Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

download Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

of 169

Transcript of Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    1/169

    i

    PROGRAMI

    KIMI INDUSTRIALE

    DISERTACION

    TEMA

    STUDIMI I STRUKTURS T MATERIALEVEPLASTIKE GJAT PROCESIT T

    RICIKLIMIT DHE NDIKIMI I ADITIVVE NCILSIN E TYRE

    Kandidati Udhheqs Shkencor

    M.Sc. Eldi Lio Prof. Dr. Spiro Drushku

    Tiran, 2012

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    2/169

    ii

    UNIVERSITETI I TIRANS

    FAKULTETI I SHKENCAVE NATYRORE

    DEPERTAMENTI I KIMIS INDUSTRIALE

    Disertacion

    i

    Paraqitur nga

    Z. ELDI LIO

    Pr marrjen e grads shkencore

    DOKTOR

    em : Studimi i strukturs t materialeve plastikegjat procesit t riciklimit dhe ndikimi i aditivve n

    cilsin e tyre

    Udhheqs Shkencor: Prof.Dr. SPIRO DRUSHKU

    Mbrohet m dt. .. /.. / . para juris :

    1. Kryetar2. Antar ( opponent )3. Antar ( opponent )4. Antar

    5. Antar

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    3/169

    iii

    FALENDERIME

    Ky punim nuk mund t realizohej pa ndihmn dhe preokupimin e profesorve t

    mi, q me kshillat dhe udhzimet e tyre m drejtuan prgjat gjith kohs. Fillimisht dua

    t falnderoj udhheqsin shkencor Prof. Dr. Spiro Drushku q me njohurit dhe

    eksperiencn e tij mundsoi prfundimin me sukses t ktij punimi. Gjithashtu nj

    falenderim i veant shkon pr Prof.Ass. Elias Chatzitheodhoridis q me gadishmrin

    dhe sugjerimet e tij u mundsua analiza e materialeve plastike me instrumentabashkkohor n Universitetin Kombtar Politeknik Athin. Gjithashtu desha t

    falenderoj gjith kolegt dhe studentt e mi q ndihmuan n do stad t ktij punimi.

    Nj falenderim i veant i dedikohet familjes time, q m prkrahn prgjat

    gjith ksaj periudhe.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    4/169

    iv

    PRMBAJTJAPRMBAJTJA..........

    SHKURTIME FJALSH.

    PRMBLEDHJE..........

    ABSTRACT..

    HYRJE...

    iv

    vii

    viii

    ix

    x

    KAPITULLI I

    MATERIALET PLASTIKE

    1.1

    1.21.3

    1.3.1

    1.3.2

    1.3.2.1

    1.3.2.2

    1.3.2.3

    1.3.2.4

    1.3.2.5

    1.3.2.6

    1.3.2.7

    1.3.2.8

    1.3.3

    1.4

    1.4.1

    1.4.1.1

    1.4.1.2

    1.4.1.3

    1.4.2

    1.4.3

    1.5

    1.5.1

    1.5.2

    HISTORIA E MATERIALEVE PLASTIKE.

    KLASIFIKIMI I MATERIALEVE PLASTIKE....VETIT E POLIMERVE.

    Vetit kimike...

    Vetit fizike.

    Masa molekulare....

    Kristaliniteti

    Temperatura e tranzicionit t qelqzimit Tg.

    Pika e shkrirjes Tm....

    Pika e vlimit.

    Viskoziteti.

    Indeksi i rrjedhjes MFI.

    Densiteti dhe Graviteti specifik..

    Vetit mekanike

    MATERIALET PLASTIKE KRYESORE DHE PRDORIMET E TYRE

    Polietileni, PE.

    Polietileni me densitet t ult, LDPE.

    Polietileni me densitet t lart, HDPE...

    Prdorimet e polietilenit...

    Polistireni, PS..

    Polipropileni, PP.

    ADITIVT N MATERIALET PLASTIKE.

    Llojet dhe funksioni i aditivve..

    Funksione t tjera t aditivve

    1

    33

    3

    4

    4

    5

    5

    6

    6

    6

    6

    7

    7

    7

    8

    8

    9

    10

    13

    16

    18

    18

    20

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    5/169

    v

    1.5.3

    1.6

    1.6.1

    1.6.1.1

    1.6.1.2

    1.6.1.3

    1.6.1.4

    1.6.1.5

    1.6.1.6

    1.6.1.7

    1.6.1.8

    1.6.1.9

    1.6.1.10

    Ndikimi i aditivve n prmirsimin e ekonomis

    PRPUNIMI I POLIMERVE.

    Teknikat kryesore t prpunimit.

    Ekstrudimi

    Petzimi

    Formimi i fletve

    Stampimi.

    Derdhja

    Derdhja me tretje...

    Formimi me fryrje..

    Formimi me fryrje me injektim

    Formimi termoset i prforcuar

    Fijezimi i fibrave ...

    21

    21

    21

    22

    23

    24

    24

    24

    25

    25

    26

    26

    27

    KAPITULLI II

    RICIKLIMI I MATERIALEVE PLASTIKE

    2.1

    2.22.2.1

    2.2.2

    2.2.3

    2.3.

    2.3.1

    2.3.2

    2.3.3

    2.3.3.12.3.3.2

    2.3.4

    KONCEPTET BAZ PR RICIKLIMIN E PLASTIKS

    PARIMI I PROCESIT T RICIKLIMIT...Riciklimi i monomerve.

    Depolimerizimi termik

    Ngrohja me shtypje.

    HAPAT E PROCESIT T RICIKLIMIT..

    Ndarja dhe seleksionimi i mbetjeve plastike..

    Coptimi Reduktimi i madhsis.

    Larja

    Larja e njomLarja n t that..

    Shkrirja dhe petzimi..

    28

    3030

    30

    31

    31

    31

    32

    32

    3333

    33

    KAPITULLI III

    METODAT E STUDIMIT T MATERIALEVE PLASTIKE

    3.1

    3.1.1

    SPEKTROSKOPIA E VIBRIMIT..

    Spektroskopia infra e kuqe IR

    34

    34

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    6/169

    vi

    3.1.1.1

    3.1.2

    3.1.3

    3.2

    3.2.1

    3.2.2

    3.3

    3.3.1

    3.4

    3.5

    3.5.1

    3.5.2

    3.6

    3.6.1

    3.7

    3.7.1

    3.7.1.1

    3.7.1.23.7.1.3

    Aplikimi i spektroskopis infra t kuqe te polimert...

    Spektroskopia Raman.

    Degradimi i polimerve..

    MIKROSKOPIA ELEKTRONIKE ME SKANIM, SEM.

    Mikroskopia elektronike e polimerve...

    Spektroskopia e shprndarjes t energjis bazuar n emetimin e rrezeve X

    DIFRAKSIONI I RREZEVE X

    Parimi dhe metodika e rrezeve X

    DENSITETI DHE GRAVITETI SPECIFIK ....

    MASA MOLEKULARE MESATARE.

    Masa molekulare mesatare viskozimetrike Mv..

    Masa molekulare mesatare n numr Mn...

    INDEKSI I RRJEDHJES, MFI .

    Koha e paranxehjes dhe hedhja e polimerit n cilindr.

    VETIT MEKANIKE TESTI I TRHEQJES NJ AKSIALE.

    Sjellja sforco-defromim.

    Moduli i Young-ut Moduli i elasticitetit.

    Rrjedhshmria dhe kufiri i rrjedhshmrisQndrueshmria n trheqje...

    35

    37

    40

    41

    41

    42

    42

    43

    44

    44

    45

    46

    47

    48

    48

    49

    50

    5152

    KAPITULLI IV

    PJESA EKSPERIMENTALE

    4.1

    4.2

    4.2.1

    STUDIMI I MATERIALEVE PLASTIKE

    RICIKLIMI I MATERIALEVE PLASTIKE DHE STUDIMI INDRYSHIMEVE T VETIVE FIZIKO-MEKANIKE

    Zhvillimi i procesit t riciklimit .

    53

    58

    59

    REZULTATE DHE DISKUTIME..

    KONKLUZIONE..

    REKOMANDIME

    LITERATURA.

    ARTIKUJ SHKENCOR DHE KONFERENCA.

    62

    149

    152

    153

    156

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    7/169

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    8/169

    viii

    PRMBLEDHJE

    Qllimi i punimit ton ishte evidentimi i teknikave instrumentale dhe analitike tstudimit t materialeve plastke dhe studimi i ndryshimeve q psojn materialet plastikegjat procesit t riciklimit dhe ndikimi i aditivve n to. Studimi prfshinte studimin emikrostrukturs t materialeve plastike, prcaktimin e aditivve n to dhe ndryshimin evetive kryesore fiziko-mekanike gjat proceseve t riciklimit.

    Materialet plastike q u analizuan ishin polietileni PE, polipropileni PP dhepolistireni PS. Si proces riciklimi u prdor ekstrudimi n shkall industriale. Pr studimine mikrostrukturs u prdorn metodat e spektroskopis t vibrimit infra t kuqe FT-IRdhe Raman dhe metoda e mikroskopis elektronike me skanim SEM, e pajisur me sistemine shprndarjes t energjis EDS pr analizn cilsore t elementve kimik. Gjithashtu u

    prdor metoda difraktometrike e rrezeve X XRD pr studimin e strukturs kristaline dhemundsin e prcaktimit t aditivve kur ata ishin me prmbajtje mbi 5% t mass. Ndrvetit fizike q u prcaktuan ishin graviteti specifik, densiteti, indeksi i rrjedhjes MFI,viskoziteti dhe masa molekulare mesatare. Vetit mekanike u prcaktuan n shufra

    polimerike me diametra t ndryshm me an t testit t trheqjes nj aksiale, n njrinkah. Rezultatet e marra treguan pr ndryshimet strukturore dhe t vetive fiziko-mekanike

    gjat procesit t riciklimit dhe ndikimin e aditivve n to.

    F jalkye:Polimer, proces riciklimi, aditiv, SEM-EDS, XRD, MFI.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    9/169

    ix

    ABSTRACT

    The purpose of our work was the application of instrumental and analyticalmethods for studying of changes that happen to plastic materials during the recycling

    process and the way they are affected by the additives. The research covered the studyingof plastic materials microstructure, the specification of additives and the change of

    principal physical and mechanical properties during the recycling process.

    The plastic materials analyzed were polyethylene PE, polypropylene PP andpolystyrene PS. As recycling process we used extrussion in industrial scale. For thestudying of microstructure were used infrared FT-IR and Raman spectroscopy methods

    and scanning electronic microscopy SEM, equipped with energy distribution system EDSfor the qualitative analysis of chemical elements. Moreover we used X-ray difractometrymethod to study the crystalline structure and the ability to determine the additives whenthey contained more than 5% of the total mass. Among the physical propertiesdetermined were specific gravity, density, melt flow index MFI, viscosity and averagemolecular mass. Mechanical properties were determined on polymeric rods with differentdiameters using the tensile test in one direction. The results obtained show the structuralchanges and the physico-mechanical properties during the recycling process and theinfluence of additive on them.

    Key words:Polymers, recycling process, additives, SEM-EDS, XRD, MFI.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    10/169

    x

    HYRJE

    Duke par trendin rrits t prodhimit dhe konsumimit t materialeve plastike, siedhe kohn shum t ngadalt t degradimit t tyre vlersuam t nevojshm kryerjen enj studimi bazuar n materialet m t prdorshme plastike, mbetjet e tyre, mnyrat e

    prpunimit dhe riprdorimit t tyre, si edhe ndikimin e aditivve q prdoren kryesishtpr t rikuperuar vetit e plastikave gjat riprpunimit. Riciklimi, si j nga mnyratkryesore t prpunimit t materialeve plastike, prbn nj nga problemet kryesore tshoqris duke prfshir dy shtje t rndsishme; menaxhimin e mbetjeve t ngurta dhembrojtjen mjedisore. Gjithashtu riciklimi i mbetjeve plastike, n ditt e sotme t nj krizeekonomike Botrore, vlersohet edhe nga aspekti ekonomik, duke qen se mimi imaterialeve plastike varet drejtprdrejt nga mimi i nafts dhe i gazit natyror, si lnd e

    par e prodhimit t plastikave. Shoqrit dhe qeverit e shum vendeve i kan dhn njrndsi t veant menaxhimit dhe riprdorimit t mbetjeve plastike. Edhe n vendin tongjat dy dekadave t fundit zhvillimet ekonomike dhe demografike kan prfshir rritjendomethnse t konsumit t mallrave dhe modernizimin e mnyrs t jetess dukekontribuar n rritjen e sasis t mbetjeve t ngurta, duke prfshir ktu edhe materialet

    plastike. Nga t dhnat nga Ministria e Mjedisit vlersohet se sasia e mbetjeve plastikeprbn 14% t totalit t mbetjeve t ngurta, ku sasia q riciklohet vlersohet n 13% tmbetjeve plastike. T dhnat e nj projekti t kryer nga IFC-ja pr vitin 2006 vlersojnse nga 112600 ton q prodhohen n vit n Shqipri, deklarohen se mblidhen dhe

    prpunohen rreth 14800 ton.

