Kunststoffe, Fasern & Baustoffe: Eigenschaften und Recycling

Kunststoffe: Definition und Einteilung

Kunststoffe sind Materialien, die aus Polymeren bestehen; diese bestehen aus langen Ketten von Atomen, die Kohlenstoff enthalten.

Natürliche Kunststoffe: Direkt gewonnen aus pflanzlichen Rohstoffen (z. B. Zellulose und Latex) oder aus tierischen Rohstoffen (Kasein).

Synthetische Kunststoffe: Künstliche Kunststoffe werden aus Verbindungen des Erdöls, Erdgas oder der Kohle hergestellt.

Herstellung und Zusatzstoffe

Die industrielle Verarbeitung dieser Rohstoffe zu Polymerverbindungen wird Polymerisation genannt.

Bei der Herstellung von Kunststoffen werden Zusätze und Füllstoffe eingesetzt, z. B. Glasfasern, Textilfasern, Kieselsäure, Papier, Füllstoffe oder Sägemehl.

Hinzu kommen außerdem Additive (chemische Zusatzstoffe) wie Stabilisatoren, Weichmacher, Farbstoffe oder Flammschutzmittel.

Aus diesen Kombinationen ergeben sich Eigenschaften wie Härte, Elastizität, Steifigkeit, Zähigkeit und Flexibilität.

Umwelt und Recycling

Die meisten Kunststoffe sind nicht biologisch abbaubar; zur Entsorgung wird häufig Verbrennung eingesetzt, was nicht optimal ist.

Biologisch abbaubare Kunststoffe können durch bestimmte Bakterien oder biologische Enzyme natürlich zersetzt werden.

Kunststoffe können einem Recycling-Verfahren unterzogen werden:

• Chemisches Recycling: Hierbei werden die ursprünglichen Bestandteile zurückgewonnen, um neue Materialien zu erhalten.
• Mechanisches Recycling: Bei diesem Vorgang werden die Materialien zerkleinert, aufbereitet und als neue Kunststoff-Granulate wiederverwendet.

Typen von Kunststoffen

Thermoplaste: Thermoplastische Kunststoffe, oft aus Erdölverbindungen, bestehen aus schwach vernetzten Polymerketten und lassen sich bei Erwärmung verformen.

Duroplaste (Thermosets): Diese Kunststoffe entstehen aus Reaktionsharzen, sind stark in vielen Richtungen vernetzt und lassen sich nach Aushärtung nicht mehr verformen.

Elastomere: Elastomere entstehen durch Vernetzung von Polymerketten (z. B. durch Vulkanisation bei Kautschuk) und zeichnen sich durch hohe Elastizität aus.

Fasern: Natürliche und synthetische Quellen

Fasern werden aus natürlichen Rohstoffen pflanzlichen, tierischen oder mineralischen Ursprungs gewonnen.

Baumwolle: Gewonnen aus den Früchten der Pflanze aus der Familie der Malven.

Leinen: Gewonnen aus dem Stängel der Flachspflanze (Gattung Linum).

Esparto: Aus den Blättern bestimmter krautiger Pflanzen gewonnen.

Wolle: Stammt hauptsächlich von Schafen.

Seide: Ein faseriges Material, das von Seidenraupen ausgeschieden wird.

Asbest: Ein faseriges Mineral mit strukturierter Form (heute aufgrund gesundheitlicher Risiken eingeschränkt).

Metalle: Einige Metalle, wie Gold, Silber und Kupfer, werden ebenfalls zu feinen Drähten oder Fasern verarbeitet.

Synthetische Fasern wie Nylon, Polyester, Viskose und Lycra sind kunststoffbasierte Fasern.

Gesteine und Baustoffe

Gesteinsmaterialien stammen aus Felsen und kommen in der Natur in großen Blöcken und Platten vor.

Marmor und Granit sind zwei Gesteinsarten, die durch hohe Dichte, große Härte und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Druckverhältnissen gekennzeichnet sind.

Schiefer: Dieses Material ist hart, dicht, kompakt und wasserundurchlässig.

Sand, Kies und Konglomerate sind lockere, fragmentierte Materialien, die vor allem als Schütt- oder Füllmaterial verwendet werden.

Gips: Gips (Gipsstein) wird durch Brennen und Zerkleinern gewonnen; durch Erhitzen wird Wasser entzogen.

Zement entsteht durch das Brennen einer Mischung aus Kalkstein und Ton; er bildet das Bindemittel für zahlreiche Baustoffe.

Mörtel: Mörtel ist ein Gemisch aus Zement und Zuschlagstoffen zur Herstellung von Verputz und Fugen.

Beton: Beton ist ein Gemisch aus Wasser, Sand, Kies und Zement; er härtet zu einem festen Bauteil.

Glas: Glas ist ein transparentes oder transluzentes Material, das in verschiedenen Farben und Qualitäten hergestellt werden kann.

Keramik, Ton und Porzellan

Keramische Materialien werden aus tonigen Rohstoffen hergestellt.

Gebrannter Ton wird aus gewöhnlichem, rötlichem Ton hergestellt.

Pisa wird aus einer Mischung aus weißem Ton und Kieselerde gewonnen.

Porzellan entsteht aus sehr ausgewähltem, weißem Ton, dem Kaolin.