DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 1-2/1980 str. 27     <-- 27 -->        PDF

UTJECAJ MIKROFLORE NAFTE NA MEHANIČKA SVOJSTVA


POLIETILENSKIH CIJEVI


Dr IGNAC MUNJKO, mr. prof. biol.


Zavod »BIROTEHNIKA«, Zagreb, Gundulićeva 24.


SAŽETAK. Polietilenske cijevi nalaze široku primjenu za transport
raznih tekućina u poljoprivredi, industriji i građevinarstvu.
Međutim, nas je zanimalo kako utječe mikroflora nekog tla na
mehanička svojstva polietilenskih cijevi i kada je to tlo zagađenonekim slučajem (razne vrsti udesa) naftom ili naftnim derivatima.
Preliminarna ispitivanja pokazuju, da mikroflora crvenice
i glinaste ilovače kroz dvije godine nije pokazala značajan utjecaj
na mehanička svojstva polietilena niske gustoće, koliko je to
pokazalo isto tlo zagađeno određenom količinom nafte i stirena
kroz dva mjeseca!


UVOD


Plastične mase danas nalazimo na svim poljima ljudske djelatnosti.
Petrokemikalije zastupljene su samo sa 4% u naftnoj industriji, ali se njihovi
proizvodi javljaju s 35% na polju ljudskih djelatnosti. Prerada plastičnih
masa trebala bi donijeti ogromne uštede na potrošnji naftinih derivata.
Tako na primjer 1 cm debela ploča od polistirena daje isti izolacioni efekt
kao cigla od 30 cm debljine. Oblaganjem stanova plastikom uštedilo bi se
na ogrijevu oko l,5xl06 t nafte (FLEŠ, 1979.). Međutim, mnoge količine
plastičnog materijala završavaju u otpadu, koji predstavlja ekološki problem.
Široko područje primjene našle su polietilenske cijevi zbog male specifične
težine, lake za rukovanje i transport, savitljive su, što omogućuje namatanje
u kolute, te se smanjuje broj spojnih mjesta, a prilikom polaganja
lako se prilagode terenu, gdje omogućuju brzo i lako polaganje i ne
zahtijevaju duboke jarke, zbog male toplinske provodljivosti polietilena
smanjuje se mogućnost zamrzavanja, otporne su na udarac, neosjetljive na
udarce tlaka, a gubici zbog trenja su mali, nema opasnosti od korozije jer
posjeduju veliku otpornost na različite kemikalije i mikroorganizme.


Polietilen koji se proizvodi u INA-OKI-u (Okiten) je niske gustoće, odnosno
visokotlačni. Nastaje polimerizacijom monomera etilena pod pritiskom
od 1000 do 3000 atm i na temperaturi od 100 do 300° C. Kao inicijatori polimerizacije
koriste se organski peroksidi. Polietilen ima parafinsku strukturu
(na jednu molekulu P. E. dolazi samo jedan dvostruki vez iz metilenske
skupine), pa zbog takve praktički potpune zasićenosti molekule, polietilen
(P. E.) spada među najstabilnije, odnosno najinertnije plastične
mase.


25




ŠUMARSKI LIST 1-2/1980 str. 28     <-- 28 -->        PDF

U OKI-u se proizvode razni tipovi Okitena, koji imaju razne namjene.
U poljoprivredi se P. E. filmovi koriste za izradu plastenika, pokrivanjezaštitu kultura itd, u građevinarstvu za vodovodne instalacije, mjesni transport
pitke vode, pretakanje vina. Za sve tipove Okitena, koji se koriste u
navedene svrhe dobiven je atest o njihovoj higijensko-zdravstvenoj ispravnosti
od Republičkog zavoda za zaštitu zdravlja SR Hrvatske.


Polietilenu dodaju se inicijatori na bazi organskih peroksida (tercijarni
butil peroksidi-2-etil heksoat, tercijarni butil perbenzoat ili di-tercijarni butil
peroksid), koji nakon raspada u gotovom proizvodu ne prelaze 0,1%.


