Sapevi che la plastica è un polimero, cioè un insieme di diverse molecole che costituiscono un materiale sintetico? Sapevi che il termine deriva dal latino plasticus, che a sua volta ha origine dalla parola greca antica plastikós ?
Questo materiale, che per lungo tempo è stato oggetto di ricerca per molti scienziati, è stato realizzato per la prima volta a metà del XIX secolo. Ma come si produce la plastica oggi?
Il primo polimero, frutto del caso
È servito un felice caso per ottenere il primo polimero che ha dato vita al PVC.
Nel 1835, poi nel 1872, i chimici Henri Victor Regnault ed Eugen Baumann osservano, a turno, la comparsa di una massa solida bianca in una bottiglia di cloruro di vinile lasciata per sbaglio al sole. L’incidente porta all’invenzione di uno dei materiali più rivoluzionari: il policloruro di vinile, noto come PVC.
L’effetto della luce, che accidentalmente permette l’assemblaggio del polimero, fornisce così ai ricercatori la chiave del processo che cercheranno poi di riprodurre e consolidare per diversi decenni. Solo a partire dagli anni ’30 la produzione in serie verrà sistematizzata, per una fabbricazione industriale su larga scala, dall’azienda Union Carbide.
Oggi la produzione su larga scala della plastica passa attraverso un processo di alta precisione che, tuttavia, attinge ancora alle risorse offerte dalla natura.
I componenti naturali della plastica
La plastica viene sempre realizzata a partire da elementi naturali, che vengono poi trasformati:
- l’ingrediente naturale principale per produrre la plastica è il petrolio greggio. La sua raffinazione permette di estrarre la nafta, materia prima nel processo di polimerizzazione;
- si utilizza anche la cellulosa, che non è altro che uno zucchero dalla struttura fibrosa, oltre a essere il principale costituente dei vegetali e la materia organica più abbondante sulla Terra;
- altro prodotto naturale, il carbone è una roccia che contiene almeno il 50% di carbonio. La sua combustione produce anidride carbonica. Esistono diversi tipi di carbone, dal litantrace all’antracite;
- il gas naturale, chiamato anche gas fossile, si aggiunge alla lista. Proveniente dalle profondità della terra, è composto da una miscela di idrocarburi gassosi (metano al 90%) e si trova in giacimenti sotterranei;
- costituito essenzialmente da cloruro di sodio, il sale è utilizzato, tra l’altro, come conservante nell’industria agroalimentare.
Ora abbiamo l’elenco dei componenti naturali della plastica. Ma qual è il processo che permette di produrre questo materiale tanto ambito? Entriamo nel vivo dell’argomento.
La produzione della plastica
La produzione della plastica inizia con la raffinazione del petrolio greggio, un trattamento che consente di estrarre diverse frazioni, tra cui la nafta. E quest’ultima è, ricordiamolo, il componente principale per produrre la plastica.
Per poter sfruttare questo liquido derivato dal petrolio, i tecnici delle materie plastiche devono sottoporlo a un’ operazione di cracking, che consiste in un riscaldamento a 800°C seguito da un brusco raffreddamento a 400°C, nei vapocraqueur. Le grandi molecole di idrocarburi che lo compongono vengono così frammentate in molecole più leggere, ora utilizzabili.
Queste molecole, o monomeri, vengono poi polimerizzate, cioè assemblate con l’aiuto di catalizzatori e in condizioni adeguate di temperatura e pressione. Una volta avvenuta la reazione (che può essere di “addizione” o di “condensazione”), i monomeri formano un’unica macromolecola: il polimero.
Quando escono dalla raffineria, i polimeri possono presentarsi sotto forma di granuli, liquidi o polveri. Per completare la produzione della plastica, è necessario aggiungere alla loro composizione alcuni coadiuvanti e additivi. Possono essere prodotti minerali, metallici, organici, chimici —con proprietà lubrificanti, coloranti o, in quest’ultimo caso, anche ignifughe, per esempio—.
Il loro ruolo è conferire alla plastica le migliori caratteristiche (termoplastiche, termoindurenti, elastomeri…) per l’uso a cui è destinata.
La plastica viene poi colata e formata con diversi metodi: stampaggio, estrusione, termoformatura o iniezione.
In alcuni casi è anche possibile produrre plastica a partire da materiale riciclato. In questo caso, la plastica viene triturata in scaglie, lavata, centrifugata, asciugata, setacciata e rigenerata in granuli.
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