Velia Cotturelli – Stefania Saracco
Techno pass
TECNOLOGIA VOLUME SEMPLIFICATO
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Velia Cotturelli – Stefania Saracco
Techno pass
TECNOLOGIA
VOLUME
SEMPLIFICATO
Concetti chiave
Economia e lavoro
1. Tecnologia e materia
• La tecnologia è la disciplina che progetta e realizza oggetti utili alla vita dell’uomo.
• Lo studio della tecnologia aiuta a comprendere:
- le abilità dell’uomo nel costruire ciò che è necessario per le proprie esigenze;
- il prezioso ruolo svolto dalla natura nell’offrire materie prime (vegetali, minerali) indispensabili per ottenere, con adeguate trasformazioni, prodotti di vario genere.
• In questi ultimi anni si stanno utilizzando materie prime con attenzione:
- alla loro disponibilità;
- al rispetto dell’ambiente per evitare danni al suolo, all’acqua e alla nostra salute.
• La materia si è creata in seguito alla formazione della Terra ed è continuamente trasformata dall’uomo. Tutto ciò che ci circonda è materia.
• La materia occupa uno spazio e un volume ed è costituita da:
- molecole, particelle legate tra loro;
- atomi, elementi invisibili a occhio nudo, che formano molecole.
• La materia assume forme diverse in base alla forza che unisce le molecole:
- stato solido, come il legno, il vetro;
- stato liquido, come l’acqua, il petrolio;
- stato gassoso (aeriforme), come l’ossigeno, il gas metano.
2. Risorse naturali e materiali
• L’uomo da sempre usa le risorse naturali per creare materiali utili. Il loro utilizzo continuo sta provocando, però, l’esaurimento delle scorte di alcune materie prime: le nuove tecnologie dovranno salvaguardarle.
• Occorre distinguere bene tra:
- risorse, cioè tutti gli elementi presenti nell’ambiente naturale;
- riserve, cioè l’insieme delle risorse disponibili i cui giacimenti sono sfruttabili dall’uomo.
Modello di atomo in 3D.
• Le risorse si possono classificare secondo due aspetti:
Secondo la loro origine Secondo la loro disponibilità
• Ambientali come acqua, Sole, vento.
• Minerarie come i metalli.
• Biologiche come i prodotti agricoli.
• Energetiche come legno, petrolio, Sole.
• Esauribili come i minerali.
• Rinnovabili come acqua, Sole.
• Per ottenere prodotti e oggetti l’uomo ha bisogno dei materiali, elementi prelevati dall’ambiente naturale.
• In relazione alla loro origine, i materiali si distinguono in:
- naturali, impiegati senza eccessive trasformazioni (acqua);
- naturali trasformati, se subiscono alcuni processi industriali (vetro, carta);
- artificiali, creati con lo scopo di ottenere determinate prestazioni (plastica).
• I materiali naturali, a loro volta, sono classificati in:
- organici, di origine naturale o vegetale (legno, cotone);
- inorganici, di origine minerale (oro, argento).
Il legno è un materiale organico molto utilizzato dall’uomo.
3. Le proprietà dei materiali
• La scelta del materiale è fondamentale nella produzione di un determinato bene.
• Ogni materiale ha infatti determinate proprietà:
- fisiche, che agiscono sulla forma e sul volume;
- chimiche, che cambiano la composizione della sostanza (capacità di trasmettere calore);
- meccaniche, che riguardano la reazione dei materiali a sollecitazioni esterne (resistenza alle sollecitazioni meccaniche, durezza, elasticità);
- tecnologiche, che si riferiscono all’attitudine dei materiali a lasciarsi modellare (capacità di farsi ridurre in lamine o in fili).
4. Settori economici e industria
• I settori economici riguardano tutte le attività produttive; si distinguono in:
Primario Secondario Terziario Terziario avanzato
Comprende l’agricoltura, la coltivazione dei boschi, l’allevamento, la pesca, le attività estrattive.
• L’industria:
Comprende l’industria e l’artigianato.
Comprende i servizi come i trasporti, il commercio, il turismo, la sanità, l’istruzione.
Comprende le attività di ricerca scientifica e di sviluppo di programmi informatici.
- comprende diversi settori produttivi (metalmeccanico, alimentare, tessile);
- trasforma le materie prime in semilavorati e prodotti finiti destinati al consumo;
- usa tecnologie innovative (robotizzazione, computerizzazione) per competere nel mercato internazionale.
• Gli impianti industriali sono costituiti dall’insieme di macchine e servizi che permettono lo svolgimento di tutto il ciclo produttivo.
• Gli impianti industriali sono organizzati secondo due tipi di processi:
- continui, se svolgono un solo ciclo di produzione fornendo una sola varietà di prodotto;
- intermittenti, se svolgono cicli di lavorazione diversi per ottenere differenti varietà di prodotti.
5. Ciclo produttivo e sostenibilità
• Il processo industriale inizia con la lavorazione delle materie prime ottenute dalla natura.
• Le materie prime vengono inizialmente trasformate in semilavorati e poi, con ulteriori lavorazioni, diventano dei prodotti finiti.
• Il prodotto finito attraversa varie fasi:
- la vendita;
- il consumo;
- la dismissione, cioè l’eliminazione come rifiuto.
