Les plastiques et l’environnement

Les plastiques et l’environnement

|LES MATIERES PLASTIQUES, L’HOMME ET L’ENVIRONNEMENT | | | | | | | | | | | | | | |1ereS3 | | | A. CRISCUOLO | |P. BRASSEUR | |B. MATTHEY | | | | | | | | | | | | TPE Sommaire Introduction I-Les caracteristiques des matieres plastiques 1)Definition 2)Historique 3) L’obtention des monomeres, matieres premieres du plastique 4) Le principe des reactions de polymerisation ) Les principaux procedes de polymerisation 6) Les differentes structures des polymeres 7) Les differents types de plastiques et leurs principales proprietes 8) Proprietes generales des plastiques 9)Procedes industriels de fabrication a)Dans le cas des thermoplastiques, on utilise la chaleur et on compresse la matiere. b)La transformation des polymeres thermodurcissables 10) Applications 11) Les proprietes mecaniques et le vieillissement des matieres plastiques II-Le plastique et l’environnement 1) La biodegradation ne fonctionne pas sur les plastiques traditionnels ) Pollution par rejet a)Definition de la pollution : b) Pollution des terres c) Pollution des mers 3)Pollution lors de la production 4) Toxicite 5)Les bons cotes du plastique III-Moyens de l’homme pour minimiser l’impact du plastique sur l’environnement 1) Le recyclage

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a)Le recyclage classique b) Le recyclage chimique 2) L’incineration a)L’incineration classique b) les dioxines c) L’incineration propre 3) La mise en decharge 4) Les bioplastiques et les matieres plastiques biodegradables a)les bioplastiques -1) Que sont les bioplastiques ? a-2) Comment produire les bioplastiques ? : La technique de la fermentation a-3) Le compostage : se debarrasser des bioplastiques a-4) L’avenir des bioplastiques b) Les plastiques biodegradables Conclusion Les matieres plastiques, l’homme et l’environnement Introduction Au cours de l’Histoire, les materiaux de base tels que la pierre, le metal, le bois… ont ete d’une importance majeure, fournissant a l’homme ses premiers outils, son abris, etc. La maitrise de ces materiaux conferait un grand pouvoir aux hommes, elle a permis a long terme la creation des innombrables objets que nous connaissons.

A l’aube du XXeme siecle la science et l’industrie ont mis au point un nouveau materiau : la matiere plastique. Cette invention improbable a permis de repondre aux besoins accrus des materiaux de bases en s’y substituant, depassant par la meme occasion leurs precieuses proprietes. Aujourd’hui, les matieres plastiques sont devenues totalement indispensables a la preservation de notre niveau de vie, envahissant de jour en jour notre quotidien. Mais quel est l’impact des matieres plastiques sur l’environnement et comment l’homme tente-t-il de s’y opposer ?

Nous verrons quelles sont les caracteristiques des matieres plastiques, quel impact elles ont sur l’environnement et enfin quels sont les moyens de l’homme, existants et envisageables pour minimiser cet impact. I-Que sont les matieres plastiques ? 1)Definition Le terme plastique designe les materiaux a base de macromolecules organiques synthetisees par l’homme, ou de macromolecules naturelles modifiees par l’intervention de l’homme. On peut dire qu’un materiau est plastique s’il peut etre deforme par une action externe comme le chauffage ou une pression mecanique et conserver la forme qu’on a desire lui donner par cette action.

Les matieres plastiques sont des macromolecules organiques qui sont formes par reaction de polymerisation et qui se caracterisent par une grande facilite de fabrication. En effet, contrairement a l’acier qu’il faut chauffer a une temperature de 1500°C pour qu’il puisse etre mis en forme, les matieres plastiques ne necessitent qu’un chauffage aux alentours de 200°C. Le terme « plastique » vient du grec plastikos qui signifie dont le modelage est possible. Il a ete employe la premiere fois par Leo Baekeland, chimiste americain.

Mais Mr Baekeland regroupait sous cette appellation l’ensemble des polymeres, elastomeres et fibres de resine comprises. Alors qu’aujourd’hui ce terme a un sens plus restrictif, il concerne en effet tous les polymeres a l’exclusion des elastomeres et des resines. Ainsi, tous les plastiques sont des polymeres, mais tous les polymeres ne sont pas des plastiques. 2) Histoire On pense que les premiers utilisateurs du plastiques sont les Mayas qui avaient decouvert l’existence du caoutchouc et l’utilisait pour confectionner des sandales ou des jeux.

Des les premiers temps de son utilisation le plastique a ete utilise dans l’optique de remplacer d’autres materiaux trop couteux, dur d’acces ou trop difficiles a employer. Il s’agit donc ici de matiere plastique naturelle : le caoutchouc provient de la seve d’hevea coagulee. En 1839, Charles Goodyear decouvre un procede permettant de rendre le caoutchouc plus elastique et resistant : la vulcanisation (on chauffe le plastique en presence de souffre ce qui permet de creer des ponts disulfures entre les chaines de molecules).

En 1847, on parvint a extraire la cellulose de certains vegetaux par nitratation (bain d’acide nitrique), on put alors creer des laques qui une fois repandues sur les objets leur donnaient un aspect brillant. Cela a permis entre autres de remplacer l’ivoire dans la constitution des boules de billard (tres en vogue a cette epoque). En 1870, le celluloid fut cree grace a l’association de nitrate de cellulose et de camphre. Ce materiau sera utilise dans l’industrie photographique et cinematographique. Il faudra attendre 1907, pour que Leo Hendrich Baekeland elabore la premiere matiere plastique totalement synthetique : la bakelite.

Par la suite, au cours du XXeme siecle, d’enormes progres sont realises en chimie. Ainsi en 1922, la notion de macromolecule est instauree et plus tard, celle de polymere, constituant essentiel des matieres plastiques. Une nouvelle generation de plastique apparait et de nombreux produits font leur apparition. Dans les annees 1930, la production de plastique s’envole pour deux raisons : -Ils vont etre fabriques a partir de residus issus du raffinage petrolier qui s’amassaient dangereusement. -La mecanisation permet de diminuer le nombre d’emplois dans l’industrie du plastique donc baisse du cout de la main d’? vre et donc du cout de production. Enfin, un veritable « plastic boom » a lieu au cours de la seconde guerre mondiale ou le bois et le metal, fortement employes sur les champs de bataille venaient a manquer a l’arriere. Dans les menages ils etaient alors remplaces par du plastique, qui va vite devenir le materiau de reference et dont la production ne va cesser d’augmenter apres la guerre. Voici quelques chiffres et dates concernant l’evolution de la production mondiale de plastique : 1900 : 10000 tonnes, surtout de celluloid. 925 : 60 000 tonnes, apparition de derives de la cellulose. 1930 : 100 000 tonnes, l’Allemagne et les Etats Unis sont les plus grands producteurs de l’epoque, avec la naissance de beaucoup de nouveaux produits. 1938 : 300 000 tonnes 1950 : 1 500 000 tonnes 1962 : 7 700 000 tonnes 2008 : 500 millions de tonnes 3) L’obtention des monomeres, matieres premieres du plastique Les matieres premieres servant a la fabrication de la quasi-totalite des matieres plastiques sont extraites d’une fraction de petrole distillee appelee naphta. Malgre cela, le petrole utilise pour la fabrication du lastique ne represente qu’une faible part de la consommation mondiale. En effet cette part est de 2%. Le petrole est constitue d’un ensemble de produits appeles hydrocarbures ayant des temperatures d’ebullition differentes. Ce qui permet par une simple distillation fractionnee de separer grossierement les differents hydrocarbures dont le naphta. Le naphta obtenu ainsi n’est pas pur, il faut donc le raffiner pour pouvoir ensuite l’utiliser. Pour raffiner le naphta, on commence par le chauffer, puis on effectue un fractionnement preliminaire pour le separer des plus gros residus.

Ensuite, on compresse le gaz de naphta pour pouvoir par la suite effectuer un lavage a la soude. Le naphta ainsi raffine est suffisamment pur pour pouvoir etre utilise. Pour separer les differents monomeres composant le naphta raffine on effectue une nouvelle distillation fractionnee. Cependant il existe des plastiques peuvent etre fabrique a partir de matieres premieres issues de ressources naturelles comme la biomasse. Ce qui constitue un moyen de substitution a l’energie fossile comme matiere premiere dans la fabrication du plastique.

On peut fabriquer ainsi de nombreux bioplastiques en utilisant comme matiere premiere de la cellulose, des huiles vegetales ou encore la caseine du lait. 4) Le principe des reactions de polymerisation Une matiere est dite plastique lorsque, comme nous l’avons precise, elle peut se deformer sous l’action d’une force exterieure puis conserver la forme acquise meme une foi que l’action mecanique est interrompue. Cependant dans un langage usuel on reserve le terme de matieres plastiques a des substances organiques macromoleculaires ; c’est-a-dire que ces substances sont composees de rosses molecules s’organisant autour d’un squelette de carbone. Ces macromolecules sont appelees des polymeres ; un morceau de plastique est forme de l’assemblage de nombreux polymeres. Les polymeres sont composes de chaines tres grandes comprenant jusqu’a 100000 atomes, et ils sont obtenus par des reactions de polymerisation qui consiste en l’assemblage de petites molecules identiques : les monomeres, dont nous avons deja parle. On peut fabriquer des polymeres composes d’une seule sorte de monomeres : ce sont des homopolymeres.

Mais il existe egalement des polymeres formes de plusieurs monomeres differents, appeles copolymeres statistiques car ils resultent de l’assemblage aleatoire des monomeres. Le terme polymerisation au sens strict caracterise la formation d’un polymere par ouverture d’une liaison carbone-carbone (polymerisation radicalaire et ionique), mais par extension le mot polymerisation designe toute reaction a l’origine de la formation d’une macromolecule. Ici nous avons privilegie la definition elargie de la polymerisation dans la mesure ou elle englobe toute les reactions a l’origine de la formation d’un polymere.

Il existe differents types de polymerisation : _ La polymerisation radicalaire : elle a lieu a partir de monomeres comprenant une double liaison carbone. L’action d’initiateurs comme les radicaux libres, les radiations, l’oxygene ont pour effet d’ouvrir cette liaison, et ainsi de permettre la formation d’un nouveau radical. Dans un premier temps, la reaction se propage rapidement et on observe la formation de nombreuses chaines de petites tailles. Puis au fur et a mesure que la reaction avance le nombre de chaines diminue mais la taille leur taille augmente.

La croissance d’une chaine s’arrete apres la rencontre d’un agent de rupture de chaine (generalement une impurete). _ La polymerisation ionique : elle repose sur l’utilisation de catalyseurs ioniques comme le titane (catalyse de Ziegler), le chrome (catalyse de Phillips). Les ions jouent le role d’amorceur de la reaction de polymerisation . La croissance de la chaine s’effectue cote ion et non pas au bout de la chaine oppose a l’amorceur. _ Les reactions de polycondensation et polyaddition : Certaines molecules contiennent des fonctions susceptibles de reagir avec une autre fonction dite antagoniste de la premiere.

Des molecules contiennent deux fonctions identiques peuvent reagir avec d’autres molecules contenant des fonctions antagonistes et ainsi former des polymeres. On peut egalement obtenir un polymere en mettant en contact des molecules identiques contenant chacune deux memes fonctions qui sont antagonistes, qui reagissent entre elles. Les reactions entre deux fonctions peuvent intervenir avec rejet d’une petite molecule, on parle alors de polycondensation, ou sans rejet de molecules ce qui correspond a la polyaddition. _ la reticulation resulte du pontage et du developpement d’une chaine sur un polymere deja forme ou en cour de developpement.

La chaine pontee peut etre plus ou moins longue selon les proprietes qui veulent etre donne au plastique. Le pontage d’une autre chaine sur polymere a lieu par exemple au niveau d’une double liaison C-C (car elle peut etre rompu pour former une nouvelle liaison electronique reliant la chaine du polymere principal a la chaine a ponter). On peut prendre l’exemple du butadiene : n CH2= CH– CH=CH2( -[-CH2–CH=CH–CH2-]- La double liaison entre CH et CH permet des reactions ulterieures aboutissant au pontage de chaines plus ou moins dense au niveau d’un groupement CH.

Ces reactions ulterieures interviennent en rompant une des deux liaisons (entre les deux groupements CH) et en creant une nouvelle liaison electronique entre un groupement CH et un autre compose. La vulcanisation du caoutchouc, qui correspond a un traitement du caoutchouc au soufre (comme nous le verrons ulterieurement), est une reaction de reticulation. Remarque : Lors d’une reaction de polymerisation l’appellation de catalyseur de l’amorceur est abusive dans la mesure ou il est consomme. Pour qu’une reaction de polymerisation debute il suffit d’une quantite infime d’amorceur vu qu’il declenche une reaction en chaine. ) Les principaux procedes de polymerisation : Le procede de la polymerisation (ou polycondensation) de masse est le plus utilise par les industries de plasturgie. Il s’agit d’un procede assez simple. En effet, dans une reaction de polymerisation de masse, le reacteur ne contient que l’amorceur et les monomeres. Cependant, deux cas doivent etre distingues, selon que le polymere est soluble dans le monomere (polymerisation homogene) ou insoluble (polymerisation heterogene). Dans le cas ou le polymere est insoluble, il est facile de le recuperer ; en effet par une simple agitation on obtient des perles de polymere tres fines en suspension.

Dans le cas ou le polymere est soluble, on obtient un sirop visqueux qui prend en masse si on agit a temperature modere, ou qui peut etre extrude et granule si la reaction a lieu a chaud. L’utilisation de methodes de fabrication differentes peut permettre d’obtenir a partir d’un meme monomere des plastiques avec des proprietes relativement differentes. En effet, les conditions dans lesquelles la reaction (temperature, pression, etc. …) s’est deroulee influencent les masses moleculaires et les fonctions de distribution de ces masses, ce qui modifie les proprietes des polymeres formes.

Il existe egalement un procede de polymerisation en suspension. Il consiste a disperser sous forme de gouttelettes le monomere dans lequel le catalyseur est soluble. Cela permet d’obtenir des spheres de polymere variant de quelques dixiemes de millimetres. Ces spheres sont ensuite recuperees et lavees. On peut egalement trouver un procede plus complexe appele emulsion. Avec ce procede le catalyseur soluble est place dans l’eau, puis on ajoute progressivement le monomere. Des particules tres fines de polymere vont alors se former. La taille de ces particules est inferieure au micron, il est donc impossible de les filtrer.

