en introduktion UPPGIFT ETT UPPGIFT TVÅ

Transkript

1 1 en introduktion Plaster används i dag i en rad skilda produkter på en mängd olika områden. De finns t ex i bilar, byggnader och VA-system, elkraftförsörjning, elektronik, förpackningar och mekaniska detaljer. Många andra material såsom metaller, trä, papper, keramik och glas ersätts nu med plaster. På vissa områden är dessa de enda material som går att använda. Anledningen till att plasterna slagit igenom på så många områden är bl a att de ger oss möjlighet att leva på ett renare, säkrare, lättare, bekvämare och roligare sätt. Man kan ge otaliga exempel på detta. Av praktiska skäl hämtar vi i denna kurs dock de flesta exemplen från förpackningsområdet. Du träffar på förpackningar av plast överallt i vardagslivet. Därför kan Du själv samla in en stor del av det underlag Du behöver för att genomföra de olika uppgifterna i denna kurs. Bilen är ett bra exempel på en produkt där man nu i stor utsträckning använder plaster. Under de senaste 20 åren har användningen av plastmaterial i bilar ökat med 114 %. Man räknar med att en bil idag hade vägt 200 kg mer om inte plastmaterial hade använts och att UPPGIFT ETT 1 Ge exempel på minst tre föremål som nu är tillverkade i plast, men som för några år sedan skulle ha gjorts i andra material. 2 Se efter om det jämfört med andra material är några klara fördelar med att dessa föremål tillverkats i plast. Ge några skäl till varför du tror att man använder plaster nu. detta också sparar 750 liter bensin för en bil som går i genomsnitt km under sin livstid p g a att man tjänat in på vikten. Minskad vikt leder också till att oljeförbrukningen minskar med cirka 12 miljoner ton och koldioxidutsläppen med 30 miljoner ton per år i Västeuropa. Vad är då plaster? Varför är denna grupp av material så användbar överallt? Varför uppför plasterna sig som de gör? Hur ser deras kemiska struktur ut? Många material som vi använder varje dag består av polymerer. De är stora, långa molekyler som består av mindre kortare molekyler kallade monomerer. Polymererna kan vara naturliga eller syntetiska. Naturliga polymerer ingår i djur och växter. Många levande material baseras på polymerer t ex proteinerna hos djuren och UPPGIFT TVÅ 1 Ett typexempel på en modern 2 Man uppskattar att en bil, bil visas här. Vilka komponenter är tillverkade av plast? Vilka fördelar tror Du att plasterna har jämfört med metallerna? som väger kg och innehåller 100 kg plast, borde dra 4% mindre bensin än om den varit gjord i traditionella material. En Fundera på bil drar på ett år l bensin, som kostar ca 8 kr per liter. Hur säkerheten mycket sparar man varje år genom ekonomin formen att denna bil innehåller plastkomponenter? färgen kostnaden polymer Bilden visar uppbyggnaden av en monomer och en polymer. monomer

2 UPPGIFT TRE 1 Titta på bilden med föremål tillverkade av syntetiska plaster. Försök avgöra om de är av ett solitt material eller av fibrer. kolhydraterna hos växterna. I en stor del av vår mat utgör polymererna en bas t ex i fibrer, säd och kött. Växter och djur framställer också icke-levande material med polymererna som grund. Dessa material består i allmänhet av fibrer, som måste vidarebearbetas till sådana material som tråd och textilier. Syntetiska polymerer framställs vanligen av olja och naturgas ur vilken utvinns enkla molekyler som utgör basen för tillverkning av monomererna. Monomererna omvandlas därefter till polymerer. En del polymerer kommer till användning som fasta plastmaterial för olika slags produkter. Andra polymerer formas till textilfibrer. Om en plast är ett solitt material eller en trådlik fiber bestäms enbart av hur den tillverkats. Från och med nu kommer vi i den här kursen att kalla alla sådana material för plast. som utnyttjades vid elektrisk isolering samt för kamerahus och tidiga