< PreviousPlast Echo40Tonacja rynkuPowłoki polimerowe Rodzaje, nanoszenie i zastosowanie IWłaściwości powłoki polimerowej Poznanie właściwości powłok poli- merowych jest kluczowe dla zrozu- mienia ich różnorodnych zastoso- wań. Powłoki te są znane ze swoich unikalnych cech, które czynią je cennymi w różnych dziedzinach inżynierii. Niektóre kluczowe wła- ściwości obejmują wytrzymałość mechaniczną, odporność cieplną, odporność chemiczną i przyczep- ność do podłoży. Poprzez modyfi- kację struktury polimerów, właści- wości te można dostosować do konkretnych wymagań. Właściwości mechaniczne Właściwości mechaniczne takie jak wytrzymałość na roz- ciąganie, elastyczność i wytrzymałość określają, jak powło- ka polimerowa zachowuje się pod wpływem naprężeń fi- zycznych. Oto zestawienie tych właściwości: •wytrzymałość na rozciąganie: oznacza maksymalne naprężenie, jakie materiał może wytrzymać przy roz- ciąganiu, zanim ulegnie zerwaniu •elastyczność: zdolność powłoki do powrotu do pier- wotnego kształtu po odkształceniu •wytrzymałość: energia, jaką powłoka może pochłonąć, zanim pęknie. Właściwości te są szczególnie ważne w zastosowaniach, w których powłoka jest narażona na zużycie mechaniczne. Właściwości termiczne Właściwości termiczne powłok polimerowych określają ich wydajność w różnych temperaturach. Parametry takie jak temperatura zeszklenia czy współczynnik rozszerzalności cieplnej odgrywają kluczową rolę. •Temperatura zeszklenia (Tg): poniżej tej temperatury polimer jest twardy i kruchy. Powyżej Tg staje się gu- mowaty i elastyczny. •Współczynnik rozszerzalności cieplnej mierzy, w jakim stopniu polimer rozszerza się lub kurczy pod wpływem zmian temperatury. Właściwości termiczne są kluczowe przy nakładaniu po- włok polimerowych na podłoża narażone na wahania tem- peratur. Niedopasowanie współczynników rozszerzalności cieplnej powłoki i podłoża może prowadzić do rozwarstwie- nia, w którym powłoka odrywa się, co osłabia ochronę. Odporność chemiczna Odporność powłok polimerowych na chemikalia, takie jak kwasy, zasady i rozpuszczalniki, definiuje ich trwałość w trudnych warunkach. Wysoka odporność chemiczna jest konieczna w przypadku powłok stosowanych w warun- kach przemysłowych i przetwórstwa chemicznego. Powło- ki polimerowe można dostosować do potrzeb klienta, aby zwiększyć odporność chemiczną: poprzez dodanie środków pomocniczych, które hamują reakcję z określonymi sub- stancjami chemicznymi. IRodzaje powłok polimerowych Powłoki polimerowe występują w różnych typach: każdy z nich jest odpowiedni do różnych zastosowań. Powłoki epoksydowe: odporne, powszechnie stosowane ze względu na dobrą przyczepność i odporność chemiczną. Żywice epoksydowe stosowane są do wytwarzania powłok na podłogi w warsztatach samochodowych, parkingach we- wnętrznych, garażach, magazynach z lekkim ruchem wóz- ków widłowych. Wewnętrzne powłoki epoksydowe znala- zły zastosowanie w branży izolowania rur stalowych. Powłoki poliuretanowe: znane ze swojej elastyczności oraz odporności na ścieranie i działanie substancji chemicznych, Marta Lenartowicz-Klik Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników Powłoki polimerowe to materiały, które zapewniają warstwę ochronną na powierzchni różnych podłoży. Są niezbędne w wielu zastosowaniach inżynieryjnych ze względu na ich wszechstronność i zalety w ochronie powierzchni przed czynnikami środowiskowymi, korozją i zużyciem. Podsta- wową cechą powłok polimerowych jest ich zdolność do tworzenia bariery między podłożem aśro- dowiskiem. Bariera ta zwiększa trwałość i żywotność podłoża, chroniąc je przed uszkodzeniami fizycznymi i chemicznymi 41Plast Echo Styczeń-Luty 2025idealne do zastosowań motoryzacyjnych i podłogowych. Są często stosowane do ochrony powierzchni przed korozją, zużyciem i innymi rodzajami uszkodzeń. Rosnące skupienie się na zrównoważonym rozwoju