Historie použití plastů v automobilech: Z dehtu i konopí

Prvopočátky plastů v automobilech: 150 plastových let

S plasty byl dlouho kříž: snadno vzplanuly, na slunci rychle stárly a byly drahé. I proto vznikaly z odpadů od hnědouhelného dehtu přes zbytky sóji až po konopná vlákna.

Umělé plastické hmoty se v automobilovém průmyslu uplatňovaly záhy po svém objevení. Počátkem 70. let obsahoval běžný západoevropský automobil střední třídy zhruba 6 % plastů, tedy asi 66 kg. Dnes mají zhruba pětinový podíl, kolem 200 kilogramů.

Moderní plasty byly vynalezeny o 27 let dříve než první automobily Daimlera a Benze: v roce 1862. Angličan Alexander Parkes tehdy modifikoval celulózu do tvárné hmoty, vznikl parkesit a průsvitný celuloid. Jenže hořlavost tyto materiály diskvalifikovala, v autech bylo mnoho rozžhavených součástí. Až bakelit (podle Lea Baekelanda), vzniklý z fenolu a formaldehydu, se prosadil jako izolátor na elektroinstalaci. Bakelit najdeme hlavně na starých pojistkových skříňkách, rozdělovačích, ale i volantech. Ovšem kvůli nepoddajnosti většiny „praplastů“ si kabely dlouho podržely izolační obšití přírodními textilními vlákny.

Velký rozvoj plastů v poválečném období dokumentují například volanty, k extravagancím patří průhledný delahaye z konce 40. let. Hladké tenké věnce nepříjemné na omak předaly v 80. letech žezlo měkčeným plastům.

Využití bioplastů: Průkopník Ford

Současným hitem a budoucností umělých hmot jsou bioplasty vyráběné z přírodního základu, nikoliv z ropných nebo uhelných derivátů.

Málo se ví o tom, že biomasu ve velkém zpracovával již Henry Ford. Původem byl totiž selským synkem a zemědělce podporoval i prosazováním biopaliv (lihobenzinu). V roce 1915 vznikaly pláště zapalovací cívky velkosériového Fordu T z rostlinné bílkoviny vyztužené skleněnými vlákny. Chemik Robert Boyer využil na Fordův pokyn proteiny ze sójového oleje v autolacích, nahrazoval jimi glycerinovou náplň tlumičů pérování a pokoušel se o výrobu syntetické gumy. Nejrozšířenější předválečné bioplasty od Forda kombinovaly sójový protein (10 až 20 %) s vlákny z konopí (70 %), jako pojivo se hodil fenol-formaldehydový základ. Z tohoto syntetického materiálu se lisovaly přístrojové desky včetně ovladačů, části výplní dveří, volanty a další komponenty.

Fordova snaha se však dlouhá desetiletí tříštila o levnější alternativy z ropy, teprve dnes zažívají bioplasty renesanci.

Historie pneumatik: Latex nad zlato

Snad největší dobrodružství v honbě za syntetickými materiály pro automobilový průmysl se odehrálo v gumárenství. Ještě na přelomu 19. a 20. století se v jihoamerických pralesích a koloniální Africe vedly opravdové války o přírodní latexové mléko. Pneumatika, která tehdy vystačila sotva na pár set nebo tisíc kilometrů, stála průměrně život jednoho Indiána.

Za první prakticky použitelnou syntetickou gumu bývá považován methyl-isopren Fritze Hofmanna z Bayeru (1909), první skutečné pneumatiky značky Buna se v Německu vyráběly až od poloviny 30. let. Sověti měli obdobnou hmotu „sovprene“, ruští vědci byli klíčoví i pro vývoj v USA. Umělé materiály se ale ve velkém neujaly, přírodní latex nadále dominoval díky nižší ceně a lepší kvalitě.

Během druhé světové války se však trh s latexem zhroutil, když Japonci do poloviny roku 1942 obsadili valnou část asijských pěstitelů a Spojené státy tím byly vážně ohroženy. Všichni výrobci tak museli investovat do vývoje kvalitní syntetické náhrady. Povedlo se a v roce 1944 už koncern B. F. Goodrich vyráběl dvakrát více syntetické gumy, než představovala světová produkce té přírodní!

Umělé hmoty v konstrukci karoserií: Plastový kabát

Levnější karoserie se ve 20. letech minulého století vyráběly z fabrikoidu, vlastně umělé kůže vzniklé z kousků přírodního materiálu s pojivem. Tyto dílce se přibíjely k dřevěné nosné kostře.

Přelomová byla 30. léta, kdy se zrodil vinyl (PVC) a polyethylen. První se jen váhavě prosazoval v čalounění a jako těsnicí hmota, druhý se osvědčil coby výborný izolátor.

Zásadní zlom představovalo zavedení výroby umělého kaučuku před druhou světovou válkou.

Dne 13. ledna 1942 si Henry Ford nechal patentovat karoserii z plastů. Předvedl ji na podvozku velkého kupé Ford V8, sestávala ze 14 panelů a vážila pouhých 113 kg. Celková hmotnost automobilu díky ní ve srovnání s běžnou ocelovou klesla o 30 % na 1043 kg. „Automobilový král“ demonstroval odolnost materiálu tím, že kladivem bušil do kapoty. Kvůli válečným událostem, vysokým nákladům na změnu technologie a snad i intrikám chemického koncernu DuPont z plastových fordů nakonec sešlo.

Zhruba od padesátých let se začala sledovat bezpečnost automobilů. Plastové karoserie ale neumožňovaly vytvoření účinných deformačních zón. Na lidová vozítka levná za každou cenu však jako by platil jiný metr. A tak vyvinuli soudruzi z NDR termoplast zvaný „duroplast“ (doslova odolný plast) a vznikl legendární vůz Trabant. Vzala se odpadní sovětská bavlna nepoužitelná v oděvním průmyslu a prolila se fenolovými pryskyřicemi. Němci měli totiž po ruce spoustu dehtu z chemického zpracování hnědého uhlí. Výsledek se zapekl při 170 °C a ještě po ukončení výroby trabantů v roce 1991 se zbylým materiálem v továrně topilo pod kotli ústředního topení.

Zdeněk Vacek