Uplatnenie polymérnych materiálov v poľnohospodárstve

doc. Ing. I. Karas, PhD.

Ing. Roman Gálik,PhD.

Ing. Zuzana Beňová

Katedra mechanizácie živočíšnej a potravinárskej výroby,

Mechanizačná fakulta Slovenská poľnohospodárska univerzita,

Nitra

Drevo, železo a ďalšie klasické materiály ako aj ich vlastnosti, sú už dávno známe. Ľudstvo ich využíva dlhé stáročia. Ale až moderná chémia podstatne rozšírila počet materiálov donedávna nepoznaných. Chemický výskum zavádza do výroby takmer denne nové látky rôznych vlastností a použitia.

Výroba nových syntetických látok sa stáva jedným zo základných prvkov technickej revolúcie. Novým syntetickým látkam sa pripisuje rovnaká dôležitosť, podobne ako rozvoju elektroniky alebo jadrovej energii. Súčasnosť je poznamenaná búrlivým rozvojom plastických látok. Pred prvou svetovou vojnou produkoval priemysel plastických hmôt len niekoľko ton fenolformaldehydových kondenzátov. V roku 1937 to už bolo 250 000 ton a v roku 1949 sa už vyrábalo vyše milióna ton základných plastických hmôt. V tomto trende sa pokračuje a v súčasnosti sa produkuje niekoľkonásobne viac plastických látok ako po 2. svetovej vojne (v roku 2001 to bolo približne 17 miliónov ton).

Z uvedenej spotreby kaučukov pripadá:

prírodný kaučuk: 6 700 000 ton, t.j. 39,6 %

syntetické kaučuky: 10 200 000 ton, t.j. 60,4 %

Plastické látky majú viacero výborných vlastností, pre ktoré našli široké uplatnenie. Je to predovšetkým malá hmotnosť, dostatočná pevnosť, odolnosť, trvácnosť i dobrá možnosť tvárnenia. Ich výroba je spravidla lacnejšia oproti doteraz používaným klasickým materiálom. Jednou z dôležitých príčin intenzívneho rozvoja plastických látok je i možnosť využitia značných zásob pomerne dostupných surovín. Uhlie, resp. kuchynská soľ, voda a riečny piesok pokladáme za základné suroviny na výrobu plastických látok. Veď len v súčasnosti možno z ropy získať približne 25 000 rôznych organických zlúčenín, z ktorých mnohé sú polotovary na výrobu plastov. Čierne uhlie má pritom ešte na výrobu zlúčenín širšie použitie. Plastické látky mali v ostatných rokoch široké uplatnenie i v poľnohospodárskom rezorte, nevynímajúc ani živočíšnu výrobu a konkrétne dojaciu techniku. Základné vedomosti o plastických hmotách sú potrebné nielen pre konštruktérov dojacích zariadení, ale i pre užívateľov dojacej techniky. Ceckové gumy plnili a zrejme ešte dlho budú plniť kľúčovú úlohu v problematike získavania mlieka. Musia zabezpečovať značné množstvo funkcií z toho dôvodu, že je to jediné miesto spojenia, to znamená, priameho kontaktu stroja a živého organizmu. Preto sa im venuje neustále značná pozornosť na celom svete v otázke výroby, skladovania i exploatácii ceckových gúm. Od 1. januára 1991 nadobudla platnosť ČSN 62 0002 „Triedenie a označovanie gumy“. Systém triedenia a označovania podľa tejto normy vychádza z noriem ISO a ASTM a zahŕňa vyše dvadsať skupín vlastností. Takto je možné gumy systematicky klasifikovať kombináciou malého počtu písmen a číslic. Súbežne s touto normou bola vydaná i ďalšia norma ČSN 62 2000 „Materiálové listy gúm. Základné ustanovenie a tabuľky hodnôt vlastností“. Informácie z obidvoch uvedených noriem dávajú užívateľom výrobkov z gumy, ale i výrobcom možnosť stanoviť pomerne presne súbor vlastností, ktoré sa požadujú na gumu pre daný výrobok. Z prehľadu hodnotených vlastností a skúšobných metód uvádzame: tvrdosť, urýchlené tepelné starnutie na vzduchu, trvalá deformácia v ťahu a tlaku, odolnosť proti ozónu a proti poveternostným podmienkam, odolnosť proti kvapalinám, ťahové, tlakové a šmykové skúšky, odolnosť proti odieraniu atď. Súčasným pôsobením vzdušného kyslíka, ozónu, svetelného žiarenia a ďalších faktorov poveternosti (dážď, vietor, prašný spád, škodliviny a pod.) sa menia nielen fyzikálno-mechanické vlastnosti, ale i vzhľad a celistvosť gumového povrchu. Schopnosť odolávať týmto vplyvom sa zhoršuje, ak pôsobí na gumu súčasne i mechanické namáhanie (statické alebo dynamické). Pre skúšanie vplyvu starnutia v prirodzených podmienkach boli podľa normy ISO 4665-3-1987 vyvinuté stojany umožňujúce vystavenie vzoriek. Na obr. 1-4 sú exponované ceckové gumy, ktoré boli sledované v rôznych ceckových puzdrách (kov, plast, kombinácia) i bez nepretržite 1 rok. Každé štyri mesiace bola odoberaná vzorka zo stojana a deštrukčným i nedeštrukčným spôsobom bola zisťovaná pevnosť v ťahu a ťažnosť i ďalšie parametre. Z výsledkov vyplýva, že čas a prostredie sa významne podieľajú na kvalite ceckových gúm. Z tabuľky 3 je zrejmé, že pevnosť v ťahu sa s pribúdajúcim časom zvyšovala až po 8. mesiac, potom sa znížila na hodnotu 14,26 MPa. Príspevok je zameraný na oblasť skúšobníctva s uvedením výsledkov testovania najdôležitejšej časti každého dojacieho zariadenia - ceckovej gumy. Výsledky skúmania uvedené v tomto príspevku sú zaujímavé najmä z hľadiska stanovenia netradičných možností skúmania i na analýzu vplyvu rôznych prostredí na fyzikálno-mechanické vlastnosti hotových výrobkov. Exponovaním ceckových gúm na testovacom stojane bol zistený značný počet zaujímavých výsledkov. Okrem v príspevku uvedených fyzikálno-mechanických vlastností boli sledované podmienky (teplota, vlhkosť, osvit, vietor, zrážky a pod.) i vzhľad ceckových gúm. Ďalej bola zisťovaná drsnosť ceckových gúm, štruktúra ceckových gúm elektrónovým mikroskopom a ťahové sily nedeštrukčnou metódou.