Materie prime Prodotti semilavorati Prodotti finiti Consumo Dismissione
• Per millenni è esistito un ciclo naturale chiuso: i rifiuti prodotti dall’uomo sono stati trasformati dalla natura stessa in risorse indispensabili per altri esseri viventi.
• Con l’uso di materiali sintetici, però, è iniziato il ciclo aperto: i materiali sono diventati non biodegradabili, cioè non smaltibili dalla natura.
• Oggi gli Stati industrializzati stanno adottando un’economia circolare per ricorrere al riciclo, risparmiando così l’impiego di nuove materie prime.
• Per contribuire allo sviluppo sostenibile, l’Agenda 2030 indica una nuova modalità di vita che presti una maggiore attenzione alle risorse, basandosi sul giusto equilibrio tra crescita economica, inclusione sociale e tutela dell’ambiente.
Piatti e posate monouso prodotti con materiali naturali.
6. Rifiuti e smaltimento
• Con l’industrializzazione le materie prime subiscono profonde modifiche e si producono rifiuti non biodegradabili.
• Nascono così le prime discariche, ampi territori per accogliere i rifiuti.
• Con il tempo, però, le discariche iniziano a inquinare le falde acquifere e l’ambiente. Le discariche diventano allora controllate, con l’obbligo di rispettare norme rigide sulla raccolta dei rifiuti.
• Ancora oggi capita, tuttavia, di trovare nel nostro territorio discariche abusive, con rifiuti spesso dannosi per l’ambiente e per la salute dell’uomo.
• La raccolta differenziata diventa fondamentale: permette il riciclaggio della maggior parte dei rifiuti e il recupero di materie prime.
• I rifiuti possono essere:
- urbani, provenienti dalle abitazioni;
- speciali, provenienti dalle lavorazioni agricole e industriali; - nocivi, contenenti sostanze tossiche.
• I cittadini e le aziende possono portare i rifiuti ingombranti o non smaltiti nell’isola ecologica della propria zona. I materiali raccolti verranno inviati a centri specializzati per le attività di recupero e di trattamento.
Contenitori per la raccolta differenziata dei rifiuti da riciclare.
7. Inquinamento
• L’inquinamento è un problema molto sentito oggi. I principali inquinanti sono:
- combustibili fossili, usati in modo eccessivo per centrali elettriche, caldaie, autoveicoli;
- composti chimici e materiali tossici provenienti da attività agricole, industriali, rifiuti urbani;
- rifiuti smaltiti in modo scorretto.
• Gli inquinanti agiscono sull’ambiente, sul suolo, sull’aria e sulle acque.
• Gli effetti negativi degli inquinanti nell’aria sono:
- le piogge acide, con danni a piante ed edifici;
- il buco dell’ozono, da cui deriva una maggiore esposizione alle radiazioni solari;
- l’effetto serra, calore solare intrappolato sullo strato terrestre con conseguente aumento della temperatura.
• L’inquinamento è responsabile del riscaldamento globale e dei cambiamenti climatici, con conseguenze visibili nel nostro pianeta.
• Gli effetti dei cambiamenti climatici sono:
- lo scioglimento dei ghiacciai;
- la desertificazione;
- la riduzione delle piogge;
- l’estinzione di alcune specie animali e vegetali.
Greta Thunberg, simbolo della lotta contro i cambiamenti climatici.
UNITÀ 1
Legno
1. Il legno
• Il legno è la parte di tronco situata sotto la corteccia di una pianta
• Il legno è:
- resistente;
- igroscopico, cioè assorbe l’umidità;
- elastico;
- isolante elettrico e termico (non lascia passare la corrente e il calore);
- un buon combustibile (può bruciare).
• Il tronco ha una struttura formata da:
- corteccia, la parte più esterna;
- alburno, la parte interna più giovane;
- durame, la parte più vecchia;
- midollo, la parte centrale.
Corteccia
Durame
Midollo
Alburno
• Il legno viene classificato in base alla sua durezza e zona di provenienza in:
- legno tenero, che si lascia scalfire facilmente anche con l’unghia;
- legno duro, che non si lascia scalfire facilmente;
- legno resinoso, che contiene la resina, come il pino;
- legno esotico, generalmente duro, che proviene da zone con clima tropicale.
• Il legno può presentare dei difetti, in quanto è un materiale biologico, dovuti soprattutto a malformazioni naturali del tronco.
2. La produzione del legname
• Le tappe della produzione del legname sono:
- taglio della pianta;
- trasporto alla segheria (via terra o via fiume);
- scortecciatura;
- segagione, la trasformazione del tronco in tavole;
- stagionatura, l’evaporazione dell’acqua.
Pino
Faggio Mogano
Pioppo
3. I derivati del legno
• Diverse parti dell’albero, grazie alle loro caratteristiche, possono sostituire il legno naturale.
• Le fasi per ottenere pannelli di legno sono:
- tagliare con una lama il tronco per ottenere i piallacci (fogli sottili) tramite la sfogliatura o la tranciatura;
- incollare e pressare tra loro i piallacci per ottenere dei pannelli.
Sfogliatura. Tranciatura.
• I principali tipi di pannelli sono:
- il compensato, tre fogli sottili di legno incollati tra loro; - il multistrato, più di tre fogli incollati tra loro; - il truciolato, il più usato, ottenuto dagli scarti di legno.