    Duke par rritjen e vazhdueshme t mbetjeve plastike dhe politikat e ndjekuranga Qeveria, industria e riciklimit n Shqipri po merr nj zhvillim t shpejt, kuaktualisht vlersohet se operojn m shum se 80 kompani riciklimi, 17 prej t cilave nfushn e riciklimit t materialeve plastike. Zhvillimi i industris t riciklimit t mbetjeve

    plastike dhe riprdorimi i tyre vlersohet edhe nga t dhnat e marra nga Drejtoria ePrgjithshme e Doganave pr import-eksportet pr vitet e fundit. Kshtu rritja e sasive timportuara t mbetjeve plastike dhe mos eksportimi i tyre gjat viteve t fundit tregon przhvillimin e industris t riciklimit t materialeve plastike n vendin ton, si edhe triprdorimit t tyre n produkte t dobishme. Rritja e kapaciteteve t industris plastikevrehet edhe nga sasia e importuar e lnds t par dhe prdorimi i saj pr nevojat etregut shqiptar, ku ndr produktet m kryesore prmendin shishet plastike dhe qeset e

    paketimit.Fakti i uljes t eksporteve t materialeve plastike, ve krkess n rritje pr

    produkte plastike t tregut shqiptar, shpjegohet edhe me rregullat e reja t vendosura ngaBashkimi Europian pr ndalimin e paketimit t shum produkteve ushqimore me qese

    plastike, rregulla q kan filluar t aplikohen gradualisht edhe n vendin ton.

    N dy grafikt m posht tregohet trendi i import-eksporteve t lndve plastiken vendin ton gjat viteve t fundit t ndara sipas kategorive: lnd e par, mbetje,gjysmprodukt dhe produkt.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    11/169

    xi

    0

    5000000

    10000000

    15000000

    20000000

    25000000

    Lnd e par

    Mbetje

    Gjysmprodukt-produkt

    Grafiku 1. Sasia n kilogram e importuar e materialeve plastike

    0

    200000

    400000

    600000

    800000

    1000000

    1200000

    1400000

    1600000

    1800000Lnd e par

    Mbetje

    Gjysmprodukt-produkt

    Grafiku 2.Sasia n kilogram e eksportuar e materialeve plastike

    Kshtu nga t dhnat e msiprme t import-eksporteve mund t themi seprdorimi i materialeve plastike n vendit ton ka ardhr duke u rritur. Me gjith efektetpozitive q ka sjell prdorimi i tyre duke prmirsuar dhe lehtsuar mnyrn ton tjetess, ka sjell edhe shum probleme, kryesisht n grumbullimin dhe menazhimin etyre, sikundr edhe problemet serioze n ndotjen e mjedisit. Kto probleme jan nj sfid

    pr shoqrin ton, por sidomos pr kimistt dhe inxhiniert q ju hapet nj fush kaq egjer studimi dhe aplikimi, si sht ajo e industris t riciklimit t mbetjeve plastike.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    12/169

    xii

    Duke u bazuar tek t dhnat e msiprme dhe mundsit e studimit t materialeveplastike u krye ky studim, ku materialet plastike, mnyrat dhe teknikat e prpunimit dhestudimit jepen shkurtimisht n vijim.

    Pr studim u morrn mostra t ndryshme polietileni, polistireni dhe polipropilenin form t pastr dhe t ricikluar. Studimi prfshinte studimin e mikrostrukturs memetodat spektroskopike infra t kuqe FT-IR dhe Raman, studimin e defektevemikrostrukturore dhe prmbajtjes kimike t aditivve me mikroskopin elektronike meskanim t pajisur me sistemin e shprndarjes t energjis SEM-EDX, studimin estrukturs kristaline me difraktometrin me rreze X XRD, studimin e vetive mekanike mean t testit t trheqjes n nj drejtim si dhe prcaktimin e vetive kryesore fizike tmaterialeve plastike si densitetin, gravitetin specifik, viskozitetin, masn molekularemesatare dhe indeksin e rrjedhjes MFI.

    Mostrat polimerike u siguruan n formn e granulave nga kompani q operojn n

    tregun shqiptar si Everest dhe Deteralba SHPK. Fillimisht u studiuan materialet epastra dhe t ricikluara t tregut dhe m von materialet e pastra u ricikluan deri n katrstade me metodn e ekstrudimit n shkall industriale. Gjithashtu u prdor edhe njmetod e dyt pilote riciklimi n shkall laboratorike, ku procesi i riciklimit u krye mendihmn e nj mulliri universal dhe aparaturs q prdoret pr prcaktimin e indeksit trrjedhjes. Materiali q u prdor n shkall m t gjer ishte polietileni, pr shkak t

    prdorimit m t madh dhe kategorive t ndryshme t tij. Kshtu u morrn n studimpolietilen i pastr dhe pes lloje t ndryshme polietileni t ricikluar, materiale q prdorenkryesisht pr qllime paketimi. Ve polietilenit t pastr u morrn pr studim edhe

    polistiren dhe polipropilen i pastr, q pasi iu prcaktuan vetit kryesore, u ricikluan dheiu prcaktuan prsri vetit fiziko-mekanike pas do stadi, me qllim vzhgimin e

    degraditim t tyre. Degradimi i materialeve plastike u studiua edhe me metodatspektroskopike FT-IR dhe Raman.

    Prgatitja e mostrave polimerike u kryen n Laboratorin e Trajtimit t Mbetjeve tNgurta dhe n Laboratorin e Inxhinieris Kimike n Departamentin e Kimis Industriale.N kto laborator u kryen edhe matjen e vetive fizike sipas standarteve ASTM. Studimime metodat spektroskopike, mikroskopike dhe difraktomerike u kryen n Departamentine Inxhinieris t Minierave dhe Metalurgjis n Universitetin Politeknik Kombtar tAthins, Greqi, ndrsa studimi i vetive mekanike u krye n Laboratorin e akredituar nDepartamentin e Inxhinieris Tekstile, n Universitetin Politektik t Tirans.

    Instrumentat q u prdorn ishin: spektrometri infra i kuq me transformim Fourier

    - Perkin Elmer GX1 i pajisur me software-in Spectrum, mikrospektrometri Raman -Renishaw RamaScope RM1000 me gjatsi vale t rrezatimit lazer 633nm (red) i pajisurme mikroskop optik Leica DMLM, difraktometri i rrezeve X - Brucker D8 i pajisur mesoftware-in Eva Version 12, mikroskopi elektronik me skanim JEOL6380LV i pajisur mesistemin e shprndarjes t energjis EDS (Oxford Instruments). Testi i trheqjes u kryeme instrumentin Model YG026B me trheqje nj aksiale n nj kah.

    Indeksi i rrjedhjes u prcaktua me ndihmn e aparatin RayRan Seria 6MPA sipasstandartin ASTM D 1183 dhe ISO 1183, graviteti specifik dhe densiteti me piknometrdhe peshore analitike sipas standartit ASTM D 792 dhe ISO 1133, ndrsa viskoziteti dhemasa molekulare mesatare viskozimetrike me viskozimetrin Ostwald.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    13/169

    xiii

    Rezultatet e marra treguan pr zvoglimin e vlerave t vetive fizike dhe mekaniket materialeve plastike pas stadeve t riciklimit, tregues kto pr degradimin e tyre.Degradimi i materialeve plastike pas do stadi riciklimi evidentohej edhe nga intesiteti i

    peak-eve n spektrat FT-IR dhe Raman si dhe ndryshimi i background-it n spektratRaman.

    Gjithashtu prania e aditivve n materialet plastike t ricikluara kishte nj ndikimt madh n vetit e tyre. Identifikimi i materialeve plastike baz me aditiv t shtuar n tokrkonte metoda m t specifikuara (ne prdorm FT-IR, Raman dhe SEM-EDS) nkrahasim me ato tradicionale (flotim, goditje, djegie) sepse aditivt ndikonin direkt nvetit fizike. Duke qen kryesisht minerale, aditivt rritnin densitetin dhe gravitetinspecifik t materialeve plastike. Gjithashtu nj nga funksionet kryesore t tyre sht

    prforcimi i qndrueshmris dhe fortsis, duke patur kshtu nj ndikim t drejtprdrejtn vetit mekanike t materialeve plastike. Ve ndikimit n vetit, aditivt prdoren

    gjersisht n materialet plastike edhe pr qllime estetike, duke iu dhn ngjyrn edshiruar atyre, gj q evidentohej nga prania e aditivve organik ve atyremineralogjik.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    14/169

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    15/169

    2

    q mund t konvertohet n nj plastik termoset (bakeliti). Para vitit 1910, n laboratorkimik jan prodhuar disa polimer, por bakeliti u quajt polimeri i par sintetik. Fakti q

    proceset e prdorura sot jan n thelb t njjt si ato t prshkruara n patentn origjinalet Baekeland, tregon njohurit n fushn e kimis pr kondensimin e fenolit trifunksionaldhe formaldehidit dy funksional. Para lufts s par Botrore materialet q mund t

    prodhoheshin ishin kryesisht: celuloid, kazein (protein e qumshtit), bakeliti, acetati icelulozs, kauuku natyror, mndafshi, pambuku e disa materiale t tjer. Disa kimistndanin idet se makromolekulat ishin unike dhe nuk mund t krahasoheshin memateriale t tjer. Kto ide ndihmuan n shkencn moderne t polimerve, ku n 1920Dr. Staudinger demostroi q polimert natyror dhe sintetik nuk ishin agregate apokomponime ciklike, por me struktur vargore me shum karakteristika. N vitin 1928Kurt H.Meyer dhe Herman F.Mark prforcuan konceptin e dhn nga Staudinger duke

    prdorur teknikn e rrezeve X pr t prcaktuar dimensionin e zons kristaline nmakromolekulat e celulozs dhe kauukut natyror.

    N mesin e vitit 1930 Wallace Carothers s bashku me Juljan Nill sintetizuanpoliamidn q ato e quajtn najlon 6.6. Si rezultat i kontributeve t Carothers dhe nzbulimet e mvonshme, polimerizimi sht njohur si nj nga zbulimet m t mdha t tgjitha kohrave. Shum zbulime n teknologjin e polimerve kan qen aksidentale, porn shum raste shkenctart aplikuan konceptet e shkencs s polimereve n ktozbulime aksidentale pr t prodhuar produkte t prdorshme. Disa nga kto zbulimeaksidentale jan: Fawcett dhe Gibson nxehn etilenin n nj presion t lart, n presenct gjurmve t oksigjenit dhe morn polietilenin me densitet t ult ( LDPE ) n vitin1933.

    Shkenctart q merreshin me shkencn e polimerve n vitin 1930 miratuan q t

    gjith q polimert jan molekula vargore dhe q vizkoziteti i tretsirave t ktyremakromolekulave varet n madhsin dhe gjendjen e molekulave n kt solucion. Gjatlufts s dyt Botrore prodhimi i disave polimerve sintetik u intensifikua dhe duhetditur q prodhimi i ktyre produkteve esenciale sht varur nga konceptet e dhna ngaStaudinger, Carothers dhe disa shkenctar t tjer para lufts s par Botrore.

    N kt koh ishte sqaruar n aspektet thelbsore mekanizmi kimik ipolimerizimit, studimet e t cilit do t arrinin kulmin n vitin 1954 me zbulimin e K.Ziegler dhe G. Natta. Natta n t njjtin vit me bashkpuntort e tij n Milano dheUniversitetin Politeknik Montecatini zbuluan katalizatort e nj klase polimere tkristalt (isostatike). Nj nga kto polimer sht propileni, zhvilluar dhe prodhuar nmnyr komerciale pr her t par n vitin 1957. Ai u shpall si nj polimer i nj rndsiet madhe industriale dhe prodhimi i tij u rrit me shpejtsi n t gjith Botn, veanrishtn Shtetet e Bashkuara pavarsisht nga disa mosmarrveshje ligjore si prioritet ishpikjeve n Japoni, Britani apo n Itali. N vitin 1962 prodhimi Botror ishte rrethtreqind mij ton, ndrsa sot ka nj total prodhimi prej rreth 15 milion ton dhe norma erritjes s pritshme pr kt polimer sht m e lart nga t gjitha termoplastikat ekonsumit t lart.

    Ndrkoh, n vitet 50-t , ishte zhvilluar nj material plastik i ri: poliklorur vinili(PVC). Ky zhvillim ishte dhe nj msim q dshmon pr kmbnguljen dhe suksesin earritur me vshtirsi. Ishte E. Baumann, n vitin 1872, q studioi procesin e polimerizimitt vinilit duke theksuar rndsin e produktit q mund t merrej. Por duhej pritur

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    16/169

    3

    prparimi i njohurive mbi kt sintez nga gjermani F. Katte dhe farmacisti RueI.Ostromislenski (1880-1939), para se t filloj prodhimin industrial t ktij polimerivetm pas vitit 1939.

