titulnyTokové vlastnosti analyzovaného materiálu, t. j. recyklovaného polyvinyl butyralu dávajú komplexný pohľad na materiál z oblasti reológie. Reológia je vedecká disciplína, zaoberajúca sa tokovými vlastnosťami materiálov za pôsobenia deformácie.


Deformácia je vo všeobecnosti definovaná ako relatívny posun bodov v telese pri zaťažení.

Definovanie vstupnej suroviny
Polyvinyl butyral (PVB) [1] je špeciálna živica, používaná hlavne ako surovina pre sklenené tabule vrstveného bezpečnostného skla v automobiloch a v stavebnom priemysle. PVB fólia je jednou z najdôležitejších častí v medzivrstve autoskla alebo bezpečnostného skla. Vrstvené sklo, bežne používané v oblasti architektúry a automobilového priemyslu, obsahuje ochrannú medzivrstvu, väčšinou je to PVB, ktorá tvorí „poistku“ medzi dvoma sklenenými tabuľami. [1], [2]
Obr. 1 ukazuje stav po porušení čelného skla vplyvom nárazu. Je vidieť, že sklo sa nerozbije, len sa roztriešti a drží pokope. Materiál, ktorý vrstvy sklá drží spolu, je práve polyvinyl butyralová fólia.

obr1
Obr. 1: Polyvinyl butyralová fólia v čelnom skle automobilu [4]

 

Recyklovaný polyvinyl butyral použitý pri výskume má nasledujúce parametre (tab. 1).

Tab. 1: Materiálová charakteristika recyklovaného polyvinyl butyralu
tab1

 

Stanovenie tokových vlastností recyklovaného polyvinyl butyralu
Pri analyzovaní recyklovaného polyvinyl butyralu (obr. 2) bol použitý prístroj Zwick/Roell Mflow. [3] Analýza sa vykonávala pri teplote v miestnosti 22 °C a vlhkosti vzduchu 60 %. Pri zisťovaní tokových vlastností sa postupovalo podľa normy DIN ISO 1133 a použili sa skúšobné podmienky D, kde teplota bola 190 °C a zaťaženie malo hmotnosť 2,16 kg. [4]

obr2
Obr. 2: Recyklovaný polyvinyl butyral (PVB)

 

Nasledujúca tabuľka č. 2 obsahuje údaje o priebehu merania.

Tab. 2: Charakteristiky merania pre recyklovaný polyvinyl butyral
tab2

 

Hmotnosť testovaných vzoriek bola podľa normy, cca 4 g. Požadovaná pracovná teplota bola 190 °C a zaťaženie piestu zodpovedalo hmotnosti 2,16 kg. Pred spustením testovania, tzn. naplnením valca materiálom, bolo plánovaných 6 meraní, v ktorých boli do úvahy brané 3 odrezky, ktoré počas testovaného limitu patrili do časového okruhu merania (t. j. 30 s). Ostatné odrezky, ktoré počas 30 s, nestihli z piestu plynulo odpadnúť, boli z merania vylúčené. Nasledujúci obrázok znázorňuje prístroj Zwick/Roell Mflow, na ktorom sa meranie vykonávalo. [5] Počas plnenia piestu materiálom bola použitá upichovacia tyč.

obr3
Obr. 3: Prístroj Zwick/Roell Mflow, na ktorom sa vykonávala analýza tokových vlastností materiálu.

 

Tá bola pre dosiahnutie homogenizácie použitá v celom objeme materiálu. Dôležitým faktom bolo zabránenie vzniku vzduchových bublín. Po naplnení valca materiálom, recyklovaným polyvinyl butyralom, teplota automaticky klesne, vplyvom ochladenia. Je nutné počkať, kým opäť nevystúpi nad normou stanovených 190 °C. Výsledky merania obsahuje nasledujúca tabuľka.

Tab. 3: Výsledky merania tokových vlastností recyklovaného polyvinyl butyralu
tab3

 

Výsledky reologických meraní analyzovaného termoplastu, recyklovaného polyvinyl butyralu vo všeobecnosti umožňujú spoľahlivejšie porovnávanie tokových vlastností rôznych druhov plastu, a tým aj posudzovanie vhodnosti použitia polymérneho materiálu na výrobu komponentov vybraného konštrukčného riešenia. [4]

TEXT/FOTO: doc. Ing. Lucia Knapčíková, PhD. a kol., Technická univerzita v Košiciach, Fakulta výrobných technológií, Prešov
Ďalší spoluautori: Ing. Svetlana Radchenko, PhD, Ing. Darina Dupláková, PhD.,
doc. Ing. Michal Hatala, PhD.
Príspevok lektoroval: Ing. Petr Trávníček, Ph.D., Mendelova univerzita v Brně

Použitá literatúra
[1] Progresívne vyvíjané polymérne kompozity v automotive [online] Citované [01.12.2017] Dostupné z www http://www.zapsr.sk/progresivne-vyvijane-polymerne-kompozity-v-automotive/
[2] Polyvinyl butyral [online], Citované [08.11.2017]. dostupné z www < https://www.ihs.com/products/polyvinyl-butyral-chemical-economics-handbook.html>
[3] Zloženie autoskla a miesto PVB v autoskle, [online], Citované [20.02.2017] dostupné z www http://www.jeberkowitz.com>.
[4] Knapčíková L., Skúmanie materiálov na báze recyklovaného polyvinyl butyralu. Habilitačná práca, FVT TUKE, 2017
[5] Barry, C.M.F., Orroth, S.A.: Processing of thermoplastics, In: Harper, CH.A.: ModernPlastics Handbook, USA, 2000, ISBN 0-07-026714-6.