Plastica una storia interessante

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1 Plastica una storia interessante

2 La storia Le plastiche Gli impieghi Il petrolio Il riciclo Il racconto Il messaggio Ciclo produttivo Plastica biodegradabile L incontro con gli esperti Le fotografie Gli autori

3 Etimologia della parola plastica Il termine "plastica" deriva dalla parola greca ''plastikos'' che significa adatto per essere plasmato, e da ''plastos', che significa plasmato.

4 Tutto cominciò con delle palle da biliardo Nel 1861 un azienda americana mette in palio dollari per chi avesse scoperto un materiale in grado di sostituire l avorio nelle palle da biliardo.

5 Già nel 1869 l'avorio, oltre a essere molto costoso, cominciava a scarseggiare: ogni anno ben 12 mila elefanti venivano massacrati solo per raccogliere le loro zanne.

6 A farsi tentare dal premio fu un tipografo John Wesley Hyatt, che però era completamente digiuno di chimica, fisica o ingegneria. Per avere un po' di supporto, coinvolse suo fratello Isaiah nel progetto. Sono John Wesley Hyatt

7 I due fratelli Hyatt si rivolsero all'inglese Alexander Parkes che pochi anni prima, nel 1862, studiando il nitrato di cellulosa, aveva messo a punto il primo tipo di plastica mai realizzato da mano umana; un materiale semplice da lavorare, malleabile e resistente all'acqua, battezzato Parkesina. Mi chiamo Alexander Parkes: sono l inventore della parkesinaa

8 E così nel 1870 i fratelli Hyatt, brevettarono la formula della celluloide che divenne celebre quando fu impiegata come pellicola fotografica e presso i dentisti quale materiale da impiegarsi per le impronte dentarie. Essa fu usata anche per costruire anche pettini, manici di spazzole e tante altre cose, ma diventò importantissima quando nel 1889 la Kodak adottò la celluloide per le sue pellicole cinematografiche.

9 La celluloide aveva un difetto, era altamente infiammabile e nel 1924 fu sostituita da materiali simili ma meno pericolosi (acetato di cellulosa)

10 Con il XX secolo, la Rivoluzione Industriale entra nella sua seconda fase, imperniata intorno all utilizzo dell elettricità e allo sviluppo della chimica. E in questo scenario che nel 1907 il chimico belga Leo Baekeland ottiene in laboratorio la prima resina termoindurente di origine sintetica, che brevetterà nel 1910 con il nome dei Bakelite.

11 Questa verrà impiegata nell industria elettrica e per la realizzazione di apparecchi radio e telefonici.

12 Nel 1912, un chimico tedesco, Fritz Klatte, scoprì il processo per la produzione del polivinilcloruro (PVC), che avrà grandissimi sviluppi industriali solo molti anni dopo: nel 1941 fu prodotto il PVC.

13 Nel 1913 viene prodotto il primo materiale flessibile, trasparente ed impermeabile che trova subito applicazione nel campo dell imballaggio: lo Svizzero Jacques Edwin Brandenberger, scopre il Cellophane, un materiale a base cellulosica che poteva essere prodotto in fogli sottilissimi e flessibili;

14 Nel 1930 la plastica entra nella sua era soprattutto per quanto concerne la creazione di una vera e propria industria moderna: il petrolio diviene la materia prima da cui partire per la produzione fu inventato il plexiglas (plastiche acriliche)

15 Nel 1935 venne sintetizzata una fibra poliammide chiamata nylon ad opera di Wallace Carothers), un materiale che si diffonderà con la guerra al seguito delle truppe americane trovando una quantità di applicazioni. grazie alle sue caratteristiche che lo rendono assolutamente funzionale all industria tessile: dalle calze da donna ai paracadute, inizia l ascesa delle fibre sintetiche.

16 Ad iniziare i primi studi teorici sui polimeri fu Hermann Staudinger nel Le sue teorie non venivano accolte da tutti, poi con le dimostrazioni sperimentali fece cadere gli argomenti degli oppositori, ponendo le basi per lo sviluppo in termini scientifici e non per casuali invenzioni come era accaduto a Parkes e Hyatt.

17 Un altro personaggio importante fu Giulio Natta che nel 1954 sintetizzò un polipropilene conosciuto con il nome di moplen. Questo materiale nel 1962 veniva prodotto per circa trecentomila tonnellate in tutto il mondo. Per questa sua invenzione gli fu consegnato il Premio Nobel nel 1963.

18 L aumento delle conoscenze su queste materie contribuì alla nascita di nuovi materiali plastici dotati di eccezionali caratteristiche. Questi materiali vennero chiamati, nel 1960 circa, polimeri per ingegneria. Vennero utilizzati in molti campi dalle lenti corneali per sostituire gli occhiali ai caschi spaziali e molti altri.

