Plastic

Lei plastics son un ensemble de matèrias fòrça divèrsas, generalament sinteticas, compausadas d'un polimèr mesclat amb d'additius, de colorents e materiaus de carga. Partejan la proprietat d'èsser modelats segon lei besonhs per formar una larga gama de compausats e de produchs (objèctes injectats, motlats, extrudits, films, fieu, etc.). Son utilizats dins la màger part dei sectors d'activitats de l'industria modèrna e son venguts un simbòl de la societat de consumacion. La produccion mondiala de plastics es ansin passada de quauquei milions de tonas cada après la Segonda Guèrra Mondiala a 400 milions de tonas en 2021.

Aqueu succès permetèt la fabricacion d'objèctes novèus car lei plastics son de matèrias leugieras que pòdon aver d'aplicacions fòrça variadas. De mai, lor resisténcia mecanica li permet de remplaçar de pèças metallicas dins mai d'un domeni. Pasmens, aquelei produchs son tanben a l'origina de problèmas environamentaus importants car lor fabricacion utiliza de quantitats considerablas d'idrocarburs e que lor reciclatge es fòrça feble. Lei plastics gausits son donc cremats ò gitats dins la natura. Son alora carrejats per lei rius e polluïsson cada etapa dau cicle de l'aiga.

Istòria

Lei matèrias precursoras

Avans la Revolucion Industriala, l'utilizacion de matèrias plasticas èra rara, mai pas inexistenta. Per exemple, vèrs 1600 avC, de Mesopotamians fabriquèron de balas ò de figurinas a partir d'un cauchó naturau(en) A. L. Andrady e M. A. Neal, « Applications and societal benefits of plastics », Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, vol. 364, n° 1526, 2009, pp. 1977-1984.. Pasmens, leis usatges demorèron limitats e lei substàncias utilizadas èran d'origina naturala (cauchó, cellulòsa, proteïnas dau lach, etc.). Aquò cambièt durant lo sègle XIX amb lo desvolopament de la quimia modèrna. En 1839-1840, Charles Goodyear (1800-1860) descurbiguèt lo principi de la vulcanizacion que permet de renforçar lei proprietats mecanicas dau cauchó(fr) Gilles Petitet e Michel Barquins, Matériaux caoutchouteux. Morphologies, formulations, adhérence, glissance et usure, Presses polytechniques et universitaires romandes, 2008, p. 21.. Puei, dins lo corrent deis ans 1850-1860De debats opausan leis istorians dei sciéncias sus la data precisa., lo Britanic Alexander Parkes (1813-1890) descurbiguèt lo celluloïd. Utilizèt son invencion per remplaçar l'evòri dins la fabricacion de bolas de bilhard(fr) Sandrine Rup-Jacques e Éric Rup, De la chimie fossile à la chimie durable, Ellipses, 2017, p. 55..

Quauquei descubèrtas suplementàrias aguèron luòc durant la segonda mitat dau sègle XIX coma aquela de la galalita per lo quimista francés Auguste Trillat (1861-1944) en 1897. Pasmens, en 1907, Leo Baekeland (1863-1944) descurbiguèt un metòde per utilizar la baquelita per fabricar d'objèctes d'un biais industriau. Aquò foguèt una revolucion dins l'istòria dei plastics. D'efiech, per lo premier còp, venguèt possible d'utilizar un plastic totalament sintetic per fabricar d'objèctes en massa(fr) Pierre de Menten, Dictionnaire de chimie. Une approche étymologique et historique, De Boeck Supérieur, 2013, p. 63..

Lo desvolopament dei plastics sintetics

thumb|right|Microfòn de baquelita fabricat durant leis ans 1930.

Se l'invencion de la baquelita marquèt una etapa determinanta dins l'istòria dei materiaus plastics, son usatge foguèt inicialament limitat a la fabricacion d'interruptors, de bostièrs electrics e de compausants telefonics. Pasmens, a partir deis ans 1910, l'emergéncia de la quimia dei macromoleculas permetèt de melhorar la comprenença dei fenomèns de polimerizacion e de policondensacion. L'entre doas guèrras ansin un premier periòde de descubèrtas importantas e de diversificacion dei plastics disponibles(fr) François Jarrige e Thomas Le Roux, La contamination du monde. Une histoire des pollutions à l'âge industriel, Seuil, 2017, pp. 440-442..

