Jak starzeją się profile okienne i beton, czy „ekologiczne” torebki otrzymywane w sklepach rzeczywiście szybciej się rozkładają pod wpływem promieni słonecznych, a elementy konstrukcji lotniczych wytrzymują szok termiczny w powietrzu – to wszystko zbadać można w unikalnym na skalę Polski laboratorium w Politechnice Łódzkiej.
Wyposażone w specjalistyczne urządzenia laboratorium działające w Instytucie Technologii Polimerów i Barwników Wydziału Chemicznego PŁ specjalizuje się w przyspieszonym starzeniu materiałów polimerowych.
„Takie badania pozwalają nam przyspieszyć czas starzenia, degradacji materiału polimerowego i zobaczyć co się stanie z tym materiałem za 5, 10 czy 20 lat, tylko w zdecydowanie krótszym czasie” – opowiadała PAP dr Anna Masek z Instytutu Technologii Polimerów i Barwników PŁ.
W laboratorium badany jest szeroki zakres polimerów – od polimerów syntetycznych po polimery biodegradowalne z dodatkiem substancji roślinnych. Na zlecenie polskich i zagranicznych firm laboratorium bada także rożne materiały eksploatowane w warunkach zewnętrznych np. proces starzenia betonu, profili okiennych i wielu różnych materiałów opakowaniowych.
„Za pomocą wyspecjalizowanych urządzeń możemy dowiedzieć się, co się stanie np. z profilem okiennym za 20 a nawet za 50 lat, a wówczas przede wszystkim mogą rozpocząć się procesy starzenia i degradacji, których objawami będą m.in. zmiany barwy, spękania, rysy, które tworzą się na powierzchni takiego materiału” – dodała badaczka.
Laboratorium posiada wiele unikatowych, jak na polskie warunki, urządzeń m.in. komorę szoków termicznych, która służy do badania odporności materiałów polimerowych na działanie nagłych zmian temperatury. Komora posiada część grzejną, w której temperatura dochodzi do + 200 stopni C i część chłodzącą, w której można zejść do temp. – 60 stopni C.
„Taka badana próbka polimerowa może między komorą grzejną a chłodzącą przenosić się w ciągu kilku sekund i powtarzane jest to kilka tysięcy razy. W ten sposób sprawdzamy czy ten materiał jest odporny na działanie nagłych zmian temperatury” – wyjaśniła.
W komorze szoków termicznych mogą być badane m.in. materiały wykorzystywane w przemyśle lotniczym, gdzie polimery narażone na nagłe zmiany temperatury w zakresie od -50 do plus 40 stopni C. „I takie materiały muszę być oczywiście odporne na takie zmiany temperaturowe” – zaznaczyła.
Inne urządzenie – komora UV 2000 – służy do badania odporności materiałów polimerowych na fotooksydację, czyli na działanie promieniowania UV w najbardziej destrukcyjnym zakresie – UVA i UVB. „Badamy czy dana próbka się odbarwia, czy powstają jakieś rysy, spękania, czy się rozkłada pod wpływem działania promieniowania UV” – wyjaśniła ekspertka.
Badana jest zarówno odporność materiałów na działanie słońca, ale także czy niektóre – tak jak np. sklepowe torebki foliowe – są degradowalne pod wpływem promieniowania słonecznego zgodnie z zapewnieniami producentów, czy jest to tylko fikcja.
„Potwierdzamy degradowalność tych jednorazowych reklamówek, które dostajemy do zakupów w sklepie. Jeśli zawierają odpowiednie dodatki, które przyspieszają to starzenie, to rzeczywiście takie torebki rozkładają się dużo szybciej, niż te bez dodatków” – oceniła dr Masek.
Jednym z najciekawszych urządzeń łódzkiego laboratorium jest komora do starzenia klimatycznego. Badane są w niej procesy przyspieszonego starzenia polimerów w warunkach klimatycznych danego terenu – może to być np. amerykańska Floryda, czy Arizona albo np. Hiszpania. Za pomocą lampy ksenonowej komora symuluje promieniowanie słoneczne, można w niej ustawić odpowiednią temperaturę, wilgotność, jak również symulować opady deszczu.
„Symulujemy takie warunki klimatyczne, jakie rzeczywiście istnieją na danym terenie, czyli warunki naturalne, ale próbkom zadawana jest dużo większa dawka np. promieniowania słonecznego, czyli np. taka dawka promieniowania, jaka jest w ciągu roku w Hiszpanii, może być tutaj zadana w ciągu miesiąca” – dodała dr Masek.
Według niej te wszystkie badania mogą służyć producentom do ulepszania swoich wyrobów wprowadzanych na rynek. „Mogę im też służyć do upewnienia się, że czas gwarancji dawany na dany materiał, jest czasem rzeczywistym”- podsumowała badaczka. (PAP)
źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
