Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 9
Vesmír č. 9
Toto číslo vychází
1. 9. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Zářijové číslo Vesmíru
reklama

Podivuhodná historie igelitu

Publikováno: Vesmír 92, 40, 2013/1
Obor: Chemie

Slovo igelit bylo původně obchodní značkou měkčeného polyvinylchloridu, který vyráběl německý koncern IG Farben. U nás se však význam tohoto slova zásadně změnil, v obecném jazyce nyní znamená zcela jinou hmotu, nízkohustotní polyetylén, LDPE, a vlastně jakýkoli polymerní materiál. Kupodivu slovo igelit také inspirovalo textaře populárních písní, a samotný materiál dokonce i módní návrháře. Je zajímavé sledovat, jak se význam slova igelit v nedávné historii u nás proměňoval.

Války a chemie

Učitelé by měli propojovat různé předměty a ukazovat tak žákům a studentům souvislosti mezi různými obory lidské činnosti, techniky i historie. Právě chemie polymerních materiálů a jmenovitě historie igelitu nabízí jedinečnou příležitost. K tomu se musíme vrátit až do roku 1870. Tehdy Francie nešťastně prohrála válku s Pruskem, musela Německu postoupit Alsasko a Lotrinsko a zaplatit válečné odškodné 5 miliard franků. To Německu umožnilo vybudovat moderní průmysl, zejména chemický, a díky tomu se v Německu vynořila řada špičkových chemiků, jak teoretických profesorů, tak praktických technologů. Organičtí chemici dodnes využívají informační systém Beilstein, který byl založen v roce 1881 a je stále nejlepší na světě. Po první světové válce se karta obrátila, ale Německo si svůj chemický průmysl i výzkumný potenciál zachovalo. Když se pak Německo vzpamatovalo z poválečné megainflace, bylo 2. prosince 1925 ve Frankfurtu nad Mohanem založeno Zájmové sdružení výrobců barev Interessen-Gemeinschaft Farben Industrie, zkráceně IG Farben. To zahrnovalo firmy Hoechst, Bayer, BASF (Badische Anilin und Soda Fabrik), Agfa (Aktiengesellschaft für Anilinfabrikation in Berlin) a další. IG Farben byl ve své době vůbec největší chemický koncern na světě. Postupně se stal také největším výrobcem polyvinylchloridu. Tomu ovšem předcházely dva důležité vynálezy.

Polyvinylchlorid

Polyvinylchlorid, PVC, určitě není populární mezi ekology, ale má nezastupitelné místo ve skupině tzv. komoditních plastů. Stále se vyrábí ve velkém množství, u nás ve Spolaně Neratovice. Když je správně stabilizován, má ze všech plastů vůbec největší odolnost vůči povětrnostním vlivům. Přitom je poměrně levný. Má rozsáhlé uplatnění ve stavebnictví. Vyrábějí se z něj okapové žlaby a svody (které nikdo nekrade), odpadní potrubí a samozřejmě odolná okna.

Polyvinylchlorid byl objeven naněkolikrát. Už v 19. století si někteří chemici povšimli, že vinylchlorid, toxický hořlavý plyn, se vlivem slunečního světla po nějaké době změní na bílou tuhou látku. Tuto reakci popsali, ale určitě je nenapadlo, že bělavá sraženina, která jim znehodnotila laboratorní baňku, bude jednou sloužit na výrobu okenních rámů. Asi baňku znechuceně odhodili do odpadu.

Průmyslové využití PVC umožnily teprve dva důležité vynálezy. Právě před sto lety, v roce 1912, německý chemik Fritz Klatte u firmy Griesheim Elektron ve Frankfurtu n. M. vypracoval postup syntézy PVC vhodný pro průmyslovou výrobu. Výsledný materiál byl však příliš tvrdý, křehký a obtížně zpracovatelný. Proto firma uvolnila patentovou ochranu a vynález byl volně přístupný. V roce 1926 pak americký chemik Waldo Semon u firmy Goodrich vynalezl plastifikaci (měkčení) polyvinylchloridu pomocí netěkavých nízkomolekulárních změkčovadel, jmenovitě ftalátů. To umožnilo použít PVC na výrobu profilů, potrubí a také ohebných fólií.

