Přeskočit na obsah

Plast: Porovnání verzí

Z Infopedia
založena nová stránka s textem „{{K rozšíření}} {{Infobox | nadpis = Plast | obrázek = Plastic-Lego-Bricks.jpg | popisek = LEGO kostky, jeden z nejznámějších příkladů využití plastu ABS | data1 = Typ materiálu | obsah1 = Syntetický nebo polosyntetický polymer | data2 = Hlavní zdroj | obsah2 = Ropa | data3 = Klíčové vlastnosti | obsah3 = Tvarovatelnost, nízká hmotnost, odolnost, nízká cena | data4 = Hlavní problém | obsah4 = Extrémně pomalý r…“
 
Bez shrnutí editace
 
Řádek 1: Řádek 1:
{{K rozšíření}}
{{K rozšíření}}
{{Infobox
'''Plast''' je souhrnné označení pro širokou škálu syntetických nebo polosyntetických [[polymer]]ních [[materiál]]ů. Jejich základní vlastností je, že jsou v určité fázi zpracování tvárné (plastické) a lze je tvarovat do pevných předmětů – odtud pochází i jejich název. Plasty jsou dnes jedním z nejrozšířenějších materiálů na světě, a to díky své mimořádné kombinaci vlastností: jsou lehké, odolné vůči [[koroze|korozi]] a většině [[chemická látka|chemikálií]], jsou dobrými tepelnými i elektrickými [[izolant]]y a lze je levně vyrábět v obrovských množstvích a v téměř neomezené škále tvarů a barev.
| nadpis = Plast
 
| obrázek = Plastic-Lego-Bricks.jpg
Jejich základní stavební jednotkou jsou makromolekuly (polymery), které se nejčastěji získávají z [[ropa|ropy]] nebo [[zemní plyn|zemního plynu]]. Přestože jejich všestrannost přinesla lidstvu obrovský technologický pokrok v oblastech od [[lékařství]] přes [[doprava|dopravu]] až po [[elektronika|elektroniku]], jejich extrémní trvanlivost a odolnost vůči rozkladu se stala jedním z největších globálních ekologických problémů v podobě [[plastové znečištění|plastového znečištění]]<ref>https://ourworldindata.org/plastic-pollution</ref>.
| popisek = [[LEGO]] kostky, jeden z nejznámějších příkladů využití plastu ABS
 
| data1 = Typ materiálu
{{Infobox Materiál
| obsah1 = Syntetický nebo polosyntetický [[polymer]]
| název = Plast
| data2 = Hlavní zdroj
| obrázek = Plastový granulát.jpg
| obsah2 = [[Ropa]]
| popisek = Barevný [[granulát]] z [[polypropylen]]u, základní surovina pro výrobu plastových výrobků
| data3 = Klíčové vlastnosti
| typ = [[Polymer]]ní materiál
| obsah3 = Tvarovatelnost, nízká hmotnost, odolnost, nízká cena
| složení = Syntetické nebo polosyntetické [[polymer]]y + [[aditivum|aditiva]]
| data4 = Hlavní problém
| hlavní vlastnosti = Nízká hustota, tvárnost, chemická odolnost, elektrický a tepelný izolant, nízká cena
| obsah4 = Extrémně pomalý rozklad, [[znečištění plasty|znečištění životního prostředí]]
| hlavní suroviny = [[Ropa]], [[zemní plyn]], [[uhlí]], [[biomasa]]
| vznik = 1907 (první plně syntetický plast – [[bakelit]])
}}
}}


'''Plast''' (odborně '''plastická hmota''') je obecný název pro širokou škálu syntetických nebo polosyntetických materiálů, které jsou tvořeny velkými molekulami zvanými [[polymer]]y. Jejich definující vlastností je '''plasticita''' – schopnost být snadno tvarován do pevných objektů různých tvarů. Tato vlastnost, spolu s jejich nízkou hmotností, odolností, nízkou cenou a všestranností, z nich učinila jeden z nejrozšířenějších a nejvlivnějších materiálů v historii lidstva<ref>[https://www.britannica.com/science/plastic Plastic | Definition, Uses, & Types | Britannica]</ref>.
== ⏳ Historie ==
Ačkoliv je plast vnímán jako moderní materiál, jeho kořeny sahají až do 19. století, kdy se vědci snažili modifikovat přírodní polymery jako [[kaučuk]], [[šelak]] nebo [[celulóza|celulózu]].
 
*  '''Předchůdci (19. století):''' První [[plasty]] nebyly plně syntetické, ale vznikaly úpravou přírodních polymerů. Průlomem byl proces [[vulkanizace]] kaučuku, který si v roce 1844 nechal patentovat [[Charles Goodyear]]<ref>https://www.britannica.com/biography/Charles-Goodyear</ref>. V roce 1862 představil anglický metalurg [[Alexander Parkes]] materiál zvaný Parkesin, odvozený z [[nitrocelulóza|nitrocelulózy]], který je považován za první uměle vytvořený plast<ref>https://www.plastiquarian.com/index.php?id=59</ref>. Na něj navázal v roce 1869 [[John Wesley Hyatt]], který vylepšil proces a vynalezl [[celuloid]] jako náhradu za drahou [[slonovina|slonovinu]] při výrobě [[biliár|kulečníkových]] koulí<ref>https://www.sciencehistory.org/distillations/the-plastic-of-a-thousand-uses</ref>.
 
'''První syntetický plast – Bakelit:''' Skutečná revoluce přišla v roce 1907, kdy belgický chemik [[Leo Baekeland]], žijící v [[Spojené státy americké|USA]], vynalezl '''[[bakelit]]'''<ref>https://www.acs.org/education/whatischemistry/landmarks/bakelite.html</ref>. Jednalo se o první plně syntetický plast, který nebyl odvozen z žádné živé hmoty. Bakelit byl [[termoset]], což znamenalo, že po vytvrzení teplem již nemohl být znovu roztaven. Byl tvrdý, odolný vůči teplu a elektřině a stal se klíčovým materiálem pro výrobu [[telefon]]ů, [[rádio|rádií]], elektrických [[izolátor]]ů a kuchyňského nádobí.
 
