La storia della plastica
La plastica è diventata onnipresente nella società moderna, utilizzata in ogni ambito, dalle bottiglie d'acqua agli imballaggi alimentari, dall'abbigliamento all'elettronica e altro ancora. Tuttavia, la plastica è un'invenzione relativamente recente, la cui adozione e incorporazione nei prodotti di uso quotidiano è avvenuta solo nell'ultimo secolo circa.
Negli anni '1860 del XIX secolo, gli scienziati iniziarono a sperimentare sostanze note come fenoli e aldeidi. Attraverso un processo chiamato polimerizzazione, queste sostanze chimiche potevano essere legate insieme in lunghe catene, creando nuovi materiali con proprietà innovative.
Uno dei primi polimeri sintetici di successo commerciale fu la Parkesina, brevettata in Inghilterra nel 1856. Realizzata con cellulosa trattata con acido nitrico, la Parkesina rappresentò una delle prime forme di plastica che poteva essere modellata tramite riscaldamento.
John Wesley Hyatt inventò il primo polimero sintetico nel 1869, spinto da un incentivo di 10,000 dollari offerto da un'azienda di New York alla ricerca di un sostituto dell'avorio. La crescente domanda di palle da biliardo aveva portato all'esaurimento dell'avorio naturale, che veniva ricavato dalla caccia agli elefanti selvatici. Hyatt incontrò la plastica lavorando la cellulosa ricavata dalle fibre di cotone con la canfora. Questa plastica poteva essere modellata in varie forme e imitare materiali naturali come il guscio di tartaruga, il corno, il lino e l'avorio.
Nel 1893, Auguste Trillat, un chimico francese, fece una scoperta rivoluzionaria. Trovò un modo per rendere insolubile la caseina, una proteina del latte. Ciò avvenne immergendola in formaldeide, dando origine a un materiale che in seguito fu commercializzato come galalite.
Nei decenni successivi, altri pionieri della plastica come Leo Baekeland iniziarono a sviluppare nuovi tipi di plastica utilizzando tecniche di polimerizzazione simili. Fu l'invenzione della bachelite da parte di Baekeland nel 1907 a segnare una svolta fondamentale. La bachelite era poco costosa da produrre e poteva essere facilmente modellata in un'ampia varietà di oggetti. A differenza della celluloide, le sue proprietà isolanti termiche ed elettriche la rendevano adatta anche per applicazioni industriali. Lo sviluppo della bachelite aprì le porte a ulteriori innovazioni nel campo della plastica nel XX secolo. Fu l'alba di una nuova era, caratterizzata dalla nostra crescente dipendenza dai polimeri sintetici in quasi ogni aspetto della vita.
Dalla cellulosa ai polimeri avanzati
Come abbiamo detto prima, a metà del XIX secolo, lo sviluppo della plastica iniziò con materiali come Parkesine, derivato dalla cellulosa, che ha segnato l'avvento dei polimeri semisintetici. Tuttavia, il primo polimero completamente sintetico a fare il suo debutto è stato Bachelite all'inizio del XX secolo, venerato per le sue proprietà di non infiammabilità e resistenza al calore.
Dopo la conclusione della Prima Guerra Mondiale, i progressi nella tecnologia dell'ingegneria chimica stimolarono la rapida espansione di nuovi tipi di plastica. Quest'epoca segnò l'emergere dei cinque principali tipi di plastica che conosciamo oggi. Ciò aprì la strada a una pletora di polimeri avanzati, tra cui:
- Nylon è noto per la sua resistenza e viene utilizzato in prodotti che spaziano dalle calze alle setole degli spazzolini da denti.
- Nel 1927, PVC (cloruro di polivinile) è stato prodotto commercialmente.
- Nel 1930, la BASF iniziò la produzione di PS (polistirene), che si trova spesso negli imballaggi e nei sacchetti di plastica per la sua flessibilità.
- L'anno 1933 vide la produzione di HDPE (polietilene) di Imperial Chemical Industries. Offre resistenza all'usura e viene utilizzato nei contenitori e nei componenti delle automobili.
- PET (polietilentereftalato) fu concesso in licenza dalla DuPont nel 1941 dopo la sua scoperta da parte dei dipendenti della Calico Printers' Association.
- La produzione commerciale di PP (polipropilene) è stato avviato nel 1957.
- Poliestere viene utilizzato nei tessuti e nella fibra di vetro.
- Kevlar® è noto per il suo utilizzo nei giubbotti antiproiettile.
- Teflon ™ (politetrafluoroetilene) noto per le sue proprietà antiaderenti nelle pentole.
Tipi e sviluppo delle materie plastiche
Termoplastici contro termoindurenti
I materiali plastici possono essere generalmente classificati in due categorie: termoplastici e termoindurenti. Termoplastici, come polietilene, polipropilene e polistirene, possono essere fusi e solidificati più volte senza una significativa degradazione delle loro proprietà. Questo li rende ideali per il riciclaggio. D'altra parte, le plastiche termoindurenti, come poliestere, subiscono una trasformazione chimica quando vengono riscaldati e solidificati, il che li rende difficili da rimodellare e riciclare.
