Che cosa sono le materie plastiche?
Le materie plastiche sono dette anche resine sintetiche. Esse sono per lo più sostanze artificiali costituite da molecole di idrocarburi di grandi dimensioni (macromolecole), dette polimeri.
I polimeri si formano a partire dai monomeri.
I monomeri sono molecole di piccole dimensioni che reagendo tra di loro si legano e formano i polimeri (lunghe catene di monomeri). La reazione che porta dai monomeri ai polimeri si chiama “polimerizzazione”.
I monomeri si ottengono dal petrolio mediante trattamenti termici (riscaldamento). Le reazioni di polimerizzazione avvengono grazie a reagenti chimici “attivatori” in appositi reattori chimici.
Classificazione delle materie plastiche
Le materie plastiche si suddividono in:
- resine sintetiche: sottoposte all’azione del calore e della pressione, si possono modellare in forme che mantengono anche dopo il raffreddamento;
- gomme ed elastomeri: si deformano in seguito a sollecitazioni e poi riprendono la forma e le dimensioni originarie.
Le resine sintetiche, a seconda del comportamento che presentano sotto l’azione del calore, si possono ancora suddividere in:
- resine termoplastiche: possono ritornare allo stato plastico ed essere nuovamente rimodellate in seguito a un nuovo riscaldamento;
- resine termoindurenti: dopo il raffreddamento induriscono in modo irreversibile e non possono più essere rimodellate.
Le gomme si trovano in natura (gomme naturali o caucciù), ma sono anche ottenute per sintesi chimica (gomme sintetiche), partendo da idrocarburi semplici che, per polimerizzazione, si uniscono a formare delle lunghe catene.
Proprietà dei polimeri plastici
Le materie plastiche hanno proprietà diverse a seconda del polimero. Presentano in generale:
- buona resistenza meccanica
- ottima resistenza alla corrosione
- ottima lavorabilità (se riscaldate)
- buon isolamento sia termico sia elettrico (non conducono il calore né la corrente elettrica)
- basso costo di produzione
- basso peso specifico (leggere)
Le materie plastiche sono però soggette a una lenta degradazione dei polimeri che ne può cambiare notevolmente le caratteristiche nel tempo.
Lavorazioni delle materie plastiche
Per poter essere lavorate e trasformate nei diversi prodotti finiti (collanti, pellicole, fogli, laminati, oggetti vari) le materie plastiche devono prima essere ridotte in forma di polveri, granuli o di liquidi viscosi.
Le polveri, i granuli o i liquidi viscosi per poter essere modellate devono essere riscaldate.
Le principali lavorazioni sono le seguenti:
SOFFIATURA
Lo stampaggio per soffiatura avviene insufflando aria compressa nel polimero fuso posizionato all’interno di uno stampo cavo, in modo tale che “gonfiando” l’oggetto prenda la forma delle pareti interne dello stampo. L’oggetto viene quindi raffreddato e lo stampo viene aperto per il prelievo dell’oggetto finito.
STAMPAGGIO PER INIEZIONE O ESTRUSIONE
Lo stampaggio a iniezione è un processo di produzione industriale in cui il materiale plastico viene fuso (plastificato) e iniettato ad elevata pressione all’interno di uno stampo chiuso, che viene aperto dopo la solidificazione del manufatto.
Nell’estrusione il materiale fuso è iniettato nello stampo grazie alla spinta di una vite senza fine (c). Il materiale in granuli è caricato da una tramoggia (d) di carico ed plastificato (fuso) grazie alle pareti calde dell’estrusore (e).
STAMPAGGIO PER COMPRESSIONE
In questo processo di lavorazione il materiale, sotto forma di polvere, è inserito in uno stampo aperto, diviso in due parti. Una delle parti è collegata ad un pistone.
Quando lo stampo riscaldato si chiude, la compressione del pistone fa scorrere lentamente la resina e la costringe ad assumere la forma voluta.
L’oggetto viene quindi raffreddato e lo stampo viene aperto per il prelievo dell’oggetto finito.
LAMINAZIONE O CALANDRATURA
La laminazione o calandratura serve per produrre fogli, film e lamine di materiale plastico.
Il materiale fuso (polimero fuso) viene fatto passare tra cilindri in rotazione (rulli), lisci o sagomati, che esercitano un’azione di schiacciamento e riducono man mano lo spessore del foglio.
Gli ultimi cilindri sono raffreddati in modo da far indurire la plastica.
Clicca qui per un approfondimento sulle lavorazioni delle materie plastiche.
Gli usi della plastica
Grazie alle sue proprietà (leggerezza, resistenza, facile lavorabilità, isolamento elettrico e termico, resistenza alla corrosione, ecc.) e al suo basso costo la plastica è utilizzata in svariati settori:
Imballaggi (anche alimentari)
Elettronica (elettrodomestici, computer, smartphones, ecc.)
Arredamento (da interno ed esterno)
Trasporti (parti di automobili, treni ed aerei)
Edilizia (tubature, porte, finestre, materiali di isolamento e rivestimento)
Salute ed igiene (spazzolini, contenitori sterili, siringhe, protesi, apparecchi, ecc.)
Agricoltura (coperture di serre, teloni, tubazioni di irrigazione, ecc.)
E molti altri usi ancora (Giocattoli, occhiali, materiale per la scuola, ecc.)