'''Velký boom po druhé světové válce:''' Obrovský rozvoj plastového průmyslu nastal během a po [[Druhá světová válka|druhé světové válce]]. Válečné potřeby urychlily vývoj nových materiálů, jako je [[nylon]] (používaný na [[padák]]y a lana) nebo [[plexisklo]] ([[Polymethylmethakrylát|PMMA]], používané na kryty kokpitů letadel). Po válce se tyto technologie přesunuly do civilního sektoru a začala masová výroba dnes nejběžnějších plastů, jako je [[polyethylen]] (PE), [[polypropylen]] (PP), [[polyvinylchlorid]] (PVC) a [[polystyren]] (PS). To odstartovalo "plastový věk", charakteristický nárůstem spotřebního zboží, obalů a kultury pohodlí a jednorázového použití.
 
== 🧪 Co je to plast? (Chemický pohled) ==
Z chemického hlediska jsou plasty '''[[polymer]]y'''. To znamená, že jejich [[molekula|molekuly]] tvoří velmi dlouhé řetězce, které se skládají z neustále se opakujících základních jednotek, tzv. '''[[monomer]]ů'''.
 
*  '''Analogie s vlakem:''' Představte si vlak. Celý vlak je '''polymer'''. Každý jednotlivý vagón, ze kterého je vlak sestaven, je '''monomer'''. Proces, při kterém se jednotlivé vagóny (monomery) spojují dohromady a vytvářejí dlouhý vlak (polymer), se nazývá '''[[polymerizace]]'''.
 
*  '''Zdroje:''' Monomery pro výrobu nejběžnějších plastů se získávají především z fosilních paliv. V [[rafinerie|rafineriích]] se [[ropa]] procesem zvaným [[krakování]] štěpí na jednodušší [[uhlovodík]]y, jako jsou [[ethen]] a [[propen]]. Tyto plyny jsou pak základními monomery pro výrobu [[polyethylen]]u, respektive [[polypropylen]]u.
 
=== 🧪 Aditiva – Tajné ingredience ===
Vlastnosti výsledného plastu se dají výrazně upravit přidáním různých látek, tzv. [[aditivum|aditiv]]. Samotný polymer je jen základ, aditiva mu dávají specifické vlastnosti<ref>https://omnexus.specialchem.com/selection-guide/plastic-additives-selection-guide</ref>.
*  '''[[Plastifikátor|Plastifikátory]] (změkčovadla):''' Tyto látky se vmíchají mezi polymerní řetězce a oddalují je od sebe. Tím snižují jejich vzájemné přitahování a výsledný materiál je měkčí, pružnější a ohebnější. Jsou klíčové například při výrobě měkčeného [[PVC]] pro podlahové krytiny nebo hračky.
*  '''Stabilizátory:''' Chrání plast před degradací vlivem vnějších vlivů. '''Tepelné stabilizátory''' jsou nezbytné při zpracování plastů za vysokých teplot. '''UV stabilizátory''' pohlcují [[ultrafialové záření]] a brání mu v narušování chemických vazeb v polymeru, což by vedlo ke křehnutí a blednutí plastu (např. u zahradního nábytku).
*  '''[[Retardér hoření|Retardéry hoření]]:''' Přidávají se do plastů používaných v elektronice, stavebnictví a dopravních prostředcích. Snižují hořlavost materiálu, zpomalují šíření plamene a omezují tvorbu kouře.
*  '''[[Barvivo|Barviva]] a [[pigment (chemie)|pigmenty]]:''' Dodávají plastu požadovanou barvu.
*  '''Plniva:''' Jsou to látky, které se přidávají pro zlepšení mechanických vlastností (např. pevnosti, tuhosti) nebo pro snížení ceny. Může jít například o [[skleněná vlákna]], [[uhlíková vlákna]], [[mastek]] nebo [[uhličitan vápenatý]].
 
== 🔥 Dělení plastů ==
Plasty lze dělit podle několika kritérií. Nejzákladnější a nejdůležitější je jejich chování při zahřívání, které je přímo dáno strukturou jejich polymerních řetězců.
 
=== 🌡️ Podle chování při zahřívání ===
*  '''[[Termoplast]]y:''' Toto je největší a nejběžnější skupina plastů. Jejich polymerní řetězce jsou lineární nebo jen mírně rozvětvené a drží pohromadě pouze slabými mezimolekulárními silami (podobně jako uvařené špagety). Při zahřátí tyto síly zeslábnou, řetězce po sobě začnou klouzat, materiál změkne a stane se tvárným. Po ochlazení opět ztuhne. Tento proces je vratný, což znamená, že termoplasty lze opakovaně tavit a znovu tvarovat, což je klíčové pro jejich [[recyklace plastů|recyklaci]]<ref>https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/Thermoplastics_and_Thermosets.aspx</ref>.
** '''Příklady:''' [[Polyethylen]] (PE), [[polypropylen]] (PP), [[polyvinylchlorid]] (PVC), [[polyethylentereftalát]] (PET), [[polystyren]] (PS).
 
*  '''[[Termoset]]y (Reaktoplasty):''' U termosetů jsou polymerní řetězce propojeny pevnými chemickými vazbami a vytvářejí tak hustou trojrozměrnou síť. Během prvního zahřátí a tvarování (tzv. vytvrzování) tyto vazby vzniknou a jsou nevratné. Při dalším zahřívání již materiál neměkne, ale při dosažení dostatečně vysoké teploty se začne rozkládat a hořet. Nelze je tedy znovu roztavit a tvarovat<ref>https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/Thermoplastics_and_Thermosets.aspx</ref>. Jsou typicky tvrdší, pevnější a teplotně odolnější než termoplasty.
** '''Příklady:''' [[Bakelit]], [[epoxidová pryskyřice|epoxidové pryskyřice]], [[polyesterová pryskyřice|polyesterové pryskyřice]] (používané ve [[sklolaminát]]ech), [[polyuretan]] (v pěnové formě).


