Wist je dat plastic een polymeer is, een verzameling van verschillende moleculen die samen een synthetisch materiaal vormen? Wist je dat de term afkomstig is van het Latijnse woord plasticus, dat op zijn beurt zijn oorsprong heeft in het Oudgriekse woord plastikós?
Dit materiaal, waar veel wetenschappers al lang onderzoek naar doen, werd voor het eerst ontwikkeld in het midden van de 19e eeuw. Maar hoe wordt plastic tegenwoordig gemaakt?
Het eerste polymeer, vrucht van toeval
Er was veel geluk voor nodig om het eerste polymeer te vinden dat het leven schonk aan PVC.
In 1835 en opnieuw in 1872 merkten de scheikundigen Henri Victor Regnault en Eugen Baumann beiden een witte vaste massa op in een fles vinylchloride die ze per ongeluk in de zon lieten staan. Het incident leidde tot de uitvinding van een van de meest revolutionaire materialen: polyvinylchloride, beter bekend als PVC.
Het effect van het ongelukkige licht, dat de assemblage van het polymeer mogelijk maakte, gaf onderzoekers de sleutel tot het proces dat ze vervolgens tientallen jaren lang zouden proberen te reproduceren en consolideren. Pas in de jaren 30 werd de massaproductie gesystematiseerd, voor een massale industriële productie, door het bedrijf Union Carbide.
Vandaag de dag vereist de massaproductie van plastic een uiterst nauwkeurig proces dat echter altijd zijn grondstoffen haalt uit de componenten die de natuur biedt.
De natuurlijke bestanddelen van plastic
Plastic wordt altijd gemaakt van natuurlijke elementen, die vervolgens worden getransformeerd:
- Het belangrijkste natuurlijke ingrediënt voor de productie van plastic is ruwe olie. De raffinage ervan maakt de winning van nafta mogelijk, de grondstof in het polymerisatieproces;
- Er wordt ook cellulose gebruikt, een suiker met een vezelachtige structuur, het hoofdbestanddeel van planten en het meest voorkomende organische materiaal op aarde;
- een ander natuurlijk product is steenkool, een gesteente dat minstens 50% koolstof bevat. Bij verbranding ontstaat kooldioxide. Er zijn verschillende soorten steenkool, van steenkool tot antraciet;
- Aardgas, ook wel fossiel gas genoemd, wordt aan de lijst toegevoegd. Het komt uit de diepten van de aarde, bestaat uit een mengsel van gasvormige koolwaterstoffen (90% methaan) en wordt gevonden in ondergrondse reservoirs;
- Zout bestaat voornamelijk uit natriumchloride en wordt gebruikt als conserveringsmiddel in de voedselindustrie.
We hebben nu een lijst van de natuurlijke bestanddelen van plastic. Maar wat is het proces dat dit begeerde materiaal produceert? Laten we tot de kern van de zaak komen.
De productie van kunststof
De productie van plastic begint met de raffinage van ruwe olie, een proces waarbij verschillende fracties worden gewonnen, waaronder nafta. Nafta is het hoofdbestanddeel voor de productie van plastic.
Om deze op olie gebaseerde vloeistof te kunnen exploiteren, moeten plasticfabrikanten het onderwerpen aan een kraakproces, dat bestaat uit verhitting tot 800°C gevolgd door een brute afkoeling tot 400°C in stoomkrakers. De grote koolwaterstofmoleculen waaruit het bestaat, worden dan afgebroken tot lichtere moleculen die nu gebruikt kunnen worden.
Deze moleculen of monomeren worden dan gepolymeriseerd, d.w.z. samengevoegd met behulp van katalysatoren en de juiste temperatuur en druk. Zodra de reactie (die “additie” of “condensatie” kan zijn) heeft plaatsgevonden, vormen de monomeren één macromolecuul: het polymeer.
Wanneer ze de raffinaderij verlaten, kunnen polymeren de vorm hebben van korrels, vloeistoffen of poeders. Om de productie van de kunststof af te ronden, is het nodig om bepaalde hulpstoffen en additieven aan hun samenstelling toe te voegen. Dit kunnen minerale, metallische, organische of chemische producten zijn – in het laatste geval bijvoorbeeld met smerende, kleurende of brandwerende eigenschappen.
Hun rol is om de kunststof de beste eigenschappen te geven (thermoplasten, thermoharders, elastomeren, enz.) voor het beoogde gebruik.
De kunststof wordt dan gegoten en gevormd via verschillende methoden: gieten, extruderen, thermovormen of injecteren.
In sommige gevallen is het ook mogelijk om plastic te maken van gerecycled materiaal. In dat geval wordt de kunststof vermalen tot vlokken, gewassen, ontwaterd, gedroogd, gezeefd en geregenereerd tot korrels.
Voor meer informatie over Flexico’s afvalbeleid, bezoek Flexico, een eco-verantwoordelijke speler.