Tronco
Rulli
Lama
Piallaccio
Piallaccio
Lama
4. Impieghi del legno
• Il legno è usato in diversi settori, tra cui:
- edile (tetti, porte, balconi, scale…);
- del mobile (tavoli, sedie, armadi…);
- della carta (libri, quaderni, fogli…);
- navale (imbarcazioni…);
- musicale (chitarre, violini…).
5. Sostenibilità e riciclo
• Il riciclo del legno avviene in questo modo: - i Comuni lo raccolgono in apposite isole ecologiche; - le aziende specializzate lo ritirano per riutilizzarlo.
• Gli scarti vengono usati come combustibile nelle stufe o nella produzione di pasta di cellulosa per le industrie della carta. Se non riciclabili sono inviati agli inceneritori per produrre calore ed energia elettrica.
Pellet combustibile per il riscaldamento domestico. I pallet, usati nei magazzini.
• resistente
• elastico
• isolante
• combustibile
ha
ha
• tenero
• duro
• resinoso
• esotico
diversi settori
è diverse caratteristiche positive diverse fasi di produzione di diversi tipi
per esempio
• edilizia
• industria del mobile
• industria cartaria
• industria navale
• industria musicale
per ottenere per esempio
i prodotti derivati
naturali
1. Indica le caratteristiche del legno.
A Materiale artificiale
B Resistente
C Elastico
D Combustibile
E Buon conduttore
F Duttile (si riduce in fili sottili)
2. Inserisci le parole elencate nella corretta posizione. alburno – corteccia – durame – midollo
3. Ordina le tappe della produzione del legname. trasporto – stagionatura – taglio – segagione 1. 2.
3. Scortecciatura 4. 5.
4. Scrivi sotto ogni immagine il tipo di legno derivato corrispondente. compensato – truciolato – multistrato
Carta
6. La carta
• La carta è:
- conosciuta sin dall’antichità (da Egizi, Cinesi…);
- impiegata in diversi settori (industriale, domestico, pubblicitario…);
- il prodotto finale della lavorazione della cellulosa, una fibra naturale del legno.
• La lavorazione della cellulosa permette di ottenere:
I maggiori produttori di cellulosa sono i Paesi ricchi di foreste, come Norvegia e Canada.
- la pasta meccanica, greggia, non lavorata definitivamente;
- la pasta chimica, cioè cellulosa sbiancata con processi chimici.
Pasta meccanica
I tronchetti di legno vengono sfibrati.
La pasta viene filtrata, raffinata, sbiancata e lavata.
Pasta chimica
Trucioli di legno
Le scaglie vengono bollite con prodotti chimici per eliminare la lignina.
Il composto viene filtrato, sbiancato e lavato.
Viene tolta l’acqua (disidratazione).
Viene tolta l’acqua (disidratazione).
Si ottiene la pasta meccanica.
Si ottiene la pasta di cellulosa.
7. La produzione della carta
• Terminata la lavorazione della cellulosa, si procede con la produzione della carta attraverso l’uso della macchina continua:
- si inserisce un impasto formato da acqua, cellulosa e altre sostanze;
- si stende l’impasto su un telo di rete metallica, togliendo l’acqua;
- dei rulli compattano, asciugano e lucidano l’impasto;
- si avvolge l’impasto su una bobina lunga circa 10 km;
- si taglia la bobina;
- si vende alle industrie del settore.
8. I tipi di carta e gli usi
• A seconda della lavorazione si possono ottenere diversi tipi di carta:
- da stampa; - da disegno;
- per uso domestico;
- per banconote;
9. Sostenibilità e riciclo
• Il riciclo della carta avviene in questo modo:
- per alimenti;
- cartoni e cartoncini.
- i Comuni la raccolgono in apposite isole ecologiche;
- le aziende specializzate la ritirano per riutilizzarla.
• Gli scarti vengono usati per la produzione di nuovi oggetti, così:
- si limita il taglio di nuovi alberi;
- si limita lo smaltimento nelle discariche;
- si risparmiano acqua ed energia elettrica.
Il marchio FSC certifica la provenienza della carta da foreste gestite nel rispetto dell’ambiente.
fibre di cellulosa
è ricavata dalle ha
può essere la macchina continua diverse fasi di produzione
riciclata
con
lavorazione della cellulosa lavorazione dell’impasto per esempio
è di diversi tipi
• da stampa
• da disegno
• per alimenti
• per uso domestico
1. Indica la risposta corretta.
Cos’è la cellulosa?
A Una fibra artificiale
B Il prodotto finale della produzione della carta
C Una fibra naturale del legno
2. Completa lo schema sulla produzione della carta inserendo le parole elencate. bobina – rete metallica – impasto – taglio – rulli
Si crea l’
Si stende il tutto su una
Il foglio ottenuto attraversa dei
Il foglio è avvolto in una
Si termina con il ……................................................. della bobina
3. Scrivi sotto ogni immagine il tipo di carta corrispondente. per alimenti – cartone – per uso domestico – da stampa
4. Indica i vantaggi del riciclo della carta.
A Favorisce l’uso degli inceneritori
B Riduce il taglio di nuovi alberi
C Consente il risparmio di acqua ed energia elettrica
D Favorisce l’uso di oggetti in plastica
E Limita lo smaltimento nelle discariche
UNITÀ
Fibre tessili
10. Le fibre tessili
• Le fibre tessili:
- sono prodotti di origine naturale, artificiale o sintetica;
- sono lavorabili al telaio;
- sono resistenti, fini e soffici;
- filate e intrecciate danno origine al tessuto.