Plasty jsou dnes prakticky všudypřítomné, od obalů na potraviny přes součástky automobilů a letadel až po lékařské implantáty a textilní vlákna. Jejich masové rozšíření v 20. století odstartovalo tzv. "plastový věk", který přinesl obrovské technologické pokroky a spotřebitelskou revoluci. Zároveň se však jejich téměř nezničitelná povaha stala jednou z největších environmentálních hrozeb 21. století.
*  '''[[Elastomer]]y:''' Jsou to polymery, které se vyznačují vysokou pružností. Jejich polymerní řetězce jsou jen řídce zesíťované, což jim umožňuje se při zatížení výrazně natáhnout, ale po uvolnění síly se vrátit do původního tvaru (jako guma). Tato vlastnost je dána procesem zvaným [[vulkanizace]].
** '''Příklady:''' Přírodní a syntetický [[kaučuk]], [[silikon]], [[neopren]].


== 📜 Historie: Od kuriozity k revoluci ==
=== 🏭 Podle původu ===
Příběh plastu je příběhem lidské snahy napodobit a vylepšit přírodní materiály.
*  '''Přírodní plasty:''' Vznikají úpravou přírodních polymerů, jako je [[celulóza]] nebo [[kasein]]. Historicky sem patřil [[celuloid]] nebo galalit (kaseinová hmota).
*  '''Polosyntetické plasty:''' Vyrábějí se chemickou modifikací přírodních polymerů.
*  '''Syntetické plasty:''' Drtivá většina dnes vyráběných plastů. Vznikají [[polymerizace|polymerací]] monomerů získaných synteticky, nejčastěji z [[ropa|ropy]] a [[zemní plyn|zemního plynu]].


=== Předchůdci a první pokusy ===
== ♻️ Nejběžnější druhy plastů a jejich značení ==
Lidé odpradávna využívali přírodní polymery s plastickými vlastnostmi, jako byl [[šelak]] (výluček hmyzu) nebo zvířecí rohovina. První krok k umělým plastům přišel v 19. století. V roce 1862 představil Angličan [[Alexander Parkes]] materiál nazvaný '''Parkesin''', vyrobený z nitrocelulózy. Jednalo se o první uměle vytvořený plast, který mohl být formován za tepla. Ačkoliv nebyl komerčně úspěšný, ukázal cestu.
Pro usnadnění třídění a recyklace byl zaveden mezinárodní systém recyklačních kódů, které identifikují nejběžnější druhy termoplastů<ref>https://www.plasticsforchange.org/blog/different-types-of-plastic</ref>.


=== Bakelit: První plně syntetický plast ===
{| class="wikitable"
Skutečná revoluce přišla v roce 1907. Belgicko-americký chemik '''[[Leo Baekeland]]''' vynalezl '''[[Bakelit]]''', první plně syntetický plast, který nebyl odvozen z žádných přírodních polymerů. Vznikl reakcí [[fenol]]u a [[formaldehyd]]u. Bakelit měl fantastické vlastnosti: byl tvrdý, nehořlavý, tepelně odolný a nevodil elektřinu<ref>[https://www.sciencehistory.org/historical-profile/leo-hendrik-baekeland Leo Hendrik Baekeland - Science History Institute]</ref>. Právě proto se stal ideálním materiálem pro novou éru elektřiny – vyráběly se z něj telefony, rádia, zásuvky a elektrické izolace. Byl to "materiál tisíce využití" a odstartoval éru syntetických polymerů.
! Kód
! Zkratka
! Název
! Vlastnosti
! Typické použití
|-
| [[Soubor:Recycle01.svg|25px]]
| '''PET''' nebo '''PETE'''
| [[Polyethylentereftalát]]
| Průhledný, pevný, odolný proti propouštění plynů.
| Láhve na nápoje (voda, limonády), obaly na potraviny, textilní vlákna ([[fleece]]).
|-
| [[Soubor:Recycle02.svg|25px]]
| '''HDPE'''
| [[Vysokohustotní polyethylen]]
| Tvrdý, houževnatý, odolný vůči chemikáliím, neprůhledný.
| Nádoby na mléko a džusy, lahve na detergenty a šampony, [[kýbl]]e, hračky, potrubí.
|-
| [[Soubor:Recycle03.svg|25px]]
| '''PVC'''
| [[Polyvinylchlorid]]
| Může být tvrdý (novodur) i měkčený (novoplast). Odolný, univerzální, levný.
| Okenní rámy, podlahové krytiny ([[linoleum]]), trubky, izolace kabelů, hračky, balicí fólie.
|-
| [[Soubor:Recycle04.svg|25px]]
| '''LDPE'''
| [[Nízkohustotní polyethylen]]
| Měkký, pružný, ohebný.
| Igelitové tašky, smršťovací a bublinkové fólie, sáčky, víčka.
|-
| [[Soubor:Recycle05.svg|25px]]
| '''PP'''
| [[Polypropylen]]
| Pevný, tepelně odolnější než PE, odolný vůči ohybu.
| Obaly na potraviny (kelímky od jogurtů), automobilové díly ([[nárazník]]), zahradní nábytek, provazy, textilní vlákna.
|-
| [[Soubor:Recycle06.svg|25px]]
| '''PS'''
| [[Polystyren]]
| Tvrdý a křehký (obal na CD), nebo pěnový (izolace, kelímky na kávu).
| Jednorázové nádobí, obaly na elektroniku, hračky, tepelné izolace ([[pěnový polystyren]]).
|-
| [[Soubor:Recycle07.svg|25px]]
| '''O''' (Ostatní)
| Ostatní plasty
| Směs různých plastů nebo jiné druhy.
| [[Polykarbonát]] (PC), [[Polyamid]] (PA, nylon), [[Akrylonitrilbutadienstyren|ABS]], [[Polymethylmethakrylát|PMMA]] (plexisklo), [[bioplasty]].
|}


