LA PLASTICA

La plastica é una sostanza organica, come il legno, la carta, la lana. Nasce da risorse naturali: prevalentemente carbone, sale comune, gas e, soprattutto, petrolio - di cui la produzione mondiale di materie plastiche assorbe circa il 4% annuo.
Il processo industriale di trattamento del petrolio per ottenerne derivati è detto cracking. Con tale processo si ottiene la rottura delle catene lunghe delle molecole di idrocarburi, da cui si ottengono prodotti come la frazione della Virgin Nafta, utilizzata per la produzione di monomeri quali etilene e propilene.

Per produrre la plastica si utilizzano essenzialmente due processi: il processo di polimerizzazione e il processo di policondensazione, entrambi i processi avvengono in presenza di specifici catalizzatori. Nella polimerizzazione i monomeri (quali l'etilene e il propilene) vengono riaccorpati e legati in lunghe catene. Si ottengono così i polimeri, ciascuno dei quali ha proprietà, struttura e dimensione diverse in funzione dei differenti tipi di monomeri di base.
Per formare le catene di polimeri, e quindi dare vita alle materie plastiche vere e proprie, si utilizzano vari metodi. Altro processo di largo impiego è quello della policondensazione che ad esempio serve per produrre il PET (polietilentereftalato): l’unione dei monomeri è favorita eliminando le molecole che si formano nella reazione, quali acqua e metanolo.
Per realizzare i prodotti finali pronti per il loro utilizzo, alle materie plastiche si uniscono additivi, cioè sostanze che ne esaltano o ne attenuano le proprietà, quali
? coloranti;
? agenti con caratteristiche particolari, come gli antifiamma, gli antiossidanti, gli antistatici, i plastificanti;
? cariche naturali o artificiali, per aumentare la rigidità e migliorare le proprietà meccaniche;
? espandenti, per ottenere un prodotto più leggero, come ad esempio nel caso del polistirolo espanso.
I polimeri più utilizzati derivano prevalentemente da quattro prodotti chimici di base, a loro volta derivati dal petrolio: l'etilene, il propilene, il butadiene e lo stirene.

PLASTICA, LA STORIA

1835
H. Regnault ottiene la prima sostanza basata sul principio della polimerizzazione, il PVC

1846
Lo svizzero Frederick Schoenbein isola il primo polimero artificiale, il nitrato di cellulosa, un composto chimico che imita l’ambra

1862
Due industriali americani mettono in palio 10.000 dollari per chi avesse trovato un sostituto dell’avorio nella fabbricazione delle palle da bigliardo, allora molto costose e non sempre perfettamente sferiche. Li vince Alexander Parkes che sintetizza la nitrocellulosa (nitrato di cellulosa più canfora), simile all'avorio, a cui da il nome di Parkesina

1869
Un tipografo di New York, John W. Hyatt, mescolando insieme la Parkesina e la canfora, inventa la Celluloide

1889
George Eastman riesce ad utilizzare la Celluloide per fare pellicole fotografiche

1909
Leo H. Baekeland, utilizzando prodotti sintetici (fenolo e formaldeide) ricavati dalla distillazione del carbone, crea la Bachelite: è la prima vera plastica

anni '20
Nasce la Fòrmica, laminato plastico a base di urea, fenolo, formaldeide (e carta kraft), utilizzata nell’arredamento

anni '30
Si utilizzano 16 materie plastiche differenti, fra cui il polistirolo e i poliuretani

1935
Gibson e Fawcett mettono a punto il Polietilene

1938
Wallace Hume Carothers produce il Nylon, la più importante fibra tessile artificiale che si ottiene per condensazione dell'acido adipico da solo (Nylon 6) o con esametilen-diammina (Nylon 6.6)

1948
I tecnici dell’areonautica americani mettono a punto il Plexiglass

1954
Giulio Natta scopre il Polipropilene isotattico, con caratteristiche migliori del polietilene precedente. A lui viene conferito nel 1963 il Premio Nobel per la Chimica

PLASTICA, LE FAMIGLIE E I MATERIALILe materie plastiche si dividono in due grandi famiglie: Termoplastiche e Termoindurenti.
TERMOPLASTICHE · ACRILONITRILE-BUTADIENE-STIRENE – ABS · POLIACETALI - POM · POLIAMMIDI - PA · POLIBUTILENTEREFTALATO - PBT · POLICARBONATO – PC · POLIFENILEOSSIDO - PPO · POLIETILENE o POLITENE – PE · POLIFENILSOLFURO - PPS · POLIETILENTEREFTALATO – PET · POLIISOBUTILENE – PIB · POLIVINILIDENCLORURO - PVDC · POLIMETILMETACRILATO – PMMA · POLIVINILIDENCLORURO CLORURATO - CPVDC · POLIPROPILENE – PP · POLIVINILIDENFLUORURO - PVDF · POLISOLFONE - PSU · POLISTIRENE o POLISTIROLO - PS · POLISTIRENE ESPANSO - EPS · TERPOLIMERO ACRILONITRILE – STIRENE – ESTERE ACRILICO - ASA · POLIVINILACETATI – PVA · TERPOLIMERO: METILMETACRILATO BUTADIENE STIRENE - MBS · POLIVINILCLORURO – PVC · POLIURETANI – PU · ACETATO DI CELLULOSA – CA · COPOLIMERO STIRENE – ACRILONITRILE – SAN · ETILENVINIL ACETATO – EVA TERMOINDURENTI · POLIESTERI INSATURI - UP · POLIURETANI – PU · RESINE ALCHIDICHE · RESINE ALLILICHE - DAP · RESINE EPOSSIDICHE - EP · RESINE FENOLICHE - FENOPLASTI - PF · RESINE FURANICHE · RESINA MELAMINICA - MF · RESINA UREICA - UR · POLITETRAFLUOROETILENE – PTFE (Teflon)

PLASTICA, SETTORI DI APPLICAZIONE

EDILIZIA
L’edilizia assorbe in Italia oltre l’11% della produzione di materie plastiche (13,2% nel mondo), soprattutto in termini di serramenti, impiantistica, rivestimenti, tubature, isolamento termico ed acustico.
Ogni anno in Europa vengono utilizzate in questo settore più di 6 milioni di tonnellate di plastica e si prevede che giungeranno a 8 milioni entro il 2010.
Questo sviluppo si deve principalmente alle peculiari caratteristiche della plastica in termini di leggerezza, durata, isolamento, economia, facilità d’uso.
I principali impieghi in edilizia riguardano tubi a pressione, tubi a gravità, profili per finestre, pavimenti, rivestimenti murali, membrane per impermeabilizzazione di coperture, cavi elettrici e guaine per isolamento.

ARREDAMENTO
L’arredamento assorbe in Italia quasi il 6% della domanda complessiva di materie plastiche.
Le caratteristiche che rendono la plastica preferibile sono robustezza, leggerezza, durata, isolamento, economia, facilità di uso.

TRASPORTI
L’industria dei trasporti assorbe in Italia oltre il 4% della produzione di materie plastiche (nel mondo il 7%), utilizzate in numerosissimi componenti (circa 1700 su 5000), molte delle quali rese possibili proprio dalla plastica, come air bag, cinture di sicurezza.
Il contenuto medio di materie plastiche in un’auto europea è passato da circa 20 chili negli anni 60 (2% del peso) ai circa 105 chili di oggi (in media circa il 10% del peso totale dell’auto), raggiunti utilizzando 14 differenti tipi di polimeri. Il solo abitacolo è formato per il 60% di materiale plastico.
Le caratteristiche che rendono la plastica preferibile sono affidabilità, bassa manutenzione, isolamento, sicurezza.

COMUNICAZIONI
Assorbono il 6% della produzione di materie plastiche nel mondo, che hanno dato un impulso determinante a questo settore.
Fibre ottiche, microchip, computer, compact disk, telefonia cellulare e tutti i protagonisti della comunicazione attuale e del suo futuro sono fatti prevalentemente di plastica.
La caratteristica, che rende la plastica preferibile, è la possibilità di raggiungere degli standard e delle prestazioni altrimenti impossibili.

AGRICOLTURA
Il settore agricolo assorbe in Italia oltre il 3% delle materie plastiche prodotte in Italia.
La possibilità, ad esempio, di avere primizie fresche tutto l’anno si deve proprio alla plastica: sono infatti di questo materiale i teloni che ricoprono le piantagioni, le proteggono, le stimolano, fino ad anticipare la maturazione e raddoppiare i raccolti, promuovendo così un settore spesso in difficoltà. Le serre con coperture di plastica rendono di più e hanno bisogno di meno energia per venire riscaldate.
Anche nell’irrigazione dei campi, le strutture e i tubi in plastica hanno dimostrato versatilità ed efficacia. Grazie a tubazioni in PVC, ad esempio, si è riusciti ad irrigare zone in cui la natura dei terreni o la particolarità delle acque compromettevano la durata di tubi in cemento o metallo.

IMBALLAGGI
Assorbono in Italia oltre il 45% di tutta la produzione di materie plastiche (43,5% nel mondo).
In Europa, circa il 50% di tutto l’imballaggio alimentare è in plastica: il 60% di questo tipo di confezioni pesa meno di 10 grammi.
In 20 anni, il packaging si è alleggerito dell’80%, migliorando le prestazioni.
Le caratteristiche che rendono la plastica preferibile sono versatilità, leggerezza, robustezza, inerzia chimica, affidabilità, economicità.