Amerického postupu se v Německu chopila firma IG Farben a v roce 1935 zahájila rozsáhlou výrobu PVC včetně měkčeného typu, který dostal jméno igelit. První dvě písmena samozřejmě obsahují zkratku firmy a druhá část slova je inspirována už dříve zavedenými plasty, jako byl galalit nebo bakelit (řecké slovo lithos znamená kámen). Měkčený polyvinylchlorid nalezl řadu uplatnění: jako náhrada kůže (pro koženky na autobusová sedadla) a také pro vojenské účely, např. na plynové masky. Polyvinylchloridu se v koncernu IG Farben vyrábělo takové množství, že se mu ve třicátých letech říkalo „německý plast“. Koncem třicátých let moravská Fatra Napajedla, tehdy součást Baťových závodů, převzala německou technologii výroby měkčených fólií PVC, igelitu, a vyráběla jej po celou válku. Po druhé světové válce se název tohoto materiálu změnil na Fatrofan, ale slovo igelit se stále mezi lidmi běžně používalo pro měkké PVC fólie. Z tohoto materiálu se vyráběly izolační fólie, pláště do deště, tehdy populární „igeliťáky“ a nafukovací hračky. V letech 1971–1972 výtvarnice Libuše Niklová navrhla sérii nafukovacích zvířátek pro děti, která mají nadčasovou hodnotu a některá se stále vyrábějí. Fólie z měkčeného PVC se mezitím opět přejmenovala, teď se jí říká Fatran. Také se nyní používají nové typy změkčovadel, zdravotně i ekologicky příznivých.

Koncern IG Farben se za druhé světové války velmi zdiskreditoval. Od roku 1941 dodával do nacistických koncentračních táborů smrtící plyn Cyklon B, který byl původně deklarován jako insekticid. Až do roku 1945 koncern zaměstnával 83 000 pracovníků, převážně vězňů z koncentračního tábora, který byl zřízen v bezprostřední blízkosti výrobního závodu. Po obsazení Německa spojeneckými armádami byla společnost IG Farben rozdělena do několika závodů v západní i východní okupační zóně. Na Západě například do závodu BASF Ludwigshafen, v bývalé NDR do několika podniků v okolí města Merseburg, například VEB Schopau. V letech 1947–1948 bylo několik ředitelů společnosti odsouzeno a v roce 1952 bylo sdružení IG Farben oficiálně zcela likvidováno. S tím zmizelo také označení igelit, které v sobě obsahovalo neblahou historii koncernu. Překvapivě však přežilo v poválečném Československu, i když nyní v lidové mluvě vyjadřuje zcela jiný polymerní materiál.

V šedesátých letech totiž v tehdejším Československu k polyvinylchloridu přibyl další komoditní plast, nízkohustotní polyetylén, LDPE (low-density polyethylene). Jeho syntéza byla vyvinuta už ve třicátých letech ve Velké Británii. Nový materiál vzápětí nalezl důležité aplikace pro izolaci kabelů a uvádí se, že právě polyetylén umožnil konstrukci radaru (má výhodnou hodnotu permitivity v širokém frekvenčním rozmezí). V roce 1966 Slovnaft Bratislava zavedl výrobu tohoto polymeru pod názvem Bralen. Už předtím ale měla Fatra Napajedla zkušenosti se zpracováním LDPE z dovozu. Vyráběla z něj obalové fólie vyfukovací technologií. Oproti měkčenému PVC jsou lehčí, levnější a mnohem příznivější ekologicky. Když se pak z polyetylénových fólií začaly vyrábět levné pláštěnky, uživatelé jim i nadále říkali „igeliťáky“ a materiálu „igelit“.

V letech 1975–1976 zahájila tehdejší firma Chemopetrol v Litvínově (nyní Unipetrol) výrobu novějšího typu polymeru, vysokohustotního polyetylénu, HDPE (high-density polyethylene). Také ten se zpracovává na tenké fólie. Jejich výrobní technologie je velmi citlivá na kvalitu materiálu a zpracovatelské podmínky. Fólie HDPE dostaly od počátku označení mikroten, které se stále užívá. Vysokohustotní polyetylén má proti nízkohustotnímu typu opravdu poněkud vyšší hustotu, ale oba typy plavou na vodě, oba mají hustotu nižší než 1000 kg/m3.

Kupující v nákupních centrech se tedy dnes setkávají se dvěma typy polyetylénu. Pozorný zákazník si jejich zkratku může přečíst na spodní straně tašky. Velké tašky se dvěma uchy, které se u pokladny musí zaplatit, jsou vyrobeny z nízkohustotního polyetylénu, LDPE. Je ohebný a vcelku příjemný na omak. Právě tomuto polyetylénu se běžně říká igelit. Malé tašky na balení pečiva, případně i levné potištěné pytlíky, jsou z vysokohustotního polyetylénu, HDPE, mikrotenu. Oproti nízkohustotnímu má tento polyetylén vyšší pevnost, takže fólie může být tenčí. Má tloušťku zhruba 30 mikrometrů. Protože má vyšší krystalinitu, je tužší a při mačkání šustí. Možná někoho překvapí, že z obou těchto fóliových materiálů se vyrábějí také trubky na rozvody pitné vody. Jejich použití zajišťuje odběratelům kvalitní vodu, která už není rezavá. Vzdělaní instalatéři vědí, že materiály LDPE a HDPE jsou vzájemně nesnášenlivé a nedají se běžnými postupy spolehlivě svařit.