=== Zlatý věk objevů (20.–50. léta 20. století) ===
== 🔨 Metody zpracování plastů ==
Následující desetiletí byla explozí inovací v chemii polymerů, často podpořenou geopolitickými potřebami.
Surový plast, obvykle ve formě [[granulát]]u nebo prášku, se musí přetvořit do finálního výrobku. K tomu se používá několik základních technologií, které využívají schopnosti [[termoplast]]ů měknout a tát při zahřátí<ref>https://www.bpf.co.uk/plastipedia/processes/processes.aspx</ref>.
*  '''[[Polyetylen|Polyetylen (PE)]]''' (1933): Zpočátku tajný britský vynález, klíčový pro izolaci [[radar|radarových]] kabelů během druhé světové války.
*  '''[[Nylon]]''' (1935): Vynalezen v laboratořích firmy [[DuPont]]. Byl propagován jako náhrada za drahé hedvábí a způsobil revoluci v textilním průmyslu, zejména výrobou dámských punčoch.
*  '''[[Polystyren|Polystyren (PS)]]''' a '''[[Polymethylmethakrylát|plexisklo (PMMA)]]''': Masově se rozšířily během války jako náhrada skla a kovů v letadlech a další vojenské technice.


=== Poválečná exploze a "kultura na jedno použití" ===
*  '''[[Vstřikování plastů]] (Injection Moulding):''' Je to nejrozšířenější metoda pro masovou výrobu složitých a přesných dílů. Proces připomíná práci s tavnou pistolí. Plastový granulát je v komoře roztaven a šnekovým pístem pod obrovským tlakem vstříknut do uzavřené, chlazené kovové [[forma (slévárenství)|formy]]. Po ztuhnutí se forma otevře a hotový výrobek (např. [[LEGO]] kostka, kelímek od jogurtu, díl karoserie) je vyjmut.
Po druhé světové válce se obrovské výrobní kapacity přesunuly z vojenského na civilní trh. Plasty se staly symbolem nového, moderního a pohodlného života. Jejich nízká cena a snadná výroba umožnily vznik "kultury na jedno použití" (''throw-away culture''). Ikonickými produkty se staly [[igelitová taška|igelitové tašky]], jednorázové kelímky a obaly, které nahradily tradiční a znovupoužitelné materiály jako sklo, kov nebo papír. Plasty se staly neviditelnou, ale nepostradatelnou součástí každodenního života.


== 🔬 Základní vlastnosti ==
*  '''[[Vytlačování]] (Extrusion):''' Používá se pro výrobu kontinuálních profilů s konstantním průřezem. Roztavený plast je kontinuálně tlačen šnekem skrz tvarovací trysku. Tímto způsobem se vyrábějí trubky, hadice, okenní rámy, izolační vrstvy kabelů nebo plastové desky a fólie.
Úspěch plastů stojí na unikátní kombinaci několika klíčových vlastností.
*  '''Tvarovatelnost (plasticita):''' Lze je snadno tvarovat vstřikováním, vytlačováním nebo vyfukováním do téměř jakéhokoliv tvaru, od tenkých vláken po masivní bloky.
*  '''Nízká hmotnost:''' Ve srovnání s kovy nebo sklem jsou plasty výrazně lehčí, což je klíčové například v dopravě (nižší spotřeba paliva) nebo v obalovém průmyslu (nižší náklady na přepravu).
*  '''Odolnost:''' Jsou odolné vůči [[koroze|korozi]], vodě a mnoha chemikáliím. Jejich životnost je obrovská, což je zároveň jejich největší ekologický problém.
*  '''Nízká cena:''' Výroba plastů z ropy je extrémně levná, což z nich činí ekonomicky nejatraktivnější volbu pro masovou produkci.
*  '''Izolační vlastnosti:''' Většina plastů nevede elektrický proud a špatně vede teplo, což je činí ideálními pro elektroizolaci a tepelnou izolaci.


== 🤔 Pro laiky ==
'''[[Vyfukování]] (Blow Moulding):''' Tato technologie se používá pro výrobu dutých těles, především lahví a kontejnerů. Nejprve se vytlačováním nebo vstřikováním vytvoří malý, trubičkovitý polotovar zvaný předforma (podobný zkumavce). Ten se pak vloží do kovové formy ve tvaru finálního výrobku, zahřeje se a dovnitř se vžene stlačený vzduch. Tlak vzduchu "nafoukne" a přitiskne měkký plast na stěny formy. Tímto způsobem se vyrábějí všechny [[PET láhev|PET lahve]].
Představte si, že máte kouzelnou stavebnici z neuvěřitelně malých a univerzálních dílků – jako jsou miniaturní [[LEGO]] kostičky. Těmto dílkům se říká '''monomery'''.
1.  **Surovina:** Tyto "LEGO kostičky" se vyrábějí hlavně z [[ropa|ropy]], což je jako obrovská truhla plná těchto dílků.
2.  **Stavba (Polymerizace):** V továrně vezmou chemici tyto jednotlivé kostičky a pomocí "kouzelného lepidla" (chemické reakce) je spojí do neuvěřitelně dlouhých řetězů. Těmto řetězům se říká '''polymery'''. Různým způsobem spojování vznikají různé druhy plastů (některé jsou měkké, jiné tvrdé, průhledné nebo barevné).
3.  **Výsledný produkt:** Tyto polymerové řetězy jsou pak základní hmotou – plastem. Tuto hmotu můžete zahřát, a ona změkne jako plastelína. Můžete ji pak vytvarovat do čehokoliv, co si zamanete – láhve, hračky, židle, obalu na telefon. Když vychladne, ztvrdne a drží tvar.


Plast je tedy jako umělá, super-vylepšená plastelína, kterou umíme vyrobit levně, v obrovském množství a v nespočtu variant. Jeho největší výhoda – že je skoro nezničitelný – se ale stala i jeho největší prokletím.
*  '''[[Rotační tváření]] (Rotational Moulding):''' Ideální pro výrobu velkých, dutých a bezešvých výrobků. Plastový prášek se nasype do duté formy, která se uzavře, zahřívá a pomalu otáčí kolem dvou os. Prášek se teplem roztaví a odstředivou silou se rovnoměrně rozprostře po vnitřních stěnách formy. Po ochlazení vznikne finální výrobek, například velká nádrž na vodu, [[kajak]] nebo dětská skluzavka.


== 🔧 Typy plastů a jejich využití ==
*  '''[[Vakuové tváření]] (Vacuum Forming):''' Je to metoda pro tvarování plastových desek. Deska se upne do rámu, zahřeje se, aby změkla, a pak se přitiskne na formu. Z prostoru mezi formou a plastem se odsaje vzduch, čímž atmosférický tlak přitiskne měkkou desku na formu a ta získá její tvar. Používá se pro výrobu tenkostěnných obalů, jako jsou vnitřní části ledniček, kelímky nebo blistry.
Existují tisíce druhů plastů, ale pro základní orientaci se dělí do několika hlavních kategorií. V recyklačním průmyslu se pro jejich identifikaci používají standardizované kódy.


=== Běžné typy plastů (Recyklační kódy) ===
== 🌍 Plasty a životní prostředí ==
*  '''1. PET (Polyethylentereftalát):''' Čirý, pevný a lehký. Používá se především na výrobu nápojových lahví (PET lahve) a textilních vláken ([[polyester]]).
Extrémní trvanlivost a odolnost, které jsou největšími technickými výhodami plastů, se staly jejich největší ekologickou nevýhodou. Plasty se v přírodě nerozkládají jako organické materiály, ale pouze se postupně fragmentují na menší a menší kousky.
*  '''2. HDPE (Vysokohustotní polyethylen):''' Pevný, odolný a matný. Typický pro obaly na mléko, džusy, šampony, čisticí prostředky nebo pro potrubí.
*  '''3. PVC (Polyvinylchlorid):''' Velmi všestranný, může být tvrdý i měkký. Používá se na okenní rámy, podlahové krytiny (linoleum), instalatérské trubky, ale i na hračky nebo umělou kůži. Jeho výroba a likvidace jsou ekologicky problematické kvůli obsahu [[chlor]]u.
*  '''4. LDPE (Nízkohustotní polyethylen):''' Měkký, ohebný a průhledný. Nejznámější využití je výroba igelitových tašek, fólií a různých sáčků.
*  '''5. PP (Polypropylen):''' Pevný, tvrdý a odolný vůči vysokým teplotám. Najdeme ho v automobilových dílech (nárazníky), kelímcích na jogurty, zahradním nábytku nebo v textilních vláknech.
*  '''6. PS (Polystyren):''' Může být tvrdý a křehký (např. jednorázové kelímky) nebo pěnový (známý jako [[pěnový polystyren]]), který se používá jako izolační a obalový materiál.


=== Technické (inženýrské) plasty ===
*  '''[[Plastové znečištění]]:''' Každý rok končí miliony tun plastového odpadu v [[oceán]]ech a na [[skládka|skládkách]]<ref>https://www.unep.org/plastic-pollution</ref>. Tento odpad ohrožuje divoká zvířata, která si ho mohou plést s potravou nebo se do něj zamotat.
Jedná se o vysoce výkonné plasty, které často nahrazují kovové součástky.
*  '''ABS (Akrylonitrilbutadienstyren):''' Pevný, houževnatý a odolný proti nárazu. Je to materiál, ze kterého se vyrábějí slavné [[LEGO]] kostky, ale i automobilové díly nebo kryty elektroniky.
*  '''Polykarbonát (PC):''' Extrémně pevný, odolný proti nárazu a průhledný. Používá se na výrobu neprůstřelných skel, CD a DVD disků nebo helem.
*  '''Teflon (PTFE):''' Známý pro svou extrémní nepřilnavost a chemickou odolnost. Používá se na nepřilnavé povrchy pánví, ale i v průmyslových aplikacích.


== ♻️ Recyklace a životní cyklus ==
*  '''[[Mikroplast]]y a [[nanoplast]]y:''' Dlouhodobým působením [[sluneční záření|slunce]] a mechanickým otěrem se plasty rozpadají na částice menší než 5 mm, zvané [[mikroplast]]y. Tyto částice již byly nalezeny všude na [[Země|Zemi]], od nejhlubších oceánských příkopů po vrcholky [[Mount Everest]]u, a pronikají do [[potravní řetězec|potravních řetězců]] a lidského těla. Jejich dlouhodobý dopad na zdraví je předmětem intenzivního výzkumu.
Ačkoliv jsou plasty technicky recyklovatelné, realita je mnohem složitější.
*  '''Proces recyklace:''' Plasty se musí nejprve shromáždit, roztřídit podle typu (což je klíčové a náročné), vyčistit, rozdrtit na vločky, roztavit a následně z nich vytvořit granule (regranulát), ze kterých lze vyrobit nové produkty.
*  '''Problémy:'''
    *  **Downcycling:** Většina plastů se nerecykluje, ale "downcykluje". To znamená, že kvalita materiálu při každém cyklu klesá. Z PET lahve se tak typicky nestane nová PET lahev, ale spíše výplň do bundy nebo koberec. Tento proces nelze opakovat donekonečna.
    *  **Kontaminace a směsi:** Směsné plasty, znečištěné plasty (např. od jídla) nebo kompozitní materiály (např. obaly od chipsů) se recyklují velmi obtížně nebo vůbec.
    *  **Ekonomika:** Recyklace je často dražší a energeticky náročnější než výroba nového plastu z ropy.


Globálně se recykluje méně než 10 % vyprodukovaných plastů. Většina končí na skládkách nebo ve spalovnách<ref>[https://ourworldindata.org/plastic-pollution Plastic Pollution - Our World in Data]</ref>.
*  '''[[Recyklace plastů]]:''' Je jedním z klíčových řešení problému. Umožňuje přeměnit staré plastové výrobky na surovinu pro nové. Proces obvykle zahrnuje sběr, třídění, drcení, čištění a opětovnou granulaci. Recyklace šetří [[fosilní paliva|fosilní zdroje]], snižuje množství odpadu na skládkách a má nižší [[uhlíková stopa|uhlíkovou stopu]] než výroba primárního plastu<ref>https://www.epa.gov/facts-and-figures-about-materials-waste-and-recycling/plastics-material-specific-data</ref>.