SALUTE
Le materie plastiche consentono all’uomo di oggi di avere una vita pienamente fruibile, migliore, più lunga.
Basti pensare ai farmaci protetti da speciali imballaggi alveolati (blister pack) termoformati; oppure ai numerosissimi oggetti e attrezzature impiegate in medicina e chirurgia: dalle tende ad ossigeno, ai guanti sterili, fino ai presidi salvavita, come il cuore artificiale o le sacche per il trasporto di sangue e plasma, le sacche per la dialisi, i tubicini per le trasfusioni.
La plastica contribuisce inoltre alla salute, in senso lato, salvando vite umane anche in situazioni di emergenza e spesso risolte grazie a gommoni e canotti di salvataggio, a tende, teloni, strutture gonfiabili e tantissimi altri manufatti.
La caratteristiche che rendono la plastica preferibile sono l’affidabilità e la capacità di consentire soluzioni tecnologiche altrimenti impossibili.

SPORT E TEMPO LIBERO
La sicurezza e le performance che la plastica rende possibili hanno consentito a moltissimi sport di avere uno sviluppo veramente notevole.
Questi alcuni esempi.
Nel ciclismo, i materiali plastici compositi con cui è stata costruita la monoscocca singola della bicicletta di Chris Boardman hanno determinato una eccezionale leggerezza e la più elevata aerodinamicità: che hanno fatto vincere a Boardman la medaglia d’oro di velocità su pista nei 4000 metri alle Olimpiadi di Barcellona del ’92.
Nell’atletica, le scarpette in plastica che pesavano 150 grammi – più di mezz’etto in meno rispetto a 40 anni fa – hanno dato lo slancio giusto a Linford Christie, che ai mondiali di atletica di Stoccarda del 1993 ha vinto la medaglia d’oro nei 100 metri. Le suole prodotte in poliuretano sono fino al 50% più leggere di quelle in materiali tradizionali.
Le scarpe da competizione di Carl Lewis sono un esempio delle performance rese possibili dalla plastica: pesano 115 grammi ciascuna, 55 grammi in meno di quelle cui Carl Lewis era abituato. Si tratta del peso più basso mai raggiunto per questo tipo di prodotti.
Nella nautica, le materie plastiche hanno sostituito una serie di componenti in altri materiali, diminuendo di quasi il 50% il peso di una imbarcazione, rendendola così molto più veloce. Si prevede che nel giro di pochi anni le materie plastiche costituiranno il 75% del peso di una barca.
Nel tennis, con i nuovi materiali compositi plastici, l’impatto della palla è ridotto del 40% e le vibrazioni vengono attutite di oltre il 20%: il che significa meno fatica, più sicurezza, maggior dinamismo agonistico.

LA PLASTICA NELLO SPAZIO
L'AVVENTO DI UNA NUOVA ERA: LA PLASTICA E LO SPAZIO AFFRONTANO LE SFIDE DELL'UMANITA'...

AMBIENTE, PLASTICA E PRODUZIONE

Le caratteristiche e le prestazioni dei prodotti realizzati in plastica sono definite da norme nazionali (UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione), europee (EN - Norme Europee, in fase ancora iniziale) ed internazionali (ISO - International Organization for Standardization: adottate man mano dal CEN - Comitato Europeo di Normazione, come norme EN ISO; e quindi anche da UNI, come norme UNI EN ISO).
In mancanza di norme relative a prodotti, e/o in aggiunta a certificazioni di prodotti ottenuti, le aziende che operano nel settore della trasformazione delle materie plastiche in manufatti finiti chiedono sempre più la certificazione del proprio Sistema Qualità (cioè del proprio modo di operare, di essere organizzati, di attuare procedure razionali e di essere in grado di mantenere tutto ciò) come conforme alle norme UNI EN ISO 9000. In Italia, IIP (Istituto Italiano dei Plastici) e CERTIQUALITY sono accreditati a rilasciare/mantenere tali certificazioni di Sistema Qualità alle aziende che si occupano di lavorazione della plastica. Tali certificazioni non sostituiscono quelle di prodotto, anche se forniscono una ragionevole sicurezza circa la qualità delle loro produzioni poiché operano in regime di Sistema Qualità.

SISTEMA DI CODIFICA DEI MATERIALI PLASTICI
CODIFIES SYSTEM OF MAP MATERIALS
Sistema sviluppato dalla Society of the Plastics Industry, dalla International Organization for Standardization e dal Comitato R3P2 dell'Institute of Packaging Professional.