Megnövelt teherbírású polipropilén és környezetbarát alapanyagú bálakötöző zsinegek kifejlesztése

SAJTÓKÖZLEMÉNY (PROJEKTKEZDÉS)

Pályázat összefoglalója

A gabonafélék betakarításakor a szalmát megfelelő gépesítéssel hengeres vagy téglatest alakú bálákba tömörítik és tárolják. Hogy a kész bála megtartsa az alakját, különböző kötözőanyagokat használnak, leggyakrabban különleges eljárással gyártott, nagymértékben orientált polipropilén (PP) zsineget, hálót alkalmaznak. Általánosan jellemző, hogy gépesített kötözéskor a viszonylag merev zsinegek a csomózás során gyakran elszakadnak, így a bálázás ideje jelentősen növekszik. Másrészt pedig a kész bálák tárolása során fellépő időjárási körülmények (csapadék, napfény, hőmérséklet) is okozhatják a bálakötöző zsinegek csomókötéseinek elszakadását, ami pedig a későbbi begyűjtést nehezíti. A bálakötöző zsinegek tulajdonságainak fejlesztésével a bálázás, valamint a bálák begyűjtése stabilabbá és egyszerűbbé, rövidebb idő alatt elvégezhetővé és biztonságosabbá válnak, így a bála képzés és kezelés hatásfokának növekedése várható. Manapság számos gyártó folyamatosan fejleszti bálázó gépeit, hogy a széles körű vásárlói igényeket a lehető legjobban kielégítse. A vevőkörnek ma már többre van szükségük, mint egy robosztus munkagépre. Igény fogalmazódik meg bennük a minőségi műszaki megoldások sokaságára, amelyekkel a mindennapi munka számottevően megkönnyíthető és meggyorsítható. Hogy a kényelmes fülkéből történő irányításra egy csúcsteljesítményű bálázó megfelelően tömör, biztosan rögzített báláival válaszoljon. E projekt erre a fontos piaci igényre, problémára szeretne megoldást kidolgozni, ami a jelenlegi gépgyártók és farmerek részéről jelentkezik. A megnövekedett szállítási költségek miatt a bálák szállíthatósága miatt az az igény merült fel, hogy adott térfogatban minél több takarmányt, szalmát tudjanak szállítani, ez a gépgyártók oldaláról egyre nagyobb nyomáson dolgozó bálázót jelent. Az eddigi szemlélet szerint egyre vastagabb zsinórokat alkalmaztak, ami napjainkra már elérte a határait, a 100 m/kg alatt a termék már túl vastag és kezelhetetlen mind a termelés, mind a felhasználás oldaláról. Észszerű és egyetlen járhatónak tűnő megoldás a nagyobb szakító-, és csomószilárdsággal rendelkező zsineg előállítása lehetőleg a legkönnyebb (m/kg) formában. Ez az irányvonal a mostanában jelentkező műanyaghulladékkal szemben támasztott társadalmi elvárásnak is megfelel, mert a felhasznált műanyag tömege csökken a nagyobb bálázott mennyiség mellett. A tervezett kutatási projekt során a TAMA a BME-PT-vel konzorciumban elvégezné a bálakötöző zsinegek fejlesztését, amelynek két fő kutatási irányvonalat jelöltünk ki. Az egyik, a meglévő PP bálakötöző zsinór anyagának és gyártási technológiájának fejlesztése a nagyobb szakítószilárdság, nagyobb rugalmasság (nagyobb nyúlás), kisebb tömeg és a hő hatására kisebb visszaalakulási (relaxációs) hajlam elérése érdekében és ennek eredményeképpen a követelményeknek jobban megfelelő zsinór fejlesztése. Ebben az esetben várhatóan a bálakötöző zsinórok és az azzal létrehozott csomókötés nagyobb erőértéknél szakad el, növelve így a bálázási folyamat hatékonyságát és csökkenti az ahhoz szükséges időt. A másik fő irányvonal pedig az, hogy az eredetileg PP-ből készített zsinór mellé egy környezetbarát, megújuló erőforrásból előállítható, egyben biológiai úton lebontható polimerből (ún. biopolimerből) is kidolgozzuk az előállítási technológiát. Ebben az esetben még nagyobb környezettudatosság érhető el, hiszen a PP bálakötöző zsinegek biopolimerre történő lecserélésével már nem kerül közvetlenül a termőföldekre hagyományos, kőolaj alapú, biológiailag nem lebontható műanyag. Mindkét fejlesztési irány esetén a célunk kész, a gyakorlatban alkalmazható bálakötöző zsinór kifejlesztése. A versenytársak fejlesztése az egyirányú, vastagabb termékek irányába mutat, ami arra enged következtetni, hogy még nagyobb mennyiségű polimerrel kívánják megoldani a problémát. Ezért hisszük, hogy a téma eredményes kidolgozása jelentős versenyelőnyt biztosítana a vállalatnak.

