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Kunststoff |
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Die Alleskönner machen Karriere
Kaum ein Material, das umstrittener, und dennoch unentbehrlicher ist. Kaum ein Material, das schneller verteufelt, verurteilt und verdammt wird, ohne zu wissen, worüber überhaupt gesprochen wird. Denn eines muss gesagt werden: Den Kunststoff schlechthin gibt es nicht. Der (gewiss schlecht gewählte) Begriff ist nur eine Hilfskonstruktion, eine Eselsbrücke und sagt nicht mehr, als dass dieser Stoff künstlich erzeugt wird; nach dieser Namensgebung ist also auch ein Material wie Glas ein "Kunststoff". Was also verbirgt sich hinter dem Namen "Kunststoff"? Zur Beantwortung dieser Frage kommt man um ein "kleines bisschen" Chemie nicht herum. Im Prinzip bestehen Kunststoffe aus einer langen Kette von aneinanderhängenden Grundbausteinen, den "Monomeren". Da es viele (griechisch: "Poly") Monomere sind, heißt diese Kette "Polymer", die Zusammensetzung einzelner Bausteine wird "Polymerisation" genannt. Alle Grundbausteine enthalten Kohlenstoff, der Unterschied der einzelnen Kunststoffe liegt bei den sonstigen Elementen, die am Kohlenstoff hängen. Die Art der Vernetzung der einzelnen Bausteine untereinander entscheidet nun, welche Eigenschaft ein Kunststoff hat. Je stärker die Ketten untereinander vernetzt sind, desto härter und unverformbarer wird der Kunststoff. Daher unterscheidet man Thermoplaste (Kunststoffe, die sich unter Hitzeeinwirkung verformen lassen), Elastoplaste (elastische Kunststoffe, die bei Kühlung ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen) und Duroplaste (Kunststoffe, die sich nicht verformen lassen, wie zum Beispiel bei Steckdosen). Auch die Umweltverträglichkeit eines Kunststoffes hängt von seiner Beschaffenheit ab. Denn es gibt Kunststoffe, die in ihrem Verhalten bei Recycling oder Verbrennung überhaupt kein Problem darstellen, also richtige "Musterknaben" sind, andere hingegen werden zu echten Problemfällen. Zum Beispiel PVC, die drei Buchstaben sind wohl jedem ein Begriff. Der "Wunderkunststoff" der 50er Jahre ist nicht mehr sonderlich wohlgelitten, bei seiner Verbrennung entstehen giftige Dämpfe. Ein anderer Kunststoff hingegen ist ein absoluter "Öko-Meister", nämlich das Silikon. Bei der Verbrennung dieses absolut ungiftigen "Halb-Kunststoffs" bleibt nur Quarzsand übrig. Leider macht die Herstellung von Silikon das Material so teuer, dass es nur selten benutzt wird. Seit 1986 gibt es in Deutschland einen Verein, der sich besonders mit dem Werkstoff beschäftigt: der "Kunststoff-Museums-Verein", seit 1988 mit Sitz in Düsseldorf. Denn in Düsseldorf findet alle drei Jahre auch die "Internationale Messe für Kunststoff und Kautschuk" statt. Der Kunststoff-Museums-Verein hat zur Zeit rund 450 Mitglieder und präsentiert regelmäßig in Ausstellungen (1992: "Celluloid", 1995: "Phantastisch Plastisch") den Werkstoff "Kunststoff" in allen seinen Facetten und Möglichkeiten. Im Oktober 1998 heißt es in Düsseldorf "Faszination Kunststoff", dann wird der Verein auch das "Deutsche Kunststoffmuseum" mit den zur Zeit über 4.000 Stücken der eigenen Sammlung eingerichtet haben. Der Werkstoff Kunststoff hat in den vergangenen 100 Jahren in der öffentlichen Meinung alle möglichen Höhen und Tiefen erreicht. Nach der kritiklosen Begeisterung in der Pionierzeit der Kunststoffe, erreichte der Kunststoff in den 50er und 60er Jahren gewiss den Höhepunkt seiner Akzeptanz. In den 70er und 80er Jahren dagegen wurde er generell als umweltschädlich verurteilt und bekam ein Negativ-Image. Erst in den vergangenen Jahren konnte durch Lösungen bei Müllvermeidung und Wiederverwertung der Rohstoffe eine Trendwende in der Einstellung zum Kunststoff erzielt werden. Denn eines ist sicher: Auf Kunststoffe kann nicht mehr verzichtet werden. Bei aller, nur zum Teil gerechtfertigten, Sorge und Skepsis, bleibt Kunststoff ein vielseitiges Material, das seine Berechtigung als gleichrangiger Werkstoff auch in unserer Branche hat.
Einige Kunststoffe werden bei den Produkten unserer Branche vorrangig verwendet. Hier
eine kleine Liste der wichtigsten "Arten" von Kunststoff. Die meisten
Kunststoff-Produkte sind mit Hilfe der Buchstaben leicht zu identifizieren.
