Βακελίτης

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Η χημική δομή του βακελίτη.

Βακελίτης (αγγλ. Bakelite), χημικά ονομαζόμενος και ως «πολυοξυ-βενζυλο-μεθυλενο-γλυκολ-ανυδρίτης» (polyoxybenzylmethylenglycolanhydride), είναι το πρώτο πλαστικό προϊόν που δημιουργήθηκε από συνθετικά υλικά στις αρχές του 20ου αιώνα.

Αποτελεί θερμοσκληρυνόμενο πολυμερές ενός φαινοπλάστη, της ρητίνης φαινόλης-φορμαλδεΰδης, που χημικά προκύπτει μετά από αντίδραση της φαινόλης με τη φορμαλδεΰδη κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πολύ υψηλή πίεση.

Ποικιλία κοσμημάτων φτιαγμένα όλα από βακελίτη (1924).

Ιστορικό[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο βακελίτης αναπτύχθηκε από το διακεκριμένο Αμερικανό, Βελγικής καταγωγής, χημικό και εφευρέτη, Λέο Μπέικελαντ, στην Νέα Υόρκη το 1907.[1]

Τον Ιούλιο 1907 κατέθεσε πρόταση για ευρεσιτεχνία με τίτλο "Μέθοδος παρασκευής αδιάλυτων προϊόντων φαινόλης και φορμαλδεΰδης". Του χορηγήθηκε η πατέντα στις 7 Δεκεμβρίου 1909. [2] Στην ετήσια σύσκεψη της American Chemical Society, στις 5 Φεβρουαρίου 1909, ο ίδιος ο Μπέικελαντ ανακοίνωσε στην επιστημονική κοινότητα την εφεύρεση αυτή.

Έχοντας πακτωλό χρημάτων (από προηγούμενες πατέντες του), άρχισε μόνος του την ημι-εμπορική παραγωγή του καινοτομικού υλικού στο εργαστήριό του, στην κατοικία του, μέσω ενός πιλότου (pilot plant) που ανέπτυξε, αρχικά πουλώντας το υλικό για ηλεκτρικούς μονωτήρες. Μέχρι το 1910, παρήγαγε αρκετό υλικό για να δικαιολογήσει την επέκταση. Δημιούργησε –στη συνέχεια- την εταιρεία General Bakelite για την κατασκευή και εμπορία του νέου βιομηχανικού υλικού. Μέσω των γνωστών του, δημιούργησε υπερπόντιες επαφές για την παραγωγή του υλικού σε άλλες χώρες και κυρίως στην Ευρώπη.[3]

Η πρωταρχική συσκευή, με την ονομασία Bakelizer, στο μουσείο - εργαστήριο του δρ. Λέο Μπέικελαντ.

Η σημαντική, για εκείνη την εποχή, χημική εφεύρεση του βακελίτη, φέρει το όνομα του Μπέικελαντ αφού καθιερώθηκε έτσι στην παγκόσμια αγορά τότε.[4][5]

Διάδοση και εμπορική αποδοχή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Είναι ένα απλό και φθηνό πολυμερές, το οποίο παράγονταν τότε από δύο πάμφθηνες πρώτες ύλες και με χαμηλό κόστος σε ενέργεια. Επίσης είναι σκληρό, άκαυστο και πάρα πολύ ευέλικτο για ποικίλες χρήσεις.[6][7] Η εφεύρεση αυτή οδήγησε στη ραγδαία εξέλιξη και ανάπτυξη της βιομηχανίας των πλαστικών σε όλο τον κόσμο.[8]

Το νέο υλικό επειδή είχε εξαιρετικές, για την εποχή εκείνη, θερμικές, ηλεκτρικές και μονωτικές ιδιότητες, κυριάρχησε στην παγκόσμια αγορά (με το εμπορικό όνομα Bakelite) για την παραγωγή των ακόλουθων προϊόντων:

  • ηλεκτρικών συσκευών
  • μονωτικών υλικών
  • ραδιοφώνων
  • τηλεφωνικών συσκευών
  • χρηστικών αντικειμένων (λ.χ. κουζινικά σκεύη)
  • κοσμημάτων
  • παιδικών παιχνιδιών.
Τηλέφωνο του 1931, φτιαγμένο εξ' ολοκλήρου από βακελίτη (της εταιρείας Ericsson)

Λόγω των εξαιρετικών μονωτικών ιδιοτήτων του, αντικατέστησε επίσης τα κελύφη και το σκληρό καουτσούκ σε μέρη για τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και σε οικιακές συσκευές. Τη δεκαετία του 1920 και 1930, χρησιμοποιήθηκε ευρέως, επίσης σε κουμπιά, πίνακες, πίνακες κυκλωμάτων, επίσης στα ηλεκτρικά συστήματα αυτοκινήτων.[9]

Μετά τη βιομηχανική ανάπτυξη των πλαστικών (πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο κ.ά.), μετά το 1945, η παραγωγή του μειώθηκε σημαντικά.