    Lndt plastike shfaqeshin n mnyr t ngjashme me rrshirn, q edhe sotmerret nga pisha. Trajtimi termik i ktyre lndve jep nj material t fort dhe prej tyre

    jan prftuar adrat e para. Nga analiza elementare del se kishim t bnim me njkomponim me formul empirike C5H8q sht izopropeni. N vetvete izopropeni ka dylidhje 2-fishe dhe sht nj lnd me veti volatile.

    CH2= CH (CH3)- CH = CH2

    Masat e prftuara prej tij kishin veti t tjera, pr shkak t lokalizimit t lidhjeve dyfishe.Izopropeni prbn monomerin, strukturn baz dhe pr tu lidhur (vargzuar) me tngjashmin e vet duhet t aktivizohet. Lidhja 2-fishe transformohet n qendr, ndrkaq dy

    skajet shfaqin nga nj elektron, t cilt mundsojn bashkimin me t ngjashmin.Materialet polimerike si nailoni, polietileni dhe silikoni kan formuar bazn pr

    zhvillimin e industris polimere. Gjat kohs q u prftuan polimert sintetik u zhvilluadhe kuptimi i sintezs polimerike. Polimert m t rndsishm sot jan trsisht sintetik.Me avancimin e teknikave t prodhimit sot polimert prodhohen n volume shum tmdha. Polimert sintetik sot gjejn aplikim n do indrustri dhe n do pjes t jets.Polimert jan gjersisht t prdorshm si ngjits dhe lubrifikues, q nga lodrat efmijve deri tek aviont.

    Polimer t till si polimetil-metakrilati kan gjetur aplikime si materiale fotorezistente,q prdroren n prodhimin e materialeve sekondare ose si dielektrik t dobt.

    Koht e fundit jan punuar n mnyr t till, q t prdoren si substrat fleksibl nzhvillimin e diodave organike t emetimit t leht pr ekranin elektronik.

    1.2. KLASIFIKIMI I MATERIALEVE PLASTIKE

    Ekzistojn shum mnyra klasifikimi t polimerve. Njera sht n baz t llojitt procesit t polimerizimit t tyre. Dy kategori t tjera t klasifikimit t tyre jan:

    I. Klasifikimi i bazuar n struktur: polimer linear, i degzuar ose rrjetor.II. Klasifikimi i bazuar n vetit: termoplastik, elastomer (gom) dhe termoset

    Kto dy mnyra klasifikimi jan t lidhura me njera tjetrn, kshtu q vetit dhe strukturavaren nga njera-tjetra.

    1.3. VETIT E POLIMERVE

    1.3.1. Vetit kimike

    Forcat trheqse midis zinxhirve t polimerve luajn nj rol vendimtar nprcaktimin e vetive t polimerve. Pr shkak se zinxhirt e polimerve jan shum tgjat, kto forca t brendshme t zinxhirve forcojn shum trheqjet mes molekulave.Grupe me natyr t ndryshme n polimer mund t krijojn lidhje jonike ose lidhje

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    17/169

    4

    hidrogjenore mes zinxhirve t polimerit. Kto forca tipike t forta japin rezultatin e tyren fortsi t lart n trheqje dhe n pik t lart te shkrirjes.

    Forcat brenda molekulare n polimer mund t shkaktojn lindjen e dipolit nmonomerin njsi. Polimert q prmbajn grupe amidike ose karbonile mund t formojnlidhje hidrogjenore mes zinxhirve t afrt, atomet hidrogjen ngarkohen pjesrisht

    pozitivisht n grupin N-H, grupet e nj zinxhiri jan shum t prekur nga ngarkesa epjesshme negative e nj atomi oksigjen n grupet C=O. Kto lidhje hidrogjenore t fortandikojn p.sh. n tension t lart n trheqje dhe n pikn e shkrirjes s polimerve q

    prmbajn lidhje ureike. Poliestert kan lidhje dipol-dipol ndrmjet atomeve oksigjen ngrupet C=O, dhe atomet hidrogjen n grupet H-C. Lidhjet dipol-dipol nuk jan aq t fortasa lidhjet hidrogjenore, kshtu pika e shkrirjes s nj poliesteri dhe fortsia jan m tulta se Kevlars (Twaron), por poliesteret kan fleksibilitet t madh. Eteni nuk ka dipolet prhershme. Forcat e trheqjes mes zinxhirve t polimerve vijn nga forcat e dobta

    t Van der Wals-it. Molekulat mund t mendohen si t prbra nga nj re negativeelektronesh. N shfaqjen e dy zinxhirve polimerik ret e tyre elektronike asnjansojnnjera-tjetrn. Kjo ka ndikim n zvoglimin e densitetit elektronik n njern an tzinxhirit polimerik, duke krijuar nj dipol t leht pozitiv n kt an. Kjo ngarkes shte mjaftueshme pr t atakuar zinxhirin e dyt polimerik. Forcat e Van der Wals-it janshum t dobta, gjithsesi n kt mnyr polietileni mund t ket nj pik shkrirje t ultkrahasuar me polimert e tjer.

    1.3.2. Vetit fizike

    N vetit m t rndsishme fizike futen masa molekulare mesatare, kristaliniteti,temperatura e qelqzimit, pika e shkrirjes, pika e vlimit, viskoziteti, indeksi i

    rrjedhshmris dhe densiteti me gravitetin specifik.1.3.2.1. Masa molekulare

    N vitin 1926 H. Staudinger futi termin e mass molekulare, me an t s cils umundsua pranimi i teoris s tij pr polimert. Pr t kuptuar termin e mass molekulareduhet n fillim t prkufizojm shkalln e polimerizimit.

    Numri i monomereve nga t cilat prbehet zinxhiri, i cili prcakton edhe masnmolekulare, prbn shkalln e polimerizimit. Masa molekulare prcaktohet si prodhimi ishkalls s polimerizimit me masn e monomerit.

    Gjat proesit t polimerizimit prftohen polimer q prbhen ngamakromolekula me gjatsi t ndryshme t vargjeve polimerik. Polimert, n prgjithsi,kan mas molekulare mesatare m t madhe se 10000 dhe prmbajn makromolekulame mas molekulare t ndryshme.

    Metodat q prdoren pr prcaktimin e mass molekulare mesatare bazohen ndisa nga vetit lidhse t polimerit, si viskoziteti, shprndarja e drits ose presioniosmotik. Metoda t ndryshme prcaktimi nuk korelojn mir, prandaj pr prcaktimin esakt t mass molekulare mesatare duhet t prdoret m shum se nj metod.

    1.3.2.2. Kristaliniteti

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    18/169

    5

    Tendenca e nj polimeri pr t qn i rregullt dhe patur form kristaline varet ngarregullshmria e vargjeve polimerik, prania ose mungesa dhe mnyra e sistemimit egrupimeve t mdha molekulare, prania e forcave sekondare si lidhja hidrogjenore etj.Fibrat poliamide kan kristalinitet t lart pr shkak t veprimit t forcave hidrogjenore.HDPE nuk ka lidhje hidrogjenore, por ka struktur lineare q prcakton shkalln e lartt kristalinitetit t tij. LDPE karakterizohet nga kristaliniteti i ult dhe kjo shkaktohet nga

    prania e degzimeve q kan vargjet polimere dhe q nuk lejojn paketimin strukturor ttyre. Vetit mekanike dhe sjellja termike e polimerve varet pjesrisht nga kristaliniteti ityre. Kshtu polimert poliamid t parregullt (dominojn zonat amorfe) mund t

    prdoren pr prodhimin e masave plastike elastomere, ndrsa polimert poliamid mestruktur kristaline (t cilt kan qndrueshmri dhe ashprsi m t madhe) prdoren pr

    prodhimin e fibrave. Gjithashtu, kristaliniteti i komponimeve makomolekulare polimerekorelon dhe me temperaturn e shkrirjes s tyre.

    F igura 1.1 Strukturat kristaline e polimerve

    1.3.2.3. Temperatura e tranzicionit t qelqit, Tg

    Zakonisht gjendja e ngurt-lng varet nga temperatura e shkrirjes. Kshtumateriali n faz t ngurt kalon n gjendje t lngt kur arrihet temperatura e shkrirjesTm. Ky transformim shoqrohet nga nj rritje n volum dhe me rritje n entalpi(nxehtsia e shkrirjes). Rritja e vllimit tregohet n figurn 1.2. Pjerrsia e linjs FC shtkoefienti i zgjerimit termik i fazs kristaline. N temperaturn e shkrirjes volumi rritetnga C n B dhe pjerrsia e linjs BA tregon koefientin pr fazn e lngt.

    F igura 1.2Vllimi si funksion i temperaturs

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    19/169

    6

    Megjithat shum substanca nuk jan t afta pr tu kristalizuar. Kur disasubstanca ftohen posht gjendjes s lngt duke ndjekur linjn AB, m pas at nga B nD, ato qndrojn fluide, t cilt ngurtsohen n D pa shfaqur zgjerim n vllim. Kurndiqet linja sipas DE, me t njjtn pjerrsi si n CF, lnda nuk sht n kushte tkristalinitetit, por n nj rregullsi, amorfe ose ndryshe gjendje e qelqt dhe ka nj volumt madh. Transformimi n pikn D sht quajtur transformimi i qelqit, ku i prgjigjettemperaturs Tg. Kjo temperatur sht gjithmon m e vogl se temperatura e shkrirjes.E rndsishme sht q kto dy temperatura t ndahen me kujdes. Polimert jan shpeshtrsisht amorf dhe jo t kristalizueshm, kshtu q ndjekin linjn ABDE. Kur t till

    polimer jan nxehur m tepr se temperatura Tg, nuk kalojn menjher n fazn elngt, por fillimisht n gjendje gome , t cilt me nxehjen e mtejshme kalojn nfluid. Tg gjithashtu mund t quhet temperatur tranzicionit gom-qelq.

    Nj paraqitje m e sakt e fazave jepet nga ngurtsia e materialit, e cila bie nn

    zero kur sht arritur faza e lngt. Disa nga kto gjendje tranzicioni mund t prmendim,goma n nj material t ngurt amorf dhe viskoz, ose nga nj trup i ngurt kristalin nnj faz t brisht psh: qelq i ngurt e amorf. Temperatura tranzistore e qelqzimit mundt projektohet duke alternuar gradn e degzimeve ose t lidhjeve kryqe n polimer oseme shtim t plastifikuesit.

    1.3.2.4. Pika e shkrirjes, Tm

    Polimert kan struktura dhe prbrje johomogjene dhe nuk kan temperatur tprcaktuar t kristalizimit t tyre. Kur nj polimer i shkrir ftohet, disa makromolekula ttij sistemohen brenda mass s shkrir duke krijuar disa zona kristaline, ndrkoh qmolekulat e tjera jan pjes prbrse e zonave amorfe t polimerit. Temperatura n tciln ndodh zhdukja e kristaleve, gjat ngrohjes graduale t polimerit, quhet temperature shkrirjes s kristalit. Ftohja e mtejshme e polimerit nn temperaturn e shkrirjes on nndryshimin e zonave amorfe drejt materialeve me natyr qelqore.

    1.3.2.5. Pika e vlimit

    Pika e vlimit t materialit polimerik sht shum e varur nga gjatsia e vargut.Polimert e lart me nj grad t madhe polimerizimi nuk ekspozojn nj pik vlimisepse ato dekompozohen para se t arrijn pikn teorike t vlimit. Pr oligomert eshkurtr temperatura tranzistore e vlimit rritet n prgjithsi me rritjen e vargut

    polimerik.

    1.3.2.6. Viskoziteti

    Viskoziteti i nj substance shpreh rezistencn e tij n rrjedhje. Viskoziteti i njpolimeri n gjndje t shkrir rritet me zmadhimin e mass molekulare t tij, prandaj prpolimert me mas molekulare t madhe nevojiten temperatura t larta gjat prodhimit.Indeksi i viskozitetit shprehet me sasin n gram t polimerit t shkrir q kalon npr njarje me prmasa t caktuara, n nj interval t caktuar kohe. Ky parametr shrben prt prcaktuar shkalln e polimerizimit t polimerit.

    1.3.2.7. Indeksi i rrjedhjes, MFI

    Prcaktimi i shpejtsis s rrjedhjes t nj polimeri t shkrir jepen si sasia qkalon nprmjet nj gryke t kontrolluar rreptsisht nn kushte t paracaktuara n njtemperatur dhe trysni konstante, nn veprimin e nj mase t caktuar. Ktyre

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    20/169

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    21/169

    8

    1.4.1. Polietileni, PE

    Polietileni u zbulua n 1933 nga Reginald Gibson dhe Eric Fawcett n gjigandin

    industrial ICI (Industrit Kimike Mbretrore). Edhe pse ka m shum se 70 vjet q kur uprodhua pr her t par, sht akoma material shum premtues. Polietileni bn pjes ngrupin e polimerve termoplastik. Ky sht nj material plastik i prdorur gjersisht,sht polimer i etilenit CH2=CH2dhe ka formul t till (CH2CH2)n.