i zmniejszaniu śladu wę- glowego doprowadziło do wzrostu liczby powłok poliure- tanowych na bazie wody, które mają niższą emisję lotnych związków organicznych (LZO) i są przyjazne dla środowiska. Nadają się do stosowania na podłożach podatnych na ruch lub drgania, takich jak mosty, rurociągi i samoloty. Ponad- to powłoki poliuretanowe są stosowane w infrastrukturze, motoryzacji i transporcie, transporcie morskim, powłokach przemysłowych i jako powłoki zrównoważone. Wszystkie te czynniki zwiększyły popyt na powłoki poliuretanowe. Powłoki silikonowe: często stosowane tam, gdzie wyma- gana jest odporność na wysokie temperatury. Powłoki akrylowe: preferowane ze względu na łatwość aplikacji i schnięcie w temperaturze pokojowej, odporne na promieniowanie UV i powszechnie stosowane na po- wierzchniach zewnętrznych. Powłoki akrylowe są często preferowane w stosunku do innych rodzajów powłok ze względu na niską zawartość lotnych związków organicz- nych (LZO), formuły na bazie wody i łatwość recyklingu lub utylizacji. Wraz ze wzrostem obaw o środowisko wzrasta zapotrzebowanie na bardziej zrównoważone i przyjazne dla środowiska powłoki. Powłoki akrylowe są szeroko sto- sowane w branży budowlanej, ponieważ zapewniają do- skonałą odporność na warunki atmosferyczne, trwałość i przyczepność. IZastosowania powłok polimerowych Zastosowania przemysłowe i produkcyjne W zastosowaniach przemysłowych powłoki polimerowe odgrywają kluczową rolę w zwiększaniu trwałości i wydaj- ności maszyn oraz urządzeń. •Ochrona antykorozyjna: w maszynach narażonych na działanie wilgoci i substancji chemicznych stosuje się powłoki polimerowe, które zapobiegają degradacji. •Redukcja tarcia: powłoki minimalizują zużycie poprzez redukcję tarcia pomiędzy ruchomymi częściami. •Izolacja: zapewniają izolację elektryczną, zabezpiecza- jąc przy tym eksploatację elementów elektronicznych. Przykładowo, w fabrykach stosuje się powłoki epoksydowe na podłogach, aby zapewnić trwałe powierzchnie odporne na ruch ciężkiego sprzętu i wycieki chemikaliów. Powłoki polimerowe można dostosować do warunków środowi- skowych, zwiększając wydajność sprzętu nawet w trud- nych warunkach. Budownictwo i architektura Powłoki polimerowe są integralną częścią projektów bu- dowlanych i architektonicznych. Plast Echo42Tonacja rynku•Izolacja przeciwwodna: powłoki pomagają utrzymać konstrukcje suchymi, zapobiegając wnikaniu wody. •Poprawa estetyki: dodawane w celu zwiększenia atrak- cyjności wizualnej powłoki mogą modyfikować fakturę powierzchni i kolory. •Odporność na temperaturę: specjalistyczne powłoki odbijają promieniowanie słoneczne, regulując tempe- raturę budynku. Aplikacje te są niezbędne do zachowania integralności strukturalnej i wyglądu, zapewniając jednocześnie efektyw- ność energetyczną. Dobra konsumpcyjne Powłoki polimerowe są również powszechne w sektorze dóbr konsumpcyjnych. Poprawiają nie tylko trwałość, ale także ułatwiają nam korzystanie z produktów codzienne- go użytku. •Odporność na zarysowania: stosowane na gadżetach i okularach w celu zachowania przejrzystości. •Łatwość czyszczenia: powłoki naczyń i przyborów ku- chennych ułatwiają czyszczenie. •Parowanie: stosowane w produktach takich jak lustra łazienkowe i przednie szyby samochodowe. Cechy te zwiększają funkcjonalność dóbr konsumpcyjnych, czyniąc je bardziej atrakcyjnymi i trwalszymi. W branży elektronicznej ekrany smartfonów często pokrywane są powłokami polimerowymi, które mają zapobiegać zaryso- waniom i plamom, wydłużając w ten sposób okres użytko- wania telefonu i poprawiając jego walory estetyczne. Powłoki polimerowe są szeroko stosowane w budownictwie do różnych celów, w tym ochrony powierzchni, poprawy es- tetyki oraz zwiększenia trwałości i oczekiwanej żywotności. Ponadto mają właściwości antykorozyjne, co czyni je ideal- nymi do stosowania w konstrukcjach narażonych