radioapparater. I början av 1900-talet började kemisterna förstå vad som hände under de kemiska reaktioner som de studerade. Det medförde att sökandet efter nya typer av material påskyndades. På talet började tillverkningen av plaster baserade på råvaror framställda av olja. Man gjorde styrenplaster, akrylplaster och vinylkloridplaster. Användningen av dessa plaster ökade dock långsamt. Amidplast (Nylon) upptäcktes 1928 och kom i produktion under senare delen av 30-talet. Den tillverkas dels i form av långa fina trådar som kan spinnas till garn och användas till vävning eller stickning, och dels till små granulat för vidare bearbetning till olika detaljer. Tillverkningen av andra plaster etenplast med låg densitet, uretanplast, vinylkloridplast (PVC), fluorplast, esterplast, silikoner, epoxiplast växte under 40-talet. Polykarbonatplaster tillkom under 1950-talet, etenplast (HDPE) med hög densitet och polypropen under 60-talet. Under 1970-talet utvecklades en tredje generation högteknologiska plaster. Dessa inkluderar de nya polyamiderna och polyacetal. Under åttio- och nittiotalet har utvecklingen av nya polymerer, som kan möta marknadens krav på flexibilitet, ökat. Nya framsteg i katalysatorteknologi har t ex kunnat förbättra kontrollen av polymerens molekylära struktur och även förbättrat de fysiska egenskaperna. Exempelvis kan man med hjälp av nya katalysatorer tillverka starkare och mer transparenta polyetenfilmer. Det finns nu omkring 700 olika typer av plaster som kan delas in i arton olika polymerfamiljer. Plasternas egenskaper, lätthet, smidighet och kostnadseffektivitet, gör att de passar för tillverkning både av högteknologiska produkter och vardagsvaror. En konsumentundersökning visar att de allra flesta som är positiva till plast förknippar materialet med högteknologiska, innovativa tillämpningar. Plasternas historia Nu i bärjan av det 21:a århundradet kan vi konstatera att plasterna är en del av våra liv. De finns överallt i vår omgivning, i förpackningar, i transportmedel och i byggnader, i sportutrustning och i avancerad medicinsk utrustning. De första plastprodukterna tillverkades av växtmaterial Bomull, som består av cellulosafibrer, behandlades med salpetersyra till cellulosanitrat (celluloid). Detta användes för att tillverka föremål som prydnader, knivhandtag, lådor, manschetter och kragar fann man en ny råmaterialkälla stenkolstjära. Den användes till bakelit, UPPGIFT FYRA 1 Beskriv hur den här kurvan ser ut. 2 Varför tror Du att denna kurva förändrades så mycket under 50-talet? 3 Vad var det som fick kurvan att ändra riktning så kraftigt under det tidiga 70-talet? 4 Dra ut kurvan till år Vilken nivå uppskattas produktionen då uppgå till? 5 Vad var det som inträffade i början av nittiotalet och som påverkar dessa uppskattningar? Plastproduktionens tillväxt i världen. (milijarder kg)

3 2 Utgångsmaterial för plastframställning är råolja och naturgas, som består av en komplex blandning av tusentals föreningar. Ska denna olja kunna användas måste den bearbetas. Omkring 4% av världsproduktionen av råolja går till plastframställning. Uppvärmning 42% Transporter 45% Råoljan består av en blandning av olika föreningar med skilda molmassor. Därför kokar dessa vid olika temperaturer. Det Övriga petrokemiska produkter 4% Plaster 4% Övrigt 5% innebär att de kan delas upp, vilket sker under en process som kallas fraktionerad destillation. Då avskiljs föreningarna i s k fraktioner. Dessa består i sin tur av en blandning av föreningar som kokar vid ungefär samma temperatur. De utgörs alltså inte av en enda förening. Denna figur illustrerar hur processen för fraktionerad destillation går till. Det är huvudsakligen nafta- och eldningsoljefraktionerna som bearbetas vidare och därefter går till kemiska produkter såsom t ex plaster. Dessa fraktioner består fortfarande