    N varsi nga kristaliniteti, pesha molekulare, temperatura e shkrirjes dhe ngagjendja e tranzicionit ai mund t jet ose jo transparent. Polietileni gjendet n dy tipekryesore: LDPE (low-density = 0.92 gr/cm3) dhe HDPE (hight-density = 0.95 gr/cm3)dhe koht e fundit LLDPE (linear-low-density = 0.95gr/cm3). Ky material prodhohet ntemperatur dhe presion t lart n prani t disa katalizatorve n varsi t produktit

    prfundimtar q duam. Struktura t tjera (me deg shum t gjata dhe shum t shkurtra)mund t prfshihen, kjo n varsi t procedurs s sintetizimit.

    Figura 1.3 Struktura e polietilenit

    PE sht polimeri me volumin m t madh q sht konsumuar n bot. Ky shtnj material me mundsi t shumta, ofron performanc t lart krahasuar me polimer ttjer dhe materialet alternative si xhami, metali apo letra. N temperatura t larta ai mundt humbas vetit e tij dhe me rritjen e temperaturs ai mund t shprbhet n hidrokarburaromatik si tolueni apo ksileni. Polietileni digjet ngadal me nj flak ngjyr blu. Ai nukkonsiderohet i biodegradueshm, prve kur sht i ekspozuar ndaj rrezeve UV kukrkon dhe nj koh t gjat q shkalla e degradimit t jet efiente.

    1.4.1.1. Polietileni me densitet t ult LDPE

    LDPE sht i but, material i tejdukshm, pritet lehtsisht dhe sht nj ngapolietilenet e par q u zhvillua. N fillim u prdor n temperatura normale. Kur shtshum i holl sht transparent, kur sht i trash merr ngjyr t bardh qumshti nsenuk i sht shtuar ndonj pigment. Cilsit e tij jan, fortsia, elasticiteti, rezistenca ndajkimikateve, motit dhe grryerje e ult e ujit. Ka nj proces t thjesht n t gjitha metodatdhe ka kosto t ult. sht gjithashtu rezistent ndaj tretsave organik n temperaturdhome. Prdorimi i tij nuk sht i kshillueshm n temperatura ekstreme. sht rezistentndaj grryerjeve, material me dendsi dhe lagshti t ult. LDPE mund t punohet n

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    22/169

    9

    temperatur t ult, ka siprfaqe t but, forc t ult elastike. sht material i shklqyerku rezistenca ndaj grryerjes sht faktor i rndsishm.

    Tabela 1.1 Vetit e polietilenit me densitet t ult (LDPE)Vetia Vlera

    Densiteti 0.912-0.930 gr/cm

    Konstantja dielektrike 2.3

    Moduli i elasticitetit MPa 137-520

    Temperatura e tranzicionit t qelqit, K 140-170

    Temperatura e shkrirjes, K 394-398

    Rrshirat e LDPE jan riformuluar si nj produkt i vlefshm duke kombinuarqartsin me fortsin dhe densitetin q favorizohet nga shndrrimet pr nj hollsi m tmadhe. Lehtsia e procesit linear me densitet t ult te PE, rrshirat e LLDPE, bashkuarme performancn e prmirsuar t produktit, vazhdon t jap zgjidhje me kostokonkuruese q konvertohen n prdorime t gjera n fushn e filmave.

    Ka nj gam t gjer prdorimi q nga strukturat e paketimeve komplekseushqimore deri tek antat e blerjeve, veshjet e kartonit, filmat laminant, filmat buqsor,veshjet rezistente, thast e peshave t rnda, filxhanat dhe mbyllset, nj varietet

    produktesh rezistente nga kabllot dhe lodrat. Kur paketohet rrshira e LDPE ofronestetik t shklqyer, mundsi mbishkrimi, forc, nuk griset dhe ka elasticitet. LDPEmund t prmirsoj procesin dhe mund t prdoret pr tela, kabllo, tuba dhe t mira t

    tjera.LDPE ka pesh t leht, n forma t ndryshme ka rezistenc, sht prues i mir

    i elektricitetit, sht i prpunueshm dhe e matshme. LDPE mund t punohet meprocedura standarte, me gas t nxeht, me bashkim dhe me gaz t lngshm, mund tvuloset me val ultrasonike, me prerje, mund t prpunohet me vegla druri ose metali dhemerr form me nxehtsi. Degzimet e zinxhirit t molekulave prodhojn nj polimer mamorf q ka nj pik m t ult shkrirjeje dhe qartsi m t lart krahasuar me LLDPE.

    LDPE ka shtreszim t mir dhe rezistenc ndaj kimikateve, sht fleksibl ntemperaturat e ulta, e tejdukshme, e holl n filma dhe nuk thyhet. LDPE prdoretgjithashtu n ndrtesa buqsore. Sot pothuajse sht zvendsuar plotsisht nga LLDPE

    dhe tregu i vetm i saj jan produktet me pastrti t lart.

    1.4.1.2. Polietilenet me densitet t lart (HDPE)

    HDPE sht m i fort dhe m pak i prkulshm se materialet me densitet t ult.Ka nj forc trheqse 4 her m t madhe se LDPE dhe forc m t madhe shtypse.HDPE plotson krkesat e Shoqats pr Ushqin dhe Ilae FDA (food and drugassociation) pr aplikime t drejtprdrejta me ushqimin, sht pranuar gjithashtu q peshamolekulare e HDPE ka koefient t ult t frkimit nga ku del nj produkt me rezistenct shklqyer ndaj grryerjes. HDPE ka nj forc shum t madhe dhe sht nj ngatermoplastikat m rezistente q gjenden sot. Ka nj prpunim t shklqyer dhe po ashtu

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    23/169

    10

    nj lubrifikim t mir. HDPE i ruan karakteristikat edhe n temperatura t ulta. Kagjithashtu edhe nj rezistenc t lart ndaj erozionit dhe thyerjes ( me prjashtim toksideve dhe acideve, hidrokarburet krijojn vetm disa zmadhime n siprfaqe). Uji dhelagshtia nuk kan efekt tek HDPE dhe mund t prdoret n aplikimet e ujit t fresktdhe t kripur. HDPE merr forma me gaz t nxeht ose me bashkim t pjesve dhe mundt prpunohet me vegla druri ose metali. HDPE ka pjesn m t madhe t aplikimeve tPE dhe ofron fortsi n peshat e vogla, thith pak lagshtir, ka forc t mir trheqse,sht m e fort dhe m e ngurt se LDPE. Forca e impaktit (goditjes) nuk sht aq emir n temperaturat e ulta dhe shformohet lehtsisht pr shkak t kristalinitetit t lartgj q e bn jo rezistent ndaj ftohjeve. HDPE ka nj koefient prkulje m t madhe seLDPE, sht jo toksike dhe plotson krkesat e FDA, USDA pr aplikimet tek produktetushqimore.

    Tabela 1.2 Vetit e polietilenit me densitet t lart (HDPE)

    Vetit VleraDensiteti 0.8674

    Prcjellshmria termike 0.52

    Moduli i elasticitetit MPa 60-290

    Temperatura e tranzicionit t qelqit 153 K

    Nxehtsia specifike 9.45*10

    HDPE sht br m shum pr shishet plastike dhe kontenier t tjer industrial.

    Kjo lloj rrshire ka fortsi, nuk thyhet dhe i reziston shkrirjeve. N kto konteniermbahen lnd industriale, kimike, kozmetike, mjeksore, qumsht, uj etj. Konteniert etjer me derdhje si sarbatort e makinave, shishet, paketimet e ndryshme dhe t tjerelemente shtpiake plotsojn 27% t krkess Botrore. Filmat dhe shtresat HDPE,

    prfshijn mbshtjellset, qeset dhe prdorime t tjera industriale. Nga derdhjet meinjeksion krijohen paletat, veshje muresh dhe lodra. Paketimet e llojeve t tjera prdoren

    pr tuba, shtresat e telave dhe t kabllove. HDPE ka edhe disa disavantazhe: sht indjeshm ndaj presionit t lart ka ngurtsi t ult n krahasim me polipropilenin (PP),kagjithashtu koefiient prkuljeje t lart dhe rezistenc t ult ndaj UV. Forca trheqsedhe zgjatimi jan m mir te HPDE e prpunuar. HDPE mund t nxjerr flak trrezikshme nse ngrohet shum dhe nj tym t dendur kur digjet, pluhuri i saj mund t

    jet irritues pr syt, lkurn dhe frymmarrjen.

    1.4.1.3. Prdorimet e polietilenit

    Prdorimet e plastiks n prgjithsi dhe t PE n veanti jan t pafund.Aplikimet kryesore t PE jan prmbledhur n tabeln e mposhtme. Konsumi i LDPE nnivel europian sht 4.7 milion ton n t cilt 60% jan filma. Filmat e bashkangjiturreduktojn trashsin e filmit me t njjtn rezistenc mekanike. LDPE prdoret kryesishtsi film n 59%, nxjerrje 17%, injeksion me derdhje 6%, tela dhe kabll 4%, ngjitse dhe

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    24/169

    11

    mbshtetese 4%, flet formimi me derdhje dhe ndryshime t tjera duke prfshir tubat2%, kanalet pr rrjedhje bazike 7%.

    Figura 1.4 a) material i LDPE, b) material HDPE, c) material UHDPE

    Ka krkesa pr prdorimin e PE dhe n mjeksi (rritje e krkess pr paketimsteril), sektori i automobilave ( rezervuart e karburantit me HDPE jan nj biznes imadh), n kozmetik (dizenjo t reja t paketimit), paketimi i lngjeve ushqimore, paletat2-fletshe HDPE termike pr t zvendsuar paletat prej druri, HDPE prdoret dhe tektubat e kanalizimeve 17%, produktet me derdhje 20%, kontenier industrial, paketimin egjrave shtpijake etj.

    LDPE prdoret gjithashtu edhe si material paketues, duke prfshir antatplastike, ndrsa HDPE prdoret m shum pr t br konteniere, materiale hidraulikedhe pjes makinash. Ngurtsia e lart e HDPE krahasuar me LDPE i jep mundsin

    prodhuesve t filmave ta prdorin LDPE si zvendsues pr t miniminizuar hollsindhe njkohsisht ruajn karakteristikat e filmit t pandryshueshme. Fusha e dyt m emadhe pr LDPE, q vazhdon t jet n rritje, sht prpunimi i letrs dhe kartonit sepseka inovacion n teknologjin e paketimit, pr veshjet e kartonit dhe letrs si dhekompozimit t strukturs s fletve. Ky segment ka nj rritje prej 1.5%. LDPE ka nj

    proces m t thjesht se LLDPE, ka forc dhe qartsi. Sektori i substancave bashkuesedhe izoluese paraqet rritje positive prej 1%.

    Avantazhet

    PE sht prdorur m shum se do polimer termoplastik. Ky material kashumllojshmri gradash dhe formulimesh, t cilave u korrespondon nj shumllojshmri

    formash. N prgjithsi karakteristikat e jashtzakonshme t PE jan fortsia, lehtsia eprocesit, rezistenca kimike, i reziston grryeries, prcjellshmria elektrike, fortsia ndajgoditjeve, koeficent t ult frkimi dhe pothuajse nuk thith lagshti. Ky material gjendetn dy forma kryesore LDPE dhe HDPE. Dominimi i PE shpjegohet nga fakti se ofron njkombinim karakteristikash q jan ideale n prdorime t ndryshme si jan rrjedhje emir, qndrueshmri t mir termike, shkall t ndryshme dendsie, rezistenc tshklqyer kimike dhe nuk jan t rrjedhshm n temperaturn e ambjentit pr shkak tkristalinitetit.

    Disavantazhet

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    25/169

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    26/169

    13

    1.4.2. Polistireni, PS

    Polistireni (PS) sht polimeri sintetik i par q sht prodhuar. Ka t dhna q

    ekzistenca e polistirenit daton q n fillimin e viteve 1839. Polistireni ishte i pari iprodhuar pr shitje komerciale n vitin 1931 nga BASF dhe n SHBA nga DOW n vitin1938.

    Stireni sht nj nga monomert m t leht pr tu polimerizuar dhe sigurisht kjoka ndikuar n zbulimin e kahershm po ashtu edhe n tregtimin e polistirenit. Ka mundsiq polistireni i fort t jet prgatitur fillimisht n vitin 1945, me an t nxehjes smonomerit n ajr. N fillim reaksioni mendohej t ishte oksidim por kjo zgjati derisaStaudinger-i propozoi strukturn e molekulave polimere si zinxhir. Ky propozim dhe njmori studimesh q synonin t zbulonin dhe kuptonin kimin e polimerizimit uan nrritjen e interesit pr shitjen e ktij materiali t ri. Kompania Dow Chemical pati shumrndsi n zhvillimin e nj procesi pr prodhimin e polistirenit n vitet '30 q oi n

    procesin e kutive prej llamarine (kanae), ka u dokumentua nga Boyer.

