Kunststoffhandel

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Kunststoffe haben in den letzten Jahren die Welt erobert. Sie existieren in den verschiedensten Farben, Formen und Beschaffenheiten, wodurch die Verwendung in vielen Lebensbereichen alltäglich geworden ist.

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Was ist Kunststoff überhaupt?

Kunststoffe und der Begriff “Plastik” sind gleichzusetzen. Letzterer kommt aus der griechischen Sprache und kann als “formende/ geformte Kunst” verstanden werden. Die Übersetzung offenbart bereits die nützlichste Eigenschaft und den Grund, weshalb heutzutage viele Gegenstände aus Kunststoffen produziert werden: Form und Beschaffenheit können durch chemikalische Prozesse beeinflusst werden. Die Produktion erfolgt synthetisch oder halb-synthetisch. Bei der synthetischen Herstellung kommt vor allem Erdöl zum Einsatz. Beispiele für die Umwandlung von natürlichen Stoffen zur Entstehung von Kunststoffen ist der Saft des Kautschuks oder die Verarbeitung von Fasern, welche wiederum aus Cellulose stammen. Kunststoffe weisen die verschiedensten Eigenschaften und Beschaffenheiten auf. Welche Konsistenz sie annehmen, wird durch den Typ des Plastiks und seine chemische Verarbeitung bestimmt. Bei Kunststoffen handelt es sich somit um ein Produkt, dass auf verschiedenen chemischen Komponenten, Reaktionen und Prozessen beruht. Den Ausgangspunkt stellt in der Regel Erdöl dar.


Produktion von Kunststoffen

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© AppleEyesStudio – istockphotos.com

Seit den 1950er Jahren ist die Herstellung von Plastik explodiert, man findet ihn in sämtlichen Bereichen: als Tüte, Becher, Einmalbesteck, in der Medizin und am Arbeitsplatz. Dabei ist die Erfindung des Kunststoffes keine neue: Die Maya haben bereits Elemente des Kautschukbaums entdeckt, welche in Konsistenz und Beschaffenheit an das heutige Plastik erinnern. Damals diente es als Behälter und Kleidung. Im 19. Jahrhundert konnte schließlich erstmalig aus Kautschuk industriell Gummi produziert werden. Gleichzeitig entwickelten Wissenschaftler Bakelit in großen Mengen: das erste Plastik war geboren.
Basis vieler Kunststoffe ist heutzutage Erdöl. Bei diesem handelt es sich um eine Flüssigkeit mit rund 17.000 verschiedenen Elementen. Insgesamt landen fünf Prozent des weltweit beförderten Öls in der Plastikindustrie zur Herstellung verschiedener Kunststoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften und Verwendungszwecken. Die Entstehung des Erdöls reicht weit in die Geschichte des Planeten zurück. Letztendlich handelt es sich um die Überreste von tierischen und pflanzlichen Bestandteilen. Dabei liefert Erdöl 40 grundlegende Chemikalien, welche schließlich für ungefähr 40.000 Substanzen in der Chemie zum Einsatz kommen. Um Plastik herzustellen, wird das Erdöl stark erhitzt und nach seinen Bestandteilen getrennt. Ein solcher Vorgang findet normalerweise in einer Raffinerie statt. Kohlenstoff und Wasserstoff stellen den größten Anteil des Erdöls dar, weiterhin spielt Rohbenzin eine Rolle, welches den wissenschaftlichen Namen Naphtha trägt. In folgenden Prozessen werden die Kohlenstoffketten zerkleinert, so dass neue Komponenten entstehen. Zu diesen gehören neben Ethen und Propen auch Benzol und Toluol. Benzol wiederum liefert den Ausgangspunkt für Polyester, Polystyrol und Polycarbonat, Polyurethane. Polyester, Polystyrol und Polycarbonat sind nicht irrelevant für die Produktion des Kunststoffes. Polyurethane werden insbesondere für die Produktion von Schaumstoffen für Polster und Matratzen, aber ebenfalls als Dämmstoff für Häuser verwendet. Insgesamt existieren insbesondere in europäischen Ländern nur sechs Typen von Plastik: Polyethylen, Polypropylen, PVC, Polystyrol, PET und Polyurethan.