19 Gli anni 60 sono stati segnati dall ascesa della plastica come protagonista dei consumi di massa. I decenni successivi hanno visto l affacciarsi e il progressivo affermarsi di applicazioni sempre più sofisticate ed impensabili, grazie allo sviluppo dei cosiddetti tecnopolimeri, divenuti ormai insostituibili negli impieghi delle moderne tecnologie.

20 Ma come nasce la plastica? Tutto iniziò con il petrolio Il petrolio è un liquido denso, dall odore caratteristico e di colore variabile dal giallo bruno al nero. È costituito da una miscela di idrocarburi naturali liquidi, solidi e gassosi.

21 Il petrolio si estrae dai giacimenti sotterranei per mezzo di enormi trivelle che bucano il suolo, viene poi inviato nelle torri di frazionamento, dove il petrolio greggio viene separato nelle parti che lo compongono: i gas, le benzine, il cherosene, il gasolio, l olio lubrificante e il bitume.

22 Alcuni degli idrocarburi ottenuti dal petrolio, come l etilene, il propilene, lo stirene, costituiscono le unità base o monomeri materie plastiche. delle Mediante un processo chimico detto polimerizzazione i monomeri si uniscono a formare delle lunghe catene chiamate polimeri.

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24 CLASSIFICAZIONE Le materie plastiche vengono suddivise in due grandi gruppi Termoplastiche Termoindurenti Il materiale termoplastico si rammollisce sempre al calore e può essere formato di nuovo. Il materiale termoindurente può essere formato una sola volta, poi resta duro per sempre.

25 TERMOPLASTICHE Ogni tipo di termoplastica è indicata con una sigla ecco quelle più importanti: TERMOINDURENTI Anche ogni tipo di plastica termoindurente è indicata con una propria sigla, ecco le più importanti: ABS: Acrilonitrile, Butadiene, Stirene PA: Poliammidi PC: Policarbonato PE: Polietilene PET: Polietilentereftalato PP: Polipropilene PS: Polistirene o Polistirolo EPS: Polistirene espanso PVC: Polivinilcloruro CA: Aceto di cellulosa UP: Poliesteri insaturi PU: Poliuretani EP: Resine PF: Resine Fenoliche MF: Resine Melaminiche UR: Resine Ureiche PTFE: Teflon

26 STIRENE (ABS) usato per produrre telefonini, tower pc, è molto resistente agli urti. POLIAMMIDE NYLON) (PA) E stata la prima fibra tessile sintetica per produrre calze da donna, paracaduti, e pellicola trasparente. POLICARBONATO (PC) utilizzato per produrre caschi protettivi e parti di automobili presenta una buona durezza. POLIETILENE (PE) usato per flaconi per liquidi, tubi, giocattoli, pellicole, sacchi per la spazzatura, cassette.

27 POLIETILENTEREFTALATO (PET) usato per produrre bottiglie per bevande. POLIPROPILENE (PP) utilizzato per la produzione di contenitori per alimenti, oggetti di arredo, flaconi per detersivi e per l'igiene personale, giocattoli, moquette, mobili da giardino, tubi. POLISTIROLO o polistirene (PS) usato per produrre vaschette per alimenti, posate, piatti, tappi, pannelli isolanti per l'edilizia, imballaggi. POLIVINILCLORURO (PVC) usato per vaschette e contenitori di alimenti.

28 CICLO PRODUTTIVO Il ciclo produttivo delle materie plastiche può essere schematizzato in cinque fasi: 1) Monomerizzazione 2) Polimerizzazione 3) Mescolamento 4) Polverizzazione 5) Modellatura

29 ESTRUSIONE È un processo continuo che permette di formare tubi, barre, lastre, profilati e film Una grande vite senza fine convoglia il materiale da una tramoggia (una sorta di grosso imbuto) in un cilindro riscaldato, dove avviene la fusione e l omogeneizzazione Il materiale termoplastico fuoriesce dalla filiera, che lo foggia con continuità nella forma voluta Il raffreddamento avviene mediante contatto con calibratori raffreddati a circolazione d acqua. CALANDRATURA (per ottenere lastre, simil pelle per borse o divani, linoleum per pavimento, tovaglie di plastica.)