Pour obtenir le polymere, il suffit de passer l’emulsion sous un courant d’air chaud pour la secher. Le procede de polymerisation en solution est particulierement utilise pour la fabrication de peintures, de colles, ou encore de vernis. Ce procede permet de mieux reguler la temperature ou la viscosite de la phase liquide. Cette appellation assez generale englobe de nombreux cas ou le catalyseur, le monomere, et le polymere ne sont pas tous solubles. La polycondensation inter faciale est un autre procede utilise par l’industrie de la plasturgie.

Ce procede consiste a creer une interface entre deux phases liquides non miscibles. La phase aqueuse et la phase organique contienne chacune un des deux reactifs. A l’interface, seul endroit ou la reaction peut avoir lieu, il se forme un film qu’il suffit de tirer pour renouveler la surface et que la reaction se poursuive. Cependant ce procede est peu utilise par l’industrie de la plasturgie en raison de son cout tres eleve. Pour finir il existe un procede de polymerisation par phase gazeuse qui consiste a faire circuler le monomere gazeux avec le catalyseur egalement gazeux a travers de longs tuyaux.

Exemple d’une reaction de polymerisation la synthese du nylon : Afin d’illustrer les reactions de polymerisation nous avons decide d’en realiser une : la synthese du nylon. L’objectif de la manipulation est de fabrique du nylon 6-10 par une reaction de polycondensation entre le 6-diaminohexane de formule H2N-(CH2)6-NH2et le chlorure de sebacyle de formule ClOC-(CH2)8-COCl. L’experience consiste a effectuer une reaction de polycondensation inter faciale qui est une reaction tres rapide et ne dependant pas de la st? chiometrie des reactifs.

Protocole experimental : _ verser environ 10 mL de solution de diaminohexane a 5% dans un becher de 50 mL _ ajouter a peu pres 10 mL de solution de chlorure de sebacyle sans melanger les deux phases _ saisir a l’aide d’une pince le film qui se forme a l’interface _ tirer sur le fil de nylon naturellement cree en l’enroulant autour d’un agitateur en verre Resultat de l’experience : [pic] [pic] Equation de la reaction : nClOC-(CH2)8-COCl+n H2N-(CH2)6-NH2 >Cl[-CO-(CH2)8-CO-NH-(CH2)6-NH-]n H+nHCl 6) Les differentes structures des polymeres Lors de reactions de polymerisation au sens strict, de polyaddition et de polycondensation on obtient des polymeres lineaires ou branches (car les molecules a l’origine de ces reactions ne contiennent qu’une double liaison ou que deux fonctions. Les polymeres formes par reticulation ont une structure en peigne. Exemples : Structure lineaire[pic]

Structure ramifiee[pic] Structure en peigne[pic] 7) Les differents types de plastiques et leurs principales proprietes On distingue les plastiques en deux categories principales en fonction de leurs caracteristiques thermiques : les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les proprietes differentes entre les deux types de plastique sont dues aux differences de structure des chaines composant essentiellement ces plastiques. En effet, les proprietes physiques des plastiques sont liees principalement aux interactions entre les chaines moleculaires. Mais elles dependent egalement de leur masse moleculaire moyenne et de la fonction de distribution de ces masses.

Les thermoplastiques sont formes de polymeres a structure lineaire ou ramifiee. La structure des polymeres les composant explique leurs proprietes thermiques a savoir qu’au dessus de leur temperature de transition vitreuse, ils fondent et deviennent malleables. On peut alors les mouler et leur donner une forme qu’ils garderont en refroidissant. Cette forme peut etre modifiee par une nouvelle fonte. Ces proprietes thermiques rendent les thermoplastiques faciles a recycler et a reutiliser. C’est pourquoi les thermoplastiques representent aujourd’hui plus de 80%du marche mondial. La disposition des chaines a structure lineaire ou ramifiee composants les thermoplastiques est l’enchevetrement amorphe.

La cohesion de ces chaines est du principalement a des liaisons hydrogenes ; c’est pourquoi plus la longueur de ces chaines est grande plus la cohesion du plastique est importante. L’etirement d’un thermoplastique permet d’orienter les chaines parallelement ce qui a pour effet d’augmenter la densite des liaisons entre les differentes chaines. Lorsque le refroidissement est tres lent, que la structure est tres reguliere et que certaines autres conditions sont remplies, des cristallites peuvent se former ; ce sont des zones en partie cristalline dans lesquelles les chaines du polymere sont paralleles et grossierement equidistante. La temperature de fusion des thermoplastiques sous l’effet de la chaleur est plus ou moins nette selon que la structure du plastique est plus ou moins cristallisee .

Les plastiques semi-cristallins ont, en effet, une temperature de fusion assez nette ce qui permet d’avoir un intervalle de fusion relativement etroit ; alors que les thermoplastiques totalement amorphes ont tendance a se ramollir progressivement par elevation de temperature. Comme nous l’avons vu precedemment ils deviennent, sous l’effet d’une chaleur suffisante, malleable et pateux et ils peuvent alors etre moules. La presence de cristallites influence egalement les proprietes mecaniques du plastique. En effet, les modules de traction, de flexion et de fluage (deformation irreversible qui apparait sur un objet apres l’application d’une force suffisamment longtemps) dependent de la cristallinite du materiau et de l’intensite des liaisons intermoleculaire. Mais l’aspect exterieur des thermoplastiques est aussi modifie par la presence plus ou moins importante de cristallites.

En effet, plus un polymere est cristallin plus il est opaque car les cristallites constituent des impuretes qui modifient l’indice de refraction du plastique ce qui supprime la transparence naturelle des plastiques amorphes homogenes. Les thermodurcissables sont, quant a eux, constitues de chaines reliees chimiquement entre elles, appelees reseaux ; ces chaines ont ete formees par reaction de reticulation. Cette structure donne un materiau infusible, solide et insoluble. Generalement les plastiques thermodurcissables prennent cette forme infusible apres un premier chauffage qui va declencher une reaction de reticulation. Les thermodurcissables sont donc tres difficiles a recycler (vu qu’ils sont infusibles).

Ceci explique pourquoi ils representent une part plus faible du marche mondial, environ 20%. La reticulation n’aboutit pas a une repartition reguliere des chaines moleculaires, c’est pourquoi les reseaux tridimensionnels des plastiques thermodurcissables sont irreguliers. Ce qui est a l’origine de nombreux defauts dans la structure des thermodurcissable comme par exemple des micros vides, ou encore des zones tres reticulees a cote de zones peu reticulees. Les chaines composant les thermodurcissables etant liees chimiquement entre elles forment une matiere plastique ayant une structure tridimensionnelle qui la rend infusible en theorie. De plus, les thermodurcissables ont une structure heterogene qui leur donne un aspect opaque.

Ceci est une classification theorique des plastiques, mais en realite certains plastiques possedent des proprietes intermediaires entre ces deux familles de plastiques. En effet, certains plastiques thermodurcissables ayant une structure tridimensionnelle peu reticulee peuvent devenir visqueux sous l’effet de la chaleur. De plus, certains plastiques sont formes de chaines liees entre elles par des liaisons ioniques qui sont labiles (instables) qui se cassent au dessus d’une certaine temperature. Les plastiques possedant de telles liaisons sont donc des thermodurcissables a une temperature inferieure a la temperature de rupture des liaisons ioniques, mais deviennent des thermoplastiques lorsque cette temperature est depassee.

