Los plásticos son materiales orgánicos, como los vegetales o los tejidos animales. Están formados por gigantescas moléculas (macromoléculas) de carbono, junto a otros elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno o el azufre.
Existes plásticos de Origen Natural, como animales y plantas (caucho), y de Origen Sintético, como el Petróleo y Gas natural.
El término plástico en su significación más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
La palabra plástico se usó originalmente como adjetivo para denotar un escaso grado de movilidad y facilidad para adquirir cierta forma, sentido que se conserva en el término plasticidad.
Termoplásticos
Un termoplástico es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable, se convierte en un líquido cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría suficiente. La mayoría de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas Van der Waals (Polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno; o incluso anillos aromáticos apilados (poliestireno). Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables en que después de calentarse y moldearse éstos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya que en el caso de los termoestables o termoduros, su forma después de enfriarse no cambia y este prefiere incendiarse.
Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces.
Los principales son:
- Resinas celulósicas: obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la parte leñosa de las plantas. Pertenece a este grupo el rayón.
- Polietilenos y derivados: Emplean como materia prima el etileno obtenido del craqueo del petróleo que, tratado posteriormente, permite obtener diferentes monómeros como acetato de vinilo, alcohol vinílico, cloruro de vinilo, etc. Pertenecen a este grupo el PVC, el poliestireno, el metacrilato, etc.
- Derivados de las proteínas: Pertenecen a este grupo el nailon y el perlón, obtenidos a partir de las diamidas.
- Derivados del caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados comercialmente pliofilmes, clorhidratos de caucho obtenidos adicionando ácido clorhídrico a los polímeros de caucho.
Termoestables
Los plásticos termoestables son materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.
- Polímeros del fenol: Son plásticos duros, insolubles e infusibles pero, si durante su fabricación se emplea un exceso de fenol, se obtienen termoplásticos.
- Resinas epoxi.
- Resinas melamínicas.
- Baquelita.
- Aminoplásticos: Polímeros de urea y derivados. Pertenece a este grupo la melamina.
- Poliésteres: Resinas procedentes de la esterificación de polialcoholes, que suelen emplearse en barnices. Si el ácido no está en exceso, se obtienen termoplásticos.
Fabricación de los plásticos
Las principales técnicas de fabricación con plástico:
- Compresión
- Extrusión
- Inyección
- Soplado
- Vacío
- Calandrado
- Rotomoldeo
- Inmersión
COMPRESIÓN
La fabricación por compresión se aplica fundamentalmente con plásticos termoestables, como la baquelita.
Se coloca plástico en un molde de acero y se calienta para que se vuelva mas pastoso. Con una prensa hidráulica se aplica presión para que el plástico tome la forma del molde. A continuación se deja enfriar y se extrae del molde. Se usa mucho para fabricar piezas que deban resistir altas temperaturas o deban ser buenos aislantes eléctricos.
EXTRUSIÓN
La extrusión consiste en hacer pasar una masa de plástico fluido a tranvés de un orificio. La forma de este orificio, la boquilla, determina el aspecto del producto final. Se utiliza una máquina llamada extrusora, compuesto por una tolva, un tornillo sin fin y unos calentadores. Mediante la extrusión se fabrican tubos, mangueras, marcos de ventanas, etc.
INYECCIÓN
La materia prima se introduce en una tolva. Una extrusora compacta el plástico y lo funde. Posteriormente se introduce a presión en el interior de un molde metálico, se enfría para que se endurezca y se extrae el producto acabado del molde. Se trata de una de las técnicas más comunes ya que permite realizar formas complicadas con medidas muy precisas. Algunos ejemplos son: platos y vasos de camping, carcasas de teléfonos móviles y otros aparatos electrónