Toure Mosè
Zaza Paolo
Classe 3a Elettronica
Scuola Edoardo Agnelli , Torino
- 1862 Partendo dal nitrato di cellulosa, il chimico inglese A. Parker produce la prima materia
plastica artificiale di uso commerciale (parkesina).
-1869 Lo statunitense J. W. Hyatt (1837-1920) ottiene la celluloide (nitrocellulosa plastificata con
canfora).
-1907 Invenzione della bachelite, prima materia plastica sintetica.
-1912 Lo svizzero J. Brandenberger, lavorando alla viscosa, derivata dalla cellulosa, produce il
cellofan.
-1922 Il tedesco H. Staudinger (1881-1965) elabora le basi teoriche per l'ottenimento di polimeri
sintetici.
-1926 La ditta tedesca IG Farben produce la prima gomma sintetica.
-1930 Fra il 1930 e il 1934, ricercatori inglesi, tedeschi e statunitensi ricavano dall'acido acrilico,
polimerizzato, una nuova materia plastica, chiamata plexiglass negli USA e perspex in Gran
Bretagna.
-1933 Gli inglesi R. Gibson e E. W. Fawcett realizzano il polietilene o politene. La materia plastica
entra in produzione industriale nel 1939.
-1934 Lo statunitense W. H. Carothers (in collaborazione con J. Hill) ottiene il nailon.
-1938 Viene realizzato presso la Du Pont (USA) il politetrafluoroetilene, conosciuto
commercialmente come Teflon o Tefal.
-1942 I siliconi, ottenuti in laboratorio dall'inglese F. Kipping nel 1905, sono prodotti
industrialmente negli USA.
-1943 Il PVC (cloruro di polivinile), già prodotto in laboratorio nel 1928 negli USA e in Germania,
viene reso praticamente utilizzabile negli USA.
-1953 G. Natta (1903-79) ottiene il polipropilene isotattico, polimero più resistente e duttile di
quelli prodotti fino allora, che entra in commercio col marchio Moplen.
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DEFINIZIONE:
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-
si definiscono materie plastiche quelle materie che hanno una struttura
macromolecolare che se sottoposta a grandi temperature e pressioni subiscono
deformazioni di forma permanenti.
L’impiego di additivi , la struttura dei polimeri danno vita a una grande varietà di
plastiche che poi trovano utilizzi molto differenti tra loro.
I polimeri più utilizzati derivano prevalentemente da quattro prodotti chimici di
base, a loro volta derivati dal petrolio: l'etilene, il propilene, il butadiene e lo
stirene.
CLASSIFICAZIONE GENERALE
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Resine termoplastiche: sono note anche come plastiche riciclabili. Esse sono
prodotte con l’utilizzo di grandi quantità di calore e se dopo la solidificazione
vengo nuovamente portate allo stato liquido possono essere nuovamente
riutilizzate.
Resine termoindurenti: possono essere forgiate a piacimento con forma e
rigidezza volute , ma una volta raffreddate la reazione chimica diventa
irreversibile, ossia non sono riciclabili.
Elastomeri: (sono detti anche gomme) in fase di formatura si comportano come
resine termoplastiche, ma dopo il raffreddamento si comportano come le resine
termoplastiche e hanno una grandissima elasticità.
Principali materie plastiche
Nome
Formula
Chimica
Proprietà
Utilizzo
Polietilene (PE)
- CH2 - CH2 -
Termoplastico, translucido quando è prodotto come pellicola,
Pellicole, sacchetti, condutture, guaine
permeabile agli idrocarburi, agli alcoli e ai gas, resistente ai raggi X
isolanti, tappi, coperchi, imballaggi, giocattoli.
e agli agenti chimici.
Polipropilene (PP)
CH3
|
- CH2- CH -
Termoplastico, bassa densita, elevata rigidità, resistente ai raggi X, Casalinghi, imballaggi, stampi, parti di
molto poco permeabile all'acqua, resistente alle alte temperature carrozzeria stampate, paraurti, mobili da
(< 135 °C) e ai colpi.
giardino, siringhe, flaconi, protesi.
Polistirene (PS)
C6H5
|
- CH2 - CH -
Termoplastico, trasparente quando è prodotto come pellicola,
Imballaggi, utensili da cucina, rivestimenti da
non tossico se ingerito, dotato di proprietà ottiche ed elettriche,
arredamento, isolanti termici, giocattoli,
acquista facilmente il colore voluto, resistente ai raggi X, agli oli e
articoli per ufficio, rasoi usa-e-getta.
ai grassi.