    N t njjtn periudhe, I. G. Farben n Gjermani zhvilloi procesin e mirnjohurvazhdimsia e kullave. Kur kompanit kimike n Sh.B.A pas L.II.B filluan t merrninvesh disa nga hollsit e ktij procesi, prpjekjet e thjeshta u zvendesuan me zhvillimine proceseve t vazhdueshme duke qen se kostot e prpunimit ishin shum t ulta dhe

    produktet kishin thuajse t njjtn form. Reaktort pr kto procese t vazhdueshmemorrn forma t ndryshme, prej kullave t vogla t fillimit dhe tubave e deri tek versionete enve t ndryshme. N t njjtn periudh u krijuan edhe en mbajtse t ndryshmeduke prdorur polimerizimin emulsiv dhe me ndrprerje.

    Duke qen se pjesa m e madhe e ktyre proceseve nuk rezultuan t suksesshme,

    u krijuan disa procese t tjera devolatilizuese q vazhdojn t ndryshojn pr sa i prketshtjeve shndetsore apo shtjeve lidhur me aromn dhe shijen. Pr nj praktikues

    przgjedhja mes disa mundsive varet disi si nga teknika e prdorur nga kompania (ngaaftsit dhe dijet, patentat si edhe investimi) ashtu edhe nga konkurenca, sa i prketveorive t produktit, cilsia dhe uniformiteti i tij, kostot sa m t ulta pr prftimin e

    produktit duke prfshire mirmbajtjen dhe ndonj kopolimer ose prbrs t tjer sipolimert e modifikuar me gom q jan t prfshira n przierjen e produktit. Por jandisa pengesa q hasen lidhur me kt tem, dhe m t rndsishmet ndr to jan

    prmendur dhe prmbledhur nga Simon dhe Chappelear. Nj ndr produktet m trndsishme t ksaj familjeje sht polistireni shkum.

    Sferat e polistirenit shkum n pjesn m t madhe t rasteve prodhohen nga dyprocese bazike: 1-polimerizimi i stirenit ne dy rruaza sferike t cilat prmbajn agjentfryrs, duke vijuar me nj proces shum hapsh dhe 2- ose prmes futjes s nj agjentifryrs gjat procesit t nxjerrjes s bulkpolistirenit, ndrsa copat e polistirenit jan tzhytura n uj pr t shmangur shkumzimin dhe krisjen e vazhdueshme t copzave.Materiali i prftuar nga ky proces ka formn e rruazave dhe sferave quhet polistiren izgjerueshm (expandablepolystyrene - EPS). Zakonisht kto sfera prodhohen kshtu dhem pas drgohen n nj vend tjetr pr t kryer zgjerimin e mtejshm, apo pr t marrforma t tjera.

    Ky lloj prpunimi ka disa avantazhe: kostot e transportit minimizohen pasimateriali nuk sht voluminoz, dhe se mund t modelohet edhe pa post-prpunim. Pjest

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    27/169

    14

    e polistirenit t zgjerueshm, sipas polimerizimit, kthehen n shkum prmes tre hapave:para-shkumzimi, ruajtja e prkohshme dhe shkumzimi final. Materiali EPS gjenprdorim t gjer pr izolimet termike ose n sektorin e paketimit. Materiali EPS iprftuar mund t prpunohet normalisht pr paketime t ndryshme. Konsumimi imaterialit EPS n mbar Botn kap shifrat rreth 2.35 milion ton/n vit (bazuar n tdhnat e vitit 1999), deri ne vitin 2005 parashikohet rritje e mtejshme me rreth 4%.

    Me avantazhin e t paturit modul t lart elasticiteti, fuqi t madhe shkrirse dhefakti q sht i padmshm n kontakt me ushqimin, polistireni gjen prdorime tndryshme. Dy nga materialet m t rndsishm pr paketimin e ushqimeve jan flett e

    polistirenit (OPS) dhe flett e shkums. S bashku, OSP dhe flett e shkums prbjnrreth 40% t materialit q prdoret pr paketimin e ushqimit.

    .

    Figura 1.5Prdorime t EPS

    Polistireni sht nj polimer amorf i lmuar q zakonisht sht i fort dhe

    relativisht pak i kushtueshm. Polistireni sht nj substanc termoplastike, e cila ntemperaturn e ambjemtit sht n gjndje t ngurt. N temperatur m t lart setemperatura e gjndjes s tranzicionit t qelqit ai sht i rrjedhshm, por kur aplikohenkushtet e ftohjes rikthehet n gjndje t ngurt. Polistireni i pastr sht nj material pangjyr, plastik i fort dhe jo shume fleksibl. Krkon nj koh t gjat biodegradimi.

    Njsia baz e tij sht stireni me formul kimike (C8H8)n.

    polimerizimi

    Stireni Polistireni

    Shkuma e polistirenit prodhohet zakonisht nga ndrthurja e nj agjenti fryrs gjatprocesit t polimerizimit. Polistireni prdoret n pjest e lira transparente t kuzhins,kuti ushqimi, shishet, lodrat etj.

    Polistireni q tregtohet n t shumtn e rasteve sht nj material amorf, masamolekulare e t cilit sht Mw = 100000400000. Karakteristikat e tij dalluese jan

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    28/169

    15

    graviteti i ult, tejdukshmria dhe shklqimi, t mos paturit ngjyr, mundsit e vogla ttkurrjes dhe lehtsia n fabrikim.

    Tabela 1.4 Disa nga vetit e polistirenit paraqiten m posht.Vetia Vlera

    Densiteti 1.05 gr/cm

    Konstantja dielektrike 2.4-2.7

    Prcjellshmria elektrike 10- s/m

    Prcjellshmria termike 0.08 w/mk

    Moduli i elasticitetit 3000-3600 Mpa

    Fortsia n trheqje 46-60 Mpa

    Temperatura e tranzicionit t qelqit 95CTemperatura e shkrirjes 240C

    Nxehtsia specifike 1.3 KJ/(kg*K)

    N temperaturat mjaftueshmrisht m t ulta se temperatura e e tranzicionit tqelqit (Tg) dhe pas deformimeve t lehta, materiali i bindet ligjit t elasticitetit t Hook-utn kontakt me presionin e jashtm. Elasticiteti dhe prkulshmria e materialit jan thuajse

    plotsisht t varura ndaj peshs molekulare t polimerit.

    Nn nj pesh t caktuar molekulare (Mw 120000) materiali zhbhet plotsisht,

    ndrsa n vlera m t larta elasticiteti dhe zgjatueshmria rriten deri n arritjen e njniveli maksimal. N rast se polistireni ndryshon m shum ose nse ka m shumdeformime, materiali mundohet q t prshtatet me ambjentin e jashtm duke krijuargropza, n mnyr q t shprndaj energjin dhe pr t prftuar nga impakti fillestarn nj zon m t zgjeruar prreth mostrs. Gropzat jan boshllqe prmes t cilavekalojn fibra t vogla q kan drejtim t caktuar.

    Kto gropza jan paralajmruese t plasaritjeve t mundshme dhe n disa rastejan edhe prcaktuese t nivelit t elasticitetit t materialit. Arsyeja e formimit t ktyregropzave sht aftsia e kufizuar lvizse e ktij segmenti t zinxhirit molekular.Polistireni i modifikuar me gom sht m pak i leht pr tu prpunuar se polistireni

    kristalor sepse copzat e shprndara t goms rrisin prqndrimin e presionit ndrsagrimcat m t mdha ndalojn zmadhimin e mtejshm n mnyr q t ndalojndegradimin e gropzave n plasaritje apo arje. Nj mnyr pr ti paraprir arjeve apo

    plasaritjeve sht ngjitja e copzave t goms me kujdes, veprim ky i cili varet edhe ngaaftsia e goms pr t pranuar ngjitjen.

    N tabeln 1.4 paraqiten karakteristikat m t rndsishme t polistirenit. Mbitemperaturn e tij t qelqzimit Tg polistireni sht nj shkrirje apo przierjeviskoelastike. Quhet kshtu pasi materiali polimerik n kontakt me presionin reagon edhesi material viskoz edhe si material elastik. Sigurisht gjithka varet nga temperatura m tciln zhvillohet eksperimenti. Dy faktort kryesor q ndikojn n sjelljen apo reagimine produktit, si produkt viskoz apo elastik, jan pesha e tij molekulare dhe shprndarja e

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    29/169

    16

    ksaj t fundit. Raporti MwMn ndikon shum pak te vizkoziteti, por kjo nuk mund t

    thuhet prsa i prket ndikimit q ka tek lehtsia e prerjes s materialit, p.sh. nse nj sasipolistireni me pesh t mesme molekulare shtohen sasi t vogla polistireni m pesh tlart molekulare ather rritet elasticiteti dhe sht m i leht pr tu shkrir .

    Shtysa pr krijimin e SAN ka qen ideja pr t kthyer nj komonomer polar npolistiren pr t rritur kshtu rezistencn e ktij materiali n kontakt me kimikatet e tjeradhe pr t ulur rrezikun e thyerjeve. Akrilonitrili ka rezultuar i prshtatshm sikomonomer. Kopolimert stiren-akrilonitril jan rezistent ndaj dmtimeve termale dhedallohen pr fortsin q i karakterizon. Dy parametrat kryesor q prcaktojn tiparet eSAN-it jan: pesha molekulare dhe proporcioni i akrilonitrilit. Fal kombinimit t ktyrekarakteristikave, SAN-i gjen prdorim n nj shumllojshmri artikujsh shtpiake, ku

    prfshihen pjest e tejdukshme t pajisjeve t ndryshme t kuzhins dhe pr makinerit ekafes. Nj ndr arsyet kryesore t prdorimit t gjr t SAN-it sht qndrueshmria e tij

    gjat prdorimit n makinat larse t enve. Ky material mund t prdoret edhe npaketimin e produkteve kozmetike, furave t dhmbve dhe si mbshtjellse llampash.Si tregohet n figurn 1.6. edhe pjest industriale relativisht t mdha, si baterit emdha industriale, jan t tjera produkte ku materiali n fjal mund t gjej prdorim,duke qen se pajisjet peshojn mbi 14 kg. T pajisura me elektroda plumbi dhe tmbushura me acid sulfurik jetgjatsia shkon m shum se 10 vjet, ka sht nj treguesshum i rndsishm pr sa i prket durueshmris s SAN-it dhe rezistencn ndajkimikateve.

    Figura 1.6Prdorime t SAN

    1.4.3. Polipropileni

    Polipropileni u prodhua fillimisht nga G.Natta nga polimerizimi i propilenit n 1954,duke vazhduar punn e filluar nga K.Ziegler. Makromolekulat e PP prmbajn 10000deri n 20000 njsi monomeri. Kur t gjitha grupet e metilit jan t vendosura n tnjjtn an t zinxhirit polimerik ather polipropileni referohet si isotaktik. Vetm

    polipropileni isotaktik shfaq vetit e krkuara pr nj material t dobishm plastik. Nmnyr komerciale polipropileni u prodhua n vitin 1957 nga Montecatini si Moplen.

    Polipropileni sht i ngjashm me polietilenin. Ka nivel kristaliniteti tndrmjetm midis LDPE dhe HDPE. Veorit e polipropilenit ndryshojn sipas peshs

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    30/169

    17

    molekulare, metods s prodhimit dhe kopolimerve t prfshir n przierje.Polipropileni normalisht sht i fort, i ashpr dhe fleksibl, kryesisht kurkopolimerizohet me etilen. Polipropileni sht material ekonomik. Polipropileni paraqetrezistenc t lart kimike, rezistenc t mir n thyerje dhe fortsi t mir. Poliprolenisht lehtsisht i prpunueshm.

    Fi gura 1.7Vargu isotaktik polimerik i PP-sTemperatura e tij e shkrirjes varion nga 130- 170 C. Fortsia e tij n temperatura

    t ulta sht e dobt, prandaj polipropileni ndodhet shpesh i modifikuar. Njsia baz estrukturs sht (C3H6)n. Densiteti varion pr gjendje amorfe dhe kristaline,respektivisht, 0.855 gr/cm3 n gjendje amorfe dhe 0.946 gr/cm3 n gjendje kristaline.

    Tabela 1.5 Disa nga vetit e polipropilenit paraqiten m posht.Vetia Vlera

    Densiteti 0.8626gr/cm

    Prcjellshmria termike 0.12-0.22

    Moduli i elasticitetit MPa 2328Temperatura e tranzicionit t qelqit, K 268

    Temperatura e shkrirjes, K 418

    Polipropileni prdoret gjersisht pr pajisje shtpiake si tasa, shishe, kova, kasetadhe valixhe, sikundr edhe pr qllime paketimi. Gjithashtu gjen nj prdorim t gjeredhe n shum fusha si n industrin e automobilave, n fibrat komplekse plastike, n

    pajisje elektroshtpiake, n tubacione dhe mobilje.

    Figura 1.8Prdorime t polipropilenit

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    31/169

    18

    1.5. ADITIVT N MATERIALET PLASTIKE

    Aditivt i bjn plastikat m t lehta pr tu prpunuar.

    Qllimi sht ti riorganizosh materialet plastike n nj form t re, pa ndryshuarngjyrn e tyre, pa ndryshuar modelin ose duk br q gjithka t ket nj form

    prfundimtare. Aditivt ndihmojn n zgjidhjen e t gjitha ktyre problemeve. N faktprpunimi i plastikave n munges t aditivve sht praktikisht i pamundur.