Per exemple, en 1926, Waldo Semon (1898-1999) trobèt un metòde per plastificar lo policlorur de vinil (PVC) en ajustant d'additius dins son estructura(fr) Marc Aucouturier e Évelyne Darque-Ceretti, Matériaux - De l’élaboration à l’utilisation des matériaux - Caractéristiques, obtention, emplois, Ellipses, 2020, p. 112.(en) Waldo L. Semon e G. Allan Stahl, « History of Vinyl Chloride Polymers », Journal of Macromolecular Science: Part A - Chemistry, vol. 15, n° 6, abriu de 1981, pp. 1263-1278.. Aquò facilitèt sa mesa en òbra e sa fabricacion e foguèt a l'origina dau succès d'aqueu plastic. Au començament deis ans 1930, la companhiá alemanda IG Farben comencèt d'utilizar lo polistirèn per remplaçar lo zinc motlat. Puei, en 1933, foguèt brevetat lo Plexiglas, una forma de polimetalcrilat de metil utilizabla per remplaçar lo veire dins lei vitratges. Enfin, en 1935, foguèt concebut lo premier nilon(fr) Pierre de Menten, Dictionnaire de chimie. Une approche étymologique et historique, De Boeck Supérieur, 2013, p. 219..

Pauc costós, aquelei plastics foguèron largament adoptats per leis industriaus e venguèron un simbòl de modernitat. D'efiech, lei qualitats d'aquelei materiaus autorizavan una produccion en massa d'objèctes estandardizats destinats a facilitar la vida jornadiera. De mai, a respècte d'autrei materiaus, èran vistas coma de matèrias pròprias, igienicas e quasi miraculosas(en) Jeffrey L. Meikle, American Plastic: A Cultural History, Rutgers University Press, 1995..

L'Edat d'Aur dau plastic

thumb|right|Contraròtle qualitat d'un debàs nilon en 1954.

Après la Segonda Guèrra Mondiala, lo desvolopament de la carboquimia e de la petroquimia, lo petròli pauc costós e lei progrès tecnics realizats durant la guèrra permetèron de produrre de quantitats considerablas de plastics leugiers, resistents e a bòn mercat coma lo polietilèn, lo polipropilèn, lo polistirèn, lo PVC e lo nilon. Dins lo quadre de la reconstruccion e dau periòde de creissença dei Trenta Gloriosas, lei matèrias plasticas s'impausèron donc dins la vida vidanta (aparelhs electrodomestics, joguets, mòbles, vèstits, etc.), dins l'embalatge (sacs, botelhas, barquetas, etc.), dins l'industria (automobila, aviacion, etc.) e dins la construccion.

Dins lo corrent deis ans 1960, lo plastic èra associat au design modèrne (formas, colors, etc.) e incarnava la societat de consumacion. Pasmens, lei crisis petrolieras deis ans 1970 marquèron la fin dau petròli pauc car. Lo còst dei plastics aumentèt e lei premierei questions apareguèron a prepaus de la pollucion causada per lei matèrias plasticas gitadas dins la natura.

La presa de consciéncia environamentala

Lei crisis petrolieras entraïnèron de transformacions importantas de l'industria dau plastic. Una premiera evolucion foguèt la cèrca de plastics pus leugiers e pus resistents necessitant mens de matèrias premieras per lei fabricar. S'acompanhèt d'una cèrca de matèrias de substitucion coma lo metau, lo veire e la fusta. Enfin, se desvolopèron lei plastics tecnics dotats de proprietats particularas (poliamidas, policarbonats, etc.). Una segonda transformacion foguèt l'organizacion progressiva de filieras de recuperacion dei plastics gausits e de reciclatge. Aquò aviá per objectiu de redurre la pollucion de l'environament per lei matèrias plasticas que començava de venir un problèma. Tanben, permetiá de demenir leis importacions de petròli. Lei còdis d'identificacion dei resinas apareguèron dins aqueu contèxte en Euròpa.