Cl
|
- CH2 - CH -
Casalinghi, imballaggi, guaine isolanti per cavi
elettrici, condutture dell'acqua, rivestimenti
Termoplastico, flessibile o rigido, opaco o trasparente, resistente per pavimenti, infissi e porte a soffietto,
ai raggi X, agli acidi, alle basi, agli oli, ai grassi e agli alcoli.
valigie, borse, oggetti in similpelle, articoli
sportivi e da campeggio, prodotti per
l'industria chimica e automobilistica.
Cloruro di polivinile (PVC)
Politetrafluoroetilene (PTFE) o
- CF2 - CF2 Teflon
Siliconi
R
|
- O - Si |
R
Esempi: R = CH3 o
C6H5
Chimicamente inerte, antiaderente, impermeabile all'acqua e ai
grassi, resistenza eccellente al calore e alla corrosione.
Protesi ortopediche e acustiche, guarnizioni,
parti meccaniche destinate al contatto con
sostanze corrosive, guaine isolanti per cavi
elettrici, rivestimenti per padelle antiaderenti.
Di consistenza fluida, con proprietà lubrificanti e antiaderenti,
lievemente tossici.
Fluidi per trasformatori elettrici, mastici,
produzione di stampi complessi,
rivestimenti antiaderenti, vernici,
rivestimenti cerosi, chirurgia estetica e
trattamento delle ustioni.
PLASTICA, IL MERCATO
PLASTICA, IL MERCATO
pp
21%
ps
8%
altri
pur termoindurenti
5%
1%
HDPE
12%
ld/llope
23%
Pet
7%
pvc
13%
altre
termoplastiche
3%
tecnopolimeri
5%
eps
2%
PLASTICA, SETTORI DI APPLICAZIONE
Plastica, utilizzi
Altri
27%
Imballaggio
47%
Edilizia
13%
E&E
4%
Trasporti
Mobile e 4%
arredamento
5%
-
CARATTERISTICHE GENERALI
-
La plastica da come si può vedere nella tabella delle principali materi plastiche ha avuto
un’enorme diffusione soprattutto per quanto riguarda l’utilizzo domestico.
Prima aveva un utilizzo soprattutto industriale vedi i pneumatici.
Le caratteristiche generali che ne hanno facilitato la diffusione sono:
➔ sicura e igienica : es. è utilizzata per i contenitori alimentari
➔ resistente e duratura : infatti lo smaltimento naturale richiede migliaia di anni
➔ leggera, conveniente : ha un costo di produzione basso e ha un basso peso
specifico
➔ buon isolante :non conduce elettricità
➔ adattabile
➔ riutilizzabile i: termoplastici sono riciclabili
➔ in grado di sostenere innovazioni : ci sono sempre nuove scoperte
In molti casi la plastica sostituisce prodotti che prima erano utilizzati ad esempio il
polistirolo espanso può essere benissimo sostituire il cartone.
-
COME AVVIENE IL RICICLAGGIO:
Il problema del riciclaggio delle plastiche è un problema di forte attualità.
Il riciclaggio delle materie plastiche può avvenire in due modi per via chimica oppure per
via meccanica.
La via meccanica è utilizzata per le resine termoplastiche che costituiscono la maggior
parte delle plastiche presenti nei rifiuti urbani, consiste nella triturazione con in alcuni
casi con l’aggiunta di materiale vergine per ottenere materiale dello stesso tipo di quello
di partenza (con l’aggiunta di materiali diversi possiamo ottenere addirittura materiali
con una qualità maggiore rispetto a quella di partenza). Molti tipi di plastica sono
facilmente riciclabili come ad esempio il PET (Polietilene)
simbolo internazionale che identifica le materie riciclabili
Il riciclo meccanico è difficoltoso se non per lo più impossibile per le materie
termoindurenti in quanto il calore può arrivare a fondere il manufatto ma senza poter
ottenere un prodotto nuovamente rilavorabile.
-
RICICLO CHIMICO:
- Il riciclo chimico consiste nell’effettuare una serie di operazioni che permettano di
ridurre i polimeri in monomeri del materiale di partenza.
