Quando pensi alla plastica, potresti immaginare bottiglie d’acqua o materiali da imballaggio, ma la plastica è molto più di questo. Diamo uno sguardo più da vicino a ciò di cui sono fatte le materie plastiche e ad alcune delle loro proprietà essenziali.
Le plastiche sono per lo più materiali sintetici costituiti da polimeri: lunghe molecole costruite attorno a catene di atomi di carbonio, con idrogeno, ossigeno, zolfo e azoto che riempiono gli spazi. Queste catene possono avere migliaia di atomi, e questo è uno dei motivi per cui la plastica è così resistente e durevole.
Le materie plastiche presentano una proprietà chiamata plasticità, consentendo loro di essere modellati o modellati in varie forme. Questo, combinato con altre proprietà come la bassa densità, la bassa conduttività elettrica e la trasparenza, rendono la plastica un materiale versatile. Puoi utilizzare la plastica in vari oggetti di uso quotidiano, come parti di automobili, giocattoli e persino apparecchiature mediche.
Esistono tre gruppi principali di plastica:
- 1. Termoplastici
- 2. Polimeri termoindurenti
- 3. Elastomeri
I materiali termoplastici sono plastiche che si ammorbidiscono quando riscaldate e si induriscono quando vengono raffreddate, rendendole facili da modellare e modellare. Alcuni esempi includono polietilene, polipropilene e PVC.
I polimeri termoindurenti si induriscono permanentemente quando riscaldati e non possono essere rimodellati o rimodellati una volta induriti. Questi tipi di plastica includono resine fenoliche, melamina e urea-formaldeide.
Gli elastomeri sono materiali simili alla gomma che possono essere allungati e deformati ma ritornano comunque alla loro forma originale. Gli esempi includono gomma naturale, poliuretano e silicone.
La produzione della plastica
La plastica è costituita principalmente da combustibili fossili come cellulosa, petrolio greggio, gas naturale, E carbone. Queste materie prime sono le fonti di idrocarburi, che sono molecole organiche costituite da atomi di carbonio e idrogeno. Per trasformare queste materie prime in plastica, devono prima essere raffinate rispettivamente in etano e propano.
Il processo di raffinazione avviene tipicamente nelle raffinerie dove i combustibili fossili vengono convertiti in vari prodotti petroliferi. L'etano e il propano vengono ulteriormente trattati con il calore in un processo chiamato cracking. Il cracking scompone gli idrocarburi complessi in molecole più semplici, convertendo l'etano in etilene e il propano in propilene. Questi materiali vengono poi combinati per creare diversi tipi di polimeri, che formano vari tipi di plastica.
Esistono due tipi principali di cracking: cracking con vapore e cracking catalitico. Nello steam cracking, le sostanze chimiche vengono miscelate con vapore e riscaldate a temperature elevate, mentre nel cracking catalitico viene utilizzato un catalizzatore per abbassare la temperatura e la pressione richieste. Una volta che gli idrocarburi crackizzati vengono separati utilizzando apparecchiature di frazionamento, l'etilene e il propilene vengono formati in monomeri. Infine, la polimerizzazione di questi monomeri porta alla produzione di varie plastiche.
Diversi tipi di plastica e loro componenti chimici
Le materie plastiche sono realizzate con polimeri organici, la maggior parte delle plastiche industriali provengono da prodotti petrolchimici. Questi polimeri sono formati da catene di atomi di carbonio, spesso con allegati atomi di ossigeno, azoto o zolfo. I monomeri fungono da elementi costitutivi di questi polimeri, con ciascuna catena polimerica comprendente diverse migliaia di unità monomeriche ripetitive.