1. Polyethylenh

Zur Herstellung von Polyethylen wird das Gas Ethen gebraucht. Dieses entsteht durch die Verarbeitung von Erdöl. Zur Herstellung eignen sich schließlich zwei Verfahren: HDPE (High Density Polyethylen) und LDPE (Low Density Polyethylene). Ausgangspunkt bei beiden Methoden ist jedoch die Polymerisation. Bei den chemischen Prozessen werden aus Polymerradikalen Polymermoleküle gemacht. Auf diese Weise verlieren die Moleküle ihre Radikaleigenschaft, stattdessen kann diese auf ein anderes Molekül übergeben werden.
Bei LDPE unterliegt die Polymerisation keiner Kontrolle. Bei HDPE hingegen wird der Prozess kontrolliert abgewickelt und läuft über einen Katalysator.

2. Polypropylen

Bei Polypropylen handelt es sich um einen jüngeren Kunststoff. Um Polypropylen produzieren zu können, muss eine Verbindung zwischen den Molekülen hergestellt werden. Durch das Aneinanderreihen entstehen Ketten, die so genannten Polymere. Erst durch die Bildung von Polymeren kann Polypropylen als Kunststoff im Alltag zum Einsatz kommen.

3. PVC

Die Herstellung von PVC beruht auf Chlor beziehungsweise Vinylchlorid. Beide Stoffe gelten mittlerweile als toxisch und krebserregend. Erzeugt wird Polyvinylchlorid mithilfe der Polymerisation des Vinylchlorids.

4. Polystyrol

Polystyrol kommt durch die Polymerisation der Moleküle des Stoffs Stryol zustande. Dabei wird in der weiteren Verarbeitung zwischen zwei grundlegenden Typen differenziert. So dient Polystyrol zum einen der Produktion von Schaumstoff, zum anderen der Herstellung festen Plastiks.

5. PET

In Form von Flaschen hat Polyethylenterephthalat an Bekanntheit gewonnen. Heutzutage basieren viele Kunststoffe auf der chemischen Verbindung. Grundlage für die Produktion sind Terephthalsäure und Ethylenglykol, welche in Form von Molekülen vorliegen.

6. Polyurethan

Aus chemischen Prozessen unter Einsatz von Polyole und Isocyanate entsteht Polyurethan. Dabei sind die Isocyanate für die weitere Verwendung des Kunststoffes verantwortlich. Sobald Diphenylmethan-Diisocyanat dazugegeben wird, mündet das Resultat in Hartschaum. Bei Toluylen-Diisocyanat ist die Beschaffenheit des entstehenden Schaums hingegen wesentlich weicher und kann für andere Zwecke benutzt werden.

Die Produktion von Kunststoffen basiert somit auf komplexen chemischen Verfahren, die ein grundlegendes Wissen von verschiedenen Substanzen und Prozessen voraussetzen. Ausgangspunkt ist in der Regel Erdöl. Aus diesem werden sämtliche Substanzen gewonnen, die in den differenzierten Abläufen so behandelt werden, dass die erwünschten Substanzen entstehen. Weiterhin ist die Verwendung von Kohle und Gas möglich, um schließlich an Kunststoffe zu gelangen. Elementar für die Herstellung von Plastik ist die Anordnung der einzelnen Moleküle in Ketten (Polymere). Nur so können sich die unterschiedlichen Plastiktypen bilden. Dafür kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, wie zum Beispiel Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition. Es entstehen kleine Plastik-Pellets oder Pulver, die schließlich durch folgende Prozesse in die gewünschte Form gepresst werden.


 Welche Eigenschaften weist Plastik auf?

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© Toa55 – istockphotos.com

Kunststoffe können nicht über einen Kamm geschert werden: Plastik ist nicht gleich Plastik. Es existieren elementare Unterschiede, so dass sich nicht jeder Typ von Kunststoff für jede Verwendung eignet. Welche Eigenschaften das Plastik annimmt, wird durch die chemischen Verbindungen bestimmt. Generell lassen sich alle Kunststoffe in drei grundlegende Klassen einordnen:

– Thermoplaste nehmen biegsame oder harte Beschaffenheiten an. So werden sie zum Beispiel für Joghurtbecher oder auch feste Limonadenflaschen verwendet. Erhöht sich die Temperatur, verändern sie ihre Form. Aufgrund dieser thermischen Angewohnheiten wurde den Thermoplasten ihr Name verliehen.