On trouve egalement certains thermoplastiques infusibles car leur temperature de fusion est superieure a leur temperature de decomposition (exemple du polytetrafluoroethylene). 8) Proprietes generales des plastiques : Comme nous l’avons vu precedemment, les proprietes des matieres plastiques dependent de leur architecture moleculaire, des masses moleculaires moyennes et, de la fonction de repartition de ces masses. Les plastiques possedent un excellent rapport propriete prix qui a permis leur essor fulgurant. Nous allons enumerer ici des proprietes generales des plastiques. La legerete des plastiques est l’une des raisons de leur succes. Leur masse volumique est, en effet, generalement comprise entre 0. 9 et 1. 5g. cm-3 sous forme compacte.

Les plastiques se distinguent egalement par leurs proprietes thermiques. En effet, en plus de proprietes evoquees dans la partie precedente, les plastiques ont un fort coefficient de dilatation, c’est-a-dire que l’expansion de leur volume sous l’effet de la chaleur est assez importante. Le coefficient de dilatation des materiaux est, en effet, d’environ 5? 10-5 K-1 a basse temperature (matiere rigide) et de 20? 10-5 K-1quand on eleve la temperature (matiere souple), alors que a titre de comparaison celui du verre est compris entre 0 et 0. 7? 10-5 K-1. De plus la conductivite calorifique des plastiques est assez faible, c’est-a-dire qu’ils conduisent mal la chaleur.

A titre de comparaison, la conductivite calorifique des plastiques est environ 100 fois plus faible que celle des metaux. Les materiaux plastiques ont des proprietes mecaniques differentes en fonction de leurs caracteristiques propres (intensite des liaisons intermoleculaires, thermoplastique ou thermodurcissable, ou encore le taux de cristallinite pour les thermoplastiques, chaines plus ou moins polaires, presence de defauts) et du type d’action exerce (traction, flexion, torsion, compression, choc). Par exemple, les plastiques composes de reseaux tridimensionnels denses ont un comportement non elastique, ils sont assez rigide ; tandis que si les pontages sont espaces les plastiques ont un comportement plutot elastique.

De plus, les polymeres constitues de chaines peu polaires et contenant des cristallites ont un comportement plutot elastique, alors que ceux constitues de chaines tres polarises sont tres rigide. Sous l’effet de la traction certains plastiques ont un comportement elastique, c’est-a-dire que la deformation engendre par une contrainte est sensiblement reversible jusqu’a une certaine valeur ou il y a rupture. Tandis qu’ont des comportements non elastiques fluant des qu’une contrainte est exercee. D’autre part, certains plastiques ont un comportement elastique sous l’effet d’une traction jusqu’a un seuil de haut ecoulement suivi d’un palier de fluage a partir duquel la matiere se deforme de maniere irreversible.

Un arrangement amorphe de molecules peu polaires conduit a un plastique moderement rigide. La bonne resistance des matieres plastiques aux effets de l’environnement est l’une des proprietes expliquant leur essor extremement rapide. Cette propriete est du la bonne inertie chimique des plastiques. Cependant les matieres plastiques, comme toutes les matieres organiques, se degradent sous l’effet d’agents chimiques, de la chaleur, et des rayonnements ultraviolets. Les facteurs cites precedemment n’agissent pas, le plus souvent, directement sur les liaisons. En effet, la rupture de celles-ci intervient generalement apres l’activation des impuretes du plastique par ces facteurs.

C’est pourquoi moins un plastique comporte d’impuretes, plus sa resistance au vieillissement est grande. Ce phenomene appele vieillissement cause une diminution progressive des proprietes mecaniques des materiaux plastiques. 9)Procedes industriels de fabrication Les matieres plastiques sont composees des plusieurs produits differents qui peuvent varier en fonction des proprietes de la matiere plastique. Les produits de base sont le plus souvent issus du petrole ou du gaz (ethylene, styrene, propylene…). On synthetise des polymeres qui sont alors sous formes de granules, de resines ou de poudres. A partir de cela, il faut obtenir l’objet desire, on effectue  ce qu’on appelle la transformation.

Il s’agit d’un modelage de la matiere. a)Dans le cas des thermoplastiques, on utilise la chaleur et on compresse la matiere. Il existe plusieurs procedes : l’injection, l’extrusion, le roto moulage … en fonction du produit que l’on desire fabriquer. L’extrusion Cette technique de moulage permet de transformer poudre et granules en objet de formes plutot simples mais dont la longueur peut etre tres importante. La matiere est tout d’abord fondu dans un cylindre chauffant dans le quel tourne une vis sans fin qui comprime peu a peu la matiere et la fait passer dans une filiere  au contour modifiables qui donne alors sa forme definitive au produit . forme definitive au produit.

Il est possible d’utiliser plusieurs appareils d’extrusion en meme temps pour obtenir un objet a plusieurs couches. L’extrusion est un procede rapide, a bas cout et qui s’adapte a plusieurs types de produits (tuyaux, bouteille d’eau…) [pic] L’injection Ce procede est proche de l’extrusion mais permet une plus grande precision et une meilleure finition que la technique precedente car dans le cylindre chauffant, la vis pousse la matiere dans un moule. Le roto moulage La  matiere est placee dans un moule thermique de forme globalement circulaire, puis est agitee dans tous les sens. Par l’effet de la force centrifuge, elle est projetee sur les parois, il y a alors refroidissement.

Cette technique etant relativement lente, elle est utilisee pour des petites series. En outre ce procede ne s’applique qu’aux objets creux dont il permet la realisation precise. Le calandrage Il consiste a faire passer de la matiere (sous forme de resine) entre deux cylindres chauffants a l’ecartement reglable. Cette technique est utilisee pour fabriquer des films, des feuilles ou des textiles. 1 2 3 4 Schema type L’enduction Cette technique consiste a etaler de maniere egale le polymere choisi sur une table(le polymere doit donc etre obligatoirement present sous forme de resine.

Une fois le polymere etale, on le refroidit et l’on peut ensuite recommencer l’operation par dessus plusieurs fois avec different polymeres. Ce procede est employe dans l’industrie textile, lors de la fabrique de certaines chaussures ou pour realiser des similicuirs comme des sieges auto en skai par exemple. L’execution de ces quelques procedes principaux ne permet pas dans certains cas d’obtenir le produit fini. Ainsi, une deuxieme etape de transformation peut s’averer necessaire. Dans le cas d’enjoliveur pour voiture en plastique, il faut superposer plusieurs types de polymeres: l’un pour la solidite de l’objet, l’autre par dessus pour son esthetique. Il faut ensuite donner sa forme a l’enjoliveur dans la deuxieme etape de la transformation.

