në trajtë kokrrizash të rregullta, që mund të jenë pa ngjyrë ose të ngjyrosura. Ato që janë të ngjyrosura mund të jenë gjysmë të tejdukshme ose opake. Në rast nevoje polipropileni mund të përgatitet edhe në trajtë pllakash apo profilesh të tjera, që më vonë të përpunohen me procese të mëtejshme. Ambalazhohet zakonisht në thasë, dhe vendoset njëlloj sikurse edhe lëndët tjera termoplastike. Gjatë vendosjes së polipropilenit duhet patur parasysh që sistemimi i gjithë lëndës të bëhet sipas tipeve ose sipas përdorimeve që këto tipe kanë. Kështu tipet jo toksike, të caktuara për prodhimin e enëve të kuzhinës, nuk duhet të jenë në një grumbull me tipet që caktohen për prodhimin e artikujve me përdorim të përgjithshëm, siç janë krehrat, rakorderitë, enët për ambalazhimin e solucioneve kimike etj. Ndryshe mund të ndodhë jo vetëm avari nëpër makineri, por edhe artikujt e prodhuar të mos i përgjigjen qëllimit të përdorimit. 2.4.6. Poliamidet
Në saje të strukturës së tyre lineare, poliamidet janë lëndë termoplastike. Ndryshe nga të gjitha termoplastet, përgatiten me polikondensim e jo me polimerizim. Ato janë pasojë e reaksionit të diamineve me diacidet si hekzametilen-diamina +acidi adipik, etj. Në gjendjen natyrale poliamidet janë gjysëm të tejdukshme, pa erë dhe të qëndrueshme (stabël). Poliamidi transparent nuk ekziston. Ngjyrosja e kësaj lënde është shumë e vështirë, sepse përpunimi i saj bëhet në temperatura të larta. Qëndrueshmëria mekanike dhe elasticiteti i tyre janë të lartë, sidomos kur janë në trajtë fijesh. Duke u ngrohur, nuk zbuten dalngadalë sikur termoplastet e zakonshme, por
17
kalojnë nga gjendja e ngurtë në atë të lëngëshme në një mënyrë mjaft të ashpër dhe të papritur. Kur vihen në përpunim, tregojnë një interval shumë të ngushtë zbutjeje dhe paraqesin një pikë të shkrirjes shumë të afërt me atë të dekompozimit. Kanë një pikë të shkrirjes më të ngritur se shumica e termoplasteve të zakonshme. I qëndrojnë shumë mirë veprimit të substancave kimike, të vajrave dhe grasove si dhe veprimit të shumicës së tretësave të zakonshëm. Acidet e holluara, bazat, qofshin edhe të koncetruara, alkalet, aldehidet dhe ketonet, nuk veprojnë mbi poliamidet. Nuk u qëndrojnë acideve të fortë, oksiduese dhe fenoleve. Kjo lëndë plastike është shumë pak e ndjeshme ndaj flakës dhe në rast djegëje me flakë, shuhet vetë. Megjithë vetitë e përmendura më lart, poliamidet kanë edhe një veti tjetër që thithin një përqindje të lagështirës se vendit. Kjo veti vështirëson përdorimin e tyre, sidomos në fushën e elektroteknikës. Vetitë e përgjithëshme të artikujve të prodhuar prej poliamideve janë: termoplasticiteti, qëndrueshmëria e mirë në tërheqje, në goditje, në përkulje dhe në fërkim.