Fibre di origine naturale Vegetali
FIBRE TESSILI
Cotone Lana
Fibre di vetro
Filati di Rayon
Lino Seta
Fibre di carbonio
Canapa
Juta Sisal
Poliammidiche
Poliacriliche
Poliviniliche
Poliuretaniche
Poliestere
11. Fibre tessili vegetali
• Le fibre tessili vegetali comprendono cotone, lino e canapa.
• Il cotone:
- è originario dell’India;
- è la fibra vegetale più diffusa al mondo;
- viene essiccato dopo la fase del raccolto;
- viene mandato alle industrie per la filatura da cui si ottengono i vestiti;
- ha poca elasticità (si stropiccia facilmente);
- ha una buona lavabilità;
- trattiene poco il calore;
- non provoca allergie;
- è usato per gli indumenti e per la biancheria per la casa. Piantagione di cotone.
• Il lino:
- è una pianta con il fusto sottile;
- viene essiccato e in seguito lavorato per ottenere il filo da tessere;
- viene usato per l’abbigliamento estivo e per la biancheria;
- è una fibra rigida, quindi si stropiccia molto facilmente.
• La canapa:
- è una pianta erbacea;
- viene essiccata e dopo varie fasi è sottoposta a filatura e a tessitura;
- è molto resistente;
- è usata per produrre corde, stuoie…
La canapa è utilizzata per produrre corde, impiegate in marina.
12. Fibre tessili animali
• Le fibre tessili animali comprendono:
• La lana:
- si ottiene dalla tosatura del manto lanoso di ovini e caprini;
- è pregiata se prelevata dal dorso dell’animale (per i filati);
- è meno pregiata se prelevata dall’addome e dalle zampe (per le imbottiture);
- dopo la tosatura viene confezionata in balle;
- viene venduta ai lanifici per successive lavorazioni;
- isola dal freddo e assorbe il sudore e l’acqua;
- è elastica
• Le lane speciali sono:
- merino, prodotta dalla pecora di razza merino, è di ottima qualità;
- cachemire, ricavata da una razza di capra che vive nel Tibet, è definita l’oro dei tessuti.
• La seta:
- si ottiene dalle secrezioni della bava del baco da seta;
- è una fibra molto antica, prodotta per la prima volta in Cina;
- assorbe il colore facilmente;
- è molto elastica;
- è anallergica;
- è molto leggera.
Lana Seta
Tosatura di un ovino.
Capra del Tibet.
Unendo più fili insieme si ottiene il filo di seta.
13. Fibre chimiche
• Le fibre tessili chimiche si dividono in:
Artificiali Sintetiche Di ultima generazione
• Le fibre tessili artificiali:
- sono ottenute da materie prime naturali (come il granoturco, il cotone…);
- sono trasformate chimicamente;
- un esempio è il Rayon, da cui si ottiene la viscosa.
• Le fibre tessili sintetiche:
- sono ottenute dai derivati del petrolio;
- sono resistenti e non si stropicciano;
- trattengono il calore del corpo.
• I tipi più comuni di fibre sintetiche sono:
- il poliestere (per impermeabili, camicie, abiti…);
- le poliacriliche (per maglie…).
Il Nylon è una fibra organica interamente sintetica.
• Le fibre tessili di ultima generazione:
- trattengono l’umidità del corpo che viene rilasciata all’esterno in base alla temperatura;
- sono sintetiche.
• I tipi più comuni di fibre tessili di ultima generazione sono:
- il pile (per maglie, calze, guanti…);
- le microfibre (per calze, biancheria intima, panni per la pulizia…);
- il Gore-Tex (per impermeabili, suole…).
Le pezzette per la pulizia sono realizzate in microfibra.
14. Filatura, tessitura e confezione
• La filatura:
- consiste in una serie di lavorazioni per trasformare le fibre tessili in filati;
- permette di ottenere un filato elastico e resistente.
1 Con lo sfioccamento le fibre di cotone vengono aperte e pulite.
2 Le fibre vengono raccolte per creare uno strato sottile, detto ovatta.
3 L’ovatta viene avvolta in rotoli.
5 Con la cardatura le fibre vengono separate.
4 I rotoli vengono portati sulla cardatrice.
10 Il filato viene avvolto sul filatoio.
8 Il nastro viene stirato.
7 Si ottiene un nastro.
9 Il nastro viene assottigliato.
11 I rulli allungano il filato e un anello lo avvolge attorno a un cilindro, il rocchetto. Il filato è pronto.
6 Le fibre vengono pettinate.
• La tessitura:
- è una tecnica molto antica; - produce tessuti mediante l’intreccio di due tipi di fili, ordito e trama; - più comune è quella a intreccio ortogonale, ma ne esistono altri tipi come quella a maglia; - avviene grazie al telaio
3 Il pettine compatta il filo a ogni passaggio.
Rulli portafili
1 I fili vengono avvolti.
2 I fili scorrono.
• L’ultima fase della tessitura, il finissaggio, prevede:
- la tintura, per colorare il tessuto;
- la stampa, per inserire disegni o scritte;
- il candeggio, per eliminare impurità;
- il trattamento ignifugo, per rendere il tessuto antifiamma.