30 SOFFIAGGIO Si immette aria negli stampi (di alluminio, di resina epossidica o di legno) La materia prima è in lastra e il prodotto può essere di notevoli dimensioni La formatura del pezzo avviene per soffi aggio di aria mediante compressore. STAMPAGGIO Lo stampo è uno strumento che permette di riprodurre la sua forma in diversi oggetti, tutti uguali tra loro. Il processo di stampaggio delle materie plastiche avviene per: - Formatura a mano - Stampaggio a caldo a compressione (termoformatura) - Stampaggio per iniezione

31 Plastiche biodegradabili Con il termine "degradabile" si intendono tutte le plastiche che degradano (cioè si auto distruggono) nell ambiente. Di solito le materie plastiche non sono degradabili: la loro caratteristica è proprio di durare "per sempre". Recentemente però, sono state sviluppate plastiche degradabili. La degradazione può avvenire ad opera di agenti diversi: alcune plastiche sono sensibili alla luce del sole, altre sono attaccate da microbi.

32 Le plastiche biodegradabile contengono un additivo sensibile ai raggi UV ed agli agenti atmosferici, quindi in presenza di luce si degradano. Molto usati, ad esempio, in agricoltura per i teli di pacciamatura. Altri tipi di plastica biodegradabile contengono percentuali di amido e altre sostanze di origine vegetale: i batteri e i funghi riescono a degradare questi prodotti. Usati soprattutto per sacchetti, imballaggi, bottigliette, vassoietti, posate.

33 E' stata proposta una classificazione in tre categorie: plastiche idrolizzabili, che vengono degradate dall acqua; plastiche fotodegradabili, che degradano ad opera della luce; plastiche biodegradabili, che sono degradate da organismi viventi, di solito batteri. Oggi si produce la Bioplastica da vegetali, prevalentemente dal MAIS e dal CARDO.

34 Un mondo di plastica: i principali impieghi edilizia Riguardano tubi, profili per finestre, grondaie, rivestimenti murali, membrane per impermeabilizzazione di coperture, cavi elettrici, guaine per isolamento...

35 arredamento Nei mobili o comunque negli oggetti riguardanti l'arredamento spesso c'è un componente in plastica.

36 comunicazione Nel settore della comunicazione le fibre ottiche, microchip, computer, compact disk, telefonia cellulare sono stati tutti i protagonisti dell innovazione...

37 Nell automobilismo le materie plastiche hanno sostituito una serie di componenti diminuendo notevolmente il peso di un automobile, rendendola molto più veloce..., aumentando la sicurezza con airbag, cinture di sicurezza automobilismo

38 La sicurezza e le performance che la plastica rende possibili, hanno consentito a moltissimi sport di avere uno sviluppo veramente notevole, ad esempio nel ciclismo, nell atletica, nel tennis, nella nautica, nel motociclismo.. sport

39 agricoltura Nell'agricoltura la plastica è quasi indispensabile: nelle serre protegge le colture dalle intemperie, sono infatti di questo materiale i teloni che le ricoprono, nell irrigazione dei campi, le strutture e i tubi in plastica hanno dimostrato versatilità ed efficacia, molti prodotti agricoli vengono poi imballati in contenitori di plastica

40 Anche l imballaggio alimentare è spesso in plastica. La plastica è stata certamente preferita per la robustezza, leggerezza e inerzia chimica... alimenti

41 Le materie plastiche allungano la vita: Basti pensare ai numerosissimi oggetti e attrezzature impiegate in medicina e chirurgia: farmaci che hanno bisogno di imballaggi speciali, tende ad ossigeno, guanti sterili, siringhe, cuore artificiale o le sacche per il trasporto di sangue e plasma, le sacche per la dialisi, i tubicini per le trasfusioni medicina

42 A lezione con POLIMERI EUROPA - VERSALIS Oggi 3 aprile 2014 nella nostra scuola di Porto Torres sono venuti a fare una lezione di chimica la Dott.ssa Corraine e il Dott. Marras che lavorano nello stabilimento petrolchimico della POLIMERI EUROPA della nostra città. Abbiamo guardato insieme dei filmati, uno in particolare Vivere senza chimica è stato molto divertente e ci ha permesso di capire quanto la chimica sia importante. In realtà tutto è chimica e senza di essa sarebbe impossibile vivere.

43 I signori ci hanno spiegato che la loro azienda è leader da 40 anni nel settore chimico e produce materiali partendo dal petrolio attraverso un ciclo produttivo che prevede diverse fasi di lavorazione. I materiali prodotti da POLIMERI EUROPA si ottengono dalla raffinazione del petrolio, attraverso il processo di scissione termica dello steam-cracking che produce la virgin naphtha.

44 Poi ci hanno fatto vedere delle diapositive in cui venivano spiegate le caratteristiche di alcuni elementi della tavola periodica. Infine ci hanno fatto vedere e toccare 2 cose: un pezzo di gomma da dove si fanno i materassi e del lattice con il quale si fanno le suole delle scarpe antinfortunistiche. La lezione è finita. abbiamo ringraziato e c è ne siamo andati con tante buone informazioni in più sulla chimica e sulla plastica. Davvero molto interessante.

