Polystyrén je jeden z najvšestrannejších plastových materiálov, ktorý nás obklopuje v každodennom živote – od obalov na potraviny cez tepelné izolácie budov až po ochranné výplne elektroniky. Tento materiál s bohatou históriou a širokým spektrom využitia zohráva významnú úlohu v modernej spoločnosti.
História polystyrénu
Príbeh polystyrénu sa začal písať už v roku 1839, keď ho náhodou objavil nemecký lekárnik Eduard Simon. Pri destilácii živice ambrovníka východného (styrax) získal olejovitú kvapalinu, ktorú nazval styrol. O niekoľko dní si všimol, že olej stuhol, a predpokladal, že išlo o oxidáciu styrolu vzdušným kyslíkom. Túto tuhú látku pomenoval styroloxid. Až v roku 1845 anglický chemik John Blyth a nemecký chemik August Wilhelm von Hofmann zistili, že rovnaká premena styrolu prebehne aj bez prítomnosti kyslíka, a produkt nazvali metastyrol.
Skutočný prelom však nastal v roku 1949, keď nemecký fyzik Fritz Šťastný, pracujúci pre spoločnosť BASF, vynašiel expandovaný polystyrén (EPS). V roku 1951 BASF získala patent na tento revolučný materiál, ktorý sa začal predávať pod obchodným názvom Styropor®. Odvtedy sa polystyrén stal neodmysliteľnou súčasťou stavebníctva, obalového priemyslu a mnohých ďalších odvetví.
Typy polystyrénu a ich vlastnosti
Rozoznávame dva základné druhy polystyrénu:
1. Štandardný termoplastický polystyrén (PS) – tvrdý, priehľadný a krehký plast, ktorý sa používa najmä na výrobu obalov, jednorazového riadu, CD obalov a laboratórnych pomôcok. Jeho hustota sa pohybuje v rozmedzí 1,04 až 1,09 g/cm³.
2. Penový polystyrén – ľahký materiál s výbornými tepelnoizolačnými vlastnosťami, ktorý sa ďalej delí na:
- Expandovaný polystyrén (EPS) – charakteristický veľkými pórmi, nízkou hustotou (0,02 až 0,06 g/cm³) a vynikajúcimi tepelnoizolačnými vlastnosťami. Predáva sa pod názvami ako Styropor.
- Extrudovaný polystyrén (XPS) – má uzavretú bunkovú štruktúru, vyššiu pevnosť v tlaku a minimálnu nasiakavosť. Predáva sa pod názvami ako Styrodur.
Polystyrén vyniká viacerými vlastnosťami:
- Nízka tepelná vodivosť (0,030-0,035 W/mK)
- Vysoká pevnosť v tlaku (300-700 kPa pri XPS)
- Minimálna nasiakavosť (0,2-0,5%)
- Odolnosť voči mrazu a cyklickému zmrazovaniu
- Jednoduchá manipulácia a spracovanie
- Dlhá životnosť (viac ako 50 rokov pri správnej inštalácii)
Významní výrobcovia polystyrénu
Na európskom trhu pôsobí niekoľko významných výrobcov polystyrénu:
Austrotherm – súčasť rakúskeho koncernu SIH (Schmid Industrie Holding), ktorý sa zaoberá výrobou a predajom polystyrénu v 11 krajinách Európy už viac ako 60 rokov.
HIRSCH Servo Group – medzinárodná skupina so sídlom v rakúskom Glaneggu, ktorá má 36 výrobných závodov v 10 krajinách Európy (Rakúsko, Maďarsko, Poľsko, Rumunsko, Nemecko, Francúzsko, Slovinsko, Ukrajina, Česká republika a Slovensko).
POLYFORM – slovenská spoločnosť založená v roku 1993 v Podolínci, ktorá sa špecializuje na výrobu a predaj tepelných a zvukových izolácií z expandovaného polystyrénu. Od roku 2006 je členom skupiny HIRSCH Servo Group.
BASF – nemecká chemická spoločnosť, ktorá stojí za vynálezom expandovaného polystyrénu a predáva ho pod značkou Styropor®.
Aplikácie polystyrénu
Polystyrén má široké spektrum využitia:
V stavebníctve:
- Tepelná izolácia obvodových stien, striech a podláh
- Izolácia tepelných mostov
- Ochrana proti mrazu v cestnom a železničnom staviteľstve
- Súčasť stavebných systémov pre nízkoenergetické a pasívne domy
V obalovom priemysle:
- Ochranné obaly pre elektroniku a krehké predmety
- Obaly na potraviny (termoboxy, tácky)
- Prepravné boxy pre lieky a biologické materiály
Iné aplikácie:
- Výroba modelov a kulís
- Výplne do sedacích vakov
- Prímes do ľahkého betónu
- Elektroizolačný materiál
Recyklácia a ekologické aspekty
Napriek rozšíreným mýtom je polystyrén 100% recyklovateľný materiál, ktorý sa dá viacnásobne spracovať bez zníženia kvality. Recyklácia polystyrénu má viaceré výhody:
- Znižuje objem odpadu na skládkach
- Znižuje spotrebu ropy a energie potrebnej na výrobu nového polystyrénu
- Prispieva k ochrane životného prostredia znižovaním emisií skleníkových plynov
- Vytvára nové pracovné miesta v odvetví recyklácie
Existujú tri hlavné spôsoby recyklácie polystyrénu:
- Mechanická recyklácia – polystyrén sa drví alebo taví na granule alebo pelety, ktoré sa použijú na výrobu nových výrobkov
- Chemická recyklácia – polystyrén sa rozkladá na základné zložky pomocou chemických reakcií
- Energetická recyklácia – polystyrén sa spaľuje a využíva sa jeho vysoká energetická hodnota
Pre úspešnú recykláciu je dôležité, aby bol polystyrén čistý, bez nečistôt, lepidiel alebo iných materiálov.
Zaujímavosti o polystyréne
- Polystyrén tvorí 98% vzduch, čo vysvetľuje jeho nízku hmotnosť a vynikajúce izolačné vlastnosti
- V roku 1955 bol EPS prvýkrát použitý v Nemecku ako tepelný izolant v zatepľovacom systéme
- Polystyrén je jedným z mála plastov, ktoré možno recyklovať bez straty kvality
- Názov „polystyrén“ pochádza z gréckeho „poly“ (mnoho) a „styrén“ (základná stavebná jednotka)
- Polystyrén je súčasťou bojovej látky Napalm-B
Polystyrén je fascinujúci materiál, ktorý napriek svojej jednoduchosti zohráva kľúčovú úlohu v mnohých oblastiach nášho života. Jeho história, vlastnosti a široké možnosti využitia z neho robia jeden z najvšestrannejších plastových materiálov súčasnosti.