• La confezione consiste nel congiungere tra loro le diverse parti del tessuto tramite la cucitura, dopo aver creato un modello del capo.
• Con la finitura si controlla il capo per individuare eventuali difetti.
4 A mano a mano che la tela si forma viene arrotolata su un cilindro.
Un telaio a mano.
Navetta
• filatura
• tessitura
• confezione
• finitura
quali prodotti varie fasi
che danno origine
Fibre tessili
origine chimica possono essere di
quali
• pile
• microfibre
• Gore-Tex
fibre sintetiche
fibre artificiali Rayon
quali sono sono prodotte in
• poliestere
• poliacriliche
fibre vegetali
origine naturale
quali
da cui derivano ai tessuti
fibre di ultima generazione
fibre animali
cotone
lino
canapa
lana
seta
1. Inserisci le fibre elencate nella corretta posizione nella tabella.
Rayon – lino – lana – poliestere – seta – poliacriliche – cotone
Fibre vegetali Fibre animali Fibra artificiale Fibre sintetiche
2. Indica l’alternativa corretta.
1. Il cotone
A è molto elastico B si stropiccia facilmente
2. La canapa
A è molto resistente B è anallergica ma si rovina in poco tempo
3. Il pile
A è naturale B trattiene l’umidità
3. Indica la risposta corretta.
Cosa si ottiene con la filatura?
A Un filato elastico e resistente
B Un filato intrecciato con l’ordito e la trama
C La cucitura del filato
4. Indica le fasi del finissaggio.
A Tintura
B Confezione
C Filatura
D Stampa
E Candeggio
F Finitura
G Trattamento ignifugo
UNITÀ 4
Materie plastiche e gomme
15. Le materie plastiche
• Le materie plastiche:
- derivano da risorse naturali (petrolio e gas naturale);
- sono ottenute dalla creazione in laboratorio di resine sintetiche;
- si adattano a molteplici usi, in quanto possono essere rese flessibili, rigide, dure, morbide, leggere, resistenti alla corrosione;
- sono utilizzate in diversi settori (alimentare, sanitario).
• Gli oggetti in plastica riportano il simbolo .
• Sotto il simbolo c’è una sigla che indica i diversi tipi di plastica e le sue caratteristiche.
• Le plastiche più diffuse sono:
PE PE (polietilene), per sacchetti, cassette, nastri adesivi, bottiglie, giocattoli;
01 01 PET (polietilene teraftalato), per bottiglie di bibite e per la produzione di fibre sintetiche;
03 03 PVC (cloruro di polivinile), per contenitori per uova, tubazioni, porte, finestre, pellicole isolanti;
05 05 PP (polipropilene), per oggetti per l’arredamento, contenitori per alimenti e detersivi;
06 06 PS (polistirene o polistirolo), per vaschette per alimenti, posate, piatti, tappi.
16. La produzione delle materie plastiche
• La produzione delle materie plastiche è complessa e si svolge in varie fasi:
- trasformazione del petrolio in resine sintetiche;
- trasformazione delle resine
- lavorazione delle resine che varia in base al prodotto finale.
• La lavorazione delle resine può avvenire in diversi modi:
- stampaggio per compressione o termoformatura, usato per produrre sedie o parti di mobili;
Controstampo
Pressa meccanica
Granuli di plastica Stampo riscaldato
- stampaggio per estrusione, utilizzato per la realizzazione di tubi e profilati;
2 La vite senza fine spinge la resina attraverso la matrice.
1 Granuli di resina
3 Matrice
4 Sistema di raffreddamento
Termoplastiche
Termoindurenti
- stampaggio per iniezione, tecnica usata per produrre piccoli oggetti;
1 Granuli di resina
2 La vite senza fine spinge la resina nello stampo.
5 Si ottiene il profilato finito.
3 Elementi riscaldanti
5 L’oggetto finito viene estratto.
4 Lo stampo viene aperto.
- soffiatura, tecnica usata per produrre bottiglie.
1 Stampo in metallo
3 Viene iniettata aria compressa.
2 L’oggetto in plastica con il collo già formato viene riscaldato.
4 La plastica aderisce alle pareti.
5 Lo stampo viene aperto e l’oggetto estratto.
17. Usi delle materie plastiche
• Le materie plastiche sono usate in quasi tutti i settori economici:
- edilizia (rivestimenti, tubature, finestre…);
- arredamento (vasche, lampade, contenitori…);
- elettronica ed elettrodomestici (cellulari, computer, televisori…);
- mezzi di trasporto (paraurti, airbag, cinture di sicurezza…);
- agricoltura (serre, teloni, macchine agricole…);
- imballaggi (bottiglie, barattoli, contenitori…);
- sanità (protesi, sacche per il sangue, strumenti igienici…);
- musica (dischi in vinile, CD, DVD…).