na trudne warunki środowiskowe, takich jak mosty, konstrukcje mor- skie i rurociągi. Wszystkie te czynniki zwiększają zapotrze- bowanie na powłoki polimerowe w budownictwie. W biomedycynie biomateriały z powłokami polimerowymi minimalizują wzrost bakterii, co jest zgodne z rygorystycz- nymi normami opieki zdrowotnej. Powłoki te można pro- jektować z uwzględnieniem biokompatybilności i modulacji odpowiedzi immunologicznej, torując drogę zaawansowa- nym metodom leczenia. Podobnie w sektorach energii odnawialnej powłoki na bazie polimerów poprawiają wydajność i trwałość paneli słonecz- nych oraz turbin wiatrowych, redukując wady powierzchni i zwiększając odporność chemiczną. IZaawansowane techniki powłok polimerowych Nanotechnologia w powłokach polimerowych Integracja nanotechnologii w powłokach polimerowych rewolucjonizuje ich zastosowania. Poprzez manipulowanie materiałami w skali nano, naukowcy i inżynierowie mogą znacząco poprawić właściwości powłoki, takie jak wytrzy- małość, trwałość i stabilność termiczna. •Ulepszone właściwości barierowe: nanowypełniacze tworzą mniej przepuszczalne powierzchnie, co zwięk- sza odporność na wodę i gazy. •Zwiększona wytrzymałość mechaniczna: nanoczą- steczki rozpraszają się równomiernie, zwiększając wy- trzymałość na rozciąganie i odporność na ścieranie. •Właściwości samonaprawiające: opracowywanie na- nocząsteczek reagujących z bodźcami środowiskowy- mi w celu naprawy uszkodzeń. Przykładem nanotechnologii w działaniu jest wykorzysta- nie nanocząsteczek dwutlenku krzemu w powłokach w celu zwiększenia odporności lakierów samochodowych na zary- sowania. Ta innowacja prowadzi do trwalszych, wizualnie atrakcyjnych wykończeń. Techniki elektroosadzania Elektrodepozycja obejmuje nakładanie powłoki polime- rowej przez pole elektryczne, zapewniając precyzję i jed- norodność powierzchni powłoki. Metoda ta jest wydajna w przypadku podłoży metalowych i przewodzących. •Jednolita powłoka: pola elektryczne zapewniają rów- nomierne rozłożenie warstwy polimeru na obiektach o złożonych kształtach. •Kontrolowana grubość: grubość można precyzyjnie kontrolować, optymalizując wykorzystanie materiału. •Oszczędność kosztów: zmniejsza ilość odpadów i poprawia przyczepność, co obniża koszty ponow- nej aplikacji. 43Plast Echo Styczeń-Luty 2025Technika ta jest szczególnie użyteczna w przemyśle mo- toryzacyjnym i lotniczym, w których precyzyjne powłoki odgrywają kluczową rolę. Dalsze badania nad elektroosa- dzaniem ujawniają jego potencjał w ograniczaniu wpływu na środowisko. Dzięki stosowaniu emulsji na bazie wody zamiast roztworów na bazie rozpuszczalników, proces mi- nimalizuje emisję lotnych związków organicznych. Inżynie- rowie opracowują polimeryzacje elektrochemiczne, aby tworzyć bardziej przyjazne dla środowiska powłoki, zacho- wując jednocześnie integralność wydajności. Poprzez do- stosowywanie zmiennych, takich jak gęstość prądu i skład elektrody, tworzone są niestandardowe powłoki, aby speł- niać określone kryteria inżynieryjne. Techniki fotopolimeryzacji Fotopolimeryzacja (proces, w którym energia świetlna przekształca ciekły monomer lub oligomer w stały polimer poprzez polimeryzację) to szybko rozwijająca się technika w przemyśle powłok polimerowych, wykorzystująca świa- tło do inicjowania reakcji polimeryzacji. Metoda ta ma kilka ważnych zalet. •Szybkie utwardzanie: polimeryzacja indukowa- na światłem przyspiesza utwardzanie, skracając czas przetwarzania. •Efektywność energetyczna: niższe zużycie energii w porównaniu do metod utwardzania termicznego. •Precyzyjna aplikacja: możliwość utwardzania określo- nych obszarów z wysoką precyzją dzięki kontrolowanej ekspozycji na światło. Fotopolimeryzacja jest szczególnie użyteczna w elektronice i optyce, gdzie precyzyjne, zlokalizowane powłoki mają klu- czowe znaczenie. W fotopolimeryzacji długość fali źródła