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2ª media · Tecnologia
I materiali e la fabbricazione · Le materie plastiche e la loro fabbricazione

Le materie plastiche

Una bottiglia d'acqua, il manico di una padella e un elastico sono tutti di plastica, ma davanti al calore si comportano in modo molto diverso. Questa differenza spiega dove si usa ogni tipo di plastica e come si ricicla. Alla fine della pagina ritroveremo questi tre oggetti.

Che cos'è una materia plastica

Le materie plastiche sono ovunque perché sono leggere, isolanti, economiche, non si ossidano e si modellano facilmente. Ma non sono un materiale solo: sono una famiglia numerosa.

Schema di un polimero: una catena di otto unità identiche (monomeri) legate una dopo l'altra, che si ripetono lungo tutta la catena. unità (monomero) polimero: unità che si ripetono in catena

Dal petrolio alla bottiglia il percorso è lungo. Guardalo passo dopo passo.

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Spiega con parole tue che cos'è una materia plastica, da dove si ottiene la materia prima della maggior parte di esse (il petrolio) e che cosa sono i polimeri: lunghe…

Spiega con parole tue che cos'è una materia plastica, da dove si ottiene la materia prima della maggior parte di esse (il petrolio) e che cosa sono i polimeri: lunghe catene di molecole ripetute che danno al materiale il suo comportamento.

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Cita tre proprietà comuni delle materie plastiche che spiegano il loro enorme successo (leggere, isolanti, economiche, non si ossidano, facili da modellare) e nomina un…

Cita tre proprietà comuni delle materie plastiche che spiegano il loro enorme successo (leggere, isolanti, economiche, non si ossidano, facili da modellare) e nomina un oggetto di uso quotidiano che sfrutta ciascuna delle tre che scegli.

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Ordina il percorso del petrolio fino alla bottiglia e spiega che cosa succede in ogni fase: fabbrica che trasforma il granulo in contenitori, estrazione del petrolio,…

Ordina il percorso del petrolio fino alla bottiglia e spiega che cosa succede in ogni fase: fabbrica che trasforma il granulo in contenitori, estrazione del petrolio, raffineria che ottiene le materie prime chimiche, produzione del polimero in forma di granulo, negozio.

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Tre famiglie in base al calore

Non tutte le plastiche reagiscono allo stesso modo quando si scaldano. Questa differenza decide come si lavorano e a che cosa servono.

Tre famiglie di plastiche: catene libere che scivolano con il calore (termoplastico), rete di catene con legami incrociati fissi (termoindurente) e catene con pochi legami che si allungano e tornano alla forma iniziale (elastomero). Termoplastico si ammorbidisce e si rimodella Termoindurente non si ammorbidisce: brucia prima Elastomero si allunga e torna com'era a riposo allungato
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La figura classifica le materie plastiche in tre famiglie in base al loro comportamento con il calore, ma una di esse non ha nome. Osserva il comportamento e gli esempi…

La figura classifica le materie plastiche in tre famiglie in base al loro comportamento con il calore, ma una di esse non ha nome.

Materie plastiche Termoplastici si ammorbidiscono con il calore e si possono rimodellare PET, PVC, polistirene Termoindurenti non si ammorbidiscono con il calore: bruciano prima di fondere bachelite, melammina ? si allungano molto e recuperano la loro forma neoprene, silicone, gomme

Osserva il comportamento e gli esempi della famiglia coperta: dalle un nome, spiega che cosa la distingue dalle altre due e aggiungi due oggetti di uso quotidiano che le appartengono.

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Definisci con una frase ogni tipo di plastica (termoplastico, termoindurente ed elastomero), fai un esempio di oggetto per ciascuno e spiega quale dei tre accetterebbe…

Definisci con una frase ogni tipo di plastica (termoplastico, termoindurente ed elastomero), fai un esempio di oggetto per ciascuno e spiega quale dei tre accetterebbe di essere fuso e modellato di nuovo.

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Sfida del tema. Classifica le materie plastiche in base al loro comportamento di fronte al calore e alla loro elasticità: termoplastico (si ammorbidisce con il calore e…

Sfida del tema. Classifica le materie plastiche in base al loro comportamento di fronte al calore e alla loro elasticità: termoplastico (si ammorbidisce con il calore e si può modellare di nuovo), termoindurente (non si ammorbidisce se riscaldato, una volta modellato resta rigido) ed elastomero (molto elastico, recupera la sua forma dopo essere stato allungato).

