La fabrication du plastique
La
matière plastique a été inventé dans la
première partie du XXème Siècle, on ne peut pas le
trouvé dans la nature.
Il s’agit d’un produit synthétisé à partir de la pétrochimie qui est une méthode de fabrication de matière organique a partir du pétrole.
Le celluloïd est la première matière plastique artificiellement fabriquée en 1856 par les frères Hyatt aux États-Unis. C'est un mélange de camphre et de nitrate de cellulose. Pour fabriquer le celluloïd, les frères Hyatt (John et Alexander) ont pris des polymères naturels et les ont modifiés pour obtenir une matière artificielle.
Il s’agit d’un produit synthétisé à partir de la pétrochimie qui est une méthode de fabrication de matière organique a partir du pétrole.
Le celluloïd est la première matière plastique artificiellement fabriquée en 1856 par les frères Hyatt aux États-Unis. C'est un mélange de camphre et de nitrate de cellulose. Pour fabriquer le celluloïd, les frères Hyatt (John et Alexander) ont pris des polymères naturels et les ont modifiés pour obtenir une matière artificielle.
Le
camphre est une substance blanche utilisé dans le domaine pharmaceutique et
issu du camphrier
Molécule
de propane C3H8 (léger)
Molécule d'hexane C6H14 (lourd)
Le naphta est l'un des produits de la
distillation du pétrole et il est obtenu à 180°
dans la colonne.
Ensuite, le vapocraquage va permettre de passer du naphta au monomère. C'est une succession de transformations pour isoler les monomères qui sont des éléments essentiels pour la fabrication du plastique. Pour cette étape, on utilise une machine appelée vapocraqueur.
Voici un schéma représentatif du vapocraquage du naphta :
La
majorité des plastiques modernes sont des produits acquis suite
à une succession de réaction chimique sur les
hydrocarbures. Cette méthode qui utilise le pétrole comme
matière première se nomme la pétrochimie.
1. Du pétrole brut au monomère
1. Du pétrole brut au monomère
Le pétrole est une énergie fossile que l'on peut
trouver à de grand profondeur à l'état liquide.
Le raffinage regroupe un grand nombre de réactions chimiques et a pour but d’extraire tous les produits du pétrole brut ayant une grande valeur sur le marché mondial.
On y extrait aussi des monomères qui sont des molécules employées pour la synthèse des polymères.
Le pétrole (naphta) est une source très importante pour l’élaboration du plastique, car lors du raffinage du pétrole on en tire des particules qui agissent dans la polymérisation. Près de 90 % des plastiques sont créés grâce à cette matière première. Le pétrole est constitué d’hydrocarbures qui sont des composés organiques.
Les hydrocarbures sont composés d'atomes d’hydrogène et de carbone. Ces deux éléments dont l’électronégativité est voisine, sont liées par des liaisons covalentes.
Lors de la fabrication du plastique on utilise seulement certains hydrocarbures. De même, les hydrocarbures lourds sont séparés des hydrocarbures légers.
Les hydrocarbures lourds sont composés de cinq à neuf atomes de carbones sont appelés : les condensats.
Les hydrocarbures légers sont constitués de deux à quatre atomes de carbones et sont appelés : les liquides de gaz naturel.
Le raffinage regroupe un grand nombre de réactions chimiques et a pour but d’extraire tous les produits du pétrole brut ayant une grande valeur sur le marché mondial.
On y extrait aussi des monomères qui sont des molécules employées pour la synthèse des polymères.
Le pétrole (naphta) est une source très importante pour l’élaboration du plastique, car lors du raffinage du pétrole on en tire des particules qui agissent dans la polymérisation. Près de 90 % des plastiques sont créés grâce à cette matière première. Le pétrole est constitué d’hydrocarbures qui sont des composés organiques.
Les hydrocarbures sont composés d'atomes d’hydrogène et de carbone. Ces deux éléments dont l’électronégativité est voisine, sont liées par des liaisons covalentes.
Lors de la fabrication du plastique on utilise seulement certains hydrocarbures. De même, les hydrocarbures lourds sont séparés des hydrocarbures légers.
Les hydrocarbures lourds sont composés de cinq à neuf atomes de carbones sont appelés : les condensats.
Les hydrocarbures légers sont constitués de deux à quatre atomes de carbones et sont appelés : les liquides de gaz naturel.
Molécule
de propane C3H8 (léger)
Molécule d'hexane C6H14 (lourd) Afin de
séparer les hydrocarbures qui constituent le pétrole, on
emploie la distillation, il s’agit d’un
procédé qui permet de séparer du pétrole
brut grâce aux différences de températures
d’ébullition. Le pétrole est
préalablement chauffé à 400° C, il se
forme alors un gaz qui pénètre dans une colonne en acier.
Dans cette colonne, les gaz se refroidissent au fur et à mesure
qu'ils montent. Les gaz les plus riches en atomes de carbone montent
plus haut que les autres gaz.
Ce raffinage a pour but de séparer les produits en fonction de leur composition en atomes de carbone.
Ce raffinage a pour but de séparer les produits en fonction de leur composition en atomes de carbone.
Voici un schéma représentatif du déroulement de la distillation :
Ensuite, le vapocraquage va permettre de passer du naphta au monomère. C'est une succession de transformations pour isoler les monomères qui sont des éléments essentiels pour la fabrication du plastique. Pour cette étape, on utilise une machine appelée vapocraqueur.
Voici un schéma représentatif du vapocraquage du naphta :