18. Le bioplastiche
• La plastica è resistente, leggera ed economica, ma i suoi tempi di decomposizione sono molto lunghi. Per questo motivo le innovazioni tecnologiche hanno portato all’introduzione delle bioplastiche.
• Le bioplastiche sono:
- materiali organici di origine vegetale;
- ottenute da cereali come il mais o il grano;
- simili alla plastica ma biodegradabili;
- compostabili, cioè possono essere utilizzate per la raccolta dei rifiuti domestici dell’umido.
• Attualmente, per realizzare le bioplastiche, vengono coltivate appositamente varie superfici, sfruttando terreni che potrebbero essere destinati alla coltivazione di alimenti.
19. Sostenibilità e riciclo
• Le materie plastiche, se abbandonate all’aria aperta, possono rilasciare sostanze inquinanti.
• Quindi gli oggetti in plastica, quando non servono più, devono essere:
- differenziati dagli altri materiali, inserendoli nei giusti contenitori di rifiuto;
- riciclati nel modo corretto.
1 I Comuni effettuano la raccolta dei rifiuti in plastica da riciclare.
2 In circa 35 impianti sparsi in Italia avviene una selezione delle plastiche più pregiate.
3 Il materiale selezionato viene venduto: in Italia il 61% della plastica avviata al riciclo è recuperata, circa il 35% è utilizzata nei cementifici e per la produzione di energia elettrica, mentre il restante 4% finisce in discarica.
4 La plastica avviata al riciclo viene lavata e macinata; alla fine si ottengono granuli o scaglie di plastica.
5 Con la plastica riciclata è possibile realizzare qualsiasi tipo di oggetto.
20. Gomma naturale e sintetica
• La gomma è un materiale che può essere naturale o sintetico, ma non è biodegradabile.
• Le caratteristiche della gomma sono l’elasticità, la resistenza, la flessibilità e l’impermeabilità.
• La gomma naturale (caucciù) è:
- formata da acqua, gomma, proteine e grassi; - appiccicosa se riscaldata, dura se raffreddata.
• La gomma sintetica è: - più economica;
- maggiormente lavorabile; - ricavata soprattutto dal petrolio
La gomma naturale è ricavata dal lattice dell’albero della gomma.
dal petrolio alla lavorazione della resina
hanno una lavorazione complessa
3
le plastiche sono
prodotti sintetici
• resistenti
• leggeri
• adattabili a molteplici usi
lunghi tempi di decomposizione
le bioplastiche
Materie plastiche e gomme
le gomme sono
materiali naturali o sintetici
• elastici
• resistenti
• flessibili
• impermeabili
biodegradabili ma richiedono
così sono preferibili in quanto
sono utilizzate in 4 molti settori economici ma non sono biodegradabili
vengono
dal simbolo
1. Indica la risposta corretta.
1. Quale tra le seguenti è una caratteristica delle materie plastiche?
A Derivano da risorse artificiali
B Si decompongono in pochi anni
C Si adattano a usi differenti
2. Cosa si può realizzare con la plastica riciclata?
A Imballaggi o accessori per i mezzi di trasporto (paraurti, airbag)
B Qualsiasi tipo di oggetto
C Nessun oggetto
2. Scrivi sotto ogni immagine il tipo di plastica corrispondente.
05 PP – 01 PET – 06 PS – 03 PVC
3. Completa il testo inserendo le parole corrette. dura – proteine – lattice – appiccicosa – grassi – acqua
La gomma naturale è ricavata dal , formata da , gomma, e . Se riscaldata è , se raffreddata è .
UNITÀ 5
Vetro
21. Il vetro
• Il vetro:
- è il prodotto della fusione della silice (un composto chimico) con altri elementi;
- allo stato solido è trasparente;
- è usato in molti settori (industriale, artistico, alimentare, tecnologico…);
- è un isolante (non lascia passare il calore e la corrente).
• I principali tipi di vetro sono:
- il vetro comune (bicchieri, vasi…);
- il vetro pirex (contenitori da forno, da freezer…);
- il cristallo (lampadari, manufatti artistici…);
- il vetro termoisolante (finestre poiché isola dai rumori e dal freddo…);
- il vetro di sicurezza (porte, ripiani di tavoli, box doccia, autovetture…).
Una caraffa e due bicchieri in cristallo, simbolo di ricchezza.
22. La produzione del vetro
• La produzione del vetro inizia preparando una miscela composta da: - sabbia di silice;
- fondenti e rottami di vetro, per facilitare la fusione;
- stabilizzanti, per mantenere la trasparenza;
- ossidi metallici, per ottenere una particolare colorazione.
• Gli elementi che costituiscono la miscela, o carica, vengono frantumati finemente per ottenere un prodotto omogeneo.
• La carica viene portata a una temperatura molto elevata e fusa in appositi forni
• La lavorazione industriale del vetro avviene con diversi metodi:
Stampaggio Pressatura-soffiatura Float glass
Per produrre oggetti vari per l’arredamento.
1 Una goccia di pasta vetrosa viene fatta cadere in uno stampo. Si forma il collo della bottiglia.
4 Lo stampo viene aperto e la bottiglia è posta su un nastro trasportatore.
Per produrre bottiglie e oggetti cavi.
Per produrre il vetro piano.
2 Un braccio meccanico trasporta il collo della bottiglia in un altro stampo.
Lavorazione del vetro con pressatura-soffiatura.