    Gjat studimeve duhet patur parasysh gama e plastikave t disponueshme si dhegamn e gjer t objekteve plastike t prdorimit t prditshm. Q nga shishet e pijevedhe materialet paketuese e deri tek pjest e dritareve dhe kompjuterat. sht e qart se kashum mnyra t ndryshme pr dhnien e forms s plastiks. Shumica e ktyre

    proceseve prfshijn shkrirjen e pluhurit ose granulave t polimerve brenda nj tubi tnxeht. Kjo shkrirje kalon nprmjet nj gypi me form, injektohet n nj form ose

    rrotullohet ose hidhet n formn e nj filmi t shesht. Lehtsia me t ciln kryhet kyproces varet nga vetit fizike dhe kimike t do materiali plastik dhe gjithashtu mund tprmirsohet nprmjet prdorimit t aditivve t caktuar q njihen si ndihms tprocesit.

    Ndihmsit e proceseve lngzohen gjat procesit t dhnies s forms dheformojn nj lng preth grimcave t ngjyrosura duke br t mundur nj przierje m tmir. Aditiv t tjer bjn q grimcat e polimerve t caktuar t ngjiten m shum menjera tjetrn brenda tubit n mnyr q procesi i shkrirjes t jet m i shpejt. Kjo do tthot q temperatura e shkrirjes mund t jet m e ult, ka sjell kursimin e energjis dhe

    parandalon ose minimizon dmtimet e shkaktuar nga nxehtsia n plastika.

    Disa plastika t vecanta mund t jen t vshtira pr tu prpunuar pasi ato bhenviskoze dhe ngjitse kur shkrijn. Lubrifikanttndihmojn n reduktimin e viskozitetitduke krijuar nj film midis pjess s formuar dhe asaj t shkrir t polimerit si dhe dukelubrifikuar grimcat e polimerit prkundrejt njera tjetrs. N kt mnyr mund t merrenm shum forma por edhe temperatura e formimit mund t jet m e ult. Shum plastikaduhet t prpunohen n temperatur m t lart se 1800C. Kjo fatkeqsisht sht njtemperatur q disa her dmton ngjyrn dhe dobson plastikn. Gjithsesi, kto efektemund t parandalohen ose minimizohen nga aditivt e njohur si antioksidant.Antioksidantt jan prbrje t vecanta si sht vitamina E, e cila ndihmon n mbrojtjene plastiks n kushte t paprshtatshme. Aditiv t tjer t quajturstabilizues nxehtsie,ndihmojn n ndalimin e dekompozimit t plastiks gjat prpunimit.

    1.5.1. Llojet dhe Funksioni i Aditivve

    1. Antifalsifikuesit

    Ka nj numr t madh mnyrash q prodhuesit dhe pronart e markave mund tluftojn kundr falsifikimit duke implementuar nj ose disa teknologji kundrfalsifikimit. Drita optike absorbon dritn violet dhe ultraviolet, e m pas e riemeton ktenergji me nj gjatsi vale m t madhe dhe normalisht shihet si nj shklqim i kaltr.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    32/169

    19

    2. Antimikrobikt / Biostabilizuesit

    Ndihmon n parandalimin e dmtimit t materialeve plastike, ku pjes t

    ndryshme t materialit mund t jen t ndjeshm ndaj sulmeve mikrobiologjike. Sulme ttilla mund t shkaktojn njolla, dekolorim, er, humbje t elasticitetit por m erndsishmja sht humbja e vetive t izolimit elektrik, higjens dhe humbja e

    prgjithshme e vetive mekanike t materialit.

    3. Antioksidantt

    Ndihmojn n parandalimin e oksidimit, pr polimert q bashkveprojn meoksigjenin. Oksidimi mund t shkaktoj humbjen e fuqis, zgjatimit, plasaritjen esiprfaqes dhe dekolorimin. Antioksidantt ndihmojn n parandalimin e reaksioneve toksidimit n temperatur t larta kur plastikat prpunohen n n temperatura t larta dhedhe n prani t drits kur plastikat ekspozohen n dritn UV.

    4. Agjentt AntistatikNdihmojn n parandalimin e krijimit t qarqeve elektrike t qndrueshme.

    Plastikat jan prgjithsisht izolues dhe si rrjedhim kan kapacitetin t krijojn qarqe tqndrueshme n siprfaqe, t cilat n mas t madhe ndikojn n procedurn e

    prpunimit dhe mund t prbjn nj shqetsim pr higjenn dhe estetikn.

    5. Plastikat e Biodegradueshme

    Prdoren pr ti br plastikat m t buta dhe m fleksible si dhe pr t rriturdegrabilitetin e produktit.

    6. Agjentt e Fryrjes

    Formimi i gazeve n plastik pr t prodhuar material n trajt shkume. Agjentt efryrjes formojn gaze nga prishja me nxehtsi n nj temperatur t paracaktuar dheformon nj struktur shkumore nprmjet matrics t polimerit plastik.

    7. Lubrifikantt e Jashtm

    Pr t parandaluar dmtimet e plastikave ose mykjen gjat prpunimit. Aplikohetn material ose drejtprdrejt n makineri pr t br t mundur prpunimin pa dmtime.

    8. Mbushsit / Zgjatuesit

    Pr t prmirsuar fortsin dhe pr t ulur kostot e materialit prdoren substancanatyrale. Zakonisht substancat me baz minerale, mbushsit/zgjatuesit rrisin masn

    trupore t prgjithshme t plastiks.9. Parandalues Flake

    Shrbejn pr t parandaluar prhapjen e flaks n materialet plastike. Plastikatkan prdorim themelor n ndrtimet kritike. Gjithashtu ato aplikohen n transport dhe n

    pajisjet elektrike t cilat duhet t plotsojn standardet e siguris ndaj zjarrit si, rregullatligjore dhe standardet e tjera. Parandaluesit e flaks shtohen n plastika pr t plotsuar

    pikrisht kto krkesa.

    10. Aromatizuesit

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    33/169

    20

    Aromatizuesit dhe deordorantt pr plastikat prdoren n shum aplikime dhekryesisht n produkte me prdorim shtpiak.

    11. Stabilizuesit e NgrohjesPrdoren pr t parandaluar dekompozimin e polimerve gjat prpunimit.

    Prpunimi kryesisht bhet n temperatur mbi 1800C, i cili pa shtimin e stabilizuesit tnxehtsis do rezultonte n nj material plastik i coptuar.

    12. Modifikuesit

    Modifikuesit bjn t mundur q produktet plastike tju rezistojn goditjeve pa uplasaritur. Veanrisht pr materialet si polivinilkloridin, polistirenin dhe polipropilenin.

    13. Lubrifikuesit e Brendshm

    Prdoren pr t prmirsuar prpunimin e plastikave duke rritur rrjedhshmrin e

    tyre. Lubrifikuesit e brendshm prmirsojn fluksin e shkrirjes t materialeve duke ulurviskozitetin dhe shprndarjen e nxehtsis.

    14. Stabilizuesit e Drits

    Prdoren pr t ndaluar reaksionet n plastikat t cilat shkaktojn degradimekimike t padshirueshme si rrjedhoj e ekspozimit n dritn UV.

    15. Pigmentet

    Grimca t vogla prdoren pr ti dhn plastiks nj ngjyr t caktuar.

    16. Plastifikuesit

    Prdoren pr ti br plastikat m t buta dhe m fleksible.

    17. Ndihmsit e Procesit

    Prdoren pr t prmirsuar prpunimin e plastikave nprmjet rritjes srrjedhshmris. Lubrifikuesit e brendshm prmirsojn fluksin e shkrirjes s materialitnprmjet uljes s viskozitetit dhe shprndajn ngrohjen. Gjithashtu ndihmsit q shtohenn prpunimin e polimerve t lart prmirsojn rrjedhshmrin e prbrjeve t PVC.

    18. Prforcuesit

    Prdoren pr t prforcuar ose prmirsuar elasticitetin, forcn n prkulje dhengurtsin e materialit. Kjo m shpesh tek materialet me baz fibroze.

    1.5.2. Funksione t tjera t aditivveAditivt Prmirsojn Pamjen e Plastikave

    Cilat jan ato karakteristika t objekteve plastike q nuk trheqin vmendjenton? Forma e tyre? Dobia e tyre? Ngjyra e tyre? Plastkat ngjyrosen duke prdorurmetodat kryesore. Siprfaqa mund t ngjyroset ose printohet pasi i jepet forma. Aditivt equajtur pigmente mund ti inkorporohen para ose gjat procesit t dhnies s forms. Mekt metod, pigmentet ngjyrues mund t krijojn t gjitha llojet e efekteve dekorative q

    ju prshtaten objekteve dhe sigurisht duke br t mundur q ngjyra t mos iki. Kjo veti,s bashku me teknikat e dhnies s forms, ju jep dizenjatorve nj liri t pafund n lidhjeme punn e tyre krijuese.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    34/169

    21

    N t gjitha kto fusha, pigmentet ju mundsojn plastikave t ofrojn njvariacion t pafund ngjyrash, po aq t gjalla sa edhe mundsit q t japin mediat e tjera.

    Ngjyrat e pranishme n plastika kan gjithashtu nj numr t madh funksionesh jo-dekoruese. Ato mund t prdoren pr t penguar dritn n mnyr q t mbrohet

    prmbajtja e amballazhit, si n rastin e shisheve q prmbajn medikamente. Ato mund tprdoren gjithashtu si nj sinjal i rndsishm rreziku. Pigmentt zgjidhen n mnyr ttill q t absorbojn nj spktr t mircaktuar drite. Metoda m e shpesht dhe mekosto efektive pr t krijuar ngjyra t ngurta sht nprmjet prdorimit t karbonit t zidhe dioksidit t titanit. Karboni i zi absorbon dritn, kurse dioksidi i titanit i cili ka njindeks t lart t reflektimit t drits, e shprndan dritn duk dhn nj nivel t lart

    bardhsie. Nj pjes e gams s pigmenteve inorganike przihen me ngjyra t tjera pr tdhn efektin e hijes. Gjithashtu edhe pigmentet organike jam t mira pr t krijuarngjyra t shndritura.

    1.5.3. Ndikimi i aditivve n prmirsimin e ekonomisAditivt e tjer si jan mbushsit mineral (Fillers) si karbonat kalciumi dhe talku

    jan substanca q merren n mnyr natyrale dhe jan m t lira se lndt polimere.Gjithsesi, ato nuk prdoren me qllimin e vetm pr t ulur kostot por pr cilsit q i

    japin materialit baz: Talku dhe karbonat kalciumi rrisin ashprsin.

    Mbushsit mineral gjithashtu rrisin prcjellshmrin termike t plastikave kshtuq ato nxehen dhe ftohen shpejt, e cila prkthehet n koh m e vogl e realizimit tciklit dhe prodhimi i m shum artikujve me kosto m t ult. Pr nj kursim t vogl prej0.5 pound pr nj cop nuk sht dhe aq shum, por nse llogarisim se sa cop

    prodhohen do disa sekonda do t vrejm se nj kursim kaq i vogl n do cop do t na

    jap nj fitim prej dhjetra mijra paundsh n vit. Kjo sht nj nga mnyrat e shumtanprmjet t cils aditivt ndihmojn n reduktimin e kostove.

    1.6. PRPUNIMI I POLIMERVE

    Termiprpunimprdoret pr t prshkruar teknologjin e shndrrimit t lnds tpar polimerike ose prbrjeve q prmbajn polimer si lnd t par n artikuj meforma t caktuara. Duke marr n konsiderat shumllojshmrin e polimerve dhenumrin e madh t artikujve t prodhuar prej tyre, sht e pamundur q t bjm nj

    prshkrim dhe analiz t plot t morive t teknikave prpunuese, t cilat kan evoluargjat viteve me rradh. Ekzistojn disa referenca t cilat i kushtojn nj hapsir t

    konsiderueshme prshrimit t detajuar t teknikave prpunuese t polimerve. N tnjjtn mnyr, analiza sasiore e teknikave t prpunimit ka qen tema kryesore e njnumri t madh librash. N kt pjes t kapitullit do t prshkruahen teknikat kryesore t

    prpunimit, do t prezantohet terminologjia e prshtatshme e prdorshme dhe do tanalizohet mnyra si teknikat e ndryshme do t prdoren me efikasitet.

    1.6.1. Teknikat kryesore t prpunimit

    Teknikat e prpunimit t polimerve mund t klasifikohen n pes kategori:ekstrudim, shkrirje, fijzim, petzim dhe veshje (mbushje). Ekstrudimi sht teknika q

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    35/169

    22

    prdoret m shum. Aplikimi i ekstrudimit prfshin prodhimin e vazhduar t tubaveplastik, t fletve dhe shufrave. Shkrirja sht zakonisht nj proces i mbyllur, kryesisht nformn e injektimit. Teknika e shkrirjes me presim prdoret pr t prodhuar pjes tndryshme si kapaku i nj stilolapsi deri te vaskat e prforcuara me fibra. Teknika t tjerat rndsishme prfshijn fijezimin e fibrave tekstile, veshjen, petzimin e fletve

    plastike, depozitimin e mbushjeve organike n flett plastike, shkrirjen, stampimin dheprzierjen.

