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Plastiche e bioplastiche

Cos’à la plastica? Quali tipi di plastiche esistono? Che caratteristiche hanno i materiali plastici? Guarda questo breve e semplice video introduttivo del canale youtube Tecnologia Duepuntozero, oppure leggi l’articolo.

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La plastica

Il termine plastica deriva dal greco plastikós, che significa “modellabile”. La plasticità è la proprietà di un materiale di deformarsi sotto l’azione di una forza e di mantenere la forma assunta anche al cessare della sollecitazione. Infatti, la plastica è un materiale che durante il processo produttivo può essere fuso e modellato in una grande varietà di forme, tra cui pellicole, fibre, piastre, tubi, bottiglie, e molto altro.

I materiali plastici sono costituiti da polimeri, cioè lunghe catene di composti più semplici legati tra loro, chiamati monomeri. Le materie plastiche sono ottenute da polimeri puri, oppure combinando i polimeri con additivi, cioè sostanze che ne migliorano le proprietà. 

 

Tipi di plastica

I polimeri naturali

La plastica è un materiale che l’uomo ha imparato a produrre e a lavorare solo nell’ultimo secolo, studiando i polimeri naturali come il caucciù, ottenuto dall’estrazione del lattice di alcune piante. 

I polimeri sintetici

Molti tipi di plastica che costituiscono gli oggetti che ci circondano e che usiamo quotidianamente sono ottenuti con polimeri sintetici ricavati dai combustibili fossili (petrolio, gas naturale, carbone).

Tra questi ci sono:

  • il PET, usato per bottiglie e per fibre sintetiche;
  • il PE, usato per contenitori dello yogurt, pellicole per avvolgere i cibi e per imballaggi e sacchetti;
  • il PVC, usato per infissi, mobili, contenitori per alimenti, tubazioni, giocattoli e parti di automobili;
  • il PU, usato nella nautica e nell’industria dei frigoriferi.

Molte di queste plastiche sintetiche sono riciclabili, ma non biodegradabili: se vengono disperse nell’ambiente non si decompongono velocemente. Purtroppo, ogni anno almeno otto milioni di tonnellate di rifiuti plastici vanno a finire negli oceani, con gravi danni per tutto l’ecosistema marino. 

Le proprietà della plastica e il basso costo hanno reso la plastica un prodotto enormemente usato e difficilmente sostituibile: per questo motivo l’emergenza ambientale legata all’utilizzo indiscriminato di questo materiale richiede soluzioni immediate. 

Da parte nostra, noi cittadini dobbiamo impegnarci a riciclare la plastica, a non disperderla nell’ambiente e a ridurre il consumo di prodotti in plastica monouso 

Le bioplastiche

Qual è la risposta della scienza a questo problema? Gli scienziati stanno studiando dei modi per produrre bioplastiche, ovvero polimeri che siano biodegradabili e compostabili (cioè che si decompongano rapidamente senza rilasciare sostanze nocive).

I biopolimeri prodotti attualmente possono essere divisi in tre gruppi, a seconda della materia prima utilizzata per la produzione

  • Biopolimeri estratti direttamente da materiale naturale. Un esempio è il Mater-bi, ricavato dall’amido di mais e impiegato per sacchetti, imballaggi, piatti, posate e vassoi monouso. 
  • Biopolimeri ottenuti da colture batteriche dagli scarti dell’industria agroalimentare come il siero del latte, il residuo nella produzione dei formaggi, i resti della produzione di zucchero, olio d’oliva o vino. Le materie plastiche ottenute, come il PHA, hanno proprietà meccaniche molto simili alle resine sintetiche, e vengono usate per impianti ortopedici, fili di sutura, articoli monouso come contenitori per alimenti e imballaggi.
  • Biopolimeri derivati da combustibili fossili, dunque resine di origine sintetica, come le bioplastiche idrosolubili usate per esempio per il confezionamento monodose di detersivi. 

Compostabile o biodegradabile?

