1 ΗΘΘ ΠΑΝΑΓΙΩΣΘ ΛΑΜΠΡΟΠΟΤΛΟ ΠΑΝΣΕΛΘ ΜΑΡΙΝΟΤ ΑΝΣΩΝΙΑ ΜΙΧΑΙ ΚΛΑΙΝΣΙ ΠΛΩΣΑ ΕΤΑΓΓΕΛΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟ ΚΑΣΑΚΕΤΘ ΜΠΟΤΚΑΛΙΩΝ ΠΛΑΣΙΚΩΝ «Νερό: Πθγι Ηωισ» Α λυκείου. 10ο Γ.Ε.Λ. Πάτρασ 1
ΠΡΟΛΟΓΟ Προβλθματικι ΧΕΔΙΑΜΟ ΚΑΣΑΚΕΤΘ Παρατθρϊντασ ζνα απλό μπουκαλάκι νεροφ που βρζκθκε ςτθν τάξθ μασ, μασ γεννικθκε θ απορία για το ιδιαίτερο ςχιμα του. Γιατί είναι ςτρογγυλό; Γιατί υπάρχουν πάνω του γραμμζσ και εςοχζσ; Και κυρίωσ, πϊσ καταςκευάςτθκε; Ποιοσ το ςχεδίαςε; Ακόμθ, παίηει ρόλο αυτό το ςχιμα ςτθν προϊκθςθ του προϊόντοσ; Θ απάντθςθ μερικϊν από των πολλϊν ερωτιςεϊν μασ ιταν και ο ςκοπόσ τθσ εργαςίασ μασ. Προςπακιςαμε να ςυλλζξουμε όςεσ περιςςότερεσ πλθροφορίεσ μποροφςαμε μζςα από διαφορετικζσ πθγζσ τισ οποίεσ επεξεργαςτικαμε και ςυνκζςαμε ςτθν παρακάτω ζκκεςθ των ςυμπεραςμάτων μασ. Εισαγωγή Κινθκικαμε ςε τρεισ κφριουσ άξονεσ αναηιτθςθσ : χεδιαςμόσ Καταςκευι Σο πλαςτικό μπουκάλι Ορισμός: Είναι μπουκάλια καταςκευαςμζνα από πλαςτικό τα οποία χρθςιμοποιοφνται για τθν αποκικευςθ υγρϊν όπωσ νερό, αναψυκτικά, λάδι, γάλα, φάρμακα, απορρυπαντικά, ςαμπουάν κ.ά. Ιστορία Σα πλαςτικά μπουκάλια χρθςιμοποιικθκαν για πρϊτθ φορά εμπορικά το 1947 αλλά παρζμειναν ςχετικά ακριβά ζωσ τισ αρχζσ τθσ δεκαετίασ του 60 οπότε και άρχιςε θ χριςθ του High Density Polyethylene (HDPE). Εδραίωςαν γριγορα τθ κζςθ τουσ ςτισ προτιμιςεισ καταςκευαςτϊν και πελατϊν λόγω του πλεονεκτιματόσ του μικροφ βάρουσ και μικροφ κόςτουσ καταςκευισ ζναντι των γυάλινων μπουκαλιϊν. 2
Α.ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΧΕΔΙΑΜΟ ΚΑΣΑΚΕΤΘ Μποροφμε να βροφμε μπουκάλια ςε μεγάλθ ποικιλία ςχθμάτων και μεγεκϊν. Οι περιςςότεροι από εμάσ δεν ζχουμε ςκεφτεί ποτζ τθν επιςτιμθ τθσ μθχανικισ και του ςχεδίου που αςχολείται με αυτά. Για παράδειγμα ασ πάρουμε ζνα απλό μπουκαλάκι ανκρακοφχου νεροφ των 500ml. Μοιάηει απλό αλλά παίρνοντασ υπόψθ ότι το ανκρακοφχου νερό περιζχει διοξείδιο του άνκρακα αντιλαμβανόμαςτε ότι το ανακινιςουμε ι το κερμάνουμε αυτό το αζριο κα διαχωριςτεί από το υγρό και κα δθμιουργιςει ζνα μεγάλο ποςό πίεςθσ. Σο μπουκάλι πρζπει να είναι ςχεδιαςμζνο κατάλλθλα για να μπορεί να αντζξει αυτι τθν πίεςθ. Ζτςι το μπουκαλάκι είναι ςτθν πραγματικότθτα ζνα παράδειγμα μιασ δεξαμενισ υψθλϊν