Ecco una rapida introduzione alla plastica comune e ai suoi componenti:
Polimero | Monomeri/Reattivi | Proprietà chiave | Applicazioni |
Polietilene (PE) | Polimerizzazione dell'etilene, che comprende HDPE (polietilene ad alta densità) e LDPE (polietilene a bassa densità) | Flessibile, estensibile | Sacchetti di plastica, contenitori |
Polipropilene (PP) | Polimerizzazione del propilene | Versatile, rigido | Imballaggi, prodotti tessili, componenti automobilistici |
Polietilene tereftalato (PET) | Polimerizzazione del glicole etilenico e dell'acido tereftalico | Forte, leggero, chiaro | Bottiglie per bevande, imballaggi per alimenti |
Cloruro di polivinile (PVC) | Polimerizzazione dei monomeri del cloruro di vinile | Durevole, rigido, resistente agli agenti chimici | Tubi, cavi, pavimenti |
Polistirolo (PS) | Polimerizzazione dello stirene | Schiuma rigida e isolante | Tazze in schiuma, materiali di imballaggio |
Poliammide (PA/Nylon) | Condensazione di ammina e acido carbossilico | Forte, resistente all'abrasione | Fibre, parti automobilistiche |
Acido Polilattico (PLA) | Polimerizzazione dell'acido lattico dall'amido di mais, ecc. | Biodegradabile, termoplastico | Contenitori per alimenti compostabili |
Poliestere (PES) | Polimerizzazione di monomeri esteri | Forte, leggero | Abbigliamento, tappezzeria |
Poliuretano (PU) | Reazione di poliolo e isocianato | Versatile, schiumabile | Schiume ammortizzanti, rivestimenti |
Acrilonitrile Butadiene Stirene (ABS) | Polimerizzazione di stirene e acrilonitrile | Rigido, durevole | Alloggiamenti elettronici, parti automobilistiche |
Politetrafluoroetilene (PTFE) | Polimerizzazione del tetrafluoroetilene | Chimicamente inerte, antiaderente | Pentole antiaderenti (Teflon) |
Tendenza Della Plastica: Le Bioplastiche
Potresti essere curioso bioplastiche, un'alternativa più ecologica alla plastica convenzionale. Queste plastiche derivano da fonti di biomassa rinnovabile, come grassi vegetali, oli, amido di mais e rifiuti alimentari riciclati. Offrono numerosi vantaggi, soprattutto in termini di sostenibilità e impatto ambientale.
Uno dei principali vantaggi delle bioplastiche è che sono biodegradabili. Ciò significa che possono essere scomposti da microrganismi come i batteri, trasformandosi infine in materia organica. A differenza delle plastiche tradizionali, che persistono nell’ambiente per lunghi periodi e contribuiscono all’inquinamento, le bioplastiche biodegradabili offrono una soluzione più sostenibile.
Ora, le bioplastiche costituiscono un gruppo eterogeneo e possono essere realizzate con diversi materiali. Alcune opzioni comuni includono:
- Acido Polilattico (PLA): Questa bioplastica è derivata da zuccheri vegetali fermentati, solitamente dal mais o dalla canna da zucchero. È ampiamente utilizzato per imballaggi alimentari e posate usa e getta.
- Poliidrossialcanoati (PHA): Questi sono prodotti da batteri che consumano materiali organici come oli vegetali o rifiuti alimentari. Sono adatti per una vasta gamma di applicazioni, tra cui pellicole agricole e imballaggi.
- Bioplastiche a base di amido: Come suggerisce il nome, sono fatti di amido, che è un polimero naturale. Sono spesso utilizzati in articoli usa e getta come piatti e tazze.
Domande frequenti
Quali sono i tipi comuni di plastica?
Esistono diversi tipi comuni di plastica che potresti incontrare nella tua vita quotidiana. Alcuni dei più utilizzati includono polietilene (PE), polipropilene (PP), polivinilcloruro (PVC) e polietilene tereftalato (PET). Ogni tipo di plastica ha le proprie proprietà e applicazioni, dai materiali di imballaggio alle parti automobilistiche e all'elettronica.
Quali risorse naturali vengono utilizzate per produrre la plastica?
La plastica è costituita principalmente da combustibili fossili, come petrolio greggio, gas naturale e carbone. Queste risorse vengono processate attraverso una tecnica chiamata cracking, che le converte in monomeri idrocarburici. Questi monomeri vengono poi combinati per creare una varietà di polimeri plastici con proprietà e caratteristiche uniche.
In cosa differiscono le plastiche di origine vegetale da quelle tradizionali?
La plastica a base vegetale, nota anche come bioplastica, è prodotta da risorse rinnovabili come mais, canna da zucchero o fecola di patate. Si differenziano dalle plastiche tradizionali in quanto possono essere progettate per biodegradarsi più rapidamente e avere un impatto ambientale minore. Tuttavia, è importante notare che non tutte le bioplastiche sono compostabili o ecologiche, quindi è essenziale comprenderne le proprietà specifiche e i requisiti di smaltimento.