Questions to the experts
Matière et matériaux
Comment fabrique-t-on les bouteilles plastiques ?
Comment fabrique-t-on les bouteilles plastiques ? Quelles sont les matières plastiques utilisées pour fabriquer les bouteilles ? Comment synthétise-t-on ces matières plastiques ?
Pour fabriquer une bouteille en plastique, comme le PVC ou polychlorure de vinyle, matière plastique la plus courante pour cette fabrication, on part de granulé de PVC qui peuvent être incolores ou colorés suivant l'usage.
Ces granulés sont introduits dans une machine qui comporte une vis sans fin (analogue aux machines à faire de la viande hachée chez les bouchers). Dans cette machine, les granulés sont chauffés jusqu'à fusion et la pâte obtenue est poussée par la vis dans un tube à double paroi (on dit que la pâte est extrudée) pour former un tuyau. A la sortie de la filière, le tuyau est ensuite gonflé dans un moule à la forme de la bouteille. La cadence de fabrication est très élevée : 10 000 bouteilles à l'heure par machine.
Pour synthétiser le PVC, une des méthodes est de partir d'une molécule issue de l'industrie du pétrole : l'éthylène de formule C2H4. L'éthylène est gaz très léger qui se forme lors des premiers traitements du pétrole pour obtenir les essences.
L'éthylène est d'abord additionné de dichlore Cl2, puis une molécule d'acide chlorhydrique HCl est éliminée, conduisant à la molécule de monochlorure de vinyle, CHCl-CH2, qui est encore une molécule gazeuse.
Une réaction d'addition de cette molécule sur elle-même de nombreuses fois conduit à une molécule dite de polychorure de vinyle (qu'on peut imaginer comme un long train dont chaque wagon représente une petite molécule de monochlorure de vinyle); le polychlorure de vinyle obtenu est solide et peut être conditionné sous forme de granulés qui serviront de matière première de base pour la fabrication de tous les objets en PVC. Au moment de la solidification du PVC, on peut ajouter divers colorants qui permettront de fabriquer des objets colorés.
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Puisque la question porte aussi sur les matières utilisées pour la fabrication des bouteilles, je crois qu'il est utile d'apporter quelques précisions:
- depuis 10 ans et surtout 5 ans, le PVC est abandonné pour la fabrication des bouteilles, à cause de la corrosion qu'il entraîne dans les installations d'incinération des ordures ménagères (due en particulier à la libération d'acide chlorhydrique). Il est remplacé par deux matériaux :
- le polyéthylène téréphtalate, PET, qui est un polyester et possède à ce titre la propriété d'être réutilisable pour du flaconnage ou la préparation d'autres matériaux. Le PET a la propriété d'être imperméable aux gaz.
- le polypropylène, qui est surtout utilisé pour les jus de fruits. Il fait l'objet d'un recyclage chimique par chauffage à température élevée et est ainsi réutilisé pour la constitution de matériaux variés. Ce recyclage nécessite la proximité d'une installation pétrochimique.
Le PVC est toujours utilisé dans l'industrie automobile et fait l'objet d'un recyclage mécanique qui permet de l'incorporer dans des matériaux de construction et, par exemple, les mobiliers de jardin.