    1.6.1.1. Ekstrudimi

    Pjest termoplastike me siprfaqe trthore uniforme formohen me ekstrudim. Kjoprfshin nj mori produktesh si tubat plastik, tubat e gomuar, litart, telat, tubat izoluesdhe flett. Pluhuri i shkrir drejtohet posht n nj cilindr elektrik ose me nxehje me vajme bosht rrotullues helikoidal. Ai shkrin gjat kalimit n cilindr dhe m pas shtyhet drejtnj stampe ku dhe merr formn prfundimtare. Ekstruderat me ajrim prmbajn nj

    seksion n t ciln krijohet vakuum q nga polimert e shkrir t largohen volatilt si:monomert q skan reaguar, lagshtia, tretsit nga proceset e polimerizimit ose

    produktet e degraduar.

    Projektimi i boshteve helikoidale t ekstruderave sht nj problem teknik sainteresant aq edhe kompleks, mbi t cilt jan br edhe studime t shumta. Boshtet janoptimizuar n veanti pr polimert q do ti nnshtroheshin procesit t ekstrudimit. N

    parim, boshtet prbhen nga tre seksione: shkrija, shpypja dhe matja (metering).Funksioni i seksionit t shkrirjes sht t barti peletat e ngurta nga hinka (bunkeri) dhe titransformoj n polimer t shkrir. Analiza e shkrirjes prfshin nj kombinim tmekanizmave t trupave fluid dhe t ngurt dhe t transmetimit t nxehtsis. Seksioni ishtypjes, n t cilin thellsia e boshtit helikolidal zvoglohet, sht projektuar tkompaktsoj dhe t prziej polimerin e shkrir q t siguroj nj polimer t shkrir mshum ose m pak homogjen drejt seksionit t matjes. Funksioni i seksionit t matjessht t shtyj jasht polimerin e shkrir prmes stamps. Ky seksion i fundit shtlehtsisht i kuptueshm. Analiza e seksionit t matjes sht nj aplikim interesant i

    principeve reologjike, sikundr edhe projektimi i stampave. Prcaktimi i siprfaqestrthore q nevojitet pr t prodhuar nj produkt t caktuar sht akoma nj proces provedhe gabimi.

    Polimert viskoelastik shkrijn mir gjat prpunimit n stamp dhe shkalla ebymimit t stamps nuk mund t parashikohet me saktsi. Pr m tepr prsa i prketbymimit t stamps, me rritjen e shpejtsis t ekstruderit, masa e ekstruduar fillon t

    shfaq sertsi dhe merr nj profil t rregullt, t ashpr dhe t shtrembruar. Ky fenomennjihet si fraktura e shkrirjes (melt fracture). Deri m tani nuk ekziston akoma njmarrveshje pr shkaqet e saj por, fraktura e shkrirjes mund t minimizohet duke rriturgjatsin e stamps, lmimin e hyrjes konike t stamps dhe ritjen e temperaturs tstamps.

    Ekstruderat specifikohen nga diametri i boshtit helikoidal dhe raporti gjatsi mediametr (L/D). Diametrat variojn nga 2.54cm (1 inch) pr ekstruderat laboratorik derin 30.5cm (1 foot) pr pajisjet q prdoren n industri pr stadin prfundimtar t

    prodhimit. Raporti L/D sa vjen e rritet do vit, me vlera momentale nga 20/1 deri n 36/1.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    36/169

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    37/169

    24

    1.6.1.3. Formimi i fletve

    Flett termoplastike shndrrohen n nj numr t larmishm artikujsh me an t

    procesit q prgjithsisht njihet si formimi i fletve. Edhe pse detajet ndryshoj shum, tgjitha kto procese prfshijn nxehjen e fletve mbi temperaturn e zbutjes dhe presimine tyre pr t prshtatur n formn e duhur. N formimin me vakuum, fleta e nxehur e

    plastifikuar (direkt nga ekstruderi ose i parangrohur n nj furr) trhiqet n pjesn esiprfaqes t kallpit duke zbatuar vakuum posht siprfaqes. N t njjtn mnyr, njtrysni pozitive mund t zbatohet pr t shtyr flett prkundrejt siprfaqes t kallpit dhekur nevojitet forc e madhe trheqse prdoren pajisje ndihmse mekanike.

    Nga pikpamja e materialeve, polimert q prdoren pr formimin e fletve duhett ken fortsi t lart shkrirjeje, ose m sakt viskozitet shkrirjeje t lart. Kshtu ata nuktrhiqen posht ose nuk hollohen s teprmi ose edhe nuk grisen gjat proceseve tformimit. Kshtu preferohen rezinat me pesh molekulare t lart. Nj nga avantazhet

    kryesore t procesit t formimit t fletve sht se nuk krkohen materiale q krkojnshkrirje n mas t madhe kshtu q nuk aplikohet ndonj trysni e lart. Kallpet epokse

    prdoren shum shpesh sepse ato mund t derdhen lehtsisht n forma t prodhuara medor.

    N larmin e artikujve t prodhuar me procesin e formimit t fletve jan gotat,tabakat, tavllat e cigareve, tendat dhe globat ndriues.

    1.6.1.4. Stampimi

    Industria e plastiks ka qen shum pak e zhvilluar, n krahasim me mundsin q

    metalet kishin n formimin e fletve metalike me stampin n nj koh shum t shkurtrprej pak sekondash. Pr shkak t shpejtsis t lart t prodhimit n proceset e stampimit(kjo sht edhe arsyeja pse shumica e pjesve automobilistike jan prej eliku tstampuar) qllimi ishte q t aplikohej ky proces n formimin e mureve t holl (0.25cm)

    prej tabakve termoplastike t prforcuara me qelq (Azdel). Tabakt nxehen n nj furrinfra t kuqe dhe m pas stampohen n kallpe metalik t modifikuar, n nj koh prej 8sekondash dhe m pas materiali ftohet n kallp. Pr shkak t seksioneve t holl ftohjasht e shpejt dhe koht e ftohjes prej 15 n 20 sekonda mund t arrihen me mbushjeautomatike dhe me sisteme pjessh t lvizhshme. Por procesi kufizohet n forma tthjeshta (tigan, tabaka, kova dhe mbshtetse), por pr shkak t potencialit ekonomik

    procesi mund t gjej nj prhapje m t madhe n t ardhmen.

    1.6.1.5. Derdhja

    Lnda e par pr shum polimer termoset sht n gjendje t lngt me peshmolekulare t vogl, e cila shndrrohet n gjendje t ngurt ose n material t gomuarnprmjet reaksioneve transersale. Kto materiale derdhen lehtsisht n kallpe jo tshtrenjta, n kushtet e trysnis atmosferike. Nj shembull i mir i ktij procesi sht

    prodhimi i paneleve t mobiljeve prej druri t gdhendur nga rezinat prej poliesteri.Kallpet formohen duke derdhur n temperatur dhome gom prej silikoni mbi atoorigjinale. Kur masa e derdhur ka marr formn e caktuar, ajo largohet dhe prdoret prt derdhur kopje t poliesterit prej lngjesh poliesteri t pangopur. Si iniciator prdoret

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    38/169

    25

    nj radikal i lir, i cili mundson formimin e objekteve t ngurta nga masa e zinxhirvetransersal.

    Shum komponent t mobiljeve na japin nj shembull t mir sesi zgjedhja emetods t prpunimit varet nga volumi i prodhimit. Ato shum her mund t prodhohenme shkrirje me injektim nga polistiren me impakt t lart. Megjnse panelet janzakonisht t mdha, ato krkojn makineri shkrirjeje t mdha dhe shum t shtrenjta.Gjithashtu kallpet me gdhndjet e ndrthurrura dhe detajet e strukturave prej druri nelikut e fort jan shum t shtrenjta pr tu prodhuar. Kshtu shpenzimet pr panelet e

    prodhuara me shkrirje me injektim jan t larta. E kundrta vlen pr panelet e prodhuarthjesht me derdhje. Sidoqoft pjes mund t prodhohen me shkrirje me injektim n njkoh n m pak se nj minut ku dhe ndrhyrjet laboratorike mekanike (me dor) janshum t vogla. Kur investimi bhet pr nj numr t madh panelesh, ather edhekostoja e panelit del m e ult. Nga ana tjetr, koha e madhe e ciklit t prodhimit dhe

    ndrhyrjet mekanike n procesin e derdhjes e bjn q t ket kosto t lart pr sasi tmdha prodhimi. Por derdhja sht procesi i preferuar pr numr t vogl pjessh.

    1.6.1.6. Derdhja me tretje

    Filma plastik mund t prodhohen duke tretur polimerin n nj trets dhe duke eprhapur tretsirn viskoze mbi nj siprfaqe t pastr. Pas prhapjes n siprfaqen edshiruar avullojm tretsin. N fabrikat e filmave fotografik, tretsira shprhapet mendihmn e nj thike mbi nj bosht rrotullues 6.1m t gjer me diametr 61m. Gjatrrotullimit t boshtit, ajri i ngroht avullon tretsin (i cili kthehet pas pr tu riprdorur),dhe filmi i that largohet nga boshti para se t arrij n pikn e shkrirjes.

    1.6.1.7. Formimi me fryrje

    Nj vzhgim i shpejt n supermarket na siguron pr rndsin ekonomike tshisheve plastike. Ato prodhohen me procesin e formimit me fryrje. Nj form e ktij

    procesi sht ekstrudimi i formimit me fryrje, ku nj pilul (tub cilindrik) vendosetposht, brenda nj kallpi q ftohet me uj. Kallpi ngushton fundin e piluls dhe formonnj fije t holl n grykn e shishes. Ajri i kompresuar zgjeron piluln drejt siprfaqes t

    brendshme t kallpit dhe kur pjesa e brendshme sht ftohur mjaftueshm ather hapetkallpi. Pjesa e brendshme largohet dhe kallpi kthehet prsri pr t kapur nj pilultjetr.

    N kt proces jan t rndsishme vetit reologjike t piluls. Nqoftse ajo

    prkulet shum para se t hapet n kallp, ather muret e shishes n vende t ndryshmedo t jet shum t holla. Prkulja minimizohet duke prdorur prbrje me peshmolekulare t madhe dhe viskozitet t lart. Shum ekstrudera t formimit me fryrje jant pajisur me programe pr pilulat, t cilt ndryshojn diametrin e gryks gjatekstrudimit t piluls, duke dhn variacionet e dshiruara n trashsin e mureve t

    produkteve.

    Procesi i ekstrudimit t formimit me fryrje, duke patur sukses n prodhimin eshisheve, prdoret n ditt e sotme n prodhimin e pajisjeve t mdha si: kamion,automobila, boshteve rrotullues n kndet e lojrave dhe rezervuarve t gasolins.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    39/169

    26

    Konteniert e prodhuar me procesin e formimit me fryrje (t cilt kan zvendsuarkonteniert metalik) paraqesin pesh t vogl dhe fleksibilitet t lart.

    1.6.1.8. Formimi me fryrje me injektim

    N formimin me fryrje me injektim pilulat formohet me injektim, ku fundi sht imbyllur dhe ndodh formimi i fijeve. Nj variacion i ktij procesi q sht shum irndsishm nga pikpamja komerciale sht formimi i orientuar me fryrje. N kt

    proces pilulat formohen me injektim dhe ftohen n temperatur dhome. M pas ato ri-ngrohen n nj furr rrezatuese, n t ciln kontrolli i fikjes aplikohet rreth temperaturst piluls. Kur ekspozohen n formimin me fryrje, pilulat kan madhsi m t vogl (njfraksioni i caktuar i gjatsis prfundimtare) dhe para se t formohen ato trhiqennprmjet shufrave pr t arritur gjatsin e duhur duke orientuar n kt mnyr

    molekulat n drejtimin aksial. M pas vazhdon me procesin e fryrjes, i cili ushtronorientim tangencial. Orientimi prfundimtar dy-aksial prmirson fortsin n thyerje,rezistencn n shkrirje, qartsin dhe vetit penguese (rezistencn e deprtimit) tshisheve. N kt rast, tendosja me ftohje, q sht e padshiruar pr pjest e trasha t

    prodhuara me formim me fryrje, ka hyr qllimshm n formimin e shisheve me mure tholl duke dhn rezultate shum t dobishme. Orientimi dy-aksial, i siguruar ngaformimi i orientuar me fryrje, sht absolutisht esencial n suksesin e shisheve t poly-etilen tereftalatit (PET) q ka pushtuar tregun.