- Questo processo prende il nome di depolimerizzazione.
Pirolisi: scomposizione delle molecole mediante riscaldamento sotto vuoto
- Idrogenazione: trattamento abase di idrogeno e calore, in cui
i polimeri si trasformano in idrocarburi liquidi
- Gassificazione: procedimento ad alta temperatura (800-1600°C) basato sul
riscaldamento in mancanza di aria con cui si produce una miscela di idrogeno e
ossido di carbonio che può essere utilizzata come combustibile nelle centrali, o
per sintesi di prodotti chimici come il metanolo oppure può essere utile nella
lavorazione di altre materie.
- Chemiolisi: che lavora le singole materie dismesse con processi che le
trasformano nelle materie prime di origine.
Il codice Unicode contempla l'identificazione numerica delle plastiche riciclabili,
il numerino nel triangolo del simbolo di riciclo.
Si riporta la traduzione della tabella SPI - Society of the Plastics Industry.
Cod.
Abbreviazione Nome del polimero
riciclo
1
PETE o PET
Polietilene tereftalato o arnite
2
HDPE
Polietilene ad alta densità
3
PVC o V
Cloruro di polivinile
4
LDPE
Polietilene a bassa densità
5
PP
Polipropilene o Moplen
6
PS
Polistirene o Polistirolo
ALTRI
Altre plastiche, tra le quali
Polimetilmetacrilato, Policarbonato,
Acido polilattico, Nylon e Fibra di vetro.
7
Usi
Riciclato per la produzione di fibre
poliestere, fogli termoformati, cinghie,
bottiglie per bevande. (vedi: Riciclaggio
delle bottiglie in pet)
Riciclato per la produzione di contenitori
per liquidi, sacchetti, imballaggi, tubazioni
agricole, basamenti a tazza, paracarri,
elementi per campi sportivi e finto legno.
Riciclato per tubazioni, recinzioni, e
contenitori non alimentari.
Riciclato per sacchetti, contenitori varii,
dispensatori, bottiglie di lavaggio, tubi, e
materiale plastico di laboratorio.
Riciclato per parti nell'industria
automobilistica e per la produzione di
fibre.
Riciclato per molti usi, accessori da ufficio,
vassoi per cucina, giocattoli, videocassette
e relativi contenitori, pannelli isolanti in
polistirolo espanso (es. Styrofoam).
- PROCESSO DI POLIMERIZZAZIONE
Il processo di polimerizzazione è uno dei processi che vengono attuati per la produzione
della plastica.
Consiste nel unire monomeri (quali l'etilene e il propilene) vengono e legarli in lunghe
catene. Si ottengono così i polimeri, ciascuno dei quali ha proprietà, struttura e dimensione
diverse in funzione dei differenti tipi di monomeri di base.
- PROCESSO DI POLICONDENSAZIONE
Questo processo è quello utilizzato per produrre il PET (polietilentereftalato) .
In pratica consiste nell’eliminare quelle molecole in eccesso come le molecole d’acqua e di
metano.
-PRODOTTO FINALE
Per realizzare i prodotti finali pronti per il loro utilizzo, alle materie plastiche si uniscono
additivi, cioè sostanze che ne esaltano o ne attenuano le proprietà, quali
coloranti;
-agenti con caratteristiche particolari, come gli antifiamma, gli antiossidanti, gli antistatici,
i plastificanti;
cariche naturali o artificiali, per aumentare la rigidità e migliorare le proprietà meccaniche;
espandenti, per ottenere un prodotto più leggero, come ad esempio nel caso del polistirolo
espanso.
- PROCESSO DI FORMATURA
I processi di formatura più comuni sono lo stampaggio e l’estrusione. Nello stampaggio soffiato a
iniezione, è usato per produrre bottiglie e oggetti cavi delle forme più varie, il materiale allo stato
fuso viene iniettato in uno stampo e soffiato internamente, in modo che si espanda fino ad
appoggiarsi su tutta la parete interna dello stampo stesso, assumendone la forma. Nello stampaggio
a pressione, usato per produrre oggetti cavi svasati o pieni, il materiale fuso viene compresso fra uno
stampo e un controstampo. Nell’estrusione, il materiale viene forzato attraverso una filiera
sagomata; i prodotti estrusi (tubi, barre, fili ecc.) sono caratterizzati dalla sezione costante e possono
essere di lunghezza indeterminata.
Cosa sono le bioplastiche?
Sono quelle plastiche, che sono state prodotte con prodotti di origine vegetale che quindi
sono smaltibili naturalmente.
Il tempo di decomposizione è di qualche mese in compostaggio contro i 1000 richiesti dalle
materie plastiche. Le plastiche bio attualmente sul mercato sono composte di amidi o loro
derivati e, oltre ad essere organici col vantaggio della biodegradabiità, hanno il pregio di non
rendere sterile il terreno sul quale vengono depositati. Ciò consente di ricavare concime
fertilizzante dai contenitori bio e di impiegarli in pellicole per l'agricoltura e per le serre. Ad
oggi tali tessuti sintetici sono prevalentemente in polietilene, difficilmente riciclabili quando si
considera che sulla superficie interna delle serre (o esterna se vengono utilizzati per coprire
terreni) si accumulano diserbanti e fertilizzanti che devono essere ripuliti ed eliminati. Col
materiale bio invece la pellicola è lasciata a decomporsi naturalmente sul terreno o sulla serra.
Ad esempio si posso produrre partendo dall’utilizzo del mais,.
Sono convenienti anche perché le plastiche biodegradabili rispetto alle
normali plastiche che, derivano petrolio aumentano sempre di costo in
quanto il greggio è in continuo aumento, invece le biodegradabili no.
Per non parlare poi dell’impatto ambientale pari a 0 , e la domanda di
questi prodotti è in continuo aumento.
La plastica biodegradabile è stata scoperta a metà degli anni 70’ ma solo all’inizio del nuovo
millennio ha trovato un grande utilizzo soprattutto nei paesi occidentali, in cui vi è stata una
politica che cerca di limitare al massimo le emissioni inquinanti.
In india è stata fatta una nuova scoperta che permette di rendere la plastica biodegradabile
molto più facilmente degradabile naturalmente.
In questi laboratori sì è scoperto che aggiungendo un 3% di zucchero alla plastica questa
diventa commestibile dai batteri che si nutrono di glucosio.
Bicchieri Biodegradabili:
Sono sempre di più le strutture alberghiere, ristoranti e servizi di catering che li preferiscono.
Esempio di bicchiere biodegradabile
-
Buttiamo la plastica nell’ambiente e ce la ritroviamo nel piatto
Dagli scienziati riuniti ad Erice per discutere di emergenze planetarie arriva un allarme per la
salute umana.
Alcuni componenti della plastica come diossina, PCB e PVC entrano nella catena alimentare
marina e, attraverso il consumo di pesce, interferiscono con il delicato sistema ormonale
umano, in particolare con la riproduzione. Dicono gli scienziati che i problemi dovuti alla
produzione di diossina possano compromettere lo sviluppo fetale del bambino, soprattutto il
cervello.
E’ di questi giorni la notizia che la Corea abbia interrotto il contratto con le case produttrici di
mozzarelle in Campania per la presenza della diossina.
-SEVESO 1976
Grandi quantità di diossine sono state rilasciate nell'aria di Seveso nel 1976 in seguito ad un
incidente agli impianti della ICMESA di Meda. Benché non si siano avuti morti per
intossicazione acuta, la zona attorno agli impianti è stata evacuata ed è stato necessario
rimuovere un consistente strato di suolo dell'area contaminata. In molti paesi del mondo la
diossina TCDD è nota come diossina di Seveso (Dioxine de Seveso in francese).
Poiché le materie plastiche sono relativamente inerti, i prodotti finali non presentano generalmente
rischi per la salute degli addetti alla lavorazione e degli utenti; tuttavia è stato dimostrato che alcuni
monomeri usati nella fabbricazione di materie plastiche sono cancerogeni, come il benzene,
un’importante materia prima nella sintesi del nylon.
La maggior parte delle materie plastiche sintetiche non è biodegradabile; a differenza del legno, della
carta, delle fibre naturali e persino dei metalli e del vetro, le materie plastiche non si decompongono
né si rompono con il tempo. Esiste perciò un problema ambientale associato alla loro eliminazione: il
riciclaggio è apparso finora il metodo più efficace per combattere il problema, specie con prodotti
come le bottiglie di polietilentereftalato (PET) usate per bibite gassate, in cui il processo di riciclaggio
è molto più semplice.