światła dopasowuje się do fotoinicjatora, aby zoptymali- zować proces polimeryzacji i uzyskać pożądane właściwo- ści powłoki. INanoszenie powłok Nanoszenie to proces przetwórstwa chemiczno-fizycznego prowadzący do uzyskiwania powłoki z tworzywa polimero- wego na powierzchni przedmiotu, zazwyczaj wykonanego z materiału niepolimerowego. Najczęściej metodę nanosze- nia stosuje się do wytwarzania powłok z tworzyw na przed- miotach metalowych. Powłoki z tworzyw sztucznych, podobnie jak inne warstwy powierzchniowe, mogą spełniać 3 podstawowe zadania: ochrony przed korozją, nadania cech dekoracyjnych, po- prawy właściwości mechanicznych (głównie odporności na ścieranie lub zmniejszanie tarcia). Dzięki możliwości modyfikowania właściwości użytkowych oraz przetwórczych tworzyw sztucznych można otrzymy- wać powłoki o szerokim wachlarzu właściwości. Z tego względu znajdują one coraz szersze zastosowanie. Przy- kładem mogą być powłoki o dużej odporności termicznej i chemicznej, powłoki platerowane, powłoki teflonowe o małym współczynniku tarcia czy kompozytowe powło- ki naprawcze. Plast Echo44Tonacja rynkuDo powlekania powierzchni metalowych stosuje się or- ganiczne materiały powłokowe w postaci proszków, past, dyspersji oraz ciekłych kompozycji bezrozpuszczalniko- wych. Wybór odpowiedniego tworzywa i technologii po- krywania zależy od wielu czynników: od wymagań stawia- nych powłoce, możliwości aparaturowych i surowcowych wykonującego pokrycie. IMetody nanoszenia powłok W technologii wytwarzania powłok z tworzyw polimero- wych na podłożu metalowym wyróżnia się etapy: przygo- towania powierzchni przedmiotu, naniesienia powłoki oraz obróbki wykańczającej powłokę. Przygotowanie powierzchni przedmiotu polega na oczysz- czeniu jej z zanieczyszczeń oraz na nadaniu powierzchni odpowiedniej chropowatości. Najczęściej powierzchnia przygotowywana jest do nanoszenia powłoki poprzez: szczotkowanie, szlifowanie, opalanie, piaskowanie, a cza- sami wytrawianie w roztworach kwasów. Oczyszczoną po- wierzchnię odtłuszcza się np. za pomocą rozpuszczalni- ków organicznych. Obróbka wykańczająca gotowej powłoki polega głównie na usunięciu uszkodzeń w miejscu chwytania pokrywanego przedmiotu podczas nakładania powłoki. Powłoki z two- rzyw polimerowych wytwarza się na podłożu, wykorzystu- jąc następujące metody: elektrocieplne, natryskowe, pło- mieniowe, powlekające, zanurzeniowe oraz fluidyzacyjne. Nanoszenie elektrocieplne Nanoszenie elektrocieplne jest metodą, w której występują bezpośrednio po sobie 2 etapy: formowanie wstępne po- włoki w polu elektrycznym prądu stałego w różnych środo- wiskach i formowanie ostateczne powłoki w polu tempera- tury w powietrzu. Nanoszenie elektrocieplne dzieli się na: nanoszenie elektrostatyczne, fluidyzacyjno-elektrostatycz- ne oraz elektroforetyczne. Nanoszenie elektrostatyczne To proces nanoszenia polegający na przeniesieniu sprosz- kowanego termoplastycznego tworzywa w polu elektrosta- tycznym, ze specjalnej głowicy stanowiącej biegun ujemny, na powierzchnię wyrobu będącego biegunem dodatnim. Potem przedmiot wyjmuje się z pola elektrostatycznego i pod wpływem ciepła dostarczonego z zewnątrz następu- je stopienie naniesionych cząstek tworzywa. Końcowym etapem jest ochłodzenie wyrobu i doprowadzenie powłoki polimerowej do stanu stałego. Nanoszenie fluidyzacyjno-elektrostatyczne Ten rodzaj nanoszenia przeprowadza się przy pomocy flu- idyzatora elektrostatycznego, w którym za pomocą elek- trod umieszczonych w złożu fluidalnym następuje elektry- zowanie cząstek tworzywa. Cząstki te następnie unoszą się w strumieniu gazu i dzięki ładunkowi elektrycznemu są przyciągane przez zanurzony w złożu fluidalnym powlekany element. Nanoszenie elektroforetyczne Proces nanoszenia elektroforetycznego polega na osa- dzaniu się na powierzchni przedmiotu cząstek tworzywa wytrącających się z