DAI POLIMERI SINTETICI ALLE PLASTICHE ... - Itisfocaccia.it

IT- Settore Tecnologico - “B. FOCACCIA” SalernoPiano dell’Offerta Formativa 2011/2012Presentazione del Progetto:DAI POLIMERI SINTETICI ALLEPLASTICHE BIODEGRADABILIReferente Prof. Anna Maria Madaio

Cosa sono i polimeri?• I polimeri sono macromolecole costituite daun numero elevato di piccole unità strutturalichiamate monomeri.I polimeri possono esserenaturali(es. caucciù,cellulosa)artificiali (modificazione chimica di quelli naturali – es.celluloide-nitrato di cellulosa)(creati chimicamente, derivati dal petrolio)sintetici

Polimeri sinteticiNOOCCCH CH 2nCH 2OCCCH 3OnCH 3nCH CH 2CH 3CH 3NH 2C OCH CH 2nCH 2CHnCH CH 2n

PolietileneH 2 C=CH 2

AnnoStoria dei polimeriAvvenimento1839 Charles GOODYEAR Vulcanizzazione della gomma naturalemediante aggiunta di zolfo al lattice della gomma seguita dariscaldamento. Gomma più resistente ai solventi e più elastica1844 F. WALTON Produzione del LINOLEUM a partire da olio di lino edestratti di resine vegetali1845 C.F. SCHOENBEIN Sintesi del nitrato di cellulosa, materia prima perla celluloide1851 Nelson GOODYEAR Vulcanizzazione prolungata della gommanaturale in presenza di un eccesso di zolfo (50% circa) produce unasostanza dura, l’EBANITE1900 I polimeri disponibili sul mercato sono ancora molto limitati: il solopolimero sintetico è la celluloide, mentre la ceralacca, la guttapercae l’ebanite sono derivati da polimeri naturali

AnnoStoria dei polimeriAvvenimento1907 Leo H. BAEKELAND Scoperta della BAKELITE, una resina fenoloformaldeideche rappresenta il primo grande successo commerciale deipolimeri sintetici. Utilizzata in applicazioni di isolamento elettrico1912 I. OSTROMISLENKI Sintesi del POLIVINILCLORURO (PVC).Disponibile sul mercato a partire dal 19271930 I.G. FARBEN Sintesi del POLISTIRENE (PS)1935-39 ICI Sintesi del POLIETILENE (PE) E DEL POLIMETILMETACRILATO (PMMA),nome commerciale Perspex1941 H.W. CAROTHERS Sintesi della POLIAMMIDE (PA), Nylon1941-1960Grande sviluppo industriale della produzione di polimeri sintetici1954 Giulio NATTA Grande scoperta scientifica nel campo dei polimeri, che glivalse il premio Nobel per la chimica nel 1963: polimerizzazionestereospecifica e sintesi del POLIPROPILENE isotattico (PP)1957 MONTECATINI Produzione industriale di PP nella fabbrica di Ferrara esua commercializzazione sotto il nome di MOPLEN

PlasticaDagli anni sessanta la plastica è diventata protagonistadella nostra epocaNuovi materiali polimerici vengono sintetizzati dall’industria chimicaPSPEPETPVAPPPMMAPURPANLLDPEHDPEPCPET....LDPE

Plastica

Composizionemedia deirifiuti solidiurbani

I polimeri di sintesi non sono biodegradabiliEssendo composta da materiali artificiali che non rientranonei naturali processi di decomposizione operati dai varimicrorganismi, la plastica impiega anche secoli per esseredegradata!

OGGETTO/MATERIALESCARTI DI MELATETRAPACKQUOTIDIANI E RIVISTEPOLISTIROLOFERMALATTINESACCHETTO DI PLASTICAPIATTO DI PLASTICABOTTIGLIA DI PLASTICACARTA TELEFONICAPANNOLINO USA E GETTAPANNOLINO BIODEGRADABILETEMPO DI BIODEGRADABILITA’2 MESI3 MESI4 – 12 MESI50 ANNI450 ANNI100 – 1000 ANNI100 – 1000 ANNI100 – 1000 ANNI1000 ANNI450 ANNI1 ANNO

La plastica non può quindi essere smaltitain discarica insieme ad altri tipi di rifiuti!Raccolta differenziata!

L’isola di plastica...Creata da 4 milioni di tonnellate di rifiuti in mare che si addensano, peruna particolare combinazione di correnti,nella parte settentrionale dell’Oceano Pacifico, con un’area di estensione pari a due volte il Texas per 10metri di profondità!http://www.youtube.com/watch?v=r1XdVeOXhLI

Pacific Trash Vortexhttp://www.focus.it/Allegati/2011/3/trash_vortex_29907.swf?width=760&height=530

FotodegradazioneLa fotodegradazione viene promossa da radiazioni UV(lunghezza d'onda 290-400 nm) che attivano, per effetto deiradicali idrogeno, la rottura dei legami C-C e la formazione diidroperossidi,composti termolabili, innescando così unareazione a catena di depolimerizzazione.La plastica si disintegra in frammenti sempre più piccoli, mache mantengono la caratteristica struttura polimericaIl processo può proseguire fino a livello molecolare, senza chei polimeri vengano spezzati: cosa che li rende, di fatto, nonbiodegradabili.Questi frammenti saranno ad un certo punto così piccoli dapoter essere ingeriti dagli organismi acquatici, che liscambiano per zooplancton, aprendo alla plastica la porta diingresso della catena alimentare, causando danni irreparabilia tutto l'ecosistema.