PE - Polyethen wird für Haushaltsbehälter und Spielzeug verwendet, wird
auch von Kunststoff-Skeptikern als ökologisch unproblematisch bezeichnet, ist für
Lebensmittel geeignet und gut wieder verwertbar.
PP - Polypropen findet sich in Haushaltsartikeln und Küchengeräten. Es
ist gut haut- und schleimhautverträglich sowie für den Lebensmittelbereich geeignet.
PMP - Polymethylpenten Geschirre und Tiefkühlfolien bestehen häufig aus
diesem unbedenklichem Stoff.
PS - Polystyrol Das unbedenkliche PS dient zum Beispiel als
Verpackungsmaterial für Kosmetik, Konsumartikel und Lebensmittel.
PC - Polycarbonat wird benutzt für Geschirre, Babyflaschen und auch
Kaffeefilter. Es ist aber nur eingeschränkt für den Gebrauch mit Lebensmitteln
zugelassen.
PTFE - Polytetrafluorethen ("Teflon" oder auch
"Algoflon") Unter seinen Handelsnamen ist PTFE einer der bekanntesten
Kunststoffe. Er dient für Beschichtungen bei Haushaltsprodukten und ist bis Temperaturen
von +260°C unbedenklich.
PF - Phenoplaste Die Griffe an Töpfen und Pfannen sowie die
Bügeleisengriffe sind häufig aus PF. Das Material ist nicht unbedenklich; so entsteht
bei starkem Erhitzen Formaldehyd. Aminoplaste (MF, UF, MP) Aminoplaste (dazu gehört auch
Melamin) werden für die Herstellung von Eß- und Trinkgeschirren sowie Haus- und
Küchengeräten benutzt. Auch für sie gilt: nicht unbedenklich, da bei starkem Erhitzen
Formaldehyd entsteht.
Kunststoffe gibt es erst seit rund 150 Jahren. Bis vor 70 Jahren war ihre Endeckung ein Zufallsprodukt nach dem Motto: "try and error". 16. Jahrhundert: Bartolomäus Schobinger entwickelt ein "Kunsthorn" aus Kaseinharz für Tischplatten und Schmuckstücke. Dies ist eine der allerersten Rezepte künstlich hergestellter Materialien. 1863: John Wesley Hyatt entwickelt das "Zelluloid", einen explosiven Kunststoff, der leicht entflammbar ist. Er wird zunächst für Zahnersatz und Billardkugeln, später für Filmmaterial verwendet. 1907: Leo Baekeland entdeckt einen Kunststoff, den er "Bakelit" tauft. Das erste Bakelit-Produkt ist 1917 der Gangschaltungsknauf des neuesten Rolls-Royce. 1920: Hermann Staudinger geht den Kunststoffen "chemisch" auf den Grund, entdeckt die "Makromoleküle" und die "Polymerisation". Die Zeit des Probierens in den Laboren ist damit relativ beendet. 1938: Durch Zufall entsteht bei einem Versuch des Chemikers Roy Plunkett ein Kunststoff, der ab 1943 unter dem Namen "Teflon" weltberühmt wird. Der "Liebling der Köche" hat die Eigenschaft, mit keinem anderen Material eine Verbindung einzugehen, eignet sich nicht nur für Pfannen, sondern auch als Schmiermittel.
Das Ausgangsmaterial jedes Kunststoffproduktes ist ein pulveriges, grobkörniges Granulat, das durch verschiedene Verarbeitungsvorgänge zum Endprodukt wird. Extrudieren In einem großen "Fleischwolf" wird das Granulat über eine heiße Schnecke zu einer einheitlichen weichen Masse geformt, am Ende wird es durch Düsen in eine vorgegebene Form gepresst. So entstehen zum Beispiel Isolierkabel, aber auch Fensterprofile. Blasformen Der Rohling des Extrudierens wird erwärmt, an einem Ende zusammengequetscht und in eine Form geblasen. Dadurch entstehen einfache Hohlkörper wie Shampoo- oder Ketchupflaschen. Spritzguss Das Granulat wird erhitzt, bis es flüssig ist. Dann wird diese "Plastiksuppe" durch eine oder mehrere Düsen in die Form gespritzt und erstarrt. Komplexere Formen für Radiogehäuse oder Büroartikel sind so produzierbar. Tiefziehverfahren Eine vorgefertigte Kunststoffplatte wird durch Infrarotstrahlung erhitzt, dann wird diese Platte mittels Unterdruck entweder in eine Negativform oder auf eine Positivform gesogen. Daraus werden Plastikbecher und -schalen sowie die Joghurtbecher mit einzelnen Fächern. Walzen Das Granulat wird über eine heiße Walze geschüttet und zu einer glatten Platte gewalzt. Die Dicke der Platte ist dabei sehr variabel. So entstehen zum Beispiel Kunstlederbezüge, Tischdecken oder auch der bekannte "Friesennerz".