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Come è fatta la plastica?
Ci sono principalmente due tipi di materie plastiche – 1) Sintetico 2) Bio-based. La plastica sintetica viene estratta da prodotti petroliferi come petrolio greggio, gas naturale o carbone. Dall’altro lato, le plastiche a base biologica derivano da prodotti rinnovabili come grassi e oli vegetali, amido, mais, carboidrati, batteri, ecc.
Le materie plastiche sintetiche dominano l’industria della lavorazione della plastica a causa della loro facilità di lavorabilità. Tuttavia, la carenza di riserve di petrolio in tutto il mondo ha portato alla lenta ma costante adozione di bioplastiche estratte da rifiuti animali e biomassa di scarto.
Plastica sono realizzati utilizzando un totale di quattro passi. Eccoli:
- Estrazione delle materie prime
- Processo di Raffinazione
- Polimerizzazione
- Capitalizzazione
#1 l’Estrazione di Materie prime –
tutto comincia con l’estrazione di materie prime, dal petrolio greggio, gas naturale e carbone a volte. La miscela complessiva deve essere lavorata in condizioni particolari. La manipolazione della miscela è un compito complesso in quanto contiene migliaia di composti.
# 2 Processo di raffinazione –
La trasformazione del petrolio greggio e dei gas naturali in vari prodotti petroliferi è chiamata processo di raffinazione. I prodotti petroliferi derivati vengono convertiti in sostanze chimiche utili, tra cui ” monomeri.”
Il petrolio greggio viene riscaldato in un forno e inviato all’unità di distillazione. Qui si verificherà la filtrazione, portando alla separazione del greggio in composti più leggeri e più piccoli chiamati “frazioni”.”
Tra i composti estratti, una gamma di distillati di idrocarburi è favorita dall’industria della plastica chiamata collettivamente Nafta. Può fare grandi quantità di plastica, ma altri mezzi come il gas possono anche essere utilizzati.
# 3 Polimerizzazione –
La maggior parte delle materie plastiche sono prodotte utilizzando due metodi: polimerizzazione (metodo di crescita a catena) e metodo di crescita graduale.
La polimerizzazione inizia con la conversione di gas di olefina in idrocarburi a peso molecolare superiore (polimeri). Per rendere ciò possibile, i monomeri devono essere legati in catene. Ci sono due varianti di polimerizzazione-Polimerizzazione di aggiunta e polimerizzazione di condensazione.
Polimerizzazione di addizione:
Andando con il suo nome, la polimerizzazione di addizione significa un monomero che si collega ad un altro(dimero), che si collega ad un altro(trimero) e così via. Per ottenere ciò perfettamente, è necessario utilizzare un catalizzatore denominato Perossido.
I materiali comuni derivati dalla polimerizzazione per addizione sono polistirene (PS), cloruro di polivinile(PVC) e polietilene(PE).
Polimerizzazione a condensazione:
Significa combinare più monomeri rimuovendo piccole molecole come l’acqua. Un catalizzatore è anche necessario per fare una reazione tra monomeri adiacenti. Aggiungere una catena esistente a un’altra è abbastanza comune per ottenere i risultati desiderati.
Esempi comuni sono poliestere e nylon.
#4 Compounding –
Compounding significa la miscelazione di varie miscele all’interno di una certa temperatura per ottenere formulazioni di materie plastiche. La miscelazione viene effettuata utilizzando un estrusore seguito dal fissaggio della miscela.
Successivamente, i pallet vengono portati in officina, dove vengono lavorati in stampaggio a iniezione o in qualsiasi altro metodo di lavorazione per trasformarli in prodotti finiti o semilavorati.
La natura di elaborazione dipende completamente dall’applicazione finale. Può variare in termini di dimensioni, forma, colore e proprietà.