av blandningar av föreningar, som ännu inte förändrats kemiskt. För att bli användbara produkter med skilda smältoch kokpunkter och olika kemiska egenskaper måste de förändras kemiskt. Förändringarna kan ske på två sätt: krackning och reformering. Krackning Vid krackning bryts stora molekyler ned i mindre, mer användbara molekyler. UPPGIFT ETT De flesta föreningarna i råoljan är kolväteföreningar de innehåller bara kol- och väteatomer. Figurerna här visar några föreningar som ingår i råoljan. I figur a) illustreras eten. a b Här visas hur kemiska bindningar mellan atomerna resulterar i en rad olika molekyler. 1 Skriv formeln för var och en av dessa föreningar på följande sätt: c 2 CH2=CH2 Det är strukturformeln för eten. Skriv sedan denna formel på följande sätt C2H4 Det är molekylformeln för eten. En molekyls molmassa bestäms av hur många kol- och väteatomer den består av. En kolatom har en molmassa på 12 u (u = atommassenhet). En väteatom har en molmassa på 1 u. Följande exempel visar hur massan för en etanmolekyl C2H6 beräknas: [2 x 12] + [6 x 1] = 30 u. 3 Räkna ut massan för molekylerna i a g. 4 Utgå från att en förenings kokpunkt stiger, då dess massa växer. Ordna sedan föreningarna i figuren efter stigande kokpunkt. f d modell av en kolatom modell av en väteatom e g illustrerar två slags kemiska bindningar

4 Råolja Fraktioneringskolonn Uppvärmning av oljan Denna figur illustrerar hur processen för fraktionerad destillation går till. Det är huvudsakligen nafta- och eldningsoljefraktionerna som bearbetas vidare och därefter går till kemiska produkter såsom t ex plaster. Bensin Nafta Fotogen Eldningsolja Raffinerade gaser 40 C 110 C 180 C 260 C 340 C Restprodukter som bildar monomererna av vilka polymererna tillverkas. Polymererna är helt nya föreningar med mycket annorlunda egenskaper. De små monomermolekylerna länkas samman och formar en polymer ungefär som gem kan sättas ihop i en lång kedja. För att kunna länka samman monomererna tillsätts små mängder av speciella katalysatorer. En följd av detta är att de också blir mer värdefulla. Så delas t ex fraktioner med mycket höga kokpunkter upp i fraktionerna bensin och eldningsolja. Idag används katalysatorer vid krackning, men upphettning förekommer också ibland. UPPGIFT TVÅ 1 En av de enklaste syntetiska polymererna är polyeten. Den tillverkas av monomeren eten. Etenets En del av strukturformeln strukturformel: för polyeten: H H H H H H H H C C H H C C C C C C H H H H H H H C H Reformering Hur skiljer sig de båda molekylerna från varandra? 2 Monomererna reagerar genom att molekylerna binds till varandra Reformering är en ända mot ända. På detta sätt bildas kedjor. Det går till på ungefär process där samma sätt som då flera tågvagnar kopplas samman för att molekylernas struktur tillsammans bilda ett tåg. Rita själv en figur som visar hur påverkas. Härigenom framställs föreningar som är mer användbara och därför värdefullare. Genom att förändra denna kedjebildning går till. Allteftersom kraven på plastmaterialens egenskaper ökar har forskare utvecklat nya föreningar så att tillverkningen av polymerer har blivit mer och mer sofistikerad under de senaste åren. Exempelvis har en ny familj av katalysatorer, som heter metallocener, bidragit till en ökad kontroll över hur monomerer förenas. Detta gör plasterna starkare och mer transparenta. temperatur, tryck och katalysator kan reformeringstekniken nu styras så att Polymerkedjor har helt andra egenskaper än monomerer. man erhåller den blandning av föreningar som för tillfället är mest användbara. Nafta krackas genom att blandas med ånga och upphettas till 800 C. Den kyls sedan snabbt ned till 400 C, vilket leder till att den förändras kemiskt. Blandningen av C 6 - till C 10 -föreningar ombildas till ett mindre antal C 2 -, C 3 - och C 4 -föreningar som innehåller dubbelbindningar, C=C. De enkla föreningarna brukar ofta presenteras som baskemikalier eller kemiska byggstenar. Många av dem visas i Uppgift 1 i detta avsnitt. Alla de här byggstenarna består av små molekyler som vanligen innehåller mellan två och sju kolatomer. Det är dessa molekyler Monomerer Reaktiva föreningar Få kolatomer i kedjemolekylen Ofta gas eller vätska Föreningar med lågt värde Relativt billigt att tillverka Liten praktisk användning Polymerer Icke reaktiva föreningar Många kolatomer i molekylen Alltid fast Föreningar med högt tekniskt värde Nästan alltid mer värdefullt att sälja Stor praktisk användning

5 3 Plaster och bearbetning av Plasttyp etenplast PE-LD etenplast PE-HD etenplast PE-LLD vinylkloridplast PVC eten eten eten vinylklorid anm: PE = polyeten, LD = låg densitet, HD = hög densitet, LLD = linjär låg densitet propenplast PP styrenplast PS De åtta viktigaste plastmaterialen är framställda av tre enkla monomerer, som i dag kommer från naturgas eller nafta. Monomerer byggs upp till polymerer under en process som kallas polymerisation. Polymererna tillförs olika tillsatser och resultatet blir plaster av olika slag. etentereftalatplast PET (även: mättad esterplast) butadienelastomer* Monomerer propen styren etylenglykol och tereftalsyra butadien * butadienelastomer är vanlig som tillsats i olika plaster. Den ökar deras slagseghet. mono = en monomer = en byggsten polymer + additiv = plast poly = många polymer = många byggstenar UPPGIFT ETT Stapeldiagrammet till höger visar de stora västeuropeiska tillverkarnas totala försäljning (räknat i kg) av de mest använda plasterna under Beskriv hur försäljningen har förändrats för var och en av dessa plaster. 2 Sammanfatta kort hur försäljningen av plaster har förändrats i allmänhet under dessa sex år. 3 Föreslå några skäl till de förändringar som Du pekat på i uppgift 1 ovan LDPE LLDPE PVC PP HDPE PET PS

6 Det finns många olika typer av plaster, men de kan ändå delas upp i två klart avskilda kategorier. De är plaster som mjuknar vid upphettning och sedan blir styva igen vid kylning. Den andra kategorin är plaster som aldrig blir mjuka då de en gång fått sin form, utan förkolnar vid upphettning. Dessa plaster kallas termoplaster, eftersom de behåller sina plastiska egenskaper. Termoplasternas molekylkedjor kännetecknas av att de krafter som håller kedjorna samman är svaga. Bindningarna mellan kedjorna är så svaga att de kan brytas ned då plasten upphettas. Kedjorna kan sedan röra sig fritt och bilda nya former. De svaga bindningarna formerar sig åter då materialet kyls och termoplasten behåller sin nya form. De kallas härdplaster och kan inte omformas, när de en gång fått sin form. Härdplasternas molekylkedjor binds samman med varandra genom starka kemiska bindningar, dvs de är tvärbundna. Bindningarna mellan kedjorna är så starka att de inte kan brytas upp då plasten upphettas. Härdplasterna kan därför inte omformas på nytt, efter det att de fått sin form. Bindningsprocessen. Då termoplasterna upphettas blir de först flexibla, därefter degformiga och sedan flytande. De är icke tvärbundna och molekylerna kan röra sig i förhållande till varandra. Härdplasterna mjuknar inte då de upphettas, eftersom molekylerna är tvärbundna med kemiska bindningar och förblir stela. En plasts egenskaper påverkas alltså av både dess kemiska bindningar och dess kedjestruktur. Termoplaster De flesta plaster som tillverkas av baskemikalier baserade på nafta är termoplastiska. Exempel på termoplaster är etenplast (PE-HD, PE-LD och PE-LLD), propenplast (PP), styrenplast (PS), mättad esterplast (PET) och vinylplast (PVC). Härdplaster Exempel på härdplaster är melaminplast (MF), karbamidplast (UF) och fenolplast (PF). Epoxilimmer är också härdplaster. Fenolplaster baseras vanligen på formaldehyd. (Det tidigaste exemplet är bakelit).