Associa ogni oggetto al tipo di plastica che si adatta meglio:

  1. a) Bottiglia d'acqua.
  1. b) Manico di una padella, che non si ammorbidisce avvicinandosi al fuoco.
  1. c) Elastico.
  1. d) Isolante flessibile che riveste un cavo elettrico.

Poi giustifica una delle tue scelte e rispondi: che cosa succederebbe se il manico della padella fosse di plastica termoplastica?

Verrà valutato: che tu assegni correttamente il tipo di plastica a ogni oggetto, che tu giustifichi una scelta usando le proprietà del materiale e che tu spieghi bene che cosa accadrebbe con il manico termoplastico.

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Scegliere la plastica adatta

Per scegliere un materiale si parte dal problema: che cosa deve fare l'oggetto? Poi si cerca la proprietà che serve.

Esigenza Proprietà utile Plastica tipica
Finestra che imita il vetro rigida e trasparente PMMA (plexiglas), policarbonato
Manico di pentola resiste al calore, isolante bachelite (termoindurente)
Tubo flessibile da giardino flessibile, resistente all'acqua PVC plastificato, PE
Pellicola per alimenti sottile, trasparente, leggera PE a bassa densità
Schema del ragionamento per scegliere un materiale: dal bisogno alla proprietà richiesta, dalla proprietà alla plastica, e infine una verifica di costo e impatto. Bisogno (a cosa serve?) Proprietà (che cosa serve?) Plastica e verifica finale costo, sicurezza e fine vita contano come la proprietà tecnica
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Scegli la plastica adatta a ogni applicazione e giustifica la scelta con una proprietà: (a) una finestra che imita il vetro; (b) il manico di una pentola; (c) un tubo…

Scegli la plastica adatta a ogni applicazione e giustifica la scelta con una proprietà: (a) una finestra che imita il vetro; (b) il manico di una pentola; (c) un tubo flessibile da giardino; (d) una pellicola trasparente per avvolgere il cibo.

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Il manico di una padella è di bachelite, un termoindurente. Spiega perché quel posto non può essere occupato da un termoplastico, che cosa accadrebbe a un polietilene…

Il manico di una padella è di bachelite, un termoindurente. Spiega perché quel posto non può essere occupato da un termoplastico, che cosa accadrebbe a un polietilene vicino al fuoco e quale altro pezzo della cucina pensi che usi lo stesso materiale per lo stesso motivo.

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Devi scegliere il materiale dell'involucro di un giocattolo da esterno: confronta un termoplastico rigido come l'ABS, il polipropilene flessibile e il legno trattato,…

Devi scegliere il materiale dell'involucro di un giocattolo da esterno: confronta un termoplastico rigido come l'ABS, il polipropilene flessibile e il legno trattato, valutando resistenza al sole e all'acqua, sicurezza in caso di urti, costo e destinazione finale. Decidi e difendi la tua scelta.

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Il codice di riciclo

Il triangolo con un numero che trovi su quasi ogni imballaggio non dice se l'oggetto verrà riciclato: dice di che materiale è fatto.

Simboli di identificazione delle plastiche: triangolo con il numero 1 (PET, bottiglie d'acqua), 3 (PVC, tubature e infissi) e 5 (PP, contenitori per alimenti). Il numero indica il materiale, non se si ricicla facilmente. 1 PET 3 PVC 5 PP bottiglie d'acqua tubature e infissi contenitori alimentari Il numero indica il materiale, non se l'oggetto si ricicla facilmente.

Confondere le due idee porta a smaltire male. Se pensi «ha il triangolo, quindi è riciclabile», puoi buttare nel contenitore sbagliato un oggetto che i centri di selezione non sanno trattare. Il codice ti dice solo di che materiale è fatto.

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La figura mostra vari simboli di identificazione delle materie plastiche con il loro numero, la loro sigla e i loro usi abituali, ma uno è incompleto: mancano il numero…

La figura mostra vari simboli di identificazione delle materie plastiche con il loro numero, la loro sigla e i loro usi abituali, ma uno è incompleto: mancano il numero e la sigla.

