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32 CAPITOLO 5Il PET Il PET è un polimero termoplastico con temperatura di fusione pari a 260°C, ma già a 72°C diviene plastico e può essere lavorato, facilitando molto il suo utilizzo su scala industriale. Per la sua leggerezza e resistenza agli impatti ha trovato larga applicazione per la produzione di contenitori per alimenti e bottiglie. Il PET è prodotto al 100% con materie prime non rinnovabili derivate dal petrolio, materia prima strategica per gli usi energetici, il cui prezzo è destinato a crescere, oggi in maniera oscillante e in un prossimo futuro in maniera costante ed univoca a causa del superamento del picco di estrazione. A livello mondiale, si stima che le scoperte di nuovi giacimenti abbiano raggiunto il picco negli anni ’60. I 20 principali giacimenti sono stati scoperti tra il 1917 ed il 1979 e dal 1984, la produzione totale di petrolio ha superato quella delle nuove riserve scoperte, con un differenziale crescente. Secondo queste previsioni, è stato ipotizzato che il prezzo dei polimeri di sintesi petrolifera crescerà nei prossimi 15 anni e la produzione dei contenitori si porrà in una condi- zione di concorrenza con l’uso energetico della risorsa primaria. Sebbene non siano ancora complete le indagini sui rischi per la salute di questo materiale, la sua idoneità a contenere alimenti è sancita dalla Direttiva 2002/72/CE della Commissione Europea e successive modifiche (2004/19/CE). Esaminiamo ora l’intera filiera di produzione del polietilene tereftalato. I due composti principali da cui si ottiene il PET sono l’acido tereftalico e il glicole-etilenico. L’acido tereftalico si produce industrialmente per ossidazione del para-xilene utilizzando cobalto e manganese come catalizzatori e bromo come promotore della reazione di trans-esterificazione. Il secondo componente per la produzione di PET è il glicole-etilenico, un alcole che viene prodotto per ossidazione ed idratazione dell’etilene. Dal glicole etilenico e dall’acido tereftalico, attraverso un processo di esterificazione, si ottiene il monomero etilentereftalato. Fig.14: Declino dell’estrazione di petrolio secondo le analisi di Hubbert
IL PET Fig.15: Produzione dell’acido tereftalico Fig.16: Produzione del glicole etilenico Fig.17: Processi alternativi per la produzione dell’etilentereftalato Un processo alternativo di produzione prevede la trans-esterificazione del glicole etilenico con il dimetiltereftalato, che è l’estere dimetilico dell’acido tereftalico. L’ultimo passaggio, è la polimerizzazione del monomero etilentereftalato in polietilentereftalato in cui viene usato il triossido di antimonio come catalizzatore. Oltre al polimero del PET ottenuto dal monomero puro, si producono anche co-polimeri con monomeri diversi, che accentuano particolari caratteristiche del materiale, come l’isolamento elettrico, la resistenza chimica e termica, la facilità di stampaggio, la resistenza alla trazione, la trasparenza, l’impermeabilità ai gas, la riflettanza ottica. Inoltre, a seconda delle modalità e dei processi di produzione Fig.18: Processo di produzione del polimero PET adottati, si può presentare in forma amorfa (trasparente) e semi-cristallina (bianca ed opaca). Produzione dei contenitori Con il processo di estrusione, i granuli di PET, insieme alle sostanze coloranti richieste per il prodotto finito, vengono caricati tramite una tramoggia in un cilindro termoregolato dove fonde in una massa viscosa fluida. La materia fusa viene spinta da una vite senza fine, attraverso un canale sagomato (filiera), che le imprime il profilo voluto in funzione dei manufatti che si vogliono ottenere. Il pezzo, raffreddato in un altro canale (calibratore), 33
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