πιζςεων, δθλαδι μια κλειςτι δεξαμενι ειδικά ςχεδιαςμζνθ για να διατθρεί υγρά θ αζρια κάτω από πιζςεισ υψθλότερεσ από αυτζσ του εξωτερικοφ περιβάλλοντοσ. Ζχουμε ποτζ αναρωτθκεί γιατί δεν υπάρχει ζνα τετράγωνο μπουκάλι; Αυτό ςυμβαίνει επειδι πάντα οι πιζςεισ ςτο εςωτερικό του μπουκαλιοφ πιζηουν κάκετα τισ επιφάνειζσ του. Λόγο των πιζςεων θ "δεξαμενι" τείνει να διογκωκεί. ε ζνα τετράγωνο μπουκάλι κα αςκοφνταν δυνάμεισ από τθν πίεςθ προσ τα τοιχϊματα που κα ιταν ςυγκεντρωμζνθ ςτισ γωνίεσ του μετατρζποντασ τεσ ςε αδφναμα ςθμεία ςτα οποία το δοχείο κα μποροφςε να ςπάςει. Εικόνα 1: Σετράγωνεσ ςυςκευαςίεσ αναψυκτικϊν 3
Γι' αυτό λοιπόν τα περιςςότερα δοχεία είναι ςτρογγυλά. τθν πραγματικότθτα βζβαια το ιδανικό ςχιμα για μια δεξαμενι κα ιταν μια τζλεια ςφαίρα. Δυςτυχϊσ τα ςφαιρικά μπουκάλια είναι δφςκολα ςτον χειριςμό κακϊσ και ςτθν αποκικευςθ και ςτθν τοποκζτθςι τουσ ςτα ράφια, οδθγϊντασ ςτθν προτίμθςθ των κυλινδρικϊν μπουκαλιϊν. Εικόνα 2: φαιρικζσ ςυςκευαςίεσ. Παρ' όλα αυτά πολλζσ εταιρίεσ εμφιάλωςθσ με ςκοπό τθν καλφτερθ προϊκθςθ των προϊόντων τουσ ςτθν αγορά και τθν προτίμθςι τουσ από τουσ καταναλωτζσ προςπακοφν να πρωτοτυπιςουν μζςα από αςυνικιςτα ςχιματα, χρϊματα και ετικζτεσ μπουκαλιϊν κάνοντάσ τα πιο φανταχτερά και ελκυςτικά προσ τουσ αγοραςτζσ. Εικόνα 3: Χρωματιςτζσ ςυςκευαςίεσ νεροφ 4
Β. ΚΑΣΑΚΕΤΘ Είτε αγοράηουμε εμφιαλωμζνο νερό είτε χυμό εχουμε πικανόν παρατθριςει ότι όλο και λιγότερα προϊόντα βρίςκονται ςε γυάλινα μπουκάλια. Θ πλαςτικζσ ςυςκευαςίεσ είναι περιςςότερο ςυνθκιςμζνεσ διότι είναι πιο ελαφριζσ κατά τθν μεταφορά και δεν υπάρχουν κραφςματα γυαλιοφ να κακαρίςουμε αν για παράδειγμα μασ πζςει θ ςακοφλα με τα ψϊνια. Πολλά διάφανα μπουκάλια φτιάχνονται από ζνα είδοσ πλαςτικοφ που ονομάηεται πολυαικελίνθ. Ζνασ αυτόματοσ αναδευτιρασ ςυνδυάηει ςφαιρίδια και νιφάδεσ από ανακυκλωμζνο πλαςτικό. Σο επεξεργαςμζνο πλαςτικό χάνει πολλζσ φορζσ τισ φυςικζσ ιδιότθτεσ ζτςι το ανακυκλωμζνο προϊόν μπορεί να υπερβεί το 10%. Σο προϊόν πζφτει απ' τον αναδευτιρα και μεταφζρεται, μζςω ενόσ ςωλινα,ςε μια μθχανι πλαςτικϊν ενζςεων ςτουσ 600 βακμοφσ φαρενάιτ. Σο υλικό λιϊνει και γίνεται ζνα υγρό πλαςτικό το οποίο με υψθλζσ πιζςεισ χφνεται ςε ειδικά καλοφπια και μετατρζπεται ςε φιάλεσ ενϊ ςκλθραίνει ςχεδόν ςτιγμιαία χάρθ ςε ζνα ενςωματωμζνο ςφςτθμα ψφξθσ. Αυτζσ οι φιάλεσ είναι πρϊιμεσ μορφζσ μπουκαλιϊν και μεταφζρονται ςτο μθχάνθμα τθσ ανακζρμανςθσ με ςκοπό κάκε πρϊιμθ φιάλθ να γίνει αρκετά εφπλαςτθ ϊςτε ςτθν ςυνζχεια να ζχει τθν δυνατότθτα να πάρει το ςχιμα που επικυμοφμε. Αμζςωσ μετά γίνεται θ εμφφςιιςθ όπου το τμιμα τθσ φιάλθσ διαμορφϊν εται ςτα τοιχϊματα του καλουπιοφ. Εικόνα 4 : Καλοφπι για πλαςτικό μπουκάλι. 5
Ζνα μζςο μθχάνθμα εμφφςιςθσ παράγει 10.600 μπουκάλια ανά ϊρα. Ζπειτα ζνα ιμάντασ μεταφζρει τισ φιάλεσ ςτθν τελικι περιοχι. Εικόνα 6 :Φιάλεσ πριν το μθχάνθμα εμφφςιςθσ. Εικόνα 7 : Ιμάντασ μεταφοράσ. Οριςμζνα είδθ ςυςκευαςίασ περνοφν ειδικζσ ρυκμιηόμενεσ λάμπεσ υπζρυκρων ακτινϊν οι οποίεσ ςε ςυγκεκριμζνα ςθμεία εφαρμόηουν 6
περιςςότερθ ι λιγότερθ κερμότθτα επθρεάηοντασ τθν καταλλθλότθτα και τθν αντοχι του πλαςτικοφ. Σα εργοςτάςια λαμβάνουν ςε τακτά χρονικά διαςτιματα δείγματα από τθ γραμμι παραγωγισ για ζλεγχο τθσ ποιότθτασ. Με δοκιμζσ ςυμπίεςθσ οι τεχνικοί μετροφν το πάχοσ του πλαςτικοφ και τθ δφναμι του. Εικόνα 8 : Ζλεγχοσ ποιότθτασ. 7
ΕΠΙΛΟΓΟΣ Μετά το πζρασ τθσ εργαςίασ μασ πλζον είμαςτε ςε κζςθ να κατανοιςουμε καλφτερα τθ δομι τθσ πλαςτικισ ςυςκευαςίασ του νεροφ αλλά και ολόκλθρθ τθ ςειρά εργαςιϊν που κρφβονται πίςω από τθν καταςκευι τθσ. υνειδθτοποιοφμε πωσ κάτι τόςο απλό και ςυνθκιςμζνο όπωσ το μπουκαλάκι του νεροφ προχποκζτει τθν πνευματικι και πρακτικι ςυμβολι πολλϊν ανκρϊπων, τθ χριςθ μθχανθμάτων και φυςικά τθν εκμετάλλευςθ πρϊτων υλϊν. Εκατοντάδεσ επιςτθμονικζσ μελζτεσ ζχουν πραγματοποιθκεί για τθν τελειοποίθςθ αυτοφ του προϊόντοσ και ςυνεχίηουν ακόμα και ςιμερα ςυμβαδίηοντασ με τθν τεχνολογικι πρόοδο. Καταλιγουμε ςτο ςυμπζραςμα λοιπόν πωσ ολόκλθρθ θ ηωι και θ κακθμερινότθτά μασ κατακλφηεται από τζτοιου είδουσ φαινομενικά απλϊν αντικειμζνων που όμωσ κρφβουν μζςα τουσ μεγάλα επιςτθμονικά και τεχνολογικά επιτεφγματα. Είναι κάτι το εντυπωςιακό και πολφ ενδιαφζρον για να το ερευνιςουμε και να ανακαλφψουμε τθν ιςτορία που κρφβει πίςω του το κάκε τι. Μιπωσ ζτςι καταφζρναμε να κάνουμε τθ ηωι μασ λίγο πιο ενδιαφζρουςα; 8
Βιβλιογραφία-Πθγζσ http://www.youtube.com/watch?v=gcj31w-xhh8 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=zfypcuj UPms 9