3 Lo stampo viene chiuso e viene immessa dell’aria: la pasta vetrosa aderisce alle pareti.
5 Le bottiglie entrano in un tunnel, dove vengono raffreddate lentamente.
2 Le materie prime, macinate, vengono poste nel forno.
3 Il materiale inizia a fondere e diventa pastoso.
4 Il vetro fuso viene fatto colare e forma una lastra piana e uniforme.
5 La lastra passa in un tunnel dove viene raffreddata lentamente.
1 Silos contenenti le materie prime.
6 La lastra viene tagliata.
8 Una macchina elettronica verifica le caratteristiche di dimensione, forma, spessore e integrità di ogni prodotto.
7 Il pezzo finito viene portato a una temperatura di 700 °C e poi raffreddato bruscamente.
Lavorazione del vetro con float glass.
• La lavorazione termina con la finitura, che prevede alcuni ritocchi come:
- la spianatura, per eliminare eventuali imperfezioni dai bordi;
- la lucidatura, per rendere liscia e brillante la superficie.
23. Altri impieghi del vetro
• Altri impieghi del vetro sono:
- il vetro artistico, tipico degli artigiani di Venezia, prelevato fuso con la canna da soffio e poi lavorato con pinze, fiamma, esperienza e abilità;
- la lana di vetro, una fibra minerale ottenuta facendo passare il vetro fuso in un dispositivo con buchi piccolissimi. È usata come materiale isolante;
- la fibra ottica, fibra di vetro usata come guida di luce per far propagare la luce lungo la fibra stessa. È usata nelle telecomunicazioni per velocizzare e aumentare le informazioni da trasmettere;
- il vetro ottico, ottenuto miscelando al vetro puro piombo, arsenico, potassio. È usato per produrre lenti per gli occhiali da vista, obiettivi per macchine fotografiche e microscopi.
24. Sostenibilità e riciclo
• Il vetro è il materiabile riciclabile per eccellenza, perché mantiene tutte le sue proprietà anche dopo il riciclo.
• Dopo la raccolta differenziata effettuata in ambito domestico e industriale, il vetro segue diverse fasi per il riciclaggio.
3 Frantumazione
I rottami di vetro vengono frantumati. La massa è sottoposta a un trattamento di aspirazione per eliminare i corpi leggeri e poi all’azione di un’elettrocalamita per eliminare i corpi ferrosi.
2 Cernita
Ha lo scopo di separare il vetro da altri materiali (ceramica, plastica).
1 Raccolta
Il vetro da riciclare, contenuto negli appositi contenitori, viene raccolto da ditte specializzate.
6 Nuove bottiglie
• Il riciclo del vetro ha numerosi vantaggi come:
Aspirazione
Elettrocalamita
4 Macinazione
I rottami di vetro vengono macinati finemente.
5 Fusione
Il materiale macinato viene mischiato alla silice e fuso per ottenere nuovi prodotti.
- un minore impatto ambientale, perché non si consumano nuove risorse;
- la riduzione dei consumi energetici, perché partendo dai rottami di vetro occorre meno energia per la lavorazione e la trasformazione;
- la diminuzione delle emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera, perché diminuiscono le polveri e i fumi di combustione emessi nell’aria;
- un minore inquinamento, dato che il vetro abbandonato nell’ambiente impiega circa 400 anni a decomporsi.
riciclato può essere
attraverso vari metodi dalla fusione della silice con altri elementi
è distinguibile si ottiene è utilizzato
prodotto
Vetro
• industriale
• artistico
• alimentare
• tecnologico
• stampaggio
• pressatura-soffiatura
• float glass quali
in tanti settori come come
• vetro comune
• cristallo
• vetro pirex
• vetro termoisolante
• vetro di sicurezza
1. Indica le caratteristiche del vetro.
A Materiale naturale
B Riciclabile
C Conduttore di corrente
D Formato da silice
E Trasparente
F Isolante
2. Scrivi sotto ogni immagine il tipo di vetro corrispondente. vetro pirex – cristallo – vetro comune – vetro termoisolante
3. Indica la risposta corretta.
1. Perché la miscela necessaria alla produzione del vetro viene frantumata finemente?
A Per ottenere un prodotto omogeneo
B Per ottenere un composto solido
C Per rendere la superficie liscia e brillante
2. Che cosa succede durante la fase della cernita?
A Si aspira il vetro frantumato per eliminare i corpi leggeri
B Si macina il vetro assieme alla silice
C Il vetro viene separato dalla ceramica e dalla plastica
Ceramica
25. La ceramica
• La ceramica:
- è un prodotto che si ottiene dalla cottura di un impasto a base di argilla (terra che deriva dalla roccia) e acqua;
- è usata soprattutto per oggetti di porcellana;
- assorbe l’acqua e l’umidità;
- è plastica (può essere modellata).
• I principali tipi di ceramica sono:
- la terracotta, di colore rossiccio, usata per oggetti di utilizzo quotidiano come i vasi;
- la porcellana, di colore bianco, usata per piatti ma anche come isolante nel settore industriale;
- la maiolica, trattata con un particolare smalto bianco o con vernici vetrose, usata per piatti, piastrelle per l’arredamento;
- il grès, molto resistente e compatto.