On utilise alors majoritairement la technique du thermoformage: on depose la matiere en plaque sur un cercle metallique derriere lequel est place un moule, on chauffe la matiere qui devient molle et par un systeme de soufflerie complexe, la matiere atterri dans le moule ou elle refroidit. Le moule est ici un moule « negatif » c’est a dire qu’il ne vient pas se plaquer sur la matiere c’est la matiere qui vient se plaquer sur lui. b)la transformation des polymeres thermodurcissables Comme nous l’avons explique precedemment, les thermodurcissables par leurs differentes proprietes, ne peuvent etre modifies tout a fait de la meme maniere que les thermoplastiques. Le moulage par contact Il s’agit de la methode la plus simple: on projette a l’interieur d’un moule de la resine de olymere, puis on ajoute a intervalle regulier de la resine de renfort (souvent du tissu). La cohesion de l’ensemble est possible parce que la couche de renfort est bien impregnee de la resine de polymere plastique. Avec ce procede, il est possible de realiser des objets de grandes tailles, tels que des coques de bateaux. La Stratification Cette technique est proche de la technique precedente sauf qu’elle ne permet la realisation que de produits plats puisqu’il n’y a pas de moule. On impregne simplement de resine de polymere thermodurcissable des materiaux divers comme du bois, des textiles… Son avantage reside aussi dans le fait qu’il permet la creation de pieces de grandes tailles. Le pressage

Procede assez proche de l’enduction qui consiste a empiler les polymeres par couches par action d’une presse chauffante. Cela permet d’obtenir des surfaces planes et lisses qui peuvent etre utilisees pour des isolants ou des applications dans l’industrie. L’injection C’est la meme technique que pour les thermoplastiques, cependant le thermostat est regle differemment car si la chaleur est trop importante, le polymere thermodurcissable durcit tres rapidement. Les resultats de cette techniques sont pour autant tres satisfaisants: surfaces lisses obtenues et grande cadence de production. Avant ou au cours de ces processus de transformation, certains produits ou composes peuvent etre ajoutes au produit de base : les additifs. On distingue : Les agents de renforcement (fibreux, polymeriques)et les agents pulverulents qui visent a augmenter la resistance mecanique et thermique (exemples : fibre de verre, fibre de carbone, graphite) _ Les charges qui permettent de baisser le prix de revient et d’apporter une propriete particuliere comme une certaine resistance a la chaleur, aux chocs et a l’abrasion ( ex : Stratification). _ Les plastifiants qui permettent de donner de la souplesse et de diminuer la fragilite de la matiere _ Les colorants qui servent a teinter la matiere (ex : pigments mineraux et organiques, oxydes metalliques) _ Les stabilisants et antioxydants qui s’opposent au vieillissement de la matiere plastique en luttant contre l’oxydation (ex : sels de plomb) _ Les ignifugeants qui diminuent l’inflammabilite.

En resume, une matiere plastique c’est : Produit de base : petrole ou gaz naturel distillation polymerisation/polyaddition Transformation -ajouts de composes 2nd transformation 10) Applications Les applications du plastique sont multiples. En effet, leurs caracteristiques fondamentales (un cout, une longue duree de vie, son caractere isolant…), les rendent tres avantageux aux yeux des industriels. Ainsi, ils ont utilises dans de tres nombreux secteurs, dont les principaux sont : -L’emballage, qui est le plus gros consommateur de plastique : 28% de la production mondiale malgre la diminution d’un tiers du poids moyen d’un emballage plastique depuis 10 ans. Le batiment et la construction ou les plastiques sont beaucoup utilises pour la bonne isolation, la resistance a la corrosion, le faible cout ainsi que les faibles besoins de maintenance qu’ils conferent. 25% de la production mondiale est utilisee dans ce secteur. -L’electricite et l’electronique, ou les plastiques servent d’isolants indispensables, representent 10% de la production mondiale. De plus, une nouvelle porte est ouverte avec la decouverte d’un polymere aussi conducteur que le metal. 11) Les proprietes mecaniques et le vieillissement des matieres plastiques Les materiaux plastiques vieillissent avec le temps ce qui cause une diminution progressive des proprietes mecaniques de celles-ci.

Cette diminution est due a la rupture de liaisons chimiques au sein du materiau sous l’effet de rayonnements comme les ultraviolets ou la chaleur, et a l’oxydation. Les facteurs cites precedemment n’agissent pas le plus souvent directement sur les liaisons. En effet, la rupture de celles-ci intervient generalement apres l’activation des impuretes du plastique par ces facteurs. C’est pourquoi moins un plastique comporte d’impuretes, plus sa resistance au vieillissement est grande. Conclusion de la premiere partie Les matieres plastiques sont, aujourd’hui, presentes partout ; notre environnement est compose d’une multitude d’objets en plastique dont nous pourrions difficilement nous passe. Depuis leur apparition a la fin du XIX siecle les matieres plastiques ont connu un essor extremement important.

En effet, en quelques decennies leur place dans notre environnement est passe de inexistante a omnipresente. Cet essor des plastiques, particulierement fort dans les annees 70, s’explique par les proprietes des matieres plastiques qui ont permis de remplacer la matiere premiere de nombreux objets courants par du plastique mais aussi de creer de nouveaux objets (elastiques). De plus, les matieres plastiques peuvent etre produites en masse a partir de matieres premieres peu cheres (a l’origine) ce qui explique leur faible cout de revient qui a facilite leur essor. Les matieres plastiques ont ainsi permis une democratisation de certains objets ou produits dont la matiere premiere a l’origine etait extremement chere.

Cette production de masse a ete rendu possible par le developpement de nombreux procedes industriels de fabrication qui ont permis non seulement d’accroitre la production, mais egalement d’elargir le champs des applications des matieres plastiques. Cependant, le developpement des matieres plastiques n’a pas que des aspects positifs ; il se pose, en effet, le probleme de la pollution plastique et de son impact sur l’environnement. Dans la partie suivante, nous allons voir l’importance de cette pollution, et essayer de determiner son empreinte sur l’environnement. II-Le plastique et l’environnement 1) La biodegradation ne fonctionne pas sur les plastiques traditionnels

La biodegradation consiste en la decomposition ou degradation de matieres organiques (si cette degradation est totale et relativement rapide ces matieres sont dites biodegradables) par des micro-organismes (bacteries, champignons…) contenus dans le milieu. Les materiaux sont convertis en dioxyde de carbone, en eau ou en biomasse (les cellules des micro-organismes utilisent le carbone issu du produit biodegradable pour se developper). Exemple de biodegradation : le glucose. C6H12O6 + 6xO2 -> 6xCO2 + 6xH2O + 694Kcal par mole La biodegradation n’est possible qu’en presence de dioxygene : dans des milieux ou le dioxygene est absent, les micro-organismes qui sont generalement aerobies ne peuvent se developper. Si le processus a tout de meme lieu, il est anaerobie et entraine alors la production de methane qui pollue le milieu (effet de serre).

Les differentes reactions de degradation Deux processus sont impliques dans la degradation des composes organiques : – l’utilisation de la molecule comme source d’energie pour la croissance bacterienne, et dans ce cas trois cas de figures sont possibles : Oxydation des composes organiques qui jouent le role de donneur d’electron ; Reduction des composes organiques qui jouent le role d’accepteur d’electron ; Fermentation des composes organiques. Aucune de ces techniques ne semble fonctionner sur les plastiques en un temps raisonnable. La biodegradabilite d’une molecule est sa capacite a se « biodegrader », elle varie grandement d’une molecule a l’autre.