– Duroplaste weisen eine harte und feste Konsistenz auf. “Duro” stammt aus dem Französischen und kann mit “fest” gleichgesetzt werden. Im Gegensatz zu den Thermoplasten ändern Durplaste weder Form noch Beschaffenheit, wenn sie mit Hitze in Kontakt kommen. So eignen sie sich für die Produktion von Kinderspielzeug, Tellern und Bechern.

– Die wichtigste Eigenschaft der Elastoplaste kann ebenfalls bereits am Namen abgelesen werden: sie sind elastisch und verbleiben trotz Hitze und anderer Umwelteinflüsse in ihrer ursprünglichen Position.

1. Polyethylen

Mit einem Anteil von insgesamt 30 Prozent ist Polyethylen der häufigste verwendete Kunststoff. Es handelt sich um Plastik mit thermoplastischer Veranlagung. Weitere Eigenschaften des Polyethylens werden durch die Polymerisation beeinflusst. So lassen sich Steifigkeit, Flexibilität, Brennbarkeit, Widerstand und Durchlässigkeit gegenüber von Ölen bestimmen. Zug- und Reißfestigkeit sind bei dem HDPE- Verfahren höher als unter Anwendung der LDPE-Methode. Eine dauerhafte Krafteinwirkung führt zur Verformung des Kunststoffes. Aus optischer Sicht lassen sich transparente, trübe und durchsichtige Resultate erzielen.

2. Polypropylen

Polypropylen gehört zu den duroplasten Kunststoffen. Es ist durch erhöhte Temperaturen nicht veränderbar, wandelt sich doch durch den Einfluss von Oxidationsmitteln. Insgesamt sind Härte, Festigkeit und Steifheit höher als bei Polyethylen. Es existiert keine Beständigkeit gegen Verwitterungen. Darüber hinaus ist Polypropylen brennbar und geruchlos.

3. PVC

PVC entflammt wesentlich schwerer als Polypropylen und Polyethylen. Insgesamt weist es eine Beständigkeit gegen zahlreiche Stoffe wie Laugen, Säuren, Öl und Benzin auf. Wird PVC stark erhitzt, lässt es sich verformen. Typisch für PVC ist die geringe Wasseraufnahme des Kunststoffes.

4. Polystyrol

In fester Form ist Polystyrol hart, durchsichtig und Schlägen gegenüber unempfindlich. Der Kunststoff ist einfärbbar und weist einen klassischen Styrol-Geruch auf sobald es zum Bruch kommt. Polystyrol ist thermoplastisch und eignet sich nicht für den Kontakt mit spezifischen Lösungsmitteln wie zum Beispiel Benzin.

5. PET

PET-Kunststoff gehört in die thermoplastische Kategorie. Darüber hinaus kann es verschiedenen anorganischen Säuren nicht standhalten. Zu diesen gehören unter anderem Schwefelsäure und Salpetersäure. In den meisten Fällen wird durchsichtiges PET verwendet, zum Beispiel für die Herstellung von Plastikflaschen. Abhängig vom Ausmaß der Kristallinität sind auch intransparente Ausprägungen nicht ausschließbar. Insgesamt nimmt PET auf dem Markt einen Anteil von sechs Prozent ein. Das vor allem in Flaschen enthaltene BPA weist jedoch gesundheitliche Risiken auf. So werden Parallelen zu Unfruchtbarkeit und Krebs gezogen aufgrund von östrogenähnlichen Substanzen. Insbesondere durch das Erhitzen des Kunststoffes gelangt Mikroplastik in Lebensmittel und auf diese Weise in den Körper von Mensch und Tier.

6. Polyurethan

Die Eigenschaften des Polyurethan lassen sich nicht verallgemeinern. Letztendlich bestimmen Isocyanat und Polyol die genaue Beschaffenheit des Kunststoffes. Die Kettenlänge und vorliegenden Verzweigungen beschaffen zu differenzierende mechanische Eigenschaften. So kann der entstehende Kunststoff mehr oder weniger standfest sein und einen höheren oder niedrigeren Schmelzpunkt haben. Prinzipiell gehört Polyurethan jedoch der Familie der Thermoplasten an. In Kontakt mit Wasser schäumt das Material auf. Der Anteil des Wassers bestimmt das Gewicht und die weiteren Verwendungsmöglichkeiten des Schaums. Isocyanate werden jedoch mit Allergien und Krebs in Verbindung gebracht.