Cuatro símbolos de reciclaje triangulares: 1 PET, 2 PEAD, uno tapado con interrogantes para tuberías y perfiles, y 5 PP 1 PET bottiglie d'acqua 2 HDPE contenitori per latte e shampoo ? ? tubature e profili 5 PP contenitori per alimenti e coperchi

Il simbolo coperto corrisponde alla plastica delle tubature e dei profili per finestre, un materiale rigido e resistente alle intemperie che contiene cloro nella sua composizione. Indica il suo numero e la sua sigla e spiega a che cosa serve questo codice di identificazione al momento del riciclo.

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Il triangolo con un numero che compare su molti imballaggi non significa «questo oggetto verrà riciclato», ma «questo è il materiale di cui è fatto». Spiega quale…

Il triangolo con un numero che compare su molti imballaggi non significa «questo oggetto verrà riciclato», ma «questo è il materiale di cui è fatto». Spiega quale differenza c'è tra le due idee e perché confonderle porta a smaltire male i rifiuti.

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Di' se queste affermazioni sono vere o false e giustifica ogni risposta: (a) tutte le materie plastiche si possono fondere e modellare di nuovo; (b) la plastica è un…

Di' se queste affermazioni sono vere o false e giustifica ogni risposta: (a) tutte le materie plastiche si possono fondere e modellare di nuovo; (b) la plastica è un materiale di origine naturale; (c) gli elastomeri recuperano la loro forma dopo essere stati allungati; (d) il numero del triangolo del riciclo va da 1 a 7.

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Che fine fa una bottiglia

Una bottiglia usata ha tre possibili destinazioni finali. In Italia la raccolta differenziata della plastica si fa con il contenitore o il sacco giallo (il colore dipende dal comune); i consorzi come CONAI e Corepla organizzano poi il recupero degli imballaggi.

Percorso di una bottiglia di plastica: dal petrolio alla raffineria, alla fabbrica e al negozio; dopo l'uso può finire in discarica, in un termovalorizzatore oppure nel contenitore giallo per essere riciclata e tornare materia prima. Petrolio Raffineria Fabbrica Negozio Uso Discarica (sepolta) Termovalorizzatore (brucia, energia) Riciclo (contenitore giallo) solo il riciclo torna a essere materia prima

Con la plastica il cerchio non è perfetto. A ogni riciclo il materiale perde un po' di qualità e finisce in prodotti meno pregiati (da bottiglia a fibra per un pile, poi a una panchina). Vetro e alluminio invece si riciclano quasi all'infinito senza perdere qualità. Per scegliere un contenitore, a parità di funzione, vetro o alluminio hanno un fine vita più «circolare».

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La figura mostra il percorso di una bottiglia dalla materia prima al rifiuto, con tre possibili destinazioni finali, una delle quali coperta. Delle tre possibili…

La figura mostra il percorso di una bottiglia dalla materia prima al rifiuto, con tre possibili destinazioni finali, una delle quali coperta.

Petrolio Granulo Bottiglia Uso Rifiuto ? Discarica Il mare

Delle tre possibili destinazioni della bottiglia usata, quella coperta è l'unica che trasforma di nuovo il rifiuto in materia prima. Nominala, spiega in quale contenitore inizia quel percorso in Italia e quale differenza c'è tra quella destinazione e le altre due.

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Cerca in casa tre contenitori di plastica con il simbolo del triangolo e annota il loro numero. Informati su quale materiale indica ogni numero e ordina i tre dal più al…

Cerca in casa tre contenitori di plastica con il simbolo del triangolo e annota il loro numero. Informati su quale materiale indica ogni numero e ordina i tre dal più al meno facile da riciclare nel contenitore giallo spagnolo, giustificando l'ordine.

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Quando si ricicla la plastica, il materiale perde qualità a ogni ciclo e finisce in prodotti peggiori, mentre il vetro o l'alluminio si riciclano quasi infinite volte.…

Quando si ricicla la plastica, il materiale perde qualità a ogni ciclo e finisce in prodotti peggiori, mentre il vetro o l'alluminio si riciclano quasi infinite volte. Spiega che cosa significa questa differenza per l'economia circolare e quale conseguenza pratica ha nella scelta di un contenitore.

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Microplastiche e bioplastiche

La plastica dura centinaia di anni, eppure la usiamo soprattutto per oggetti pensati per durare minuti: cannucce, sacchetti, involucri. Questo è il paradosso della plastica.