== 🌍 Environmentální dopady ==
*  '''[[Bioplasty]]:''' Jsou plasty vyrobené z obnovitelných zdrojů ([[biomasa|biomasy]]), jako je [[kukuřice]] nebo [[cukrová třtina]]. Některé z nich jsou navíc biologicky rozložitelné (kompostovatelné). Představují slibnou alternativu, ale jejich masovému nasazení zatím brání vyšší cena a fakt, že pro jejich rozklad jsou často potřeba specifické podmínky průmyslových kompostáren.
Dlouhověkost a odolnost, které jsou největšími výhodami plastů, se staly jejich největším prokletím.
*  '''[[Znečištění plasty]]:''' Plasty se v přírodě nerozkládají jako organický materiál, ale rozpadají se na stále menší a menší kousky. Tento proces může trvat stovky až tisíce let.
*  '''[[Mikroplasty]] a [[nanoplasty]]:''' Tento plastový prach se nachází všude – v oceánech, půdě, vzduchu, a dokonce i v tělech živočichů a lidí. Dopady na zdraví jsou stále předmětem intenzivního výzkumu, ale jsou spojovány s řadou zdravotních problémů.
*  '''Ohrožení ekosystémů:''' Zvířata si mohou plést plastový odpad s potravou nebo se do něj mohou zamotat, což vede k jejich zranění a smrti. Plastový odpad v oceánech tvoří obrovské "plovoucí ostrovy", jako je [[Velká tichomořská odpadková skvrna]].
*  '''Uhlíková stopa:''' Výroba plastů je závislá na fosilních palivech (ropě) a je významným zdrojem emisí [[skleníkové plyny|skleníkových plynů]].


Ve snaze řešit tyto problémy se svět zaměřuje na koncept '''cirkulární ekonomiky''' (maximální recyklace a znovupoužití), vývoj '''[[bioplasty|bioplastů]]''' (vyrobených z obnovitelných zdrojů) a snižování spotřeby jednorázových plastových výrobků.
== 🧑‍🏫 Pro laiky ==
*  '''Termoplast vs. Termoset (Sýr vs. Chleba):''' '''Termoplast je jako sýr.''' Když ho zahřejete, roztaví se. Když ho necháte zchladnout, zase ztuhne. Můžete to opakovat znovu a znovu. '''Termoset je jako těsto na chleba.''' Když ho dáte poprvé do trouby, upeče se a získá svůj pevný tvar. Když se ho pokusíte zahřát podruhé, už se nerozteče – jen se spálí na uhel.
'''Princip vstřikování (Formička na led):''' Vstřikování plastů funguje podobně jako výroba ledu. Vezmete tekutinu (roztavený plast), nalijete ji (vstříknete pod tlakem) do formy (formičky na led) a necháte ji ztuhnout (zchladit). Výsledkem je pevný výrobek přesně ve tvaru formy.
*  '''Proč plasty plavou? (Hustota):''' Většina nejběžnějších plastů, jako je [[polyethylen]] a [[polypropylen]], má nižší [[hustota|hustotu]] než [[voda]]. To znamená, že jsou "lehčí" než stejný objem vody, a proto na ní plavou. To je důvod, proč se plastový odpad hromadí na hladinách oceánů.


== Reference ==
== Reference ==
Řádek 92: Řádek 143:


{{DEFAULTSORT:Plast}}
{{DEFAULTSORT:Plast}}
[[Kategorie:Plasty]]
[[Kategorie:Polymery]]
[[Kategorie:Polymery]]
[[Kategorie:Chemické materiály]]
[[Kategorie:Materiály]]
[[Kategorie:Znečištění životního prostředí]]
[[Kategorie:Chemické sloučeniny]]
[[Kategorie:Obalové materiály]]
[[Kategorie:Recyklace]]
[[Kategorie:Znečištění]]
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini]]

Aktuální verze z 26. 10. 2025, 17:12

Rozbalit box

Obsah boxu

Plast je souhrnné označení pro širokou škálu syntetických nebo polosyntetických polymerních materiálů. Jejich základní vlastností je, že jsou v určité fázi zpracování tvárné (plastické) a lze je tvarovat do pevných předmětů – odtud pochází i jejich název. Plasty jsou dnes jedním z nejrozšířenějších materiálů na světě, a to díky své mimořádné kombinaci vlastností: jsou lehké, odolné vůči korozi a většině chemikálií, jsou dobrými tepelnými i elektrickými izolanty a lze je levně vyrábět v obrovských množstvích a v téměř neomezené škále tvarů a barev.

Jejich základní stavební jednotkou jsou makromolekuly (polymery), které se nejčastěji získávají z ropy nebo zemního plynu. Přestože jejich všestrannost přinesla lidstvu obrovský technologický pokrok v oblastech od lékařství přes dopravu až po elektroniku, jejich extrémní trvanlivost a odolnost vůči rozkladu se stala jedním z největších globálních ekologických problémů v podobě plastového znečištění[1].

Šablona:Infobox Materiál

⏳ Historie

Ačkoliv je plast vnímán jako moderní materiál, jeho kořeny sahají až do 19. století, kdy se vědci snažili modifikovat přírodní polymery jako kaučuk, šelak nebo celulózu.

  • První syntetický plast – Bakelit: Skutečná revoluce přišla v roce 1907, kdy belgický chemik Leo Baekeland, žijící v USA, vynalezl bakelit[5]. Jednalo se o první plně syntetický plast, který nebyl odvozen z žádné živé hmoty. Bakelit byl termoset, což znamenalo, že po vytvrzení teplem již nemohl být znovu roztaven. Byl tvrdý, odolný vůči teplu a elektřině a stal se klíčovým materiálem pro výrobu telefonů, rádií, elektrických izolátorů a kuchyňského nádobí.
  • Velký boom po druhé světové válce: Obrovský rozvoj plastového průmyslu nastal během a po druhé světové válce. Válečné potřeby urychlily vývoj nových materiálů, jako je nylon (používaný na padáky a lana) nebo plexisklo (PMMA, používané na kryty kokpitů letadel). Po válce se tyto technologie přesunuly do civilního sektoru a začala masová výroba dnes nejběžnějších plastů, jako je polyethylen (PE), polypropylen (PP), polyvinylchlorid (PVC) a polystyren (PS). To odstartovalo "plastový věk", charakteristický nárůstem spotřebního zboží, obalů a kultury pohodlí a jednorázového použití.

🧪 Co je to plast? (Chemický pohled)

Z chemického hlediska jsou plasty polymery. To znamená, že jejich molekuly tvoří velmi dlouhé řetězce, které se skládají z neustále se opakujících základních jednotek, tzv. monomerů.

  • Analogie s vlakem: Představte si vlak. Celý vlak je polymer. Každý jednotlivý vagón, ze kterého je vlak sestaven, je monomer. Proces, při kterém se jednotlivé vagóny (monomery) spojují dohromady a vytvářejí dlouhý vlak (polymer), se nazývá polymerizace.

🧪 Aditiva – Tajné ingredience

Vlastnosti výsledného plastu se dají výrazně upravit přidáním různých látek, tzv. aditiv. Samotný polymer je jen základ, aditiva mu dávají specifické vlastnosti[6].

  • Plastifikátory (změkčovadla): Tyto látky se vmíchají mezi polymerní řetězce a oddalují je od sebe. Tím snižují jejich vzájemné přitahování a výsledný materiál je měkčí, pružnější a ohebnější. Jsou klíčové například při výrobě měkčeného PVC pro podlahové krytiny nebo hračky.
  • Stabilizátory: Chrání plast před degradací vlivem vnějších vlivů. Tepelné stabilizátory jsou nezbytné při zpracování plastů za vysokých teplot. UV stabilizátory pohlcují ultrafialové záření a brání mu v narušování chemických vazeb v polymeru, což by vedlo ke křehnutí a blednutí plastu (např. u zahradního nábytku).
  • Retardéry hoření: Přidávají se do plastů používaných v elektronice, stavebnictví a dopravních prostředcích. Snižují hořlavost materiálu, zpomalují šíření plamene a omezují tvorbu kouře.
  • Barviva a pigmenty: Dodávají plastu požadovanou barvu.
  • Plniva: Jsou to látky, které se přidávají pro zlepšení mechanických vlastností (např. pevnosti, tuhosti) nebo pro snížení ceny. Může jít například o skleněná vlákna, uhlíková vlákna, mastek nebo uhličitan vápenatý.

🔥 Dělení plastů

Plasty lze dělit podle několika kritérií. Nejzákladnější a nejdůležitější je jejich chování při zahřívání, které je přímo dáno strukturou jejich polymerních řetězců.

🌡️ Podle chování při zahřívání

  • Termoplasty: Toto je největší a nejběžnější skupina plastů. Jejich polymerní řetězce jsou lineární nebo jen mírně rozvětvené a drží pohromadě pouze slabými mezimolekulárními silami (podobně jako uvařené špagety). Při zahřátí tyto síly zeslábnou, řetězce po sobě začnou klouzat, materiál změkne a stane se tvárným. Po ochlazení opět ztuhne. Tento proces je vratný, což znamená, že termoplasty lze opakovaně tavit a znovu tvarovat, což je klíčové pro jejich recyklaci[7].
  • Termosety (Reaktoplasty): U termosetů jsou polymerní řetězce propojeny pevnými chemickými vazbami a vytvářejí tak hustou trojrozměrnou síť. Během prvního zahřátí a tvarování (tzv. vytvrzování) tyto vazby vzniknou a jsou nevratné. Při dalším zahřívání již materiál neměkne, ale při dosažení dostatečně vysoké teploty se začne rozkládat a hořet. Nelze je tedy znovu roztavit a tvarovat[8]. Jsou typicky tvrdší, pevnější a teplotně odolnější než termoplasty.
  • Elastomery: Jsou to polymery, které se vyznačují vysokou pružností. Jejich polymerní řetězce jsou jen řídce zesíťované, což jim umožňuje se při zatížení výrazně natáhnout, ale po uvolnění síly se vrátit do původního tvaru (jako guma). Tato vlastnost je dána procesem zvaným vulkanizace.

🏭 Podle původu

  • Přírodní plasty: Vznikají úpravou přírodních polymerů, jako je celulóza nebo kasein. Historicky sem patřil celuloid nebo galalit (kaseinová hmota).
  • Polosyntetické plasty: Vyrábějí se chemickou modifikací přírodních polymerů.
  • Syntetické plasty: Drtivá většina dnes vyráběných plastů. Vznikají polymerací monomerů získaných synteticky, nejčastěji z ropy a zemního plynu.

♻️ Nejběžnější druhy plastů a jejich značení

Pro usnadnění třídění a recyklace byl zaveden mezinárodní systém recyklačních kódů, které identifikují nejběžnější druhy termoplastů[9].

Kód Zkratka Název Vlastnosti Typické použití
Soubor:Recycle01.svg PET nebo PETE Polyethylentereftalát Průhledný, pevný, odolný proti propouštění plynů. Láhve na nápoje (voda, limonády), obaly na potraviny, textilní vlákna (fleece).
Soubor:Recycle02.svg HDPE Vysokohustotní polyethylen Tvrdý, houževnatý, odolný vůči chemikáliím, neprůhledný. Nádoby na mléko a džusy, lahve na detergenty a šampony, kýble, hračky, potrubí.
Soubor:Recycle03.svg PVC Polyvinylchlorid Může být tvrdý (novodur) i měkčený (novoplast). Odolný, univerzální, levný. Okenní rámy, podlahové krytiny (linoleum), trubky, izolace kabelů, hračky, balicí fólie.
Soubor:Recycle04.svg LDPE Nízkohustotní polyethylen Měkký, pružný, ohebný. Igelitové tašky, smršťovací a bublinkové fólie, sáčky, víčka.
Soubor:Recycle05.svg PP Polypropylen Pevný, tepelně odolnější než PE, odolný vůči ohybu. Obaly na potraviny (kelímky od jogurtů), automobilové díly (nárazník), zahradní nábytek, provazy, textilní vlákna.
Soubor:Recycle06.svg PS Polystyren Tvrdý a křehký (obal na CD), nebo pěnový (izolace, kelímky na kávu). Jednorázové nádobí, obaly na elektroniku, hračky, tepelné izolace (pěnový polystyren).
Soubor:Recycle07.svg O (Ostatní) Ostatní plasty Směs různých plastů nebo jiné druhy. Polykarbonát (PC), Polyamid (PA, nylon), ABS, PMMA (plexisklo), bioplasty.