Zatim se P. E. dodaju aditivi, da bi se omogućila bolja prerada, te da
bi se poboljšale neke osobine, zaštitilo od starenja i si. Od aditiva to su
razni antioksidansi, sredstva koja štite P. E. od oksidacije. To su bezbojne
tvari, koje ne migriraju na površinu, nisu isparljivi niti otrovni, nemaju
mirisa niti okusa i to su slijedeće tvari: — NN´-di-beta-naftilparafenilendiamin
u maksimalnoj koncentraciji od 0,1*/», — di(2-hidroksi-3 alfa-metilcikloheksil-
5-metilfenil)metan maksimalna koncentracija do 0,1%- — 4,4-tio-di(6 tercijarni-
butil-m-krezol) u maksimalnoj koncentraciji do 0,1% (maksimalno dozvoljena
koncentracija = 0,5%), — 2,6-ditercijarnibutil p-krezol u maksimalnoj
koncentraciji do 0,05% (maksimalno dozvoljena koncentracija 0,2%).


Zatim dolaze sredstva kojima se postiže klizanje filma, to su smjese
amida masnih kiselina i to stereamida, oleamida i erucilamida. Ta sredstva
nisu otrovna, nemaju mirisa niti okusa, a dodaju se u maksimalnoj koncentraciji
do 0, 1% i maksimalno dozvoljenoj koncentraciji od 0,2%.


Od sredstava koja sprečavaju lijepljenje filma kod prerade dodaju se
aditivi na bazi silicijevog oksida u maksimalnoj koncentraciji do 0,6%.


Kao aditivi koji sprečavaju starenje tj. štite P. E. od UV-zračenja, za
cijevi koristi se čađa u maksimalnoj koncentraciji do 2,5%, a za filmove
koji se koriste u poljoprivredi UV-apsorberi kao što su: 2(2´-hidroksi-3´, 5´-
diterc butilfenil-5-kloro-benzotriazol) u maksimalnoj koncentraciji od 0,3%.
U svijetu se zanj kreću koncentracije do 0,5%.


Nezgoda autocisterne za prijevoz aromatskih ulja uzrokovala je znatno zagađenje
tla.




ŠUMARSKI LIST 1-2/1980 str. 29     <-- 29 -->        PDF

METODIKA RADA


Pokusi biološke rezistecije polietilena niske gustoće (PENG), rađeni su
sa standardnim polietilenskim epruvetama (JUS G.S2. 612), koje su stavljene
u određenu vrstu tla. U 2 kg tla crvenice sa otoka Iža ili 2 kg glinaste ilovače
s područja Žitnjaka (kod Zagreba), stavili smo 30 komada standardnih
PENG-epruveta, u plastičnu posudu i držali pod prirodnim uvjetima (s vanjske
strane prozora Laboratorija za kontrolu voda INA-OKI-Zagreb u zgradi
Instituta s južne strane).


Nakon određenog vremena vađene su PENG-epruvete i podvrgnute mehaničkim
ispitivanjima na determinate: istezanje, granica razvlačenja i prekidnu
čvrstoću a dobiveni rezultat komparirani su sa »nulta«-probom (PENG


epruvete izrađene od istog materijala, koje nisu bile izložene utjecaju
mikroflore tla i kasnije nafti i naftinim derivatima) u tabeli 1.


Zatim smo dio PENG-epruveta (po 5 komada za svaku probu) izvadili
iz čistog tla nakon 2 god. stajanja (crvenice i glinaste ilovače) i stavili u
posebne posude:


posuda br. 2 = 1 kg glinaste ilovače + 5 kom. PENG-epruveta + 100 ml
posuda br. 2 = 1 kg glinaste ilovače + 5 kom. PENG-epruveta + 100 ni
nafte »B«
posuda br. 3 — 1 kg crvenice + 5 kom. PENG-epruveta + 100 ml benzina
posuda br. 4 = 1 kg glinaste ilovače + 5 kom. PENG-epruveta + 100 ml benzina
posuda br. 5 = 1 kg crvenice + 5 kom. PENG-epruveta + 100 ml stirena
posuda br. 6 = 1 kg glinaste ilovače + 5 kom. PENG-epruveta + 100 ml stirena.


