Щоб зрозуміти, як виробляють пластмасу, можна взяти за приклад поліетилен, що позначається скороченням PE (ПЕ), — один із найпоширеніших термопластів. Процес може починатися з природного газу й складається з кількох етапів.
Очищення (рафінування)
На нафтохімічних заводах природний газ обробляють, змінюючи температуру. Так можна розділити різні речовини, які він містить. Серед них є етан, який можна використати для виробництва поліетилену.
Крекінг
Потім етан піддають процесу, який називається паровий крекінг (steam cracking), тобто розщепленню молекул за допомогою високих температур і пари. У результаті цієї обробки отримують простіші молекули етилену, які називаються мономерами. Після крекінгу матеріал швидко охолоджують. Так молекули етилену починають з'єднуватися між собою, утворюючи невеликі ланцюжки, що складаються переважно з вуглецю та водню.
Полімеризація
Далі мономери етилену піддають дії температур понад 300 °C і дуже високого тиску. За таких умов їхні зв'язки змінюються, і дуже багато молекул можуть з'єднуватися між собою. Так утворюються дуже довгі молекули, які називаються полімерами. Саме від будови цих довгих молекулярних ланцюгів залежать властивості пластмас.
Italiano
Per capire come viene prodotta una materia plastica possiamo prendere come esempio il polietilene, indicato con la sigla PE, una delle termoplastiche più diffuse. Il processo può partire dal gas naturale e comprende diverse fasi.
Raffinazione
Negli impianti petrolchimici il gas naturale viene trattato attraverso variazioni di temperatura. In questo modo è possibile separare le diverse sostanze che contiene. Tra queste c'è l'etano, che può essere utilizzato per la produzione del polietilene.
Cracking
L'etano viene poi sottoposto a un processo chiamato steam cracking, cioè una rottura delle molecole attraverso temperature elevate e vapore. Da questo trattamento si ottengono molecole più semplici di etilene, chiamate monomeri. Dopo il cracking il materiale viene rapidamente raffreddato. Le molecole di etilene iniziano così a collegarsi tra loro formando piccole catene costituite principalmente da carbonio e idrogeno.
Polimerizzazione
I monomeri di etilene vengono successivamente sottoposti a temperature superiori a 300 °C e a pressioni molto elevate. In queste condizioni i loro legami si modificano e moltissime molecole possono unirsi tra loro. Si formano così molecole molto lunghe chiamate polimeri. Le caratteristiche delle materie plastiche dipendono proprio dalla struttura di queste lunghe catene molecolari.
Компаундування (змішування)
Наприкінці полімеризації матеріал має вигляд синтетичної смоли, спочатку м'якої та пастоподібної. До смоли додають різні речовини, наприклад барвники, затверджувачі та пластифікатори, які дають змогу змінити колір і властивості матеріалу. Потім суміш перетворюють на довгі пластикові нитки. Після охолодження ці нитки нарізають на дрібні шматочки, і так отримують гранули, готові до обробки на підприємствах.
Italiano
Compounding
Al termine della polimerizzazione il materiale si presenta sotto forma di resina sintetica, inizialmente morbida e pastosa. Alla resina vengono aggiunte diverse sostanze, come coloranti, indurenti e plastificanti, che permettono di modificare il colore e le proprietà del materiale. La miscela viene poi trasformata in lunghi fili di plastica. Dopo il raffreddamento, questi fili vengono tagliati in piccoli pezzi e si ottengono così i granuli, pronti per essere lavorati dalle industrie.