Coinvolgente Lettura di Robotica di Stampaggio a Iniezione – ha Spiegato | Applicazioni di Robotica per lo Stampaggio a Iniezione | Vantaggi della Robotica per lo Stampaggio a Iniezione
Individuazione delle materie Plastiche–
Abbiamo appena imparato come la plastica. Ora, diamo un’occhiata alla classificazione delle materie plastiche. La classificazione dipende da molti fattori come la reazione alle sostanze chimiche, il punto di fusione, le applicazioni e le proprietà.
- Termoplastici e Termoindurenti
- Amorfi e semicristallini
- Omopolimeri e Copolimeri
| Termoplastici | Termoindurenti |
| può essere riscaldato più volte, senza un significativo degrado, che possono essere iniettati, stampati facilmente, e poi riciclati. |
Può essere riscaldato solo una volta durante il ciclo di lavorazione poiché il riscaldamento cambia la sua natura chimica in 2 parti epossidiche. Il riscaldamento continuo brucerà il materiale.
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| L’utilizzo complessivo nel settore della lavorazione della plastica è più di termoindurenti. |
L’utilizzo complessivo è inferiore a causa della sua natura chimica e viene utilizzato in applicazioni particolari.
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| La struttura molecolare coinvolge una serie di unità di ripetizione combinate linearmente. |
La struttura molecolare coinvolge la struttura bidimensionale rispetto a quella lineare in termoplastica.
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| i migliori candidati per il riciclaggio |
Poveri candidati per il riciclaggio
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| esempi Comuni sono poltypropylene(PP), acrilonitrile-butadlene-stirene, Poliossimetilene(POM) |
esempi Comuni sono in Poliuretano(PUR), fenoliche, epossidiche, silicone, ecc.
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La classificazione tra materiali amorfi e semi-cristallini dipende totalmente dalla loro struttura molecolare.
| Materiali amorfi |
Materiali semicristallini
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| Il materisl amorfo manca di simmetria a lungo raggio come il materisl semi-cristallino e quindi diventa morbido quando viene applicato calore aggiuntivo. |
I materiali semi-cristallini hanno una struttura più definita e presentano una transizione graduale dal solido al liquido utilizzando un piccolo intervallo di temperatura.
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| Applicazioni – Pneumatici, tubi, guarnizioni, paraoli, ecc |
Applicazioni di Cuscinetti, ingranaggi, strutturali, carichi, ecc
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| Esempi – acrilonitrile-butadlene-stirene(ABS), Polistirene(PS), Policarbonato(PC), in polisulfone |
Esempi – Polietilene(PE), il polietilene tereftalato (PET), Polipropilene(PP)
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Parlando di omopolimero e copolimero, la loro classificazione si basa sul materiale del monomero di make-up. Un monomero è una molecola che si combina con altre molecole per diventare una molecola più grande (polimero).
| Omopolimero | Copolimero |
| Se la plastica finale è costituita da un singolo tipo di monomero, viene chiamata omopolimero. |
Se la plastica è composta da due o più diversi tipi di monomeri, allora si chiama copolimeri.
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| Gli omopolimeri hanno una maggiore resistenza all’impatto a temperatura ambiente. |
I copolimeri hanno una migliore stabilità dimensionale e resistenza alla trazione.
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| Gli omopolimeri hanno una maggiore temperatura ambiente e resistenza agli urti. |
Il copolimero possiede una migliore resistenza chimica.e
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| Esempi-polipropilene, polimetil-metacrilato, ecc. |
Esempi-acetato di polietilene-vinile (PEVA), acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS), ecc.,
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Bonus: – Entriamo in maggiori dettagli su come fare la plastica?
Che cosa sono gli idrocarburi?
Un idrocarburo è semplicemente un composto organico costituito da carbonio e idrogeno. Carmon avendo una valenza di 4 significato, ha 4 elettroni nelle cellule più esterne. Ha la capacità di accoppiarsi con quattro elettroni di qualsiasi elemento della tavola periodica per creare legami chimici.
L’idrogeno, dall’altra parte, ha solo 1 elettrone nel guscio di valenza. Quando il singolo atomo di idrogeno è accoppiato con 4 atomi di carbonio, un singolo legame si forma con il nome chimico CH4 molecola chiamata metano.