wodnego lub organicznego układu dyspersyjnego, bądź z roztworu koloidalnego, pod wpły- wem przyłożonego działania pola elektrycznego. W polu elektrycznym zachodzi ruch cząstek, które na powierzchni przedmiotu ulegają koagulacji. Osadzona wstępnie powło- ka jest porowata i wymaga dalszej obróbki. Przedmiot z na- łożoną w ten sposób wstępną powłoką jest nagrzewany do temperatury nieco wyższej od temperatury topnienia two- rzywa, dzięki czemu powłoka ulega wysuszeniu, po czym na skutek ochładzania zestala się, co powoduje ostateczne uformowanie powłoki z tworzywa. Nanoszenie elektroforetyczne stosuje się szczególnie do otrzymywania powłok PTFE o grubości do 30 mm z wodnego układu dyspersyjnego polimeru oraz do po- włok PVC o grubości do 200 mm z organicznego ukła- du dyspersyjnego. Nanoszenie natryskowe Ta metoda powlekania polega na rozpylaniu i przenoszeniu tworzywa termoplastycznego będącego w stanie ciekłym w strumieniu gazu (zazwyczaj powietrza), w temperaturze normalnej lub nieco podwyższonej, w wyniku czego nastę- puje łączenie tworzywa z nagrzaną powierzchnią przedmio- tu powlekanego. Nanoszenie zanurzeniowe Nanoszenie zanurzeniowe polega na wprowadzeniu ele- mentu powlekanego w tworzywo powłokowe, będące w stanie ciekłym lub plastycznym, następnie po upływie określonego czasu wyjęciu go i doprowadzeniu powsta- łej powłoki polimerowej do stanu stałego (utwardze- nie powłoki). Nanoszenie powlekające Nanoszenie powlekające jest odmianą nanoszenia, w któ- rej proces nakładania tworzywa jest ciągły, a tworzywo znajdujące się w stanie ciekłym jest nanoszone na wyroby wykonujące ruch liniowy lub kołowy. Ten rodzaj nanosze- nia polimeru wykorzystuje się do dużych lub bardzo dużych elementów. Wyróżnia się nanoszenie powlekające swo- bodne, w którym tworzywo jest dostarczane bezpośrednio na powierzchnię wytworu, a także nanoszenie powlekające wymuszone, w którym sposób nanoszenia jest ściśle okre- ślony i wymuszony różnymi elementami konstrukcyjnymi lub czynnikami technologicznymi. Konstrukcyjnym elemen- tem wymuszającym może być listwa zgarniająca lub układ 45Plast Echo Styczeń-Luty 20252 walców prostych nanoszących. Natomiast technologicz- nym czynnikiem wymuszającym mogą być kierunki obrotu tych walców (współbieżne lub przeciwbieżne), a także ich prędkość obrotowa. Nanoszenie płomieniowe Rozpylanie i przenoszenie sproszkowanego tworzywa ter- moplastycznego (rzadziej tworzywa będącego w stanie pla- stycznym) w strumieniu płomienia gorącego gazu i spalin z głowicy natryskującej na powierzchnię wyrobu to nano- szenie płomieniowe. Powierzchnia powlekanego wyrobu musi być nagrzana, aby tworzywo powłokowe uległo sto- pieniu. Powstanie powłoki jest efektem adhezji cząstek tworzywa z materiałem wyrobu oraz kohezji cząstek two- rzywa między sobą. W końcowej fazie procesu następuje ochłodzenie powleczonego elementu oraz ochłodzenie po- włoki polimerowej. Nanoszenie fluidyzacyjne Nanoszenie fluidyzacyjne to proces polegający na rozgrza- niu elementu do temperatury nieco powyżej temperatury topnienia tworzywa powłokowego, a następnie zanurzeniu go w złożu fluidalnym, w którym powstaje powłoka polime- rowa zestalająca się po wyjęciu przedmiotu z fluidyzatora. Istotą procesu nanoszenia fluidyzacyjnego jest wytworze- nie zawiesiny tworzywa w gazie (zawiesinie fluidalnej). Za- wiesina fluidalna powstaje, gdy prędkość unoszenia cząstek ciała stałego przez gaz jest równa prędkości ich opadania pod wpływem grawitacji. Cząstki ciała stałego w złożu flu- idalnym są w stałym ruchu, przemieszczając się stale po ca- łej objętości naczynia, co sprawia wrażenie, jakby warstwa ta zachowywała się jak wrząca ciecz. Wytworzenie powłoki metodą nanoszenia fluidyzacyjnego polega na podgrzaniu przedmiotu (np. w piecu komorowym), a następnie natychmiastowym zanurzeniu go w zawiesinie proszku tworzywa w gazie, nazywanej złożem fluidalnym. W złożu fluidalnym następuje przywieranie cząstek two- rzywa do gorącej powierzchni przedmiotu powlekanego i topienie się ich. Wygrzanie przedmiotu w komorze powo- duje ujednorodnienie stopionej warstwy tworzywa, przez co po ochłodzeniu powstaje trwała, jednolita powłoka. W metodzie nanoszenia fluidyzacyjnego proces powstawa- nia powłoki można podzielić na 3 etapy: •powstawanie powłoki jednowarstwowej z cząste- czek tworzywa topiącego się na powierzchni przed- miotu w wyniku bezpośredniego styku z nagrzanym podłożem •wzrost grubości powłoki w wyniku stopienia się ziaren, które stykają się z już roztopionym tworzywem •zahamowanie wzrostu grubości powłoki w wyniku utraty ciepła przez przedmiot i małej przewodności cieplnej tworzywa. Powstawanie zawiesiny proszku w gazie oraz właściwości złoża fluidalnego zależą od wymiarów ziaren, kształtu i gę- stości normalnej proszku, prędkości przepływu gazu oraz liczby i średnicy kanalików w porowatym dnie fluidyzato- ra. Niejednorodność proszku tworzywa może powodować wady złoża fluidalnego, m.in. takie jak pionowe lub poziome rozwarstwienie złoża, segregację faz oraz występowanie w złożu pęcherzy powietrza. Jakość powłoki wytwarzanej metodą fluidyzacyjną zależy od właściwości podłoża, jego cech geometrycznych, grubości przedmiotu, temperatu- ry i czasu jego podgrzewania, a także od czasu zanurzenia przedmiotu w zawiesinie proszku. Tworzywa powłokowe stosowane do nanoszenia fluidyzacyjnego muszą mieć wy- łącznie postać proszków, które charakteryzuje się najczę- ściej określając takie właściwości jak: gęstość nasypowa, wskaźnik szybkości płynięcia oraz wymiary ziarna. Przykłady stosowania powłok z tworzyw wykonanych me- todą nanoszenia to powlekanie nadwozi, podwozi i obręczy kół w przemyśle maszynowym, powlekanie okładzin osło- nowych stosowanych w budownictwie, powlekanie sza- fek szpitalnych, łóżek i wózków oraz wytwarzanie powłok na cysternach, zbiornikach i wieszakach galwanizerskich. Najczęściej nakłada się powłoki z tworzyw sproszkowanych metodą fluidyzacyjną i elektrostatyczną. Powłoki z two- rzyw polimerowych wykazują dobrą przyczepność, dobrze zabezpieczają podłoże metalowe przed korozją, mają dobre właściwości izolacyjne elektryczne i cieplne oraz właściwo- ści ślizgowe. Nanoszenie swobodne Istota nanoszenia swobodnego polega na bezpośrednim polewaniu ciekłym tworzywem przedmiotu o stosunkowo dużym polu powierzchni przeznaczonej do nanoszenia. Na ogół przedmiot umieszcza się na przenośniku taśmo- wym i przeprowadza przez płaski strumień spływającego swobodnie tworzywa prostopadle do powierzchni do na- noszenia, które w miarę przesuwania się przedmiotu po- krywa jego powierzchnię. Przedmiot może być nagrzany wstępnie, np. promiennikowo, a po naniesieniu tworzywa wprowadzany do tunelu grzejnego w celu zestalenia lub utwardzenia powłoki. Nanoszenie swobodne znalazło duże zastosowanie w nanoszeniu powłok poliestrowych na ele- menty mebli. W tym przypadku jeden strumień stanowi ży- wica poliestrowa modyfikowana, natomiast drugi – środki pomocnicze. Strumienie przepływają w obiegu zamkniętym w sposób ciągły w układach ze stale pracującymi pompami. Prędkość przedmiotu wynosi zazwyczaj 1–3 m/s. Maszyny służące do polewającego nanoszenia swobodnego noszą nazwę polewarek. IWymogi regulacyjne Wiele branż podlega wymogom regulacyjnym, które naka- zują stosowanie powłok spełniających określone standardy Plast Echo46Tonacja rynkuwydajności. Agencja Ochrony Środowiska (EPA) reguluje stosowanie powłok polimerowych w różnych gałęziach przemysłu, aby zapewnić, że nie mają one negatywnego wpływu na środowisko. Obejmuje to przepisy dotyczą- ce emisji lotnych związków organicznych (LZO) z powłok, które mogą przyczyniać się do zanieczyszczenia powie- trza. Agencja Żywności i Leków (FDA) reguluje stosowa- nie powłok