Muovitunnilla opiskeltiin perinteisiä synteettisiä muoveja sekä tehtiin maidosta kaseiinimuovia

Tämäkin blogi pääsee vihdoin eloon. Julkaisen seuraavien viikkojen aikana SYK:n 8. luokan oppilaiden kirjoitelmia tuntien aiheista sekä kuvia tehdyistä töistä.

Tuomas, Nikolas, Solja ja Lotta kertoivat tunnilla polyeteenistä. Tässä heidän ryhmätyönsä kirjallisessa muodossa:

POLYETEENI, PE

Perustietoa

PE eli polyeteeni on maailman käytetyin muovi ja se on myös rakenteeltaan yksinkertaisin kaikista kaupallisista polymeereistä eli suurimolekyylisistä orgaanisista yhdisteistä, joissa toistuvat samat sidostyypit. Molekyylimuodossa se on hiiliketju, jossa jokaiseen hiileen on sitoutunut                                      

kaksi vetymolekyyliä.

Polyeteeni sopii käytettäväksi teollisuudenaloilla sen hyvän iskulujuuden, sähköisten ominaisuuksien ja kemiallisen kestävyyden johdosta. Lisäksi sen halpa hinta ja elintarvikekelpoisuus lisäävät sen suosiota. Polyeteenin ominaisuudet vaihtelevat kuitenkin suuresti sen valmistusmenetelmästä ja lisäksi se voidaan luokitella eri luokkiin perustuen pääasiassa sen tiheyteen ja haarautuneisuuteen, mutta yleensä jaottelu tehdään tiheyden perusteella. Polyeteeni on erittäin paloherkkä ja vaikea liimata. Monikäyttöisyyttä rajoittavat myös sen heikko repimislujuus ja alhainen lämpötilankesto, sillä sen pehmenemistä voi tapahtua jo peräti +40 asteen lämmössä.

Käyttö

Polyeteeniä käytetään elintarvikekelpoisuutensa ansiosta monissa elintarvikkeiden säilyttämiseen ja käsittelyyn liittyvissä esineissä, esimerkiksi leikkuulaudoissa, elintarvikemuoteissa, maitopurkeissa ja joissakin vihannespusseissa. Siitä myös tehdään ruiskuvalettuna esimerkiksi leluja, postilaatikoita, olutkoreja, pakkauslaatikoita sekä kotitalousastioita, sillä se on halpaa.

Polyeteeni ei sovi esimerkiksi käyttökohteisiin joilta vaaditaan korkean lämpötilan kestoa tai UV-säteilyn kestoa. Sitä ei myöskään yleensä käytetä liimaamista vaativissa kohteissa, sillä sen liimaaminen vaatii hankalan esikäsittelyn ja liimaussaumat jäävät usein heikoiksi.

Valmistus

Polyeteenin syntetisointi eli valmistus perustuu eteenin polymeroimiseen. Reaktiossa monomeerin kaksoissidokset hajoavat. Monomeeri on pieni molekyyli. Esimerkiksi hiilivedyt ovat monomeerejä. Kun kaksoissidokset hajoavat, muodostuu hiiliatomien välille yksinkertaisia kovalenttisiä sidoksia. Täten syntyy makromolekyyli. Polyeteeni on keinotekoisesti valmistettu makromolekyyli. Polyeteenin molekyylissä on pelkästään hiili- ja vetyatomeja. Polyeteenin rakenteesta johtuen se ei reagoi kemiallisesti.

Polyeteenin kierrätysmerkit.

Historia ja löytö

Polyeteenin löysi ensimmäisenä Hans von Pechmann vuonna 1898. Aine oli valkoista ja tahmaista. Se koostui pitkistä –CH2- joukoista. Vuonna 1933 Eric Fawcett ja Reginald Gibson löysivät vahingossa teolliseen käyttöön sopivampaa polyeteeniä. Koe oli kuitenkin vaikea toistaa ja polyeteenin kehitys pysähtyi toiseen maailmansotaan. 50-luvun alussa tapahtui läpimurto. Robert Banks ja J. Paul Hogan kehittivät Philipsin tehtailla katalyytin, joka mahdollisti helpomman polyeteenin tuotannon. 1953 Karl Zieger kehitti oman menetelmänsä, joka vaati alhaisemman lämpötilan kuin Philipsin menetelmä. Molempia menetelmiä käytettiin paljon 50 ja 60 luvuilla HDPE tuotantoon. Tämän jälkeen molempia menetelmiä on kehitetty paljon ja ne ovat luoneet perustan                               polymeerien tuotannolle.

Lähteet:

http://www.valuatlas.fi/tietomat/docs/plastics_PE_FI.pdf

http://www.tuotteet.vink.fi/tuotteet/pe.html

http://www.muovimuotoilu.fi/content/view/32/63/

http://fi.wikipedia.org/wiki/Polyeteeni

 -----------------------

Tunnilla emme valmistaneet polyeteeniä, sen sijaan valmistimme puolisynteettistä kaseiinimuovia maidosta. Kaseiinimuovia on valmistettu aikoinaan laajassa teollisessa mittakaavassakin. Se on ensimmäinen Suomessa teollisesti valmistetuista muoveista ja Suomen ensimmäinen muovialan yritys Sarvis vei kaseiinimuovista valmistettuja nappeja ulkomaillekin. 

Käytimme työssä Kemianluokka Gadolinin sivuilta löytynyttä ohjetta:

Muovia maidosta

Työssä lämmitettiin (elintarvikeväreillä värjättyä) rasvatonta maitoa 50 asteeseen, jonka jälkeen maitoon lisättiin väkiviinaetikkaa. Tällöin huomattiin maidon kaseiiniproteiinin denaturoituvan ja koaguloituvan denaturoitumisen seurauksena. Tämä denaturoitunut proteiini eli kaseiinimuovi kerättiin muovilusikan avulla keitinlasista ulos. 

Vaihe 1. Värjätty maito lämmitettiin kaasupolttimen avulla.

Vaihe 2. Etikkahapon lisäyksen jälkeen kaseiiniproteiini denaturoitui muovimaiseksi ja se voitiin kerätä muovilusikan avulla keitinlasista pois.