Da dove si ricavano le materie plastiche?
I prodotti in plastica sono spesso una resina polimerica che viene poi miscelata con una serie di additivi.
Infatti le materie plastiche si producono combinando tra loro diverse sostanze chimiche organiche per ottenere molte migliaia di polimeri. I polimeri sono catene di molecole molto lunghe create dai chimici a partire da elementi costitutivi di base, o monomeri, che uniscono per formare le catene polimeriche. La struttura e la lunghezza di queste catene determinano le proprietà della plastica creata.
Gli additivi sono importanti in quanto ciascuno di essi viene usato per fornire alla plastica proprietà mirate come tenacità, flessibilità, elasticità, colore o per renderle più sicure e igieniche, così da poterle impiegare per una particolare ambito di applicazione.
Un buon esempio di polimero è il polietilene. L’etilene (etano) è il monomero. Quando molte molecole di etilene vengono unite in una catena da un capo all’altro mediante una reazione chimica, si forma il polietilene.
Qual è il principale componente della plastica?
La plastica può essere “sintetica” o “bio based”. Le plastiche sintetiche sono derivate dal petrolio greggio, dal gas naturale o dal carbone. Mentre le plastiche “bio based” provengono da prodotti rinnovabili come carboidrati, amido, grassi e oli vegetali, batteri e altre sostanze biologiche.
La stragrande maggioranza della plastica in uso oggi è sintetica a causa della facilità dei metodi di produzione coinvolti nella lavorazione del petrolio greggio. Tuttavia, la crescente domanda e le riserve petrolifere limitate sta determinando la necessità di produrre nuove materie plastiche da risorse rinnovabili come biomassa di scarto o prodotti di scarto animale dell’industria.
Tanto è vero che in Europa solo una piccola parte (circa il 4 – 6%) delle nostre riserve di petrolio e gas va alla produzione di plastica, mentre il resto viene impiegato per trasporti, elettricità, riscaldamento e altre applicazioni.
Come è fatta la plastica? Ecco gli step della produzione
Una volta estratte le materie prime (carbone, petrolio e gas naturale) vanno filtrate e raffinate in etano e propano.
Etano e propano vengono quindi trattati con il calore in un processo chiamato “cracking” che li trasforma in etilene e propilene.
Distillazione frazionata e cracking
I composti nelle materie prime organiche per la plastica hanno masse diverse e quindi bollono a temperature diverse. È quindi possibile separarli mediante un processo noto come distillazione frazionata. La miscela viene separata in frazioni, non in singoli composti. Le frazioni contengono una miscela di composti le cui temperature di ebollizione sono simili.
Il cracking rompe le molecole grandi in quelle più piccole. Queste molecole più piccole sono più utili e quindi di maggior valore.
Ad esempio, le frazioni con punto di ebollizione molto alto vengono scomposte per produrre frazioni di benzina e gasolio. Oggi la maggior parte del cracking usa catalizzatori, ma si verificano ancora alcuni trattamenti termici a vapore. Anche la purezza delle molecole finali è un fattore chiave, poiché i composti indesiderati nella struttura molecolare finale sono contaminanti che possono indebolire o modificare il comportamento del materiale.
Polimerizzazione
In seguito al cracking, questi materiali sono combinati insieme per creare diversi polimeri. Il processo di unione dei monomeri in una catena è noto come polimerizzazione. Esistono due metodi di base di polimerizzazione: addizione e condensazione.
Polimerizzazione per addizione
Il polimero è costituito da un monomero. Inoltre la reazione, le catene sono formate da una piccola molecola. Il monomero contiene sempre un doppio legame carbonio-carbonio. La maggior parte dei materiali termoplastici a base di nafta sono polimeri ottenuti per addizione, ad es. polietilene, polipropilene, polistirolo.
Polimerizzazione a condensazione
Il polimero è costituito da due monomeri. Nelle reazioni a condensazione, le catene sono formate da due piccole molecole. Durante la reazione si forma e si rimuove (condensata) una piccola molecola come l’acqua. Tutti i polimeri termoindurenti sono polimeri a condensazione, ad esempio plastiche a base di formaldeide ed epossidi. Alcuni polimeri termoplastici sono anche polimeri a condensazione. Esempi sono il nylon e il polietilene tereftalato (PET).
Compounding e produzione
Dal processo di polimerizzazione si ottengono monomeri che ci aiutano nella produzione di materie plastiche.
Al termine della polimerizzazione avviene il processo di compounding, ovvero la fusione e la miscelazione di materiali diversi per creare il tipo di plastica desiderata. A questo punto la plastica viene trasformata in pellet che arrivano al produttore, che li fonde e modella per ottenere bottiglie d’acqua, imballaggi per alimenti, ricambi per auto, dispositivi medici e molto altro (uno dei processi più diffusi è quello dello stampaggio dei materiali plastici).
Per riassumere, le fasi di produzione della plastica appena viste sono:
- estrazione delle materie prime
- raffinazione
- cracking
- polimerizzazione
- compounding
- trasformazione in pellet
- creazione del prodotto finito
Devi realizzare un prodotto in plastica? Contattaci subito
Il nostro servizio di stampaggio plastica conto terzi tratta una vasta gamma di materiali polimerici (PPS, PPO, ABS, PA, PP e altri).
Ti seguiamo dalla progettazione del pezzo, alla costruzione degli stampi, fino alla produzione in massa. Avrai un referente unico nello stampaggio di materie plastiche realizzate su misura.
Ogni fase del nostro servizio di stampaggio plastica conto terzi è certificata dal sistema di qualità ISO 9001.
Inserisci i tuoi dati nel form qui sotto per una richiesta di collaborazione: ti ricontatteremo entro 24 ore lavorative.