On peut determiner un taux de biodegradabilite, pour cela on effectue des tests differents. Neanmoins, des tests sont effectues partiellement et a repetition, jusqu’a ce qu’on obtienne les resultats voulus, a cause des enjeux commerciaux gigantesques. Il faut donc se mefier de certains resultats. Le defaut principal des matieres plastiques est le fait qu’elles ne soient pas biodegradables (meme en presence de dioxygene). Ainsi les sacs plastiques tres abondamment distribues, une fois rejetes dans la nature ne se decomposent pas et restent tels quels pendant des siecles. Exemple comparatif : disparition en Sac en amidon 3 semaines a 2 mois

Tissu en Nylon  30 a 40 ans Sac plastique (en Polyethylene a basse densite)                           400 ans (1200 ans en mer) Bouteille en plastique                                           + de 400 ans ( + de 1200 ans en mer) 2) Pollution par rejet a)Definition de la pollution : Le mot pollution vient du latin « polluere » qui signifie souiller, salir. Ce sens etymologique concorde assez bien avec le sens actuel du mot pollution qui correspond en fait a la degradation du milieu naturel par des dechets, des substances chimiques industrielles ou menageres.

Le mot pollution recouvre aussi bien l’impact direct de certains composes toxiques rejetes par l’activite humaine, que l’impact indirect de certains rejets de l’activite humaine (ex rejet de CO2 venant alimente l’effet de serre). L’impact indirect de ces rejets peut correspondre a une alteration de nature physique ou chimique du milieu qui peut aboutir a des perturbations ecologiques d’ampleur catastrophique. b) pollution des terres La pollution « terrestre »la plus evidente des materiaux plastiques est sans aucun doute leur pollution visuelle: du fait de leur non biodegradabilite, les objets plastiques, abandonnes dans l’environnement, peuvent y rester pendant des siecles si on, ne les ramasse pas.

Ainsi les plus beaux paysages sont tres vite souilles par ces rejets et l’impact de cette pollution n’est pas seulement moral il est aussi economique: la facilite avec laquelle, sans remords, on se defait d’un sac plastique, n’a d’egale que la difficulte avec laquelle on se debarrasse de ces sacs une fois dans la nature, de nombreuses plages frequentees ont du depenser des sommes exorbitantes pour faire nettoyer leur paradis touristique. En outre, leur impermeabilite favorise la formation de poches de gaz comme le methane dans les decharges, ce qui augmente le risque d’incendies et d’explosions dans les decharges non controlees. Certains plastiques sont aussi riches en metaux lourds qui peuvent etre liberes dans l’environnement.

De plus les adjuvants chimiques qui composent les matieres plastiques se liberent, entrainant la mort d’especes animales et pouvant etre des dangers pour l’homme ( cela sera detaille plus precisement par la suite). L’invasion de l’environnement par les dechets plastiques, pousse les communes concernees a employer la technique de l’incineration ou la mise en decharge pour tenter d’endiguer cette menace. Nous evoquerons ces deux methodes plus loin et nous verons qu’elles ne sont pas ideales. c) Pollution des mers En dehors de la pollution visuelle, les rejets d’objets plastiques dans le milieu marin ou aquatique en general ont des effets ecologiques d’une certaine importance.

Ces dernieres annees les rejets de matieres plastiques dans les oceans n’ont fait qu’augmenter a cause notamment du tourisme balneaire, de la hausse du nombre de bateaux parcourant les mers. Ces plastiques ont impact tres important sur l’ecosysteme sous-marin. En effet, les matieres plastiques ont un effet devastateur sur la faune et la flore marine. En Asie et en Amerique latine meme certains fleuves, devenus de veritables decharges de plastiques a ciel ouvert, ont perdu une partie importante de leur biodiversite. [pic] Accumulation de plastique dans un fleuve d’Amerique du sud En mer, tout d’abord, les plastiques peuvent etre ingeres par des animaux marins et provoquer leur etouffement.

En effet, les tortues de mers principalement confondent meduses et sacs plastiques et meurent etouffees. [pic] Tortue de mer et sacs plastiques http://sustainablefood. files. wordpress. com/2008/03/001plasticbag1dm_ De meme, dans la mer de Ross (Antarctique) et dans l’ocean austral ainsi que dans la mer des Sargasses, des etudes ont prouve la presence des millions de microparticules de plastique. Ces dernieres se retrouvent dans le gesier d’oiseaux de mer tels que l’albatros ce qui entraine leur deces. On recense la mort de 850 000 oiseaux par an et de pres de 120 000 animaux marins a cause de rejets plastiques. |[pic] |

De plus, les particules de plastique stagnant a la surface empechent les organismes vegetaux photosynthetiques (ex: micro-algues) de la zone euphotique (qui recoit la lumiere) de recevoir les rayons du soleil et donc provoquent leur mort. Or ces organismes entrent dans le regime de nombreux animaux marins qui perdent ainsi leur nourriture. En outre, par photosynthese ces micro-organismes sont censes produire du dioxygene: Le dioxygene n’est donc plus produit, il ne peut donc permettre l’oxydation des restes organiques des micro-organismes. Il y a alors un empoisonnement du milieu. Ces organismes morts ne peuvent plus par ailleurs nourrir d’autres especes qui meurent a leur tour et ainsi de suite, bouleversant oute la chaine alimentaire. D’apres des etudes canadiennes realisees a Louisbourg, plus de 60% des dechets retrouves sur les plages et observes au large sont constitues de plastique. Tous ces dechets se rassemblent au milieu de l’ocean pacifique en un vaste ensemble appele le trash vortex (100 millions de tonnes de debris plastiques sur une surface atteignant environ la superficie des Etats Unis d’Amerique). [pic] Les deux trash vortex et leur sens de deplacement http://img. dailymail. co. uk/i/pix/2008/02_01/SoupLL0502_468x271. jpg Les matieres plastiques ne se degradant pas totalement dans l’eau, elles restent presentes sous forme de microparticules.

Or une equipe de chercheurs anglais de l’Universite de Plymouth dirigee par richard Thompson a montre que ces petites particules sont absorbees par certains organismes marins comme les pouces-pieds. L’etude de ces chercheurs reposait sur le prelevement et l’etude d’echantillons d’eau de mer, de sediments, et de plancton preleves dans 18 regions de la cote britannique. Les prelevements contenaient tous une quantite de matieres plastiques importante, ce qui a ainsi permis de mettre en evidence l’importance de la pollution des microparticules de plastique. C’est particules peuvent donc se retrouver dans les aliments vendus dans le commerce par l’intermediaire de ces micro-organismes.

Cependant, l’impact a long terme sur la sante des animaux des microparticules de plastique ingere par les animaux n’a pas ete prouve, meme si on suppose que ces effets seraient nefastes pour l’homme, car ces microparticules peuvent contenir des produits toxiques. Cette plaque de dechet a aussi pour effet de permettre a de petits organismes de traverser les oceans et donc d’arriver dans un milieu different de leur milieu d’origine. Les plastiques se deplacant lentement, les organismes ont le temps de s’habituer aux changements climatiques. Ainsi, en arrivant ils bouleversent l’ecosysteme du nouveau milieu, ils n’ont pas de predateurs dans le milieu, ils se developpent donc librement et deviennent bien vite des especes nuisibles.

Enfin, ces dechets, sous l’action de l’eau de mer liberent les adjuvants chimiques qui les composent se liberent, entrainant la mort ou l’intoxication d’especes marines entrant dans le regime alimentaire de l’homme. La principale solution face a cette pollution de la mer est un comportement plus respectueux vis-a-vis de l’environnement. Il faut essayer de diminuer au maximum les rejets de dechets plastiques dans les mers et oceans en developpant, par exemple, le systeme de valorisation des matieres plastiques usagees. Actuellement, on tente de resoudre ce probleme des plastiques qui nuisent gravement aux mers et aux especes marines. Plusieurs initiatives au niveau mondial, international et national visent a proteger les oceans contre les dechets marins.

La plus vaste des initiatives internationales est la Convention internationale pour la prevention de la pollution par les navires (MARPOL). L’Annexe V de la convention MARPOL a ete introduite en 1988 dans le but d’interdire le rejet en mer de la plupart des dechets et de tous les materiaux plastiques par les navires. 122 pays ont ratifie ce traite. 3) Pollution lors de la production Les matieres plastiques etant issues de produits d’origine petrochimique, leur production entraine en premier lieu l’epuisement de ces matieres premieres fossiles meme si seuls 5% du petrole disponible n’est utilise pour fabriquer du plastique. Il faut aussi noter que l’extraction du petrole pollue.

De plus, a chaque etape de la fabrication d’une matiere plastique, des transports plus ou moins importants ont lieu, entrainant un rejet de dioxyde de carbone dans l’atmosphere, ce qui contribue de maniere relative a l’augmentation de l’effet de serre. La production des plastiques rejette egalement du CO2, gaz a effet de serre qui contribue donc au rechauffement climatique puisqu’il est libere en tres grosse quantite. En outre lors de la fabrication de certains plastiques tels que du PVC, plastique enormement utilise qui constitue notamment la majorite de nos cartes de credits ou de nos tuyaux de plomberie, des dioxines sont produites dont nous parlons des effets plus loin. La pollution a un impact par ailleurs variant en fonction du type de plastique fabrique. 4) La toxicite du plastique

Certains plastiques sont toxiques pour l’homme a cause de leur composition chimique comprenant des substances toxiques, le plus souvent reprotoxiques, c’est-a-dire toxiques pour la reproduction, comme les dioxines que nous evoquerons plus loin, le bisphenol A, le DDT mais surtout les phtalates. Il s’agit d’un compose chimique issu du naphtalene ; une hydrocarbure aromatique, c’est-a-dire un hydrocarbure (compose organique contenant uniquement des atomes de carbone C et d’hydrogene H) de forme cyclique basee sur le benzene (C6H6). Ceux-ci sont utilises comme additifs pour rendre les plastiques plus souples et plus flexibles. Ils ont des effets nefastes sur la fertilite masculine, notamment a cause de a multiplication dans l’environnement de perturbateurs endocriniens qui imitent les hormones secretees par les cellules endocrines, et leurrent l’organisme. Des experiences ont permis de prouver la reelle implication des phtalates dans la baisse de la fertilite masculine ; lorsque l’on introduit de la mono-ethylexyle phtalate (MEHP) pendant la periode cle de la mise en place du systeme reproducteur d’un f? tus male, le nombre de cellules productrices de spermatozoides est reduit de 40%, et le bebe va naitre avec un stock de ces cellules moins important. Le mecanisme d’action du MEHP empeche la synthese de testosterones lors de la differentiation sexuelle des males ; ainsi on s’apercoit que les males de toutes les especes, humaine comprise, se feminisent.

On soupconne les phtalates d’avoir d’autres effets, mais que l’on n’ arrive pas a demontrer pour le moment. Par exemple, le nombre de cancer des testicules a ete multiplie par deux depuis 10 ans ; et certains chercheurs y voient le resultat de l’augmentation de la concentration en phtalate dans la vie de tous les jours. L’absorption orale, chez le rat, entraine la proliferation des cellules du foie et des peroxysomes (organites cellulaires chargees de la detoxification). Cette proliferation des peroxysomes provoque une surproduction de peroxyde d’hydrogene, creant ainsi un stress oxydatif pour les cellules. Ce stress peut causer des dommages a l’ADN et augmente les probabilites d’apparition d’un cancer du foie.

Cependant, il est confirme que cet effet est negligeable chez l’etre humain puisque nous sommes moins sensibles que les souris ou les rats a une proliferation des peroxysomes. En effet, il existe une grande variabilite de sensibilite hepatique entre les especes, ce qui permet de ne pas considerer le MEHP comme cancerigene pour le foie. Le PVC (Polychlorure de Vinyle) est le plastique le plus controverse actuellement a cause de sa tres forte concentration en additifs toxiques, notamment en phtalates. . Les phtalates sont relaches par de grandes quantites de materiaux en PVC qui est omnipresent dans notre environnement. Plusieurs etudes ont d’ailleurs demontre des taux de phtalates superieurs au niveau acceptable chez les bebes et les jeunes enfants ayant machouille et leche des jouets en PVC.

Lorsqu’ un individu est en contact avec l’objet en plastique, les particules nocives sont transferees hors de l’objet, dans l’atmosphere ou dans des substances lipophiles (qui attirent les graisses) comme la peau. La migration de ces particules est accentuee lorsque la lumiere ou la chaleur abiment l’objet. L’utilisation de PVC est donc actuellement en cours de reglementation par le Comite scientifique des risques sanitaires emergents et nouveaux (SCENIHR) en Europe. 5) Les bons cotes du plastique sur l’environnement L’impact sur l’environnement negatif sous certains aspects neanmoins, il est positif dans une certaine mesure. En effet, l’utilisation du plastique evite l’emploi d’autres matieres premieres, il evite donc l’epuisement de nos ressources naturelles.

Il serait en effet probablement impossible de remplacer le plastique par du bois sans detruire en totalite les forets de la planete. Neanmoins, il est vrai que le plastique pousse lui-meme a la consommation d’emballages ou d’objets en general par son faible cout, c’est pourquoi malgre les degats provoques par son rejet on peut encore trouver plusieurs emballages pour un meme gateau. En outre, le plastique de plus en plus utilise dans l’industrie automobile, reduit le poids des voitures de maniere considerable, puisque il pese deux a trois fois moins que les materiaux de construction conventionnels. L’utilisation du plastique diminue donc les rejets de dioxyde de carbone dans l’air.

Etant donne le nombre de voitures en circulation, cela contrebalance les rejets de [pic] dus au transport avant la mise en circulation de la matiere plastique. Par exemple, en Europe de l’ouest 30 millions de tonnes de [pic]est rejete en moins chaque annee. On envisage meme l’utilisation dans les prochaines annees d’un moteur totalement en plastique et qui presente de nombreux avantages. Par ailleurs, les mousses d’isolation plastiques permettent pour les maisons chauffees au fuel d’economiser environ 150L/an de fuel. Les bons cotes du plastique ne parviennent cependant pas a occulter ses effets nefastes. Nous allons voir quels sont alors les moyens de minimiser cet impact.

Le plastique et l’environnement c’est donc : [pic] Conclusion de la deuxieme partie La matiere plastique enfant du genie humain, apporte a l’homme de multiples avantages, lui facilite la vie. Cependant on constate que son importante utilisation a des effets desastreux sur l’environnement. Pour ne pas renoncer aux extraordinaires proprietes de ce materiau, l’homme doit donc tenter de palier a ses inconvenients, nous allons voir par quels moyens. III-Moyens de l’homme pour minimiser l’impact du plastique sur l’environnement Pour reduire l’impact nefaste du plastique sur l’environnement, l’homme de plus en plus concerne par cette question, emploi lusieurs procedes plus ou moins efficaces. 1) Le recyclage a)Le recyclage classique Aujourd’hui la production annuelle de plastique depasse les 12. 7 millions de tonnes en France dont un quart est utilise comme emballage jetable, les dechets constituent environ 10% de nos poubelles ; tout ceci pose la question du retraitement des matieres plastiques. Le recyclage est l’un des moyens de retraitement de ces dechets plastiques. Mais tous les objets ne peuvent etre recycles ; en effet seuls les objets de composition homogene sont recuperes. Cependant un grand nombre de dechets menagers en matiere plastiques sont recycles comme par exemple les bouteilles, ou encore le flaconnage.