Η εφεύρεση του βακελίτη επίσημα αναγνωρίστηκε ως ορόσημο στη σύγχρονη ιστορία των συνθετικών πολυμερών, τον Νοέμβριο 1993, από την American Chemical Society[10][11]

Ονοματολογία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι βακελίτες ονομάζονται στο εμπόριο, προϊόντα HPL (ως συντομογραφία του High Pressure Laminate) δηλ. πλαστικά υλικά επένδυσης επιφανειών, και επίσης πιο συχνά αναφερόμενα και ως φορμάικες στην επιπλοποιία ή στους κλάδους της διακόσμησης.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πρόκειται για ένα διακοσμητικό προϊόν. Αποτελείται από πολλά στρώματα (συνήθως δύο ως πέντε) τα οποία επικολλούνται με φαινολική ρητίνη σε ένα φύλλο. Το πρώτο στρώμα χαρτιού είναι το διακοσμητικό και κάτω από αυτό υπάρχουν, τα υπόλοιπα στρώματα χαρτιού κραφτ τα οποία αποτελούν τον πυρήνα του βακελίτη.

Αφού διαποτιστούν τα χαρτιά με τη ρητίνη, το προϊόν πολυμερίζεται, δηλ. περνάει σε μια θερμή πρέσα προκειμένου να συμπιεστεί και στη συνέχεια θερμαίνεται σε θερμοκρασία έως και 140°C, και με πίεση τουλάχιστον 80-130 ατμόσφαιρες.

Ιδιότητες και χρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο βακελίτης έχει σημαντικές μηχανικές αντοχές. Η αντοχή της επιφάνειας του ενισχύεται με τη χρήση ειδικών κυτταρινικών επικαλύψεων στην παραγωγή του, που το ενισχύουν και το καθιστούν ιδανικό για εφαρμογές ιδιαίτερης χρήσης και καταπόνησης.[12]

Ως πολυμερικό υλικό, ο βακελίτης είναι πολύ ανθεκτικός στις καταπονήσεις, στις καιρικές συνθήκες και την ηλιακή ακτινοβολία και στις υγρασίες[13] Ωστόσο, δεν είναι καθόλου μα καθόλου ελαστικό υλικό και όταν θερμανθεί αναδύει μία δυσάρεστη οσμή, σαν "ψάρι".[14]

Μια από τις πιο γνωστές εφαρμογές του –σήμερα- είναι σε πάγκους κουζίνας αλλά χρησιμοποιείται και σε πορτάκια κουζίνας, επενδύσεις διαχωριστικών, τοίχων, ψυγείων, ασανσέρ αλλά και σε πάρα πολλές διακοσμήσεις.

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. «Bakelite First Synthetic Plastic - National Historic Chemical Landmark». American Chemical Society. 24 Οκτωβρίου 2013. Ανακτήθηκε στις 23 Ιουλίου 2021. 
  2. https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/003011121/publication/US942699A?q=pn%3DUS942699 U.S. patent 942,699
  3. «Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 07 Δεκεμβρίου». Χημεία. Ανακτήθηκε στις 23 Ιουλίου 2021. 
  4. «Leo Baekeland». Encyclopedia Britannica. 19 Φεβρουαρίου 2021. Ανακτήθηκε στις 23 Ιουλίου 2021. 
  5. https://www.thefamouspeople.com/profiles/leo-baekeland-6917.php
  6. van Wijk, A.J.M.· van Wijk, I. (2015). 3D Printing with Biomaterials: Towards a Sustainable and Circular Economy. IOS Press. σελ. 39. ISBN 978-1614994862. 
  7. Landmarks of the Plastics Industry. England: Imperial Chemical Industries Ltd., Plastics Division. 1962. σελίδες 13–25. 
  8. Bowden, Mary Ellen (1997). «Leo Baekeland». Chemical achievers : the human face of the chemical sciencesFree registration required. Philadelphia, PA: Chemical Heritage Foundation. ISBN 9780941901123. 
  9. «Βακελίτης - χημική ένωση». Βακελίτης | χημική ένωση. 8 Αυγούστου 2020. Ανακτήθηκε στις 23 Ιουλίου 2021. 
  10. American Chemical Society National Historic Chemical Landmarks. «Bakelite: The World's First Synthetic Plastic». Ανακτήθηκε στις 23 Φεβρουαρίου 2015. 
  11. Amato, Ivan (29 Μαρτίου 1999). «Time 100: Leo Baekeland». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 7 Απριλίου 2000. Ανακτήθηκε στις 8 Νοεμβρίου 2007. 
  12. http://users.teilar.gr/~mantanis/HPL.pdf High pressure laminate (Ο γνωστός μας βακελίτης), του W. Schimtz
  13. Plastics. Great Britain: Ministry of Supply. 1952. 
  14. Malanowski, Gregory (2011). The Race for Wireless. Bloomington, IN: Author House. σελ. 79. ISBN 9781463437503.