Non tutti i materiali biodegradabili sono anche compostabili

La normativa stabilisce che un materiale per definirsi compostabile, deve degradarsi completamente in meno di tre mesi, senza rimanere visibile nel compost. Inoltre, deve contenere una concentrazione molto bassa di additivi contenenti metalli pesanti, come ad esempio il cobalto, che se da un lato favoriscono la rottura del materiale in pezzetti, sono tossici e dopo la decomposizione verrebbero rilasciati nell’ambiente con pericolose conseguenze.

Solo le plastiche compostabili possono essere smaltite nell’umido. Per riconoscerle basta verificare che siano certificate secondo lo standard europeo UNI EN13432 e che riportino almeno uno dei seguenti simboli, accompagnato dalla scritta “compostabile”.

Attenzione, dunque, alle diciture riportate su sacchetti di plastica da utilizzare per la raccolta della frazione umida del rifiuto domestico!

Classificazione

La loro diversa reazione ai trattamenti termici determina la classificazione dei polimeri plastici in due grandi categorie: i termoplastici e i termoindurenti.

I termoplastici (TP) sono polimeri che, se scaldati, rammolliscono, per poi indurirsi quando si raffreddano. Questo processo è ripetibile. Per questo motivo molti dei polimeri termoplastici sono facilmente riciclabili, ma non all’infinito, perché ogni volta si alterano leggermente le caratteristiche del materiale. Sono polimeri termoplastici il PE, il PVC e il PET e tutti i biopolimeri. 

I termoindurenti (TI) sono polimeri che, dopo il riscaldamento, diventano rigidi permanentemente. Il processo del riscaldamento non è ripetibile: per questo motivo i polimeri termoindurenti sono difficilmente riciclabili. Vengono usati soprattutto quando il materiale plastico deve avere proprietà meccaniche molto buone. E’ un polimero termoindurenti il PU.

Proprietà delle materie plastiche

Quali caratteristiche hanno le materie plastiche?

Le proprietà fisiche

  • Inalterabilità: nelle plastiche, la resistenza agli agenti chimici è piuttosto buona, ma sono tutte sensibili alla degradazione dovuta ai raggi ultravioletti e al calore del Sole, che ne causano il peggioramento delle proprietà meccaniche.
  • Conducibilità termica ed elettrica: è molto bassa; le materie plastiche sono utilizzate come isolanti in tantissime applicazioni, come nei rivestimenti per i fili elettrici.
  • Peso specifico basso: le plastiche sono materiali leggeri: in base al tipo di polimeri impiegati, varia da 0,8 a 2,2 kg/dm3 circa. 

Le proprietà tecnologiche

  • Plasticità: la plastica si lascia modellare sotto l’azione di forze e calore e mantiene la forma quando poi è raffreddata.
  • Malleabilità: nelle plastiche la proprietà di essere ridotta in fogli sottili è ottima; un esempio è la pellicola trasparente che usiamo per avvolgere i cibi.
  • Duttilità: è ottima; i fili ottenuti da materiali plastici possono essere molto sottili e con ottime proprietà meccaniche, per esempio i fili di nylon usati come lenze nella pesca

Le proprietà meccaniche

  • Durezza: le plastiche termoindurenti hanno una buona durezza, mentre molte termoplastiche sono soggette a scalfiture.
  • Resistenza alla compressione, alla trazione, alla torsione: i materiali plastici non hanno la stessa resistenza meccanica dei materiali da costruzione. La resistenza alla trazione delle plastiche diminuisce molto con l’aumento della temperatura e quando sopportano carichi per lungo tempo.
  • Resilienza: nelle plastiche la resistenza agli urti improvvisi è molto buona; negli occhiali, per esempio, le lenti possono essere in polimeri plastici anziché in vetro.

 

Fonti:

Assobioplastiche

Wikipedia – Bioplastica

Wikipedia – EN 13432

Tecnologia, progettazione, ambiente; Rosano, Cirilli, Guglielmi, Pertici; Zanichelli

 

 

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