Le microplastiche nella catena alimentare: dai frammenti di plastica in acqua allo zooplancton, da questo al pesce piccolo e poi al pesce grande, fino all'uomo. Microplastiche nell'acqua Zooplancton Pesce piccolo Pesce grande Noi Chi mangia chi le microplastiche passano da preda a predatore

Una bioplastica compostabile (come i sacchetti del supermercato per l'organico) si getta nell'organico solo se è certificata compostabile. Un involucro «di origine vegetale» ma non compostabile, se finisse nell'organico, rovinerebbe il compost. Se invece un bicchiere compostabile finisce nel contenitore della plastica, contamina il riciclo, perché la sua plastica è diversa da quella degli altri imballaggi.

Se vuoi valutare un'etichetta, chiediti tre cose: quanto tempo serve per degradarsi, dove (casa, ambiente o solo impianto industriale) e che cosa resta dopo.

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Spiega che cosa sono le microplastiche, cita due fonti quotidiane che le generano (i vestiti sintetici in lavatrice, l'usura dei pneumatici o i cosmetici con particelle)…

Spiega che cosa sono le microplastiche, cita due fonti quotidiane che le generano (i vestiti sintetici in lavatrice, l'usura dei pneumatici o i cosmetici con particelle) e ragiona su come possono finire nella catena alimentare.

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Spiega che cos'è una bioplastica (plastica ottenuta da piante come il mais o la patata), quale differenza c'è tra «di origine vegetale» e «biodegradabile» e perché una…

Spiega che cos'è una bioplastica (plastica ottenuta da piante come il mais o la patata), quale differenza c'è tra «di origine vegetale» e «biodegradabile» e perché una bioplastica non sempre può essere gettata nel contenitore dell'organico.

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Analizza il paradosso della plastica: un materiale che dura centinaia di anni si usa soprattutto per cose che durano minuti (cannucce, sacchetti, involucri). Spiega come…

Analizza il paradosso della plastica: un materiale che dura centinaia di anni si usa soprattutto per cose che durano minuti (cannucce, sacchetti, involucri). Spiega come si è arrivati a questa situazione e proponi tre cambiamenti (di progettazione, di abitudine e di norma) che la correggano.

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Un involucro è pubblicizzato come «verde» perché è biodegradabile, ma le scritte piccole chiariscono che si degrada solo in impianti di compostaggio industriale. Formula…

Un involucro è pubblicizzato come «verde» perché è biodegradabile, ma le scritte piccole chiariscono che si degrada solo in impianti di compostaggio industriale. Formula tre domande che dovresti porti prima di credere all'etichetta e spiega che cos'è il greenwashing con questo esempio.

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Fare i conti: quanta plastica usiamo

Per capire se una scelta riduce davvero l'impatto servono numeri. Spesso basta confrontare la massa di plastica e i costi per uso.

Anche i costi per uso contano. Per una festa, un bicchiere di PET usa e getta costa $0{,}05\ €$ e un bicchiere rigido riutilizzabile costa $0{,}60\ €$. Dopo $0{,}60 : 0{,}05 = 12$ usi il riutilizzabile conviene. Se lo usi cinquanta volte, hai 49 bicchieri monouso in meno, ma devi lavarlo (tempo, acqua, detersivo) e può rompersi o perdersi.

Lo stesso ragionamento vale per una borsa di tela e un sacchetto di plastica. La borsa di tela costa più risorse per essere prodotta, quindi va usata molte volte per pareggiare. Il «punto di pareggio» dipende dal materiale, dai lavaggi e dalla distanza da cui arriva. Più della borsa scelta conta l'abitudine: riutilizzarla davvero.

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Una famiglia consuma ogni settimana $12\ \text{L}$ di acqua in bottiglie di PET da $1,5\ \text{L}$ (ogni bottiglia vuota pesa $30\ \text{g}$) e $6\ \text{L}$ di latte in…

Una famiglia consuma ogni settimana $12\ \text{L}$ di acqua in bottiglie di PET da $1,5\ \text{L}$ (ogni bottiglia vuota pesa $30\ \text{g}$) e $6\ \text{L}$ di latte in bottiglie di PE-HD da $1\ \text{L}$ ($28\ \text{g}$ per bottiglia). Per ridurre il proprio impatto ambientale, valutano di sostituire le bottiglie d'acqua con taniche di PET da $6\ \text{L}$ ($95\ \text{g}$ ciascuna) e il latte con cartoni da $1\ \text{L}$ (ogni cartone contiene $11\ \text{g}$ di polietilene, $15\ \text{g}$ di cartone e $2\ \text{g}$ di alluminio).