Il metano è l’idrocarburo elementare e il primo membro della famiglia degli alcani.
Famiglia di alcani-Metano (CH4), etano (CH3-CH3 o C2H6), pentano (CH3-CH2-CH2 – CH2-CH3), propano (CH3-CH2-CH3), butano (CH3-CH2-CH2-CH3), ottano, nonano, esano, eptano, ecc.
Questo tipo di legame di carbonio e idrogeno è chiamato legame saturo (chiamato anche legame sigma). Ci può essere un altro tipo di legame chiamato legame insaturo (Pi bond ) con sigma bond casse Carbonio-carbonio doppi legami(alcheni) o due legami Pi con sigma bond Carbonio-Carbonio triple bond(alchini).
Famiglia di alcheni – etilene (CH2 = CH2 o C2H4), propilene (CH2=CH-CH2), 1-butilene (CH2=CH-CH2-CH3), 2-butilene (CH3-CH=CH-CH3), ecc.
Famiglia di Alkyne – Ethyne (CH CH CH o C2H2), propyne (CH C C-CH3), 1-butyne (CH CH C-CH2-CH3), 2-butyne (CH3-CH CH CH-CH3), ecc.
Qual è la differenza tra plastica e polimero?
Si noti che tutte le materie plastiche sono polimeri, ma non tutti i polimeri sono plastiche.
Le materie plastiche sono essenzialmente polimeri organici ad alto peso molecolare costituiti da elementi come carbonio, idrogeno, azoto, zolfo, cloro e ossigeno. La plastica può essere realizzata utilizzando atomi di silicio e miscelazione del carbonio. Gli ingredienti principali della plastica sono resine polimeriche e additivi.
“Plasticità” è un termine spesso usato dai produttori di plastica per descrivere le proprietà, le caratteristiche chiave e gli attributi di tutti i materiali plastici che possono deformarsi inalterabilmente senza rompersi o rompersi. La plasticità è fondamentale per determinare che la plastica sopravviverà al calore e alla temperatura durante il processo di stampaggio.
Con lo sviluppo della chimica e l’aumento delle attività R& D nella produzione di plastica, è possibile ottimizzare le proprietà dei polimeri a seconda del requisito.
Molti diversi ri-arrangiamenti possono essere fatti con monomeri per ottenere la forma desiderata del polimero, proprietà/attributi.
Lettura interessante: cos’è un pallet di plastica? / The Defintive Guide
Come viene prodotta la plastica a partire dalla nafta?
La nafta è una gamma di idrocarburi distillati responsabili della creazione di materie plastiche. È una combinazione di idrocarburi da C5 a C10.
La nafta è conservata in un cracker a vapore in acqua calda e decomposta a temperatura (~800 °C), divisa in due principali idrocarburi noti come principali intermediari.
Queste piccole molecole sono unite insieme, formando una lunga catena chiamata polimero. Quando si dirigono verso l’officina, questi polimeri hanno la forma di granuli (a volte polvere durante la lavorazione in stampaggio rotazionale ).
Prima di prendere la forma dei nostri prodotti di plastica di tutti i giorni, di bell’aspetto, passare attraverso i processi di riscaldamento, fusione e raffreddamento intensi all’interno di diversi metodi di lavorazione (stampaggio ad iniezione, estrusione, soffiaggio, ecc.)
Il futuro della plastica–
Shoutout – Grandviewresearch.com
Secondo la ricerca serval condotta da Grand View Research, il mercato globale delle materie plastiche è valutato a USD 568.9 miliardi in 2019 e registrerà un CAGR di 3.2% per 2020-2027. L’imballaggio, la costruzione, l’elettronica e l’elettrico sono i maggiori consumatori di plastica nei verticali aziendali.
Anche i beni di consumo, la medicina e l’agricoltura stanno crescendo rapidamente e possono detenere una fetta significativa della quota di mercato per il consumo di plastica in futuro.
