A n o r g a n i c ké p o j i v o v é s y s t é m y v h i s to r i i, v s o u č a s n o s t i a b u d o u c n o s t i

vyskytují a nazývají se zeolity. Geopolymery nevznikají geologickými procesy, jsou připravovány uměle a nazývají se tak proto, že se složením blíží přírodním horninám. Geopolymery sestávají z řetězců tetraedrů SiO 4 a AlO 4 (obr. 5). Geopolymery jsou středem zájmu v řadě průmyslových oborů. Poměr zastoupení hliníku a křemíku se pohybuje od 1 : 1 až 1 : 35 (různé poměry tetraedrů SiO 4 a AlO 4). Podle obsahu hliníku se mění vlastnosti výsledného polymeru, a tedy i jeho aplikace. Použití geopolymerů je velmi široké, zejména ve stavebnictví se věnuje těmto alkalicky aktivovaným alumosilikátům značná pozornost. Při těchto aplikacích vzniká geopolymer v průběhu procesu, vytváří se v průběhu reakce mezi

materiálem obsahujícím křemík a hliník (popílky, strusky) a alkalickým aktivátorem. Výsledný produkt vykazuje proti klasickým materiálům řadu předností. Další použití geopolymerů je např. pro solidifikaci nebezpečných odpadů, v keramice a průmyslu žárovzdorných materiálů. Obecně je možno konstatovat, že hlavní vlastností geopolymerů, pro kterou jsou využívány, je nehořlavost, vysoká tepelná odolnost a nízká teplotní roztažnost. Geopolymery s vysokým molárním poměrem SiO2 /Al2O3 někdy nazývané geopolymerní pryskyřice jsou tekuté látky s  obdobnými vlastnostmi jako koloidní roztoky alkalických křemičitanů – vodní skla. Jednou z možností využití geopolymerních pryskyřic je použití jako slévárenského pojiva. Pro vytvrzení se používá buď zvýšená teplota, nebo chemické vytvrzení. Geopolymerní pojivo je možné využít pro tři technologie: technologie GEOPOL® ST, technologie GEOPOL® CO2 a technologie GEOPOL® W, vytvrzování teplem. Ve slévárenství můžeme již delší dobu pozorovat tendence k používání anorganických systémů na úkor pojivových systémů organických. Je to odezva na environmentální požadavky legislativy, požadavky odběratelů odlitků, ochranu zdraví a bezpečnost pracovníků. Organické pojivové systémy, které v současné době dominují ve slévárnách a působí jako hlavní konkurenční překážka, mají bezesporu i řadu nevýhod plynoucích z jejich chemické podstaty. Mezi hlavní nevýhody patří uvolňování těkavých organických látek při přípravě formovací a jádrové směsi a při manipulaci s  formami a jádry. Dále jsou velmi obtěžující a nebezpečné emise vznikající při odlévání, chladnutí a vytloukání odlitků. Odpady jsou klasifikovány jako nebezpečné a významně zatěžují životní prostředí. Při manipulaci a skladování samotných vstupních surovin – chemických látek, je nutné dodržovat řadu bezpečnostních předpisů. Stále častěji je kladen větší důraz na čisté a ekologické provozy. Řada sléváren je vystavena velkému tlaku. To vede k zavá-

Hodnoty BTEX při použití nového ostřiva

Obr. 5. Základní strukturní jednotka geopolymerů Fig. 5. Basic structure unit of geopolymers

Hodnoty PAU při použití nového ostřiva

Obr. 7. Výsledky měření škodlivin při odlévání – porovnání organických a anorganických systémů [8] Fig. 7. Results of measurement of pollutants during casting—comparison of organic and inorganic systems [8]

Obr. 6. Schéma a model anorganického polymeru [7] Fig. 6. A scheme and a model of inorganic polymer [7]

dění nových technologií, nejčastěji na bázi anorganiky, které jsou z hlediska ekologie a udržitelného rozvoje přijatelnější. Mezi ně se bezpochyby řadí geopolymerní pojivové systémy a technologie GEOPOL®. V České republice byl vyvinut nový pojivový systém GEOPOL® šetrný k životnímu prostředí využívající geopolymerní anorganické pojivo pro výrobu běžných forem a jader. Tyto polymery jsou také označovány jako polysialáty a jsou složeny z řetězců tetraedrů SiO 4 a AlO 4 (obr. 5). Výsledné vlastnosti pojiva závisí na poměru těchto složek a na způsobu přípravy geopolymeru. Rozložení základních strukturních jednotek geopolymerního pojiva je uvedeno v tab. I. S l é vá re ns t v í . L X V . li s to p a d – p ro s in e c 2017 . 11–12

363

JÁ D ROV É A F O R M OVACÍ S M Ě S I

Obr. 4. Vliv různých chemických, fyzikálních i smíšených postupů vytvrzování na konečnou pevnost směsí s alkalickými křemičitany [6] Fig. 4. Influence of various chemical, physical and miscellaneous hardening methods on final strenght of mixtures with alkaline silicates [6]

M . V y ko u k a l – A . B u r i a n – M . P ř e r o v s k á