7 Polymerisation Monomerer med omättade bindningar t ex eten knyts samman till högmolekylära polymerkedjor genom polymerisation. Det betyder att sammanbindningen sker med hjälp av de reaktionsbenägna dubbelbindningarna. Är utgångsmaterialet eten blir resultatet polyeten. Förutom polymerisation finns ytterligare två metoder att framställa polymera material på. De är polyaddition och polykondensation. Polyaddition och polykondensation UPPGIFT TVÅ Tänk Dig att Du är en liten del av en termoplast. Denna del ingår i sin tur i en bit plastmaterial, som ska formas till en kopp. Du har starka kemiska bindningar till de atomer som ligger närmast Dig i polymerkedjan. De går inte att lösa upp med hjälp av värme. Du har också några svagare bindningar som håller samman de polymerkedjor som är närmast Dig. Det är de här svaga bindningarna som ger plasten en styv och fast struktur. De här bindningarna minskar med ökad uppvärmning. Det är därför en termoplast smälter vid uppvärmning. Som en del i tillverkningsprocessen upphettas plasten så att den blir mjuk och böjlig. Sedan pressas den i en press till en ny form och därefter kyls den och stelnar i denna nya form. Beskriv med ord, en schematisk figur eller teckning vad som händer i Din del av plasten under denna process. Molekyler med två reaktionsbenägna ändgrupper (bifunktionella monomerer) kan reagera med andra molekyler, som även de har två men helt andra reaktionsbenägna ändgrupper. På så sätt uppstår en kedjebildning. Exempel på tillämpningen polyaddition är tillverkningen av uretanplaster. Polykondensationsreaktioner utnyttjas vid framställning av bl a fenolplaster (bakelit) och melaminplaster. Det är två material som används i t ex trälim och byggplattor (s k Perstorpsplattor). Den huvudsakliga skillnaden mellan polyadditon och polykondensation är att vid polykondensation avspaltas en reaktionsprodukt, som ofta består av vatten. Andra lågmolekylära biprodukter kan dock också bildas. Vid polyaddition sker inte någon sådan avspaltning. Polymerer till härdplaster är vanligen kondensations- eller additionspolymerer. Ex: formaldehydbaserade plaster, omättade esterplaster och epoxyhartser. Vissa polymerer för termoplaster är också polykondensationspolymerer. Ex: amidplaster (nylon, PA) och mättade esterplaster (PET). I denna tabell visas de plaster man utnyttjar mest och några exempel på inom vilka områden de kan användas. Plaster Användningsområden Etenplast, PE-HD Soptunnor Flaskor Rör Etenplast, PE-LD och Påsar och säckar Sopsäckar Mjuka flaskor PE-LLD Frysförpackningar Propenplast, PP Margarinaskar och Trädgårdsmöbler Telefoner matförpackningar Stötfångare på bilar Styrenplast, PS Matbehållare Datorer Video- och audiokasetter Vinylplast, PVC Blodpåsar Betalkort Fönsterramar och rör Mättad esterplast, PET Flaskor till kol- Ugnssäkra formar Stoppning i syrade drycker jackor och täcken Uretanplast Madrasser Sulor till sportskor Skateboardhjul Akrylplast Altantak Skyddsglasögon Bakljus till bilar Karbonatplast CD-skivor Bilstrålkastare Brandmanshjälmar