Ecco come si confrontano:
| Properties | termoplastici | termoindurenti |
|---|---|---|
| riutilizzabilità | Può essere rimodellato e riciclato | Non può essere rifuso o riciclato |
| Resistenza al calore | Tende ad ammorbidirsi con il calore | Mantiene la forma ad alte temperature |
| Usi tipici | Imballaggi, bottiglie, giocattoli | Isolamento, adesivi, alloggiamenti per elettrodomestici |
Bioplastiche e innovazioni ambientali
Nella vostra ricerca di alternative ecologiche, potreste imbattervi anche nelle plastiche biodegradabili. Queste plastiche sono progettate per scomporsi in componenti innocui quando esposte a microrganismi come batteri o funghi. Esplorando il potenziale delle bioplastiche e delle plastiche biodegradabili, i ricercatori sperano di creare un futuro più sostenibile per la plastica e più rispettoso dell'ambiente.
L'ultimo capitolo nello sviluppo della plastica affronta le problematiche ambientali. bioplastiche derivano da fonti di biomassa rinnovabili come grassi vegetali, amido di mais o paglia. Spesso offrono le stesse funzionalità delle plastiche convenzionali, ma hanno il vantaggio aggiuntivo di essere biodegradabili o compostabili in determinate condizioni. Le innovazioni in questo ambito includono:
- Plastiche biodegradabili: Sono progettati per decomporsi nell'ambiente più rapidamente rispetto alle plastiche tradizionali.
- Polimeri sintetici: Alcuni possono essere progettati per essere biodegradabili, mentre altri sono sviluppati per la loro resistenza o flessibilità superiori.
Produzione e applicazioni della plastica
Esplorando il mondo della plastica, scoprirai che i suoi processi produttivi sono profondamente interconnessi con l'industria petrolchimica e che le sue applicazioni spaziano da oggetti comuni come i sacchetti di plastica a usi più di nicchia nella tecnologia e nell'innovazione.
Processi di produzione industriale
Potreste aver notato come i prodotti in plastica siano praticamente ovunque nella vostra vita quotidiana. Dai sacchetti di plastica che usate per la spesa ai mobili e ai giocattoli, la plastica è diventata un elemento fondamentale nella produzione di diversi prodotti. Questo perché la plastica ha proprietà uniche come bassa densità, bassa conduttività elettrica, trasparenza e resistenza, che le consentono di essere trasformata in un'ampia varietà di prodotti.
Plastica iniziano il loro viaggio nel industria petrolchimica, derivato principalmente da combustibili fossili come il petrolio. Il processo prevede il cracking e la distillazione in impianti chimici, dove le materie prime vengono trasformate in resine, i mattoni costitutivi della plastica. Da qui, queste resine vengono modellate e modellate attraverso vari metodi:
- Stampaggio a iniezione: Ideale per la produzione di grandi volumi degli stessi prodotti in plastica, come giocattoli e pettini.
- Soffiaggio: Comunemente utilizzato per realizzare bottiglie.
- Estrusione: Facilita la produzione di tubi, fili e sacchetti di plastica.
La plastica nella tecnologia e nell'innovazione
La versatilità della plastica non si limita ai prodotti di uso quotidiano. Infatti, svolge un ruolo significativo anche nella tecnologia e nell'innovazione. Ad esempio, computer e smartphone affidarsi a componenti in plastica per la protezione e l'isolamento.
Si trova in:
- Elettronica: Isolamento per fili e custodie per i tuoi gadget.
- Campo medico: Siringhe monouso e confezioni sterili.
Impatto sull'ambiente e sulla gestione dei rifiuti
Le sfide dell'inquinamento da plastica
La durevolezza della plastica la rende incredibilmente utile, ma contribuisce anche a gravi problemi ambientali quando questi materiali finiscono per trasformarsi in inquinamento plastico.
L'inquinamento da plastica può contaminare la terra, l'acqua e gli ecosistemi poiché si scompone in particelle sempre più piccole, note come microplastiche.
Negli oceani, i rifiuti di plastica rappresentano una minaccia per la fauna marina, poiché gli animali li scambiano per cibo o vi rimangono intrappolati. Sulla terraferma, la plastica può rilasciare sostanze chimiche nel suolo, causando potenziali contaminazioni ed effetti negativi sugli ecosistemi.
Anche i rifiuti di plastica possono accumularsi nelle discariche, impiegando molto tempo a decomporsi a causa della loro durevolezza. Se non gestiti correttamente, i sacchetti di plastica e altri oggetti abbandonati possono ostruire i corsi d'acqua e le fognature, con il potenziale rischio di diffusione di malattie come la malaria, poiché forniscono terreno fertile per la proliferazione delle zanzare.
Riciclaggio e riduzione dei rifiuti di plastica
Per ogni pezzo di plastica mai realizzato, è probabile che esistano ancora dei resti a causa della sua longevitàMa puoi fare la differenza riciclando e riducendo i rifiuti di plastica. I processi di riciclaggio della plastica possono convertire i rifiuti in nuovi materiali, contribuendo a ridurre la domanda di nuova plastica, a risparmiare energia e a diminuire la quantità che finisce nelle discariche o sotto forma di microplastiche negli ambienti naturali.