Fig.2.7. Produkte nga Poliamidi
Ndër tre grupet ekzistuese të poliamideve, më poshtë po radhisim disa tipe kryesore. - Poliamidi 6-6, mesatarisht ka qëndrueshmëri më të ngritur mekanike, termike dhe në fërkim. Është tipi më i ngurtë dhe më i fortë, me pikë të shkrirjes më të lartë. Ka veti elektrike që i afrohet atyre të fenoplasteve. Paraqet ujëthithshmëri mesatare. - Poliamidi 6. Ka një ngurtësi dhe fortësi më të ulët, elasticitet më të madh se tipi i parë, qëndrueshmëri më të ulët në tërheqje, përkulje, shtypje dhe në fërkim. Paraqet ujëthithshmëri më të madhe ndër poliamidet. - Poliamidi 6-10. Ka veti mekanike dhe termike të ngjashme me tipin e dytë, por paraqet një ujëthithshmeri në masë të ndjeshme më të pakët. - Poliamidi 11. Ka elasticitet të theksuar, zbutje më të shkallëzueme dhe temperaturë shkrirjeje më të ulët se tipet e lartpërmendur. Paraqet ujëthithshmëri shumë të vogël në krahasim me tipët e tjerë. Sipas vetive të sipërpërmendura, përcaktohet përdorimi praktik i këtij apo atij tipi poliamidi. Shifrat e tipeve shprehin numrin e atomeve të karbonit që përmbajnë
18
molekulat e përbërësve të lëndës. P.sh. nailoni klasik, që del nga kondensimi i acidit adipik dhe i hekzametilendiaminës, quhet poliamid 6-6, sepse diacidi dhe diamini që janë përdorë për prodhimin e këtij tipi, kanë secili nga 6 atome të karbonit në molekulat e tyre. Kur caktohen për industrinë e tekstileve, poliamidet përgatiten në gjendje të pastër; ndërsa për përpunimin me parimet e injektimit dhe të ekstrudimit përgatiten në trajtë kokrrizash; kur caktohen për prodhimin e prototipeve pa nevojën e përgatitjes së formave (stampave) të veçanta, përgatiten në trajtë të gjysmë prodhimeve, si pllaka shufra etj. Ambalazhimi bëhet në kutia, të mbyllura hermetikisht, kurse vendosja në magazinat e mbrojtura nga lagështia.
2.4.7. Polimetilmetakrilati
Është një ndër prodhimet më të rëndësishme të familjes se rrëshirave akrilike, ku bëjnë pjesë polimeret, që nxiren nga acidi akrilik. Është një lëndë termoplastike e ngurtë dhe e fortë, që në gjendjen e pastër paraqitet me karakteristika të veçanta të tejdukshmërisë dhe të shkëlqimit. Është një lëndë termoplastike, me veçori optike, mekanike, termike, elektrike dhe me qëndrueshmëri të veçantë ndaj dritës dhe vepronjësve atmosfierikë; është më e tejdukshme se të gjitha lëndet e tjera plastike dhe xhami. Humbja e tejdukshmërisë së kësaj lënde, pasi të lihet jashtë për një kohë prej 5 vjetësh, vërehet në masën 1% nga vlera reale e saj.
Fig.2.8. Produkte nga polimetilmetakrilati
Qëndrueshmëria mekanike, ngurtësia dhe fortësia e kësaj lënde janë nga më të ngriturat në fushën e lëndëve termoplastike. Vetitë termike në përgjithësi i ka në nivelin e lëndëve tjera plastike. Lëndët e përgatitura për përpunim me injektim dhe ekstrudim, kur janë në gjendje të shkrirë, kanë një viskozitet relativisht të ngritur. 19
Vetitë elektrike të kësaj lënde janë në nivelin e lëndëve më të mira plastike. Qëndrueshmëria e saj kimike është e plotë për kriprat, bazat dhe për acidet inorganike të holluara, gjithashtu për hidrokarburet alifatike, për vajrat dhe grasot. Lëndet plastike metakrilike nuk u qëndrojnë tretësave aromatikë, estereve, etereve, ketoneve, aldehideve, tretësave të kloruara, acideve oksiduese dhe alkaleve të koncentruara në të ngrohtë. Në praninë e gazrave në përgjithësi lënda mbetet e pandryshueshme, ndërsa klori, veçanërisht në të ngrohtë, vepron mbi polimetilmetakrilatin. Kjo lëndë përgatitet për përpunim në gjendje të fortë e të lëngëshme (monomer pjesërisht i polimerizuar), që përdoret për prodhimin e objekteve me derdhje të lirë ose për objekte të përforcuara me fije xhami. Mundësitë e ngjyrosjes së kësaj lënde, si në ngjyra të tejdukshme ashtu dhe opake, janë të pakufizuara.
20