8 UPPGIFT TRE 1 Sök fram fler uppgifter om hur plaster används. Peka på två egenskaper hos PET, som inte finns hos andra plaster. 2 Vilka speciella egenskaper hos propenplast tror Du är skälet till att den används till förpackningar för kex och kakor? 3 Undersök hur de två huvudtyperna HD- och LD-etenplast används. Utgå från vad Du vet om tillverkningen av de två plasterna och gör upp en lista på skillnaden mellan deras egenskaper. 4 Alla de föremål, som presenteras nedan, är tillverkade av etenplast. leksaker rör plastfilm beläggning på wellpappkartonger bensintankar i bilar Vilka av dessa föremål tillverkas troligen av plast med hög densitet och vilka med låg densitet? Varför? 5 Hitta på ett sätt att undersöka hur effektivt förpackningarna av plast skyddar kakor. Börja med att formulera ett klart påstående om vad Du vill sedan en enkel metod för hur undersökningen ska gå till. Plasterna består av material med vitt skilda egenskaper. Vissa är moståndskraftiga mot högt tryck och höga temperaturer, andra är motståndskraftiga mot luft och fuktighet. Samma typ av en plast finns i skilda utföranden och kan vara styv eller böjlig. Därför passar de också för speciella tillämpningar. Plasternas egenskaper kan också skräddarsys med hjälp av additiv (tillsatser, se avsnitt 4). Det finns i huvudsak åtta metoder för att tillverka olika plastprodukter. Här följer en kortfattad beskrivning av dessa metoder. Exempel på typiska produkter ges också. 1 Formsprutning (termoplaster) Plasten upphettas först, sedan tvingas den smälta plasten under tryck in i en sval, sluten form. Behållare, lock, skor, lådor, kugghjul. 2 Formpressning (härdplaster) Plasten förs in i en varm form och utsätts för ett tryck så att den antar formens profil samtidigt som den härdar. Komplext formade föremål såsom elektriska kontakter och lampsocklar. 3 Formblåsning (termoplaster) En slang av het, nästan flytande plast, som matas ut ur munstycket på en strängsprutningsmaskin matas in mellan två öppnade formhalvor. När formen stängs innesluts slangen. Den blåses upp med hjälp av tryckluft så att slangen töjs och formas efter formen. Flaskor, förvaringskärl, bensintankar till bilar. 4 Varmformning (termoplaster) Varmformning, även kallad vakuumformning är en vanlig metod. En skiva av termoplast uppvärms med strålelement. När skivan har blivit mjuk av värmen kan den sugas med hjälp av vakuum emot den önskade formen. Metoden tillåter formning av allt från små detaljer till mycket stora. Inlägg i chokladaskar, tråg, elskåp, höljen till snöskoters. 5 Rotationsgjutning (termoplaster) Plastpulver eller pasta upphettas inuti en sluten och upphettad form, som roterar tills väggarna på denna är täckta med ett jämnt lager med plast. När formen har kylts kan den öppnas och detaljen kan tas ut. Stora, ihåliga produkter såsom papperskorgar, oljetankar, trummor. Tidigare en vanlig metod för framställning av dockhuvuden. 6 Filmblåsning (termoplaster) En slang av het, nästan flytande plast matas fram ur ett rörformigt munstycke på en strängsprutningsmaskin. Slangen blåses upp av tryckluft samtidigt som den kyls och stelnar. Den här slangen lindas upp på en rulle. I nästa steg kapas och svetsas slangen till olika produkter. Påsar, kassar, byggfilm, hushållsfilm. 7 Strängsprutning och strängsprutningsbeläggningar (termoplaster) Plasten smälts i en strängsprutningsmaskin och matas ut genom ett munstycke där den stelnar och får den form som munstycket har. Vid beläggning av polyeten på mjölkkartong matas den smälta plasten ut på uppvärmd kartong. Rör, skivor och profiler; Beläggningar på mat- och dryckesförpackningar. 8 Kalandrering (termoplaster) Den upphettade plasten matas in mellan två valsar, som pressar samman den till en tunn skiva. Golvbeläggningar, plattor, paneler, beklädnader.