    1.6.1.9. Formimi termoset i prforcuar

    Shum materiale plastike gjat prdorimit nuk shfaqin fortsin e duhur nzbatimet n fushn, kryesisht, t ndrtimit. Kur kto prforcohen me fibra q kan modult lart, ather materialet kompozite kan raport t lart fortsie mbi peshn dhe mund t

    prodhohen n nj larmi formash komplekse. Qelqi dhe shum fibra t tjera prdorengjersisht pr t prforcuar plastikat termosete si poliesteret dhe epokset. Plastikat e

    prforcuara me fibra qelqore (FBRs) prdoren n ditt e sotme pr gjitha varkat megjatsi m t madhe se 12 metra, n kabinat e kamionve, n pjest e automobilave mevllim t vogl, n panelet strukturore si edhe n pjest e avionve.

    Shum objekte jan t prodhuara me procesin e njohur si prforcimit me dor(hand layup). Siprfaqa e formuar fillimisht sprkatet me nj shtres pigmenti t xhelt

    por jo t prforcuar t rezins t lngt pr t siguruar nj siprfaqe t lmuar. Shtresa e

    xhelt vishet me shtresa prej fibrave qelqore, n formn e rrobave t endurra ose nmnyr t rastsishme, t cilat kryqzohen pr t dhn produktin prfundimtar. Ky

    proces sht shum i prparuar.

    Kallpet jan zakonisht t lir sepse nuk zbatohet ndonj trysni e lart. Objektetmund t prforcohen n mnyr selektive duke shtuar shtresa materiali n vendet edshiruara. Mangsia kryesore e procesit jan shpenzimet e shumta t krahut t puns qnevojiten, e cila e bn ekonomikisht jo t prdorshm pr prodhime n volum t madh.Pr kt arsye jan zvendsuar me procesin e sprkatjes automatike. Nj pistolet ecaktuar copton n mnyr t vazhduar fibra n gjatsi afrsisht 2.54cm.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    40/169

    27

    Fibrat e coptuara kombinohen me nj rrym rezinash t lngta dhe sprkatendirekt mbi siprfaqen e dhn. Sidoqoft fibrat e coptuara, t sprkatura n mnyr trastsishme nuk e prforcojn aq mir plastikn si n rastin e rrobave t gdhendura por nrastin konkret prfitimet laboratorike jan t konsiderueshme. Shprkatja mbi poliesteret fibrave qelqore zbatohet mbi flett prej polimetil metakrilatit t formuar n vakuumduke kombinuar nj siprfaqe t lmuar, me rezistenc t lart n trheqje dhe rezistentekundrejt rrezeve ultraviolete. Kshtu sigurohet fortsi e lart pr pesha t vogla t

    plastikave t prforcuara me fibra qelqore. Kompozit t till prdoren n lavaman,vaska, boshte rrotulluese pr qllime argtimi etj.

    1.6.1.10. Fijzimi i fibrave

    Polimert q prdoren pr fijet sintetike jan t ngjashm dhe n shum raste

    identik me ata q prdoren si material plastik. Por pr fijet, procesi i zgjedhur duhet tprodhoj nj raport infinitiv t gjatsis me diametrin. N t gjitha rastet kjo realizohetduke shtyr polimerin drejt nj kallpi fijzimi (pjat me shum vrima) pr t prodhuarfijet m vete, t cilat m von prdridhen s bashku pr tu prdorur pr thurje. Siprfaqatrthore e fibrave, e cila influencon n vetit e fibrave, varet nga diametri i vrimave tkallpit. Tre mnyrat kryesore t fijzimit ndryshojn shum nga mnyra e plastifikimitdhe deplastifikimit t polimerit.

    Fijzimi me shkrirje sht kryesisht nj proces ekstrudimi. Polimeri plastifikohetme shkrirje dhe presohet drejt kallpit t fijzimit. Fijet zakonisht ngurtsohet nga njrrym ajri gjat procesit t trheqjes drejt rulove. Gjat trheqjes t fijeve molekulatorientohen n drejtimin e trheqjes duke induktuar shkall t lart kristaliniteti, t

    nevojshm pr veti t mira t fijeve. Nailonet jan zakonisht fije t shkrira.N fijzimin e that, nj tretsir polimerike presohet drejt kallpit t fijzimit.

    Gjat kalimit t fijeve posht, drejt rulove trheqse, nj rrym ajri e ngroht avullontretsin. N kt proces siprfaqja trthore e fijes prcaktohet jo vetm nga forma evrimave t kallpit por edhe nga natyra komplekse e difuzionit t tretsit gjat procesit tavullimit sepse ndodh nj tkurrje e konsiderueshme gjat avullimit t tretsit. Fijetakrilike, kryesisht poliakrolonitrilet, prodhohen me fijzim t that.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    41/169

    28

    KAPITULLI II

    RICIKLIMI I MATERIALEVE PLASTIKE

    Riciklimi materialeve plastike sht nj proces i rikuperimit t mbeturinave embetjeve plastike dhe riprpunimit t tyre n produkte t dobishme, shpesh krejt tndryshme nga forma e tyre origjinale. Kjo do t thot q shishet e pijeve nprmjet

    procesit t shkrirjes mund t shndrrohen n karrige dhe tavolina plastike, etj. N mnyrtipike nj plastik nuk riciklohet n t njjtin tip plastike dhe produktet e prbra nga

    plastikat e ricikluara shpesh jan t pariciklueshme.

    Degradimi q psojn produktet plastike gjat prpunimit dhe jetgjatsis s tyre

    bn q t prkeqsohen t gjitha karakteristikat e polimerve, prandaj proceset ericiklimit japin nj rritje t materialeve sekondare me veti t dobta. Kjo prfshin t gjith

    polimert e riciklueshm si ata homogjen ashtu edhe ata heterogjen, por n rastin ektyre t fundit lindin vshtirsi t tjera. Mosprputhja midis fazave t polimerve tndryshm on n materiale me veti edhe m t ulta se ato t komponentve t pastr.Prandaj, pr t marr polimer t riciklueshm me veti t pranueshme sht e nevojshmeq t mbrohen materialet nga fenomenet e degradimit dhe t prpiqemi pr t prforcuarvetit e tyre. S fundi pr plastikat e prziera, prdorimi i agjentve pr t rritur

    prziershmrin dhe prputhshmrin mund t jet shum i dobishm. Kjo do t thot sen shum raste pr ristabilizim shtesa e mbushsve, agjentve modifikues dhe t

    prziershmris sht nj veprim i nevojshm q kryhet gjat riciklimit. Prdorimi i

    aditivve t ngjashm, ose t paktn i disa prej tyre, sht i zakonshme edhe prpolimert e pastr. Por kjo mund t jet e rndsishme veanrisht pr materialet ericiklueshm.

    2.1. Konceptet baz pr riciklimin e plastiks

    Problemet kryesore n riciklimin e plastiks jan:

    degradimi q ka ndodhur gjat prpunimit dhe ciklit t jets s produktit; mos-prputhshmria midis polimerve.

    Sigurisht, kjo e fundit duhet t merret parasysh vetm kur riciklohen plastika tprziera heterogjene. Gjat prpunimit dhe ciklit t jets t produkteve plastike disandikime t jashtme si nxehtsia, sforcot mekanike ose rrezatimi ultravjollc mund tndryshojn rrnjsisht strukturn dhe morfologjin e polimerve origjinal. Megjithsefoto-oksidimi dhe degradimi termo-mekanik mund t shkaktojn nj shumllojshmrindryshimesh n strukturn e materialeve plastike. Efektet kryesore t ktyre proceseve tdegradimit mund t prmblidhen si m posht:

    ndryshime n masn molekulare dhe shprndarje t mass molekulare formimi i vargjeve t degzuara formimi i komponimeve t oksigjenuara, t pangopura etj.

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    42/169

    29

    Vlen t prmendet se ndryshimi n masn molekulare mund t shkaktoj ndryshimen kristalinitetin e materialeve polimerike. Shkalla dhe lloji i degradimit varet nga kushtete prpunimit dhe natyra e polimerit. Natyrisht t gjitha ndryshimet q pson strukturakimike do t shkaktojn ndryshime n vetit e materialeve. Kushtet e ashpra t

    prpunimit, polimer me mas molekulare t lart apo prsritja e proceseve tprpunimit mund t shkaktojn zvoglime t konsiderueshme n karakteristikat epolimerit. Degradimi on n prkeqsimin e vetive mekanike (n veanti kemi njzvoglim t zgjatimit deri n pikn e kputjes dhe t forcs goditse Izod) dhe gjithashtun ngjyrime dhe dme t tjera siprfaqsore. Pr t mbrojtur materialet kundrdegradimit termo-mekanik, duhet t prdoren stabilizues dhe pr t prforcuar vetitmekanike mund t shtohen mbushsa dhe modifikues impakti.

    Dihet q vetem pak ifte polimersh jan t prziershm. Pr t gjith iftet e tjera tpolimerve prdoret koncepti i prputhshmris. Prputhshmria n vetvete sht e

    vshtir t prcaktohet dhe t njehsohet. Nga pikpamja teknologjike ne mund tprcaktojm prputhshmrinn n baz t ndryshimeve n vetite makroskopike sifunksion i prbrjeve t prziera. Polimert prputhen kur disa veti t przierjes

    polimerike jan m t larta se ato t prbrsve, gjysm-prputhje kemi kur vetit eprzierjes, pa prdorimin e aditivve, jan midis atyre t komponentve dhe mos-prputhshmri kemi kur disa veti t przierjes jan m t ulta se ato t prbrsve.

    Efekti sinergjik (q jep nj maksimum n grafikun e vetive kundrejt prbrjes) vihetre vetm n przierjet me ndrveprime t forta midis dy fazave. N t kundrt efektiantagonistik i tij sht tipik pr ato ifte polimersh me forca shtytse t forta (p.sh.

    polimer jopolar dhe polimer shum polar). N shumicn e rasteve, vetit e przierjevejan t ndrmjetme midis atyre t dy prbrsve edhe pse shumica e tyre tregojn vlera

    m t ulta sesa vlerat teorike, bazuar tek ligji pr aditivt. Morfologjia e przierjevemos-prputhse sugjeron q vetit e dobta mekanike jan pr shkak t lidhjeve shum tkufizuara midis dy fazave. Pr t marr materiale dytsore me veti t pranueshme nga

    plastika t prziera sht e nevojshme q t prforcohet lidhja mes dy fazave. Pr tarritur kt duhen prforcuar dy kritere kryesore:

    lidhja fizike n mes t dy fazave; lidhja kimike n mes t dy fazave.

    T dy kto metoda mund t realizohen duke shtuar sasi t vogla t nj komponenti ttret n przierje, pr t vepruar si nj agjent lidhs n mes t dy fazave mos-prputhse.Duke u bazuar tek struktura kimike e prbrsve n przierje, mekanizmi i

    prputhshmris sht i ndryshm. Kur prbrja makromolekulare sht nj kopolimer,prmban njsi monomeri identike ose t paktn t prputhshme me seciln faz. Kjosht lidhja fizike. Kshtu kopolimeri sht i prziershm me t dyja fazat, duke krijuarnj lidhje midis dy fazave t pa-prziershme. N raste t tjera komponenti i tret sht nj

    polimer i prziershm me nj nga fazat dhe prfshin disa grupe funksionale t shtuara nt. Athere ky komponent sht i prziershm me nj nga fazat polimerike, ndrsa grupifunksional mund t reagoj me grupin funksional t polimerit tjetr duke prforcuarlidhjen kimike n mes t dy fazave.

    Nj tjetr penges pr riciklimin sht shprhapja e ngjyrs, mbushsve dheaditivve t tjer t pranishm n plastika. Polimert jan zakonisht shum viskoz pr t

  • 7/25/2019 Doktoratura Eldi Lico Fakulteti i Shkencave i Natyrore Departamenti i Kimise Industriale

    43/169

    30

    hequr ngjyrat n mnyr sa m ekonomike si dhe do t ishte e rrezikshme nga shumprocese t cilat me kosto t ult do ti hiqnin ngjyrat e shtuara. Aditivt jan m pak tprhapura n mbajtsit e pijeve dhe antat plastike, duke lejuar q ato t riciklohen mshpesh.

    Ekziston ende nj penges n largimin e sasive t madha plastike nga mbetjet dhelandfillet. Kjo pr faktin q materialet e zakonshme dhe ato me prmasa t vogla jumungon simboli i trekndshit t riciklimit dhe numri shoqrues prkats. Nj shembull

    perfekt sht ai i biliona enve t kuzhins t prbra nga materiale plastike qshprndahen do dit npr fast-food, restorante ose q shiten pr tu prdorur npr

    piknike.

    Prdorimi i plastikave t biodegradueshme sht n rritje. Nse disa nga ktoprzihen me plastika t tjera pr tu ricikluar, plastika e rikuperuar nuk sht ericiklueshme pr shkak t ndryshimeve n veti.

    2.2. Parimi i Procesit t Riciklimit

    Para proesit t riciklimit, plastikat ndahen sipas kodit identifikues t rezinave,metod kjo q karakterizon tipin e polimerit. Kjo metod u zhvillua nga Shoqria eIndustris s Plastikave n vitin 1988. Polietilen tetraftalati, q zakonisht i referohemi meemrin PET, ka kodin e rezins 1. Ato ndahen gjithashtu edhe n baz t ngjyrs. M pas

    plastikat e riciklueshme