Z chemického hlediska jsou oba polyetylény vlastně vysokými členy homologické řady alifatických uhlovodíků, alkanů. Studenti se učí zpaměti názvy jejich členů, u nichž postupně narůstá počet uhlíků v řetězci: metan, etan, propan, butan jsou plyny, pentan až hexadekan jsou kapaliny, dalšími členy v řadě jsou postupně tuky a vosky. Když počet uhlíků překročí desítky tisíc, jedná se už o řetězec polyetylénu. V případě nízkohustotního polymeru je molekulární řetězec mnohokrát rozvětvený, u vysokohustotního je přímý, lineární. Právě tak jako jednoduché uhlovodíky i oba typy polyetylénu jsou hořlavé, hořením vznikne oxid uhličitý a voda, nic jiného (malý podíl nezbytných stabilizátorů snad můžeme zanedbat). Oba typy polyetylénu jsou proto jediným příkladem plastu, který můžeme bez obav spálit na ohníčku. To však neplatí pro žádný jiný plast, a už vůbec ne pro polyvinylchlorid!

Jestliže se tedy dnes říká nízkohustotnímu polyetylénu igelit, je to z odborného hlediska nesprávné a zavádějící, ale už se s tím asi nedá nic dělat. Prodavačka v obchodě by se divila, kdyby po ní zákazník požadoval tašku z nízkohustotního, popřípadě vysokohustotního polyetylénu.

Igelitová kultura

Koncem padesátých let, když ještě slovo igelit znamenalo měkčený polyvinylchlorid, napsal autor tohoto článku písňový text, který byl později opravdu zhudebněn (rámeček na protější straně). O mnoho let později igelit, tentokrát jako fólie z nízkohustotního polyetylénu, inspiroval několik autorů populárních písniček. Jan Nedvěd dokonce jednu svoji píseň přímo nazval Igelit. Jiří Schellinger napsal slavný text: „Zapomněla, vážení, na jahody mražený, na jahody mražený, v igelitu balený…“ Ivan Mládek s Ondřejem Suchým zase vytvořili písničku o vrabcích, kteří „zobali igelitové obaly“. Text je tedy vůči igelitu kritický. Z vysokohustotního polyetylénu si však nyní někteří ptáci budují svá hnízda. Ekology to asi nepotěší, ale sami ptáci přišli na to, že tento měkký, izolační a nenasákavý materiál je pro jejich účely stejně hodnotný a možná ještě lepší než tráva.

Inspirace igelitem pokračovala i v osmdesátých letech 20. století a původně technický termín se vyskytl v názvu hudebních skupin. Martin Pazdera založil v roce 1983 punkovou skupinu Igelit, která však neměla dlouhého trvání. Používat plasty do názvu hudebních skupin asi nebylo v určitých letech žádoucí, jak názorně ukázala i skupina The Plastic People of the Universe. Společenský a kulturní aspekt igelitu samotní plastikářští technologové posoudit nemohou, zde je volné pole pro psychology a možná i sociology.

Poděkování: Děkuji Daně Horké z Ústavu makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i., za trpělivý a pečlivý přepis tohoto článku. Za spolupráci děkuji Dr. Petru Podlešákovi a Ing. Haně Krahulové z firmy Fatra, a. s.

Literatura

M. Raab, J. Kotek: Vesmír 88, 186, 2009/3.

M. Raab: Materiály a člověk. Encyklopedický dům, Praha 1999.

IG FARBEN

1925 – založení společnosti

1930 – největší výrobce plastů v Německu

1935 – Igelit (fólie z měkčeného PVC)

1941 – smrtící Cyklon B („insekticid“)

1944 – 83 000 pracovníků (převážně vězňů)

1947–1948 – 13 ředitelů odsouzeno

1952 – oficiální likvidace firmy

Rozdělení:

Západ (BASF Ludwigshafen aj.)

Východ (VEB Schopau aj.)

Igelit jako měkčený polyvinylchlorid

BLUES O PVC

Kampak jsem tě položil, můj igeliťáku?

Nechal jsem tě v tramvaji a nebo ve vlaku?

Kdepak jsem tě zanechal a kde tě hledat mám?

Já bez tebe si hrozně osamělý připadám.

Z Grónska níže tlaková se přesunuje k nám,

já chodím v dešti bez pláště a bez děvčete sám.

Od kapek se dělají kolečka na řece

a já jsem smuten, zradilo mě i to PVC.

Mirek Raab

Igelit jako vysokohustotní polyetylén

Zobali vrabci zobali

Zobali vrabci zobali,

igelitové obaly,

nechali je tam rolníci,

měli v nich sváču vonící.

Zobali vrabci zobali,

igelitové obaly,

ubozí ptáci kynuli,

někteří málem zhynuli…

Ivan Mládek a Ondřej Suchý

Soubory

článek ve formátu pdf: 201301_040-045.pdf (394 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky