I materiali termoplastici possono essere riutilizzati attraverso vari processi di riciclaggio, la cui fase più importante è la selezione dei materiali. I test di laboratorio possono essere utilizzati per determinare i componenti di un materiale sconosciuto. Di seguito sono riportati alcuni metodi di prova molto semplici per fornire linee guida per identificare facilmente i tipi fondamentali di polimeri termoplastici.
Le resine polimeriche possono essere identificate attraverso i seguenti test fondamentali:
- Marcatura standardizzata
- Aspetto fisico
- Effetti del calore
- Test di Belstein
- Solubilità
- Densità relativa
Marcatura standardizzata
La Society of the Plastics Industry (SPI) ha introdotto il codice per l'identificazione delle resine nel 1988 nell'interesse del riciclaggio e della riduzione dell'inquinamento e per stabilire un sistema uniforme per tutti gli Stati Uniti.
I codici sono stampati o stampati sul fondo della maggior parte dei contenitori di plastica, tuttavia, per lo smistamento su larga scala, l'identificazione visiva non è abbastanza pratica.
Aspetto fisico
L'aspetto fisico o visivo può fornire un indizio per identificare le materie plastiche. È più difficile identificare le materie plastiche come materie prime non miscelate, o pellet, che come prodotti finiti. I materiali termoplastici sono generalmente prodotti sotto forma di pellet o granuli. I materiali termoindurenti sono solitamente ottenuti come polveri o resine.
Tra le resine termoplastiche più comuni, il polietilene tereftalato (PET) e il polipropilene (PP) hanno una consistenza traslucida e cerosa.
Anche i metodi di fabbricazione e di applicazione del prodotto descrivono una plastica. In genere, i materiali termoplastici vengono estrusi o sottoposti a stampaggio a iniezione, calandratura, soffiatura e formatura sotto vuoto. Il polietilene, il polistirene e i materiali cellulosici sono comunemente utilizzati nell'industria dei contenitori e degli imballaggi. Sostanze come il polietilene, il politetrafluoroetilene, i poliacetali e le poliammidi hanno un caratteristico aspetto ceroso. Le plastiche termoindurenti sono solitamente stampate a compressione (transfer moulding).
Effetti del calore
Quando i campioni di plastica vengono riscaldati in provette, è possibile identificare gli odori caratteristici di alcune materie plastiche. Il particolare modo in cui bruciano può fornire un indizio.
Il PET brucia rapidamente, emettendo un odore di paraffina e, quando la fiamma si spegne, produce un fumo bianco.
Il polietilene brucia con una fiamma blu trasparente e gocciola mentre si scioglie.
Il cloruro di polivinile (PVC) può essere incendiato ma si spegne da solo non appena la fonte del fuoco è lontana. Il PVC ha un odore molto acre quando brucia perché l'idrogeno cloruro è un derivato della combustione.
Il PP, invece, brucia più lentamente, i gas alimentano la fiamma.
Il polistirene (PS) e i suoi copolimeri emettono fumo nero (carbonio), bruciano rapidamente, hanno un forte odore di gas e producono grandi quantità di fuliggine.
Il punto di fusione effettivo è un altro identificatore. I materiali termoindurenti non fondono. Alcuni materiali termoplastici, invece, fondono a meno di 195°C. È anche possibile premere sulla superficie di una plastica con una torcia elettrica per saldatura. Se il materiale si ammorbidisce e la punta calda affonda, si tratta di un termoplastico. Se rimane duro e si carbonizza, si tratta semplicemente di un termoindurente.
Test di Beilstein
Il test di Beilstein è un metodo semplice per determinare la presenza di un alogeno (cloro, fluoro, bromo e iodio). Per questo test, un filo di rame pulito viene riscaldato in una fiamma Bunsen fino a diventare incandescente. Il filo caldo viene quindi portato rapidamente a contatto con il campione in esame e il filo viene rimesso nella fiamma. Una fiamma verde indica la presenza di alogeni.
Le plastiche contenenti cloro, come già detto, sono il policlorotrifluoroetilene, il PVC, il cloruro di polivinilidene e altre, che risultano positive al test per gli alogeni. Se il test è negativo, è possibile che il polimero sia composto solo da carbonio, idrogeno, ossigeno o silicio.
Solubilità
I test per determinare la solubilità o l'insolubilità delle materie plastiche sono semplici metodi di identificazione. Ad eccezione delle poliolefine, degli acetali, delle poliammidi e dei fluoroplastici, tutti i materiali termoplastici possono essere considerati solubili a temperatura ambiente; il PET, ad esempio, è impermeabile ai solventi chimici, mentre il PP si scioglie nel toluene caldo. I termoindurenti, invece, sono resistenti ai solventi.
Densità relativa
La selezione della densità con un sistema di flottazione viene effettuata confrontando le densità del materiale plastico e di sostanze liquide di densità nota. Se un materiale plastico galleggia in una soluzione con una densità di 0,94 g/cm3, potrebbe trattarsi di una plastica di polietilene a media o bassa densità. Se il campione galleggia in una soluzione di 0,92 g/cm3, potrebbe essere un polietilene o un polipropilene a bassa densità. Se affonda in tutte le soluzioni al di sotto di una densità di 2,00 g/cm3, il campione è una plastica fluorocarbonica.
La presenza di cariche o altri additivi e il grado di polimerizzazione possono rendere difficile l'identificazione delle plastiche in base alla densità relativa, in quanto possono far variare significativamente la densità di una plastica. Le poliolefine a bassa densità, gli ionomeri e i polistireni galleggiano sull'acqua (che ha una densità di 1,00 g/cm3).