  1. a) Calcola la massa totale di plastica (in $\text{kg}$) che la famiglia getta in un anno ($52\ \text{settimane}$) con il consumo originale.
  2. b) Calcola quanti chilogrammi di rifiuti plastici risparmierebbero in un anno se adottassero il cambiamento proposto.
  3. c) Anche se il cartone per bevande usa meno plastica della bottiglia di PE-HD, spiega perché, dal punto di vista del riciclo meccanico e dell'economia circolare, pone una sfida tecnologica molto maggiore di un contenitore monomateriale.
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Per la festa di fine anno si esitano tra due opzioni di bicchieri: PET usa e getta o bicchieri rigidi riutilizzabili. Analizza costo per uso, sicurezza (rotture),…

Per la festa di fine anno si esitano tra due opzioni di bicchieri: PET usa e getta o bicchieri rigidi riutilizzabili. Analizza costo per uso, sicurezza (rotture), rifiuti prodotti in cinquanta feste e lavoro di pulizia, e raccomanda un'opzione con argomenti.

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Una borsa di tela deve essere usata molte volte per compensare ciò che è costato fabbricarla rispetto a una di plastica. Spiega quali fattori decidono quel «punto di…

Una borsa di tela deve essere usata molte volte per compensare ciò che è costato fabbricarla rispetto a una di plastica. Spiega quali fattori decidono quel «punto di pareggio» (materiale, lavaggi, distanza di fabbricazione) e quale abitudine è più importante della borsa scelta.

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Uso responsabile della plastica

Capire la plastica serve a usarla meglio. Le strategie vanno in ordine di efficacia, dalla più importante alla meno.

Scala delle quattro strategie per ridurre l'impatto della plastica, in ordine di efficacia: ridurre, riutilizzare, riciclare, smaltire. 1. Ridurre: comprare meno monouso 2. Riutilizzare: borracce, ritagli 3. Riciclare: per tipo 4. Smaltire: ultima scelta

Per il laboratorio di tecnologia della tua scuola un buon regolamento potrebbe dire, per esempio: acquistare solo la plastica che serve; riutilizzare i ritagli per prototipi e piccoli lavori; riciclare dividendo per tipo di plastica; preferire alternative (legno, cartone) quando sono adatte. Ogni norma si giustifica con il problema che evita: sprechi, rifiuti, contaminazione del riciclo.

Per una festa scolastica si può progettare un sistema di raccolta con contenitori distinti: plastica (giallo), carta, organico, indifferenziato. Ti aspetti soprattutto PET (bottiglie), PS (posate e piatti), PP (contenitori). Un cartellone con disegni e colori aiuta a non sbagliare. Il problema dei bicchieri compostabili è che, se finiscono nella plastica, contaminano il riciclo, quindi vanno nell'organico e il cartellone deve dirlo chiaramente.

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Progetta il sistema di riciclo di una festa scolastica: quali contenitori metteresti, quali tipi di plastica ti aspetti di trovare in base a ciò che si vende, quale…

Progetta il sistema di riciclo di una festa scolastica: quali contenitori metteresti, quali tipi di plastica ti aspetti di trovare in base a ciò che si vende, quale problema pongono i bicchieri «compostabili» se finiscono nel contenitore della plastica e come lo spiegheresti con un cartellone.

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Scrivi quattro norme di «uso responsabile della plastica» per il laboratorio di tecnologia della tua scuola (acquisto, riutilizzo dei ritagli, riciclo per tipo e…

Scrivi quattro norme di «uso responsabile della plastica» per il laboratorio di tecnologia della tua scuola (acquisto, riutilizzo dei ritagli, riciclo per tipo e alternative) e giustifica ognuna con il problema che evita.

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Torna al principio: la bottiglia d'acqua è un termoplastico (si ammorbidisce con il calore e si può modellare di nuovo), il manico della padella è un termoindurente (resiste al fuoco senza deformarsi) e l'elastico è un elastomero (le sue catene si allungano e poi tornano alla lunghezza iniziale).

In sintesi

Vedi tutti gli esercizi di questa sezione