polimerowych w przemyśle spożywczym, aby zapewnić ich bezpieczeństwo w stosowaniu z produktami spożywczymi. Obejmuje to przepisy dotyczące rodzajów powłok, które mogą być stosowane, testowania i procesu zatwierdzania nowych powłok. Administracja Bezpieczeń- stwa i Higieny Pracy (OSHA) reguluje stosowanie powłok polimerowych w miejscu pracy, aby zapewnić, że nie stano- wią one zagrożenia dla pracowników. Obejmuje to przepisy dotyczące obchodzenia się z powłokami i ich przechowy- wania oraz wymogi dotyczące środków ochrony osobistej (PPE) dla pracowników, którzy mają kontakt z powłokami. Departament Transportu (DOT) reguluje stosowanie po- włok polimerowych w zastosowaniach transportowych, ta- kich jak powłoki na mosty i autostrady. Obejmuje to prze- pisy dotyczące wydajności i trwałości powłok w trudnych warunkach środowiskowych, wymogi dotyczące testowa- nia i certyfikacji nowych powłok. IPodsumowanie Powłoki polimerowe zapewniają doskonałą odporność na korozję, zwiększoną trwałość i ochronę chemiczną. Po- prawiają również właściwości powierzchni, takie jak sma- rowanie, izolacja termiczna i walory estetyczne. Powłoki polimerowe są wszechstronne i można je dostosować do konkretnych zastosowań, oferując ekonomiczne rozwiąza- nia i wydłużoną żywotność sprzętu. Tworzywa stosowane na powłoki nie zawierają łatwopalnych i trujących rozpusz- czalników organicznych. Wydajność wykorzystania tworzy- wa w procesie powlekania sięga 95%, a w jednej operacji można uzyskać powłokę o grubości od 50 do 100 µm. Czas wykonania powłok z tworzyw jest krótki, co wpływa ko- rzystnie na bilans ekonomiczny ich wytwarzania. Metody i technologia powlekania ewoluowały wraz ze wzrastającymi wymaganiami producentów i naukowców zajmujących się materiałami. Wartość światowego rynku powłok polimerowych w 2021 r. wyniosła 8,9 mld dolarów. Przewiduje się, że do 2031 r. osiągnie on wartość 16,2 mld dolarów, rosnąc ze średnioroczną stopą wzrostu (CAGR) na poziomie 6,2% w latach 2022–2031. • Literatura https://www.plasticcoatings.co.uk/plastic-coatings-processes/bonded-lubricant-co- ating.php http://tworzywa.com.pl/Skorowidz-2/Polimery-fluorowe-1051.html http://www.ferrum.com.pl/pl/wewnetrzne_powloki_epoksydowe.html https://textechindustries.com/ blog/10-ways-polymer-coatings-improve-textile-performance/ https://www.adv-polymer.com/blog/polymer-coating https://www.italcoat.com/blog/polymer-coating/ https://www.alliedmarketresearch.com/polymer-coatings-market-A53580 https://www.vaia.com/en-us/explanations/engineering/chemical-engineering/ polymer-coatings/ https://news.unl.edu/article/ husker-scientist-developing-more-precise-method-to-create-polymer-coatings 47Plast Echo Styczeń-Luty 2025IŚwiatełko w tunelu na koniec roku W 3. kwartale 2024 r. osiągnięto najniższy poziom realnych obrotów: mniej niż 88% poziomu bazowego z 2021 r., co oznacza spadek wolu- menu o 12%. Po odbiciu w pierw- szych trzech kwartałach 2021 r., od 4. kwartału rozpoczął się ponowny spadek. Od 2. kwartału 2022 r. sytu- acja zaczęła się gwałtownie pogarszać. Na początku 2024 r. tempo spadków osłabło, ale poprawa nastąpiła dopie- ro w grudniu – pierwszy wzrost wzglę- dem roku poprzedniego. IEksport ogranicza spadki Branża przetwórstwa tworzyw sztucz- nych od dłuższego czasu boryka się ze spadającym popytem zarówno w kra- ju, jak i za granicą. Kluczowe sektory odbiorców – przemysł motoryzacyjny, maszynowy i budowlany – przeżywa- ją kryzys. Słaba koniunktura konsu- mencka, wysokie ceny energii oraz znaczne podwyżki płac wynikające z inflacji dodatkowo obniżają konku- rencyjność firm. Na koniec 2023 r. sytuacja wyglądała wyjątkowo pesy- mistycznie. W 2024 r. tempo spadków nieco osłabło, głównie dzięki rynkowi zagranicznemu, który od 2. kwartału 2024 r. zaczął odnotowywać wzrosty. Na rynku krajowym sytuacja wciąż jest niekorzystna, choć spadki są