Quota di mercato globale della plastica, per industria (2019)
Tuttavia, la recente epidemia di Covid-19 ha ostacolato la crescita della plastica e della produzione complessiva, della costruzione e di altri verticali a causa di blocchi nazionali, vincoli della catena di fornitura e nessuna attività economica.
A partire da questo pezzo, un rollout vaccino è sulle carte, e con la spesa di stimolo del governo in tutto il mondo, le cose possono migliorare in pochissimo tempo. Quindi le prospettive di crescita a lungo termine sono positive.
Domande frequenti –
1. Chi ha fatto la prima plastica?
Ans. Uno dei primi esempi di invenzione della plastica è stato nel 1855 da Alexender Parkes, e lui nomenclatura sua invenzione Parkesine, che oggi conosciamo come celluloide. Dopo di che, una svolta è venuto con la creazione di cloruro di polivinile da qualche parte tra gli anni 1838-1872.
Un salto di qualità nella storia dell’invenzione della plastica arrivò nel 1907 quando lo scienziato belga-americano Leo Baekeland inventò la Bachelite, la prima plastica sintetica prodotta in serie (ancora utilizzata ma scarsamente).
2. Quali sono i 7 tipi di plastica?
Ans. Di seguito sono riportati i sette tipi più comuni di plastica:
1) Polietilene Tereftalato (PET o PETE)
2) in Polietilene ad Alta Densità (HDPE)
3) Cloruro di Polivinile (PVC o Vinile)
4) Polietilene a Bassa Densità (LDPE)
5) Polipropilene (PP)
6) Polistirene (PS o Polistirolo)
7) Altri (ABS, Policarbonato, Plastica biodegradabile, etc.
3. Qual è la plastica più sicura da bere?
Ans. Ci sono più materiali plastici utilizzati nelle applicazioni consumer. Tuttavia, secondo la mia conoscenza ed esperienza, la migliore plastica da bere o consumare qualsiasi cosa è HDPE. La maggior parte delle bottiglie di detersivo e succo, brocche di latte, contenitori di articoli da toeletta, vasche di burro e anche una buona quantità di bottiglie d’acqua (anche se la plastica più utilizzata per la produzione di bottiglie d’acqua è PET con oltre il 70% di quota di mercato) sono realizzati anche in HDPE.
4. Quali sono le fasi del processo di riciclaggio della plastica?
Ans. Ci sono sei passaggi principali nel processo di riciclaggio della plastica. Ecco:
1. Raccolta di rifiuti plastici
2. Organizzazione delle materie plastiche in categorie
3. Lavaggio per rimuovere le impurità
4. Stress e ridimensionamento
5. Identificazione e disaccoppiamento delle materie plastiche
6. Compounding
5. Quali sono i metodi di lavorazione della plastica più comuni?
Ans. Le tecniche di lavorazione della plastica più comuni sono stampaggio ad iniezione, estrusione, stampaggio rotazionale, soffiaggio, termoformatura e stampaggio a compressione.
Lettura consigliata –
Qual è la densità della plastica? / La guida completa
Top 5 materiali plastici resistenti al calore / Un elenco di materiali plastici ad alta temperatura
6 Migliori tecniche di stampaggio plastica / Un’analisi completa
Che cos’è la termoformatura / Diverse fasi della termoformatura / Tipi di termoformatura / Applicazioni / Vantaggi & Svantaggi
Che cos’è la plastica liquida? / Liquid Plastic Vs. Resin / An In-Depth Guide
Final Words –
Ho cercato di mantenere questo pezzo breve (non voglio sprecare molto del vostro tempo). Quindi questa era la mia opinione su come sono fatte le plastiche. Il processo di creazione della plastica è complicato e richiede molto tempo e investimenti per iniziare. Tuttavia, l’innovazione è stata fatta per rendere il processo più trasparente e poco costoso e renderlo meno dannoso per l’ambiente. Quindi, mantenere la ricerca di questo ans rimanere aggiornati per la migliore conoscenza.