9 4 egenskaper Plasterna tillhandahåller en miljömässigt vettig och kostnadseffektiv lösning på de krav som ställs på design och utformning idag. Industrin, i synnerhet högteknologiföretag inom flyg-, läkemedels-, datoroch kommunikationsindustrierna är mycket beroende av nya plaster för utveckling av teknik och konstruktioner. Plasterna spelar en viktig roll inom dessa områden och ny utveckling skulle försvåras utan dem. Tänk på kläderna vi har på oss, husen vi bor i och hur vi reser. Tänk på leksaker, TV-apparater, datorer och CDskivorna som vi lyssnar på. Det spelar ingen roll om vi handlar i en mataffär, genomgår en stor operation eller bara borstar tänderna på kvällen plasterna ingår i allt vi gör. Säkra och UPPGIFT ETT hygieniska 1 Plaster leder vanligen inte elektricitet. Ange några sätt som denna egenskap utnyttjas på i hemmen eller på arbetsplatserna. 2 En rad plaster som används för att paketera mat är transparenta. På vilket sätt kan detta öka säkerheten vid matinköpen? Varför används plasterna då av så många på så många områden? Det är för att de är säkra och hygieniska starka och tåliga lätta, kostnadseffektiva och bekväma goda isolatorer flexibla och anpassningsbara möjliga att återanvända innovationsfrämjande 3 Plast används i stor omfattning på sjukhusen. Titta på bilden ovan. Vilka speciella fördelar medför dessa plastprodukter? Tag med de fördelar som billig produktion innebär. 4 Plasterna anses ibland säkrare än glas eftersom de inte så lätt går sönder. De är säkrare än stål eftersom de inte rostar. Det är också mindre sannolikt att de får vassa kanter. Kan Du komma på några föremål av plast som kan medföra risk för människor eller djur om föremålen inte skulle tas om hand på ett vettigt sätt? 5 Vissa plaster tål mycket höga temperaturer. På vilket sätt kan det vara användbart? 6 De flesta plaster är vattentäta och motståndskraftiga mot kemikalier. Fundera ut på vilket sätt dessa egenskaper kan vara till nytta för oss.

10 Starka och tåliga UPPGIFT TVÅ 1 Omkring 30-50% av den mat som produceras i de icke-industrialiserade länderna förstörs innan den når konsumenterna. Motsvarande siffra för Västeuropa är 2-3%. Moderna plastförpackningar är en del av förklaringen till denna skillnad. Vilka andra faktorer skulle kunna ligga bakom att den är så stor? 2 Se Dig omkring hemma i köket eller badrummet eller på en stormarknad. Sök på så många olika sätt Du kan reda på hur plaster bidrar till en säkrare hantering av andra produkter. 3 Mätt i vikt står plasterna för 50 % av de matförpackningar som säljs i affären, ändå är bara 17 % av förpackningsavfallet plast (mätt i vikt). Titta på bilderna här intill och tänk på den mat Du köper själv. Gör upp en lista över olika typer av förpackningar för mat. Försök speciellt att få med exempel på hur formen på förpackningen används som ett medel för att skydda varan. 4 Expanderad styrenplast kan vara ett alternativ eller komplement till wellpapp som material till skyddsförpackningar. Planera en undersökning där Du jämför hur effektivt skydd de två materialen ger tillsammans eller var och en för sig. Undersök hur det förpackade föremålet klarar a) stötar och b) åverkan från ett spetsigt föremål t ex en skruvmejsel. Du måste tänka på hur stor kvantitet som används av varje material för att kunna göra en just jämförelse. Diskutera Dina idéer innan Du börjar med undersökningen. 5 Bubbelfilm används allt mer för att skydda ömtåliga föremål såsom porslin vid transporter. Hur effektiva är de? Vilket skydd ger denna film ett ägg? Planera en undersökning där du jämför hur skyddet av skalet på ett hårdkokt ägg förändras allt eftersom Du ändrar mängden använd bubbelfilm. Börja med att fundera ut på vilka sätt Du kan genomföra Din undersökning.