mniejsze. Źródło: Destatis Obroty w przetwórstwie tworzyw sztucznych w ujęciu realnym Wskaźnik wolumenu (2021=100) skorygowany kalendarzowo i sezonowo Zmiana r/r IV kw. 2023 I kw. 2024 II kw. 2024 III kw. 2024 IV kw. 2024 -8%3%2%1%0-1%-2%-3%-4%-5%-6%-7% Rynek krajowyRynek zagranicznyŁącznie Źródło: Destatis Obroty w przetwórstwie tworzyw sztucznych Wskaźnik wolumenu (2021=100) skorygowany kalendarzowo i sezonowo Zmiana r/r KwartałyMiesiące 202120222023202420232024 ZmianaWolumen obrotu (2021=100) 104 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 24% 20% 16% 12% 8% 4% 0 -4% -8% -12% -16% -20% 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 XIIIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXI XIIVIIVIIIIXXXI Pierwsze podsumowanie roku 2024 w Niemczech Rynek i dane Po opublikowaniu grudniowych danych dotyczących indeksów produkcji i obrotów możemy spo- rządzić wstępne podsumowanie roku 2024. Rok ten zapisze się w historii jako jeden z najgorszych, choć pod koniec sytuacja nieco się poprawiła. Być może osiągnęliśmy już najniższy punkt cyklu koniunkturalnego, ale na znaczącą poprawę wciąż nie ma co liczyć Winfried Pfenning Freelancer, Plastverarbeiter Plast Echo48Tonacja rynkuŹródło: Destatis Obroty w przetwórstwie tworzyw sztucznych w ujęciu realnym Wskaźnik wolumenu (2021=100) Zmiana r/r 2005200720092011201320152017201920212023 105 100 95 90 85 80 75 15% 10% 5% 0 -5% -10% -15% Zmiana Wolumen obrotu Źródło: Destatis Produkcja w przetwórstwie tworzyw sztucznych Wskaźnik wolumenu (2021=100) skorygowany kalendarzowo i sezonowo Zmiana r/r IV kw. 2023 I kw. 2024 II kw. 2024 III kw. 2024 IV kw. 2024 -8%3%2%1%0-1%-2%-3%-4%-5%-6%-7% Rynek krajowyRynek zagranicznyŁącznie Źródło: Destatis Produkcja w przetwórstwie tworzyw sztucznych Wskaźnik wolumenu (2021=100) skorygowany kalendarzowo i sezonowo Zmiana r/r 202120222023202420232024 ZmianaWskaźnik produkcji (2021=100) 104 102 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 24% 20% 16% 12% 8% 4% 0 -4% -8% -12% -16% -20% 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 XIIIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXI XIIVIIVIIIIXXXI IOcena sytuacji na podstawie obrotów Aby lepiej zrozumieć obecną sytuację branży przetwórstwa tworzyw sztucz- nych, warto przeanalizować długo- terminowy rozwój realnych obrotów. Realne obroty branży tworzyw sztucz- nych osiągnęły szczyt w 2018r. (102 pkt względem 2021), po czym stop- niowo malały. Lockdown w 2020r. za- burzył trend, a w 2021 r. nastąpił chwi- lowy powrót do poziomu z 2019r. Od tego momentu spadki przyspieszyły, a w 2024 r. obroty spadły poniżej po- ziomu z 2011 r., cofając branżę o 13 lat. Zmniejszyła się też liczba firm. ISpadek produkcji wyhamowuje Produkcja, będąca wczesnym wskaźni- kiem przyszłych obrotów, w ostatnich 5 kwartałach nadal spadała, ale tempo spadków zaczęło się stabilizować. Nie oznacza to jednak jeszcze pozytyw- nej tendencji. W 4. kwartale 2024r. produkcja była o ponad 2% niższa niż w 4.kwartale 2023 r., który już wcześniej zanotował spadek o ponad 7% względem analogicznego okresu 2022r. Taki rozwój sytuacji nie daje podstaw do optymizmu na początku 2025 r., zwłaszcza w obliczu słabną- cego popytu w kluczowych sekto- rach odbiorców. IWciąż brak oznak ożywienia W listopadzie i grudniu 2024 r. pro- dukcja nieco odbiła od najniższego poziomu, który osiągnęła w paździer- niku. Listopad przyniósł kolejny spa- dek w ujęciu rocznym, ale produkcja wciąż była wyższa niż w październiku, który zwykle jest silnym miesiącem po przerwie wakacyjnej. W grudniu poziom produkcji znów się nieznacz- nie obniżył względem listopada, jed- nak skala spadku w porównaniu do roku poprzedniego była mniejsza niż w listopadzie. Nie można jednak mó- wić o jakimkolwiek wyraźnym odbiciu. Prognozy na przyszłość pozostają nie- korzystne. • 49Plast Echo Styczeń-Luty 2025Next >