Selon la definition du Larousse le recyclage est l’ensemble des operations visant a valoriser les dechets, a les reutiliser tels quels ou a les reintroduire dans le cycle de production dont ils sont issus. Le recyclage s’effectue en trois etapes : la collecte des dechets, la transformation et, la commercialisation. Les dechets sont generalement tries par les consommateurs (tri selectif), puis collecte pour etre apporte a une usine de tri ou ils sont tries plus finement ; les matieres plastiques ne pouvant pas etre recycle sont incineres, ou enfouies en centre d’enfouissement technique. Au centre de tri, les plastiques sont separes selon leur type : les bouteilles de plastique transparentes de couleur ou blanches, les bouteilles de plastique opaques. Ensuite, les dechets ainsi tries sont transformes en matiere utilisable par l’industrie.

Pour finir, la matiere plastique obtenue par ce biais est reutilisee comme matiere premiere pour la production de nouveaux produits qui vont ensuite etre commercialise. Les plastiques recycles sont particulierement utilises dans les objets suivants : fibre polaire, oreillers, panneaux d’isolation acoustique, tuyaux etc. … En Europe, environ 22% des dechets plastiques sont recycles [pic] ballot de plastique apres le tri des dechets Limites : Le consommateur est mis a forte contribution, il subit cette utilisation du plastique par les industriels. De plus, les couts sont tres importants, il serait impossible de tout recycler car le tri selectif ne fonctionne pas toujours bien et les transports de dechets pollueraient enormement. b) Le recyclage chimique

Certains polymeres, comme les polyesters ou les polyamides, peuvent etre « depolymerises » par reaction inverse de celle de leur synthese pour redonner les monomeres de depart. Certaines de ces techniques ont d’ailleurs conduit au depot de brevets. Mais ces methodes ne s’appliquent pas a la grande majorite des polymeres industriels courants qui devront subir des operations plus brutales comme la pyrolyse, pour donner des molecules facilement reutilisables. On obtient ainsi un pseudo petrole utilisable en raffinerie. Le recyclage chimique se developpe surtout en Allemagne, ou les financements sont importants. De maniere generale, le recyclage chimique est plus couteux que le recyclage classique.

Neanmoins, il offre des debouches beaucoup plus nombreux pour la matiere recyclee. 2) L’incineration L’invasion de l’environnement par les dechets plastiques, pousse les communes concernees a employer cette technique, pour tenter d’endiguer cette menace a)L’incineration classique L’incineration est un processus de suppression des dechets faisant intervenir le feu et entrainant la transformation des dechets en cendres. Cette technique relativement peu couteuse est fortement employee. Toutefois, la combustion du plastique entraine le rejet de particules de metaux lourds pour les plastiques en contenant et de gaz comme le dioxyde de carbone ou les dioxines. b) les dioxines

Les dioxines sont des composes organiques. Elles sont de deux types : polychlorodibenzo-para-dioxines (PCDD) et les polychlorodibenzofuranes (PCDF). Elles se caracterisent par une structure tres stable ainsi elles sont tres difficiles a decomposer. Elles s’accumulent donc dans la nature, dans l’organisme humain ou dans des animaux ou elles se stockent dans la masse graisseuse (les dioxines sont lipophiles). Par son alimentation, l’homme peut donc absorber des dioxines. Certaines de ces dioxines sont tres toxiques pour l’homme car elles peuvent agir directement sur l’ADN. La dioxine la plus dangereuse est la dioxine 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxine ou 2,3,7,8-TCDD : pic] Les positions 2,3,7 et 8 sont alors occupees par des atomes Cl, Les autres positions etant occupees par des atomes C, O ou H. Ces dioxines sont produites principalement lors de la combustion de certains plastiques et donc a cause de la methode d’incineration. Or, les dioxines peuvent agir en infimes concentrations. Cependant, certaines dioxines sont heureusement moins toxiques que d’autres. En fait, la nature te donc la toxicite d’une dioxine est determinee lors de sa formation, par la temperature du milieu. Par exemple, pour une reaction donnee, a 160°C une dioxine inoffensive est produite (Cl situes en 2,3 et 5) mais a 250°C il y a production de 2,3,7,8-TCDD. S’ il y a une augmentation anormale de la temperature dans les cheminees vacuant les gaz provenant de l’incineration d’un plastique contenant du chlore comme le PVC, les repercutions sont donc enormes. L’incineration classique n’est donc pas un moyen efficace de reduction de l’impact des plastiques sur l’environnement. Elle a plutot des effets amplificateurs. c) L’incineration propre Il existe cependant des progres depuis quelques annees qui ont permis de reduire fortement les rejets : on filtre les fumees et on tapisse les cheminees d’evacuation avec du polypropylene qui absorbe les dioxines. De plus, l’energie degagee par la combustion est recuperee : un sac plastique incinere = une ampoule de 60W en marche pendant 10min, selon la publicite populaire. [pic]Schema de la methode d’ « incineration propre »

Neanmoins un bouleversement de temperature aurait tout de meme des consequences desastreuses (emission de dioxine toxiques…) 3) La mise en decharge La mise en decharge consiste a stocker les dechets plastiques les uns sur les autres en les empechant de s’eparpiller dans la nature, les dechets y restent en attente d’un traitement, tel que l’incineration par exemple. Certains produits toxiques contenus dans les plastiques peuvent alors se detacher de la structure de base a cause des intemperies et du vieillissement de la matiere. Il y a alors contamination des nappes phreatiques. L’eau transporte alors des colorants, des metaux lourds… La mise en decharge n’est donc pas non plus un moyen efficace pour reduire l’impact du plastique sur l’environnement :[pic]

Dans cette decharge mal entretenue ont voit bien que les plastiques sont en contact direct avec le sol et plus generalement la nature alentour d’ou les problemes cites auparavant. 4) Les bioplastiques et les matieres plastiques biodegradables Il convient de distinguer les plastiques biodegradables des bioplastiques : les bioplastiques sont biodegradables et fait totalement a partir de biomasses renouvelables alors que les plastiques biodegradables ne le sont que partiellement. Ces deux categories sont neanmoins des substituts au plastique traditionnel, ils sont pourtant toujours constitues de polymeres, on voit donc bien ici que les proprietes conferees par cette constitution sont inegalables, seul le plastique est en mesure de remplacer le plastique. a)les bioplastiques a-1) Que sont les bioplastiques ?

Au niveau de la fabrication les bioplastiques se differencient des plastiques traditionnels par leur forme de depart : on ne trouve pas de granules d’origine petrochimique, ils sont sous forme de resine d’origine vegetale ; ainsi que par les produits ajoutes tels que les charges ou renforts qui sont des fibres naturelles uniquement. Concernant leurs caracteristiques, le