TWORZYWA SZTUCZNE I ICH ZASTOSOWANIE W TECHNICE

Od chwili pojawienia się człowieka na ziemi począł on wytwarzać różne przedmioty, służące mu do zaspokojenia potrzeb. Do tych procesów wytwórczych musiały być stosowane jakieś materiały, które nazywamy tworzywami. Duża ilość tworzyw spowodowała konieczność pewnej ich klasyfikacji, zależnie od pochodzenia i własności technicznych. Najbardziej podstawowe ugrupowanie to z jednej strony podział na tworzywa nieorganiczne i organiczne, a z drugiej – na tworzywa naturalne i sztuczne.

Podział na tworzywa nieorganiczne i organiczne odpowiada różnemu składowi chemicznemu tworzyw. Ma on również swoje uzasadnienie techniczne, ponieważ tworzywa nieorganiczne są na ogół trudne do obróbki i trwałe, organiczne – przeciwnie, mniej trwałe, a łatwiejsze do obrabiania. Tworzywa naturalne znajdujemy gotowe w przyrodzie. Do nadania im cech przedmiotów użytkowych konieczne jest tylko odpowiednie ukształtowanie, zwykle na drodze obróbki mechanicznej. Do takich tworzyw należy np. kamień lub drewno. Tworzywa sztuczne wytwarzane są oczywiście również z materiałów znajdujących się w przyrodzie. Aby jednak materiały te stały się tworzywami, muszą one być poddane pewnym procesom przetwórczym, zmieniającym ich budowę, a więc zmianom chemicznym. Otrzymane w ten sposób tworzywo ma już własności techniczne inne nie spotykane w przyrodzie, natomiast bardzo cenne dla użytkownika. Przykładem takich tworzyw sztucznych może być np. żelazo wytwarzane z rudy i węgla lub szkło, które się otrzymuje z piasku, wapniaka i sody. Podlegają one podobnie jak tworzywa naturalne dalszej obróbce nadającej im odpowiedni kształt. Tworzywa sztuczne nieorganiczne stosowane od niepamiętnych czasów tak zrosły się z naszą psychiką, że skłonni jesteśmy uznawać je za tworzywa naturalne naszego świata i nie stosuje się już na ogól do nich określenia – sztuczne. Wymagają one przynajmniej jeszcze jednego podziału na tworzywa metalowe i pozostałe, przeważnie krzemianowe (ceramika, szkło), różniące się od siebie zasadniczo własnościami. Podziały powyższe uzupełniają się nawzajem, otrzymuje się więc w rezultacie następującą klasyfikację tworzyw:

– Tworzywa naturalne nieorganiczne Tworzywa naturalne organiczne

– Tworzywa sztuczne nieorganiczne

– Metale Krzemiany Tworzywa sztuczne organiczne

TWORZYWA SZTUCZNE I ICH ZASTOSOWANIE W TECHNICE CZ. II

W pierwszym okresie swojego rozwoju człowiek stosował przede wszystkim tworzywa naturalne zarówno organiczne, jak i nieorganiczne, a więc kamień i drzewo w budownictwie, drzewo, rogi i kości zwierzęce do produkcji narzędzi, skóry zwierzęce oraz włókna roślinne do wytwarzania odzieży. Kamień był tworzywem podstawowym i nadał nazwę temu okresowi prehistorii (epoki kamienia łupanego i gładzonego). Jednym z pierwszych tworzyw sztucznych była znana już wówczas ceramika.

Ogromnym postępem technicznym i kulturalnym było pojawienie się pierwszych tworzyw metalowych, najpierw brązu, a następnie żelaza, które dały nazwy dalszym epokom – brązowej i żelaznej. Już w czasach historycznych lista tworzyw stosowanych w technice uzupełnia się nie tylko innymi metalami, jak miedź, cyna i ołów, ale również i tworzywami krzemianowymi, jak szkło i porcelana.

Oprócz tych materiałów zasadniczych stosowane są również pewne tworzywa rzadsze, a więc bardziej kosztowne, głównie do celów zdobniczych. Są to tworzywa «szlachetne», o charakterze bez wyjątku naturalnym, a więc kamienie półszlachetne i szlachetne, metale szlachetne (srebro, złoto) i tworzywa szlachetne organiczne (bursztyn, kość słoniowa szyldkret, masa perłowa, koral).

Przez długie wieki rozwój ilościowy tworzyw był bardzo powolny, co jest zrozumiałe, jeżeli uwzględnić, że wprowadzenie nowego tworzywa, z reguły sztucznego, wymagało opanowania nowych procesów chemicznych, które były wówczas poznawane tylko przypadkowo. Dopiero ogromny rozwój chemii w XIX i XX stuleciu spowodował zasadniczy przewrót. Ilość nowych tworzyw zaczęła rosnąć bardzo szybko i objęła nawet tak konserwatywne dziedziny, jak tworzywa kamienne (sztuczny kamień – beton). Duże znaczenie uzyskały nowe metale (glin, magnez, nikiel, chrom). Nauczono się zmieniać własności tworzyw przez zmianę ich składu chemicznego (stale stopowe, stopy metali lekkich, różne gatunki szkła). Rozwój ten początkowo bardzo mało dotyczył tworzyw organicznych. W tej dziedzinie jeszcze w połowie XIX wieku asortyment tworzyw, jaki stał do dyspozycji człowieka, niewiele odbiegał od stanu z epoki kamiennej. Druga połowa tego wieku przyniosła już pierwsze sztuczne tworzywa organiczne – wulkanizowany kauczuk i celuloid.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>