Pasmens, lo desvolopament vertadier dau reciclatge e la volontat de redurre l'usatge dei matèrias plasticas demorèron en realitat limitat. D'efiech, l'usatge dau plastic contunièt de s'estendre dins mai d'un domeni industria. De mai, lo desvolopament economic dei país d'Extrèm Orient entraïnèt l'emergéncia d'una industria dau plastic dins aquela region. La produccion mondiala de plastics perseguiguèt donc son aumentacion. En consequéncia, lei problèmas environamentaus entraïnats per l'usatge intensiu dei plastics se difusèron dins d'endrechs novèus.

Lei plastics dempuei la fin dau sègle XX

Dempuei la fin dau sègle XX, lei problèmas engendrats per l'utilizacion massisa de matèrias plasticas son venguts mai e mai visibles dins lo monde. Pasmens, en parallèl, aquelei matèrias demòran indispensablas e lor usatge contunia de s'estendre amb lo desvolopament creissent dei classas mejanas dins mai d'un país dau Sud. Ansin, la pollucion plastica tòca desenant la quasi totalitat deis ecosistèmas terrèstres e marins. La formacion dau vortex de curum dau Pacific Nòrd, de còps subrenomat « lo continent plastic », es l'illustracion pus impressionanta d'aqueu fenomèn(en) Masahisa Kubota, Katsumi Takayama e Noriyuki Horii, Movement and accumulation of floating marine debris simulated by surface currents derived from satellite data, School of Marine Science and Technology, Tokai University, 2000.. Un autre exemple es la descubèrta de concentracions importantas d'additius utilizats dins lei matèrias plasticas dins l'aiga ò dins lei teissuts biologics (PFAS, etc.)(en) Diana Ackerman Grunfeld, Daniel Gilbert, Jennifer Hou e Adele M. Jones, « Underestimated burden of per- and polyfluoroalkyl substances in global surface waters and groundwaters (voir Fig.1a et Fig 1.b) », Nature Geoscience, vol. 17, n° 4,‎ abriu de 2024, pp. 340–346.. Aquela situacion menèt a la dubertura de negociacions internacionalas per assiar de trobar de solucions, mai lei discussions son alentidas per leis interès deis estats petroliers que son pauc desirós de redurre lor produccion d'idrocarburs.

Proprietats e caracteristicas generalas

La formulacion dei plastics

La matèria de basa d'un plastic es un polimèr generalament eissit de produchs intermediaris (etilèn, propèn, benzèn, etc.) fabricats a partir de la transformacion d'idrocarburs fossils (petròli, gas naturau e pus rarament carbon)Per aquela rason, la matèria de basa pòu contenir d'impuretats divèrsas, de residüs de catalisaires e de rèstas de monomèr non polimerizats.. Un polimèr es una substància compausada de macromoleculas. Una cadena polimèra es ansin constituïda d'un nombre important d'unitats monomèras. La viscositat e la resisténcia mecanica d'un polimèr aumentan amb lo gras de polimerizacion, un nombre notat DP ò n que correspònd au nombre d'unitats monomèras presentas dins lei cadenas. S'aqueu nombre es superior a , la matèria es considerada coma un plasticLo gras de polimerizacion pòu agantar de valors de sièis milions..

La polimerizacion es un procès fondamentau dins l'industria quimica car lei polimèrs dèvon presentar lei proprietats esperadas (durabilitat, inercia quimica, elasticitat, transparéncia, resisténcia mecanica e termica, etc.). Dos tipes principaus de polimerizacion existisson : lei polimerizacions per etapas que son basadas sus de reaccions de policondensacion e de poliaddicion. Lei polimèrs obtenguts d'aqueu biais contènon sovent d'eteroatòms au sen de lor cadena macromolecularaPer exemple, lei poliamidas contènon d'atòms d'azòt.. lei polimerizacions en cadena que son basadas sus la propagacion d'un centre actiu constituït d'un complèxe de coordinacion entre lo monomèr e un atòm d'un metau de transicion (titani, zircòni, etc.). Permèton d'obtenir de formar de polimèrs compausats d'un encadenament de liasons C–C.