Pályázat eredményei

Pályázat támogatásával megjelent közlemények

1. 
   Petrovics N., Kirchkeszner Cs., Patkó A., Tábi T., Magyar N., Kovácsné Székely I., Szabó B. S., Nyiri Z., Eke Zs.: Effect of crystallinity on the migration of plastic additives from polylactic acid-based food contact plastics. Food Packaging and Shelf Life, 36, 101054/1-101054/ (2023) 10.1016/j.fpsl.2023.101054 IF=8.749 D1
2. 
   Varga L. J., Görbe Á., Bárány T.: Amorf poli-alfa-olefinnel adalékolt polipropilén mátrixú nyújtott nanokompozitok fejlesztése. Polimerek, 9, 27-32 (2023)
3. 
   Tábi T.: Háromfázisú bioműanyag keverékek vizsgálata. in 'XXXI. Nemzetközi Gépészeti Konferencia Temesvár, Románia. 2023.04.27-2023.04.30.,460-465 (2023)
4. 
   Csézi G., Tábi T.: Hőkezelési hőmérséklet hatása a nyújtott politejsav tulajdonságaira. in 'XXXI. Nemzetközi Gépészeti Konferencia Temesvár, Románia. 2023.04.27-2023.04.30.,75-80 (2023)
5. 
   Tábi T., Ageyeva T., Kovács J. G.: The influence of nucleating agents, plasticizers, and molding conditions on the properties of injection molded PLA products. Materials Today Communications, 32, 103936/1-103936/8 (2022) 10.1016/j.mtcomm.2022.103936 IF=3.662 Q3
6. 
   Ageyeva T., Kovács J. G., Tábi T.: Comparison of the efficiency of the most effective heterogeneous nucleating agents for Poly(lactic acid). Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 147, 8199-8211 (2022) 10.1007/s10973-021-11145-y IF=4.755 Q1
7. 
   Petrovics N., Kirchkeszner Cs., Tábi T., Magyar N., Kovácsné Székely I., Szabó B. S., Nyiri Z., Eke Zs.: Effect of temperature and plasticizer content of polypropylene and polylactic acid on migration kinetics into isooctane and 95 v/v% ethanol as alternative fatty food simulants. Food Packaging and Shelf Life, 33, 100916/1-100916/10 (2022) 10.1016/j.fpsl.2022.100916 IF=8.749 D1
8. 
   Varga L. J., Bárány T.: Development of drawn polypropylene-based blends and composites. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1246, 012023/1-012023/8 (2022) 10.1088/1757-899X/1246/1/012023
9. 
   Tábi T., Pölöskei K.: The effect of processing parameters and Calcium-stearate on the ejection process of injection molded Poly(Lactic Acid) products. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 66, 17-25 (2022) 10.3311/PPme.18246
10. 
    Tábi T.: Talkum hatása a politejsav biopolimer tulajdonságaira. in 'XXX. Nemzetközi Gépészeti Konferencia (OGÉT 2022) Székelyudvarhely, Románia. 2022.04.21-2022.04.24.,5 (2022)
11. 
    Tábi T.: Fröccsöntött politejsav biopolimer sorozatgyárthatóságának elemzése. in 'XXIX. Nemzetközi Gépészeti Konferencia (OGÉT 2021) Románia. 2021.04.23.,200-203 (2021)
12. 
    Csézi G., Tábi T.: Orientált biopolimer szerkezetek vizsgálata. in 'XXIX. Nemzetközi Gépészeti Konferencia (OGÉT 2021) Románia. 2021.04.23.,101-105 (2021)
13. 
    Tábi T., Ageyeva T., Kovács J. G.: Improving the ductility and heat deflection temperature of injection molded Poly(lactic acid) products: A comprehensive review. Polymer Testing, 101, 107282/1-107282/36 (2021) 10.1016/j.polymertesting.2021.107282 IF=4.931 D1
14. 
    Tábi T.: Tények és tévhitek a biopolimerekkel kapcsolatban - I. rész (másodközlés). Polimerek, 7, 298-301 (2021)
15. 
    Tábi T.: Tények és tévhitek a biopolimerekkel kapcsolatban - II. rész (másodközlés). Polimerek, 7, 337-340 (2021)