Nonostante solo il 9% circa dei rifiuti plastici venga riciclato con successo, il riciclo rimane una strategia utile per gestire i rifiuti plastici e ridurne l'impatto sull'ambiente. Ecco alcuni modi in cui puoi dare il tuo contributo:
- Riduce: Cerca di ridurre al minimo il consumo di plastica monouso utilizzando borse, bottiglie e contenitori riutilizzabili.
- Riutilizzo: Riutilizzare gli oggetti di plastica per altri usi prima di smaltirli.
- Riciclare: Separa i rifiuti di plastica secondo le linee guida locali, assicurandoti che vengano gettati nell'apposito contenitore per il riciclaggio.
Esplorare alternative alle discariche e ai metodi tradizionali di smaltimento della plastica è fondamentale per risolvere il problema dell'inquinamento da plastica. Dalle plastiche biodegradabili agli innovativi sistemi di termovalorizzazione, gli approcci alternativi offrono opportunità per uno smaltimento più pulito.
Regolamenti, standard e il futuro della plastica
Iniziative e accordi globali
Un incontro degno di nota, l'Assemblea delle Nazioni Unite per l'Ambiente (UNEA 5.2) tenutasi tra febbraio e marzo 2022, ha riunito le nazioni per affrontare questo urgente problema. Durante questo evento, gli Stati Uniti si sono impegnati ad adottare misure a livello nazionale e internazionale per combattere l'inquinamento da plastica.
Vale anche la pena ricordare che entro il 2018, 127 Paesi ha implementato normative per l'uso dei sacchetti di plastica, alcune delle quali mirate anche al processo di produzione. Potresti essere curioso di sapere trattato globale in fase di negoziazione per alleviare il peso dei rifiuti di plastica sul nostro ambiente.
Innovazione nella produzione e nell'utilizzo della plastica
Comprendere il futuro della plastica significa anche analizzare le innovazioni nella produzione e nell'utilizzo della plastica. Uno sviluppo promettente è il riciclo delle materie prime, che prevede la conversione dei rifiuti plastici nel loro materiale originale. risorse naturali. Pirolisi, ad esempio, utilizza il calore per scomporre i rifiuti di plastica in sostanze chimiche e combustibili preziosi.
Inoltre, diverse norme ISO si concentrano specificamente sul ciclo di vita della plastica e sul suo impatto sull'ambiente. Queste norme coprono aree essenziali come la valutazione del fine vita, l'etichettatura, il riciclaggio, il compostaggio e altro ancora.
Domande frequenti
Quali sono i due principali tipi di plastica?
Le materie plastiche possono essere classificate principalmente in due tipologie: termoplastiche e polimeri termoindurenti. Le termoplastiche, come il polietilene e il polipropilene, sono materiali che possono essere fusi e rimodellati ripetutamente. D'altra parte, i polimeri termoindurenti come la bachelite e la vulcanite, una volta riscaldati e formati, non possono essere rifusi e rimodellati.
Quale è considerata la prima invenzione della plastica?
La prima invenzione della plastica sintetica è attribuita ad Alexander Parkes, che sviluppò un materiale chiamato Parkesine nel 1862. La Parkesine era ricavata da cellulosa trattata con acido nitrico e un solvente. Questa invenzione pose le basi per lo sviluppo delle materie plastiche.
Quando è iniziato l'uso commerciale della plastica?
L'uso commerciale della plastica iniziò all'inizio del XX secolo: la bachelite fu la prima plastica completamente sintetica a essere immessa sul mercato nel 20. Le sue proprietà di resistenza al calore la resero popolare per una vasta gamma di applicazioni, tra cui isolanti elettrici e articoli per la casa.
Qual è la storia della plastica?
La storia della plastica ha avuto inizio con materiali naturali dotati di proprietà plastiche, come la gomma e la cellulosa. Nel 1862 fu inventata la Parkesine, la prima plastica artificiale. La bachelite, creata nel 1907 da Leo Baekeland, segnò la nascita della moderna industria della plastica. Dopo la Seconda Guerra Mondiale, l'espansione della tecnologia chimica portò a un rapido aumento di nuovi tipi di plastica, alimentando la crescita dell'industria globale delle materie plastiche.
Quali sono alcuni usi comuni della plastica?
Grazie alla sua adattabilità, la plastica è utilizzata praticamente in ogni aspetto della vita moderna. Tra gli usi più comuni rientrano materiali da imballaggio, contenitori, mobili, giocattoli, dispositivi medici ed elettronica. La sua leggerezza e resistenza la rendono ideale per queste applicazioni.
Chi ha inventato per caso la plastica e come è successo?
La plastica non è stata inventata tanto per caso quanto per deliberata ricerca scientifica. Leo Baekeland, il chimico belga-americano, creò la prima plastica completamente sintetica, la bachelite, alla ricerca di un materiale isolante. Fu attraverso i suoi esperimenti controllati per trovare un sostituto sintetico della gommalacca che la bachelite fu inventata.