11 Lätt, kostnadseffektivt och bekvämt UPPGIFT TRE 1 Varför kan användningen av plastflaskor på jetplan minska kostnaderna för att flyga ett flygplan med upp till kronor per år? 2 Vad mer behöver Du känna till om plastflaskor innan Du kan säga om den verkliga besparingen var kronor? Förklara varför den kan vara större eller mindre än som angivits här. 3 Vad väljer Du då Du ställs inför ett val mellan plast- eller papperspåsar? Varför? Vad beror det på? Gör en lista över fördelarna hos både pappers- och plastpåsar med hänsyn till att de ska hålla för frukt och grönsaker. 4 Jämför vikten på plast- och papperspåsar, som används för godis. Bestäm först av allt hur Du ska kunna garantera att Din undersökning blir riktig. 5 Vikten av den totala mängden förpackningar påverkas kanske något om vi ökar vår användning av papperspåsar. Diskutera om detta är av någon större betydelse. 6 Jämför en läskedrycksförpackning i plast, glas, aluminium och kartong. Vilken är förpackningarnas totalvikt? Väg också dryckerna. Gör ett diagram som visar hur stor procentuell andel av den totala vikten som förpackningsmaterialet utgör. 7 Jämför lika stora förpackningar för läskedrycker av glas med en motsvarande i plast. Gör upp en lista på skillnaderna i hanterbarhet, säkerhet och energibehov vid transporterna då den flyttas: från fabriken till grossisten till butikens lager från lagret till hyllorna i affären från hyllorna till kassan till hemmet och kylskåpet eller skafferiet 8 Jämför på samma sätt aluminiumoch pappersförpackningar till läskedrycker med plastförpackningar. Är det troligt att skillnaderna blir likadana mellan de förra som mellan glas och plast? Varför? 9 Jämför de fyra materialen igen. Fundera ut andra fördelar och nackdelar med var och en av dem. 10 Summera nu fördelarna och nackdelarna med att använda behållare av plast. Ta med faktorer som energibesparingar och mängd använt råmaterial. Ta också med miljöfrågor såsom avfall och miljöförstöring. Och hur vi påverkas i vardagslivet.

12 Goda isolatorer UPPGIFT FYRA 1 Plast används i stor omfattning i koppar, muggar och bägare såväl hemma som i automater. Plaster är dåliga värmeledare. Planera en undersökning för att se hur snabbt hett vatten svalnar i muggar av olika material. Försök att använda en kopp av tunnväggig plast, ett glas, en porslinskopp och en av papper. Du behöver muggar, en termometer och en klocka eller ett ur med sekundvisning. Diskutera på vilka sätt Du kan göra en rättvis jämförelse. 2 Plaster är normalt dåliga ledare för elektricitet. Se Dig omkring hemma och gör en lista på hur plaster används i föremål avsedda att matas från elnätet. Om man ser tillbaka i tiden, skulle några av dessa föremål gjorts i något annat material? Se efter om Du kan ta reda på vilka material som plasterna har ersatt. Flexibel och anpassningsbar Basplasternas egenskaper kan modifieras med tillsatser så att de svarar mot de olika krav som kan ställas på olika plastprodukter. Man använder ett stort antal tillsatser för att ge plasten de önskade egenskaperna för att passa de olika krav som kan ställas på dem under sin användning i en produkt. De använda tillsatserna är bl a: Pigment som blandas in i plasterna för att ge färg. Slagsegmodifierare för att garantera att plasterna inte spricker eller bryts då de utsätts för slag eller stötar. Antistatmedel för att reducera mängden damm och smuts som på grund av statisk elektricitet fastnar på plasten. UV-stabilisatorer som skyddar mot sönderfall på grund av ultraviolett ljus, huvudsakligen från solen. Flamhämmare som minskar brännbarheten. Mineraliska pulverformiga fyllnadsmedel används för att få ökad styvhet och förbättra de elektriska isoleringsegenskaperna. Här används neutrala material såsom talk, kalk och lera. Jäsmedel som vid uppvärmning bildar gaser, t ex kväve- eller koldioxid. Med sådana jäsmedel möjliggörs framställningen av lätta produkter med en cellstruktur, d v s skumformigt tvärsnitt. Antioxidanter används i stor omfattning i plaster för att förlänga plasternas livscykel genom att förhindra reaktioner med syre och att polymerkedjan bryts ned.