🔨 Metody zpracování plastů

Surový plast, obvykle ve formě granulátu nebo prášku, se musí přetvořit do finálního výrobku. K tomu se používá několik základních technologií, které využívají schopnosti termoplastů měknout a tát při zahřátí[10].

  • Vstřikování plastů (Injection Moulding): Je to nejrozšířenější metoda pro masovou výrobu složitých a přesných dílů. Proces připomíná práci s tavnou pistolí. Plastový granulát je v komoře roztaven a šnekovým pístem pod obrovským tlakem vstříknut do uzavřené, chlazené kovové formy. Po ztuhnutí se forma otevře a hotový výrobek (např. LEGO kostka, kelímek od jogurtu, díl karoserie) je vyjmut.
  • Vytlačování (Extrusion): Používá se pro výrobu kontinuálních profilů s konstantním průřezem. Roztavený plast je kontinuálně tlačen šnekem skrz tvarovací trysku. Tímto způsobem se vyrábějí trubky, hadice, okenní rámy, izolační vrstvy kabelů nebo plastové desky a fólie.
  • Vyfukování (Blow Moulding): Tato technologie se používá pro výrobu dutých těles, především lahví a kontejnerů. Nejprve se vytlačováním nebo vstřikováním vytvoří malý, trubičkovitý polotovar zvaný předforma (podobný zkumavce). Ten se pak vloží do kovové formy ve tvaru finálního výrobku, zahřeje se a dovnitř se vžene stlačený vzduch. Tlak vzduchu "nafoukne" a přitiskne měkký plast na stěny formy. Tímto způsobem se vyrábějí všechny PET lahve.
  • Rotační tváření (Rotational Moulding): Ideální pro výrobu velkých, dutých a bezešvých výrobků. Plastový prášek se nasype do duté formy, která se uzavře, zahřívá a pomalu otáčí kolem dvou os. Prášek se teplem roztaví a odstředivou silou se rovnoměrně rozprostře po vnitřních stěnách formy. Po ochlazení vznikne finální výrobek, například velká nádrž na vodu, kajak nebo dětská skluzavka.
  • Vakuové tváření (Vacuum Forming): Je to metoda pro tvarování plastových desek. Deska se upne do rámu, zahřeje se, aby změkla, a pak se přitiskne na formu. Z prostoru mezi formou a plastem se odsaje vzduch, čímž atmosférický tlak přitiskne měkkou desku na formu a ta získá její tvar. Používá se pro výrobu tenkostěnných obalů, jako jsou vnitřní části ledniček, kelímky nebo blistry.

🌍 Plasty a životní prostředí

Extrémní trvanlivost a odolnost, které jsou největšími technickými výhodami plastů, se staly jejich největší ekologickou nevýhodou. Plasty se v přírodě nerozkládají jako organické materiály, ale pouze se postupně fragmentují na menší a menší kousky.

  • Mikroplasty a nanoplasty: Dlouhodobým působením slunce a mechanickým otěrem se plasty rozpadají na částice menší než 5 mm, zvané mikroplasty. Tyto částice již byly nalezeny všude na Zemi, od nejhlubších oceánských příkopů po vrcholky Mount Everestu, a pronikají do potravních řetězců a lidského těla. Jejich dlouhodobý dopad na zdraví je předmětem intenzivního výzkumu.
  • Recyklace plastů: Je jedním z klíčových řešení problému. Umožňuje přeměnit staré plastové výrobky na surovinu pro nové. Proces obvykle zahrnuje sběr, třídění, drcení, čištění a opětovnou granulaci. Recyklace šetří fosilní zdroje, snižuje množství odpadu na skládkách a má nižší uhlíkovou stopu než výroba primárního plastu[12].
  • Bioplasty: Jsou plasty vyrobené z obnovitelných zdrojů (biomasy), jako je kukuřice nebo cukrová třtina. Některé z nich jsou navíc biologicky rozložitelné (kompostovatelné). Představují slibnou alternativu, ale jejich masovému nasazení zatím brání vyšší cena a fakt, že pro jejich rozklad jsou často potřeba specifické podmínky průmyslových kompostáren.

🧑‍🏫 Pro laiky

  • Termoplast vs. Termoset (Sýr vs. Chleba): Termoplast je jako sýr. Když ho zahřejete, roztaví se. Když ho necháte zchladnout, zase ztuhne. Můžete to opakovat znovu a znovu. Termoset je jako těsto na chleba. Když ho dáte poprvé do trouby, upeče se a získá svůj pevný tvar. Když se ho pokusíte zahřát podruhé, už se nerozteče – jen se spálí na uhel.
  • Princip vstřikování (Formička na led): Vstřikování plastů funguje podobně jako výroba ledu. Vezmete tekutinu (roztavený plast), nalijete ji (vstříknete pod tlakem) do formy (formičky na led) a necháte ji ztuhnout (zchladit). Výsledkem je pevný výrobek přesně ve tvaru formy.
  • Proč plasty plavou? (Hustota): Většina nejběžnějších plastů, jako je polyethylen a polypropylen, má nižší hustotu než voda. To znamená, že jsou "lehčí" než stejný objem vody, a proto na ní plavou. To je důvod, proč se plastový odpad hromadí na hladinách oceánů.

Reference