26. La produzione della ceramica
• La produzione della ceramica inizia con la fase della stagionatura, che dura un anno, in cui l’argilla viene lasciata solidificare all’aperto.
• La lavorazione della ceramica prosegue attraverso varie fasi:
L’argilla può essere lavorata manualmente.
Impasto
L’argilla viene mescolata con altre sostanze.
Modellazione
L’impasto ottenuto viene modellato manualmente o con macchine.
• La ceramica non è riciclabile ma è possibile riutilizzare i rifiuti ceramici, opportunamente triturati, come fondo per le strade o come materiale edile.
Essiccazione
Serve a eliminare l’umidità dalle pareti esterne.
Cottura
Completa il processo ed elimina l’umidità residua.
Il prodotto è sottoposto a un trattamento superficiale.
Finitura
I rifiuti ceramici vanno smaltiti presso le isole ecologiche.
dalla cottura di un impasto di argilla e acqua
modellabile riciclabile
Ceramica
si ottiene è non è
è prodotta in si distingue in quali quali
varie fasi
• impasto
• modellazione
• essiccazione
• cottura
• finitura
terracotta
maiolica
porcellana
grès
vari tipi
1. Indica le caratteristiche della ceramica.
A A base di silice
B Rigida
C Plastica
D Riciclabile
E A base di argilla
F Assorbe l’acqua
2. Scrivi sotto ogni immagine il tipo di ceramica corrispondente. terracotta – porcellana – grès – maiolica
3. Sottolinea l’alternativa corretta.
1. La produzione della ceramica inizia con la stagionatura / l’essiccazione.
2. La modellazione avviene sempre a mano / manualmente o con macchine
3. La produzione della ceramica termina con la cottura / finitura
4. Indica la risposta corretta.
A cosa serve l’essiccazione della ceramica?
A A modellare il composto
B A eliminare l’umidità
C A decorare l’oggetto
UNITÀ 7
Metalli
27. I metalli
• I metalli:
- sono elementi chimici estratti dai minerali;
- hanno un colore e una lucentezza propria;
- sono buoni conduttori di elettricità e di calore;
- sono duttili (si riducono in fili sottili);
- sono malleabili (si riducono in lamine sottili);
- si presentano tutti allo stato solido, tranne il mercurio (stato liquido);
- reagiscono con l’ossigeno dell’ambiente e dell’acqua formando ossidi, per esempio la ruggine
• La lega:
- è l’unione tra due o più metalli;
- ha lo scopo di migliorare le proprietà del prodotto finale.
• La metallurgia è l’insieme di tutti i processi tecnologici impiegati per produrre i metalli.
• Uno dei metalli più comuni è il ferro, usato soprattutto per produrre due leghe:
- la ghisa, fragile ma buon conduttore di calore, usata per pentole e radiatori;
- l’acciaio, più o meno duro in base alla percentuale di carbonio presente, con diversi impieghi.
Nell’antichità i metalli venivano utilizzati per produrre attrezzi per il lavoro e armi.
28. Siderurgia
• L’altoforno:
- è una particolare struttura usata come forno per la fusione; - raggiunge temperature molto alte; - trasforma i minerali di ferro in ghisa.
3 Nella bocca di carico vengono introdotte le materie prime.
4 Nel ventre i materiali vengono fusi: il ferro si trasforma in ghisa.
2 Il nastro trasportatore trasporta le materie prime in cima all’altoforno.
1 Le materie prime sono i minerali di ferro.
8 Le polveri vengono eliminate in tubi di scarico.
5 La ghisa viene fatta colare in carri siluro o in siviere.
6 Le scorie, parti di rifiuto, vengono eliminate.
9 Le torri recuperano il calore e i gas ancora da bruciare.
7 Viene immessa aria molto calda.
• Il forno elettrico: - è usato per produrre l’acciaio; - fonde anche i rottami di vetro provenienti dal recupero.
2 L’acciaio inizia a solidificarsi e il fondo della lingottiera viene aperto.
3 Getti d’acqua raffreddano l’acciaio.
Tra due elettrodi (polo positivo e polo negativo) viene fatta passare corrente elettrica. Il calore generato fonde la ghisa e il ferro e si ottiene l’acciaio.
5 Nell’impianto di laminazione i rulli schiacciano e deformano l’acciaio.
1 L’acciaio liquido viene versato per la colata continua.
4 Una serie di rulli guida la massa dell’acciaio verso l’impianto di laminazione.
6 Una serie di gabbie schiaccia sempre più l’acciaio per dargli la forma desiderata.
Redazione: Luca Brecciaroli, Benedetta Zaccarelli
Progetto grafico: Alessandra Coppola, Giorgio Lucarini
Illustrazioni: Matteo Chesi, Studio 2C
Impaginazione: Giorgio Lucarini
Copertina: Giorgio Lucarini
Coordinamento libro digitale: Paolo Giuliani
Ufficio multimediale: Enrico Campodonico, Paolo Giuliani, Claudio Marchegiani, Luca Pirani
Le parti ad alta leggibilità di quest’opera sono state realizzate con la font leggimi © Sinnos editrice Il glossario multilingue è stato realizzato da Translated SRL
Stampa: Gruppo Editoriale Raffaello
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