Verwendung der Kunststoffe

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Durch seine Eigenschaften eignet sich das Plastik für die unterschiedlichsten Anlässe. Der größte Anteil des produzierten Kunststoffes dient jedoch der Verpackung von Lebensmitteln und anderen Güter. Etwa ein Drittel des Konsums entfällt auf die Plastiktüten etc. Dabei stellen Kunststoffe Elemente dar, die biologisch nicht abbaubar sind auf diese Weise zu einem Umweltproblem geworden sind. Selbst in einer gut organisierten Abfallwirtschaft, wie man sie in den meisten europäischen Gegenden findet, wird maximal ein Viertel des insgesamt hergestellten Plastiks recycelt. Dementsprechend empfiehlt sich der bewusste Umgang mit Kunststoffen. Während Plastik in einigen Bereichen problemlos eingespart werden kann, wie zum Beispiel durch die Verwendung von Stoffbeuteln und Papiertaschen für loses Obst, erscheint es in anderen Regionen als unersetzlich. So werden heutzutage die unterschiedlichsten Dinge auf Grundlage oder unter Beteiligung von Kunststoffen produziert: Verpackungen, Lacke, Textilien, Isolierungen, Klebstoffe. Beinahe alle Produkte können in einer Plastik-Version erworben werden: Schüsseln, Teller, Besteck, Spielzeug. Weil nicht jeder Kunststoff für die Herstellung eines jeden Plastik- Güters optimal ist, sollen die folgenden Beispiele einen groben Überblick liefern:

1. Polyethylen

Polyethylen eignet sich durch seine Eigenschaften vor allem für Mülltonnen, Vorratsdosen, Trinkwasserrohre, Kabelummantelungen, Folien und Beschichtungen. Die Beständigkeit, Flexibilität, Dehnbarkeit und geringe Wasserdurchlässigkeit machen Polyethylen optimal für zahlreiche Verwendungen im Alltag.

2. Polypropylen

Polypropylen wird insbesondere im medizinischen Sektor gefunden. Hier kommt es für technische Geräte zum Einsatz. Darüber hinaus bestehen Haushaltsgeräte, Möbel und Beschilderungen häufig aus dem Plastik.

3. PVC

Für Fensterrahmen, Rohre, Schläuche, Böden und Klimaanlagen wird regelmäßig zu PVC gegriffen. Aufgrund toxischer Weichmacher ist die Verwendung bei medizinischen Artikeln wie Schläuchen nicht mehr üblich.

4. Polystyrol

Die Elektro-, Automobil- und Büromaschinentechnik setzt normalerweise für ihre Produktion auf Polystyrol. Weiterhin sind Kühlschränke, Wasserrohre und Wärmedämmstoffe häufig aus dem Kunststoff gefertigt.

5. PET

In den meisten Fällen handelt es sich bei Fasern, Formmassen, Hohlkörpern und Folien um PET. In der Textilbranche werden übliche Fasern wie Wolle oder Seide durch Kunstfasern aus PET ergänzt. Auf diese Weise ist PET ebenfalls in Mänteln, Krawatten, Bettwäsche und anderen Gütern zugegen.

6. Polyurethan

Matratzen, Schuhsohlen, Dichtungen, Schläuche, Fußböden, Skier, Kondome, Klebstoffe und Lacke werden unter der Verwendung von Polyurethan hergestellt.

Seit den 1950ern haben Kunststoffe die Welt erobert. Sie sind überall gegenwärtig und vereinfachen das Leben manchmal. Dennoch sollte der Umgang aufgrund gesundheitlicher und umweltschädigender Faktoren mit Verantwortung erfolgen. In einigen Bereichen können zum Beispiel Plastiktüten durch Stofftaschen ersetzt werden, um auf diese Weise die weitere immense Plastikverschmutzung zu reduzieren.

 

 

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