45 La storia del vecchio Bottiglione Racconto scritto da Morena Nuvoli Classe I D

46 Quella della plastica è una storia molto bizzarra. C'era una volta la plastica che viveva, divisa in gruppi, in diverse parti del mondo.

47 C'era il gruppo delle bottiglie che viveva nel mare, quello degli elettrodomestici che viveva sui bordi delle strade, quello dei capi in pile che stava un pò dappertutto, e quello dei computer che viveva nelle campagne... e tanti altri che vivevano sparsi un pò ovunque.

48 In questi gruppi c'erano anche bottiglie, elettrodomestici, oggetti e rifiuti viaggiatori che andavano per mare, nei fiumi, nelle strade, nelle case, nei parchi, nei paesi...insomma dappertutto.

49 In uno dei villaggi ci vivevo anch'io che ero il bottiglione più vecchio del mondo. Avevo 110 anni, perciò tutti i popoli mi rispettavano. Dovete sapere che tutti gli oggetti di plastica sono molto educati nei confronti degli anziani.

50 Un brutto giorno, nel villaggio scoppiò una guerra tra bottiglie e lavatrici perché sui bordi delle strade non c'era più spazio.

51 Proprio in quel periodo iniziai a star male e chiamai il dottor Plastico che mi diagnosticò una gravissima malattia e mi disse che avevo solo qualche mese di vita. Sconvolto da questa brutta notizia decisi di vivere i miei ultimi giorni di vita in pace e tranquillità.

52 Per far cessare la guerra organizzai un'assemblea. Chiamai tutti gli abitanti del villaggio per metterci d'accordo su come vivere tutti insieme e poter trascorrere le mie ultime giornate di vita in serenità.

53 Spiegai agli abitanti la mia tragedia e ordinai di interrompere immediatamente la guerra. Nel sentire le mie parole rimasero di stucco e decisero di venirmi incontro.

54 Decidemmo di andare a vivere in un centro di smistamento dove ognuno di noi aveva il suo posto dove stare senza dare fastidio e senza inquinare. Andammo tutti insieme e cominciammo a vivere in accordo e in armonia.

55 Dopo qualche mese le forze mi abbandonarono e decisero di riciclarmi. Ebbi così una nuova vita tutta da vivere.

56 Porto Torres - Parco di San Gavino: con le bottiglie di plastica colorate noi alunni della scuola abbiamo adornato gli alberi di Natale

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61 Da rifiuto a risorsa La raccolta differenziata della plastica è ancora agli inizi Per ora si recuperano soprattutto bottiglie e contenitori vari, mentre non vengono quasi recuperati la maggior parte degli imballaggi. Bottiglie, contenitori e flaconi di plastica vengono separati da metalli, buste di plastica etc. Gli occhi elettronici, che utilizzano i raggi X, riconoscono e separano i diversi materiali in quattro tipi: PVC, PET chiaro, PET scuro, PE ad alta densità.

62 Non è la plastica che inquina, ma tutti coloro che hanno la poco civile abitudine di lasciare sacchetti ed oggetti di plastica in giro nell ambiente. La plastica non inquina, anzi ci fa risparmiare. Inoltre è riciclabile.

63 Le bottiglie vengono triturate da apposite macchine e ridotte in piccole scaglie dette flakes. Queste vengono lavate, asciugate e confezionate in grandi sacchi. Le fabbriche comprano questi sacchi di flakes (fléics) e costruiscono oggetti nuovi. Triturando le bottiglie di PET, PVC e PE senza prima separarle si ottiene la plastica eterogenea o mista, di minor qualità. I flakes sono usate direttamente per costruire panchine, fioriere, giochi per parchi e giardini. Oggi si sta studiando un procedimento di riciclaggio chimico : i polimeri della plastica vengono trattati a C e scomposti in monomeri da riutilizzare nuovamente. Questo sistema è migliore rispetto alla frantumazione in flakes perché non è necessario selezionare i vari tipi di plastica ma si possono trattare plastiche diverse.

64 La plastica si può bruciare, ottenendo energia equivalente alla quantità di petrolio da cui deriva. La plastica si può bruciare negli inceneritori, assieme agli altri rifiuti solidi urbani. attenzione La plastica bruciando produce diossina, un gas molto pericoloso per la salute.

65 Il nostro lavoro finisce qui con un messaggio scritto da Alberto a nome di una piccola bottiglia di Plastica. Leggetelo con attenzione è una richiesta di aiuto!

66 La classe III D La classe I D