Nafta za pokuse uzeta je iz naftonosnog polja Beničanci, dok su stiren i
benzin proizvod INA-OKI-a.


Nakon polijevanja tla (i PENG-epruveta) s određenom tvari posude su
držane po prirodnim uvjetima 60 dana nakon čega su vađene PENG-epruvete
i podvrgnute mehaničkim ispitivanjima, a dobiveni rezultati komparirani
sa prethodnim ispitivanjima (tabela 1).


Također su rađena neka mikrobiološka ispitivanja tla prije i nakon
polijevanja s naftom i naftinim derivatima, koja pokazuju znatan porast
broja bakterija i plijesni nakon polijevanja.


DOBIVENI REZULTATI I DISKUSIJA


Ako pogledamo dobivene rezultate u tabeli 1 vidimo, da mikroflora tla
u vremenu trajanja ispitivanja ne djeluje značajnije na mehanička svojstva
polietilena niske gustoće. Da li tu biološku rezistenciju treba pripisati prirodi
PENG-a ili nedovoljnoj osjetljivosti metoda mehaničkog ispitivanja? Međutim,
kada smo dodali na tlo (u kome se nalaze već dvije godine epruvete
PENG-a) naftu i naftine derivate, u vrlo kratkom vremenu došlo je do značajnijih
promjena u rezultatu mehaničkih ispitivanja PENG-a, koje pokazuju
naglo starenje (»krutost« vidi tabelu 1).




ŠUMARSKI LIST 1-2/1980 str. 30     <-- 30 -->        PDF

Rezultati ispitivanja


relativnog produljenja (% istezanja), granicu razvlačenja i prekidnu čvrstoću
(MPa), rađeno po standardu JUS G.S2.612, za PENG-epruvete držane 24 mjeseca
u čistom tlu (crvenica i glinasta ilovača) i 2 mjeseca u tlu sa dodatkom nafte
i naftinih derivata. MPa = Mega Paskala = 0,1 Kp/cm-


ZAKLJUCAK
Ovo su prvi preliminarni rezultati takovih ispitivanja u našoj literaturi,
koji nam mogu reći, da cijevi ili neki predmet izrađen od polietilena niske
gustoće položen u tlo može dugo odoljevati raznim »faktorima« tla a da se
pri tome značajnije ne promijene mehanička svojstva. Međutim, kod zagađenja
tla sa PENG-cijevima naftom ili naftinim derivatima vrlo brzo nastupaju
nepoželjne mehaničke promjene u polietilenu niske gustoće, što može
rezultirati pucanjem cijevi.
Ova i slična ovim preliminarnim ispitivanjima (MUNJKO i MLINAC,
1978., 1979. a i b) nastavljaju se 1980. godine.


LITERATURA
Fleš , D. (1979): Usmeno izlaganje na »Okruglom stolu« Znanstvenog savjeta za
naftu pri JAZU — (Zagreb, 10. 5. 1979.), rad u tisku.
Mlinac , M., Munjko , M. (1979): Razgradnja punila u polietilenu niske gustoće.
VI Jugoslavenski simpozij o herniji i tehnologiji makromolekula. Novi Sad
(17—19. 1. 1979.). Glasnik hemijskog društva Beograd. Knjiga 44 (sveska 1—2)P
19, str. 87 i 140.
Munjko , I., Mlinac , M. (1978): Biološka rezistencija polietilena niske gustoće
za distribuciju otpadnih i pitkih voda. Zaštita ´78. Sinopsisi referata. 20—21.
Beograd. Rad u tisku.
Munjko, I., Mlinac, M., Cvetnić, Z. (1979): Značaj biološke razgradnje
organskog punila u plastici na ekologiju voda. X Savetovanje »Otpadne vode«
Tara. Zbornik radova. 19—38. »Jugoenergetik« — Beograd.