Le plastiche contribuisconoall’accumulo di CO 2 nell’atmosferaIn Italia vengono consumate 300.000 tonnellateall’anno di polietilene e la distruzione degli involucridi PE immette nell’aria 200.000 tonnellate di CO 2 ognianno.Per la produzione di PE si impiegano 450.000tonnellate di petrolio ogni anno

Come ovviare?

RiutilizzareSterilizzazione e ri-utilizzodi contenitori usati(Soluzione non graditadal mercato italianoanche nel caso del vetro)

Riciclare

Biodegradare: le bioplasticheLa bioplastica è un tipo di plastica biodegradabilein quanto derivante da materie prime di originevegetale, rinnovabili annualmente.La maggior parte delle bioplastiche si ricavanodall’amido di vari prodotti agricoli, come il mais ole patate, mentre ad uno stadio di avanzamentotecnologico minore sono le bioplastiche derivateda altre sostanze vegetali.

Le bioplastiche: un esempio diprodotto eco-compatibileI biopolimeri ottenuti da fonti rinnovabili sonopresenti con successo sul mercato.Hanno il vantaggio della ecompatibilità sia inriferimento alla loro produzione che in fase dismaltimento, rapido e CO 2 -free

PLA (Acido Polilattico)Polimero che deriva dall’ acido lattico; possiedeun’eccellente brillantezza e stampabilità, èsaldabile, mostra ottima resistenza a cibo, grassi eoli e una moderata permeabilità all’ossigeno eall’umidità.

Mater-BiPolimero da amido, che viene processato attraversoestrusione e termoformatura, filmatura per soffiaggio elaminazione e stampaggio ad iniezione.

BIOPAR®Materiale composto da amido derivato dalle patate,termoplastico, mescolato con un polimero sinteticobiodegradabile, a cui vanno aggiunti specificiadditivi per compensare l’immiscibilità dei duecomponenti.

Biograde 200CNuovo materiale biodegradabile trasparente, a basedi cellulosa. Il principale vantaggio del materiale è lafacilità di lavorazione con le convenzionali linee diestrusione, che non richiede quindi modifiche agliimpianti tradizionali.

Nuove Frontiere: Bioplastiche da rifiuti!Materiale plastico biodegradabile dagli scarti dellalavorazione industriale dei pomodori (bucce)

Nuove Frontiere: Bioplastiche da rifiuti!Scarto del Finocchio:(il 30% del raccoltorappresenta il valoremedio di scarto dellalavorazione)Siero di latte :(rappresenta il 70% deireflui delle industriecasearie)Bioplastica!

PLASTICAVANTAGGIBassi costi di produzione(legato al prezzo del petrolio)Ottime proprietà fisicochimiche(resistenzameccanica, inerte dal punto divista chimico,leggerezza,versatilità)SVANTAGGITempi di degradazione lunghiProdotta da materie prime nonrinnovabiliSe bruciata libera sostanzeinquinantiBIOPLASTICAProdotta da materie primerinnovabiliBiodegradabile in tempi breviAzzeramento delle emissioni diCO 2 in tempi breviDiminuzione dei terrenidisponibili per coltivazioni ascopo alimentareProcessi di produzionerelativamente costosi

Piano di lavoro2 Febbraio Prof. AquilaPresentazione del progettoLo sviluppo sostenibile e la Green Chemistry7 febbraio Prof. ColucciI polimeri sintetici: classificazione e proprietàMeccanismi di polimerizzazione.Polietilene e sua produzione industriale16 febbraio Prof. AquilaPolimeri sintetici di uso comuneRiutilizzo e riciclo dei Polimeri sintetici

Piano di lavoro23 febbraio Prof. ColucciProduzione di Polipropilene e PolistireneImpianti di recupero1 marzo Prof. MadaioPolimeri naturaliPolimeri biodegradabili: proprietà, applicazioni, vantaggi esvantaggi8 marzo Prof. MadaioCaratteristiche chimiche di alcuni polimeri biodegradabili: PLA,Mater-Bi, BIOGRADE 200C, BIOPAR...Nuove frontiere nel campo delle bioplastiche: Biopolimeri da scartidi lavorazione industriale

Piano di lavoro13;20;27 marzo, 3 aprile Proff Romano, Aquila, MadaioAttività di laboratorio: Produzione di Bioplastiche da scarti difinocchio e siero refluo dell’industria casearia.12;19;24 aprileProduzione di materiali: preparazione di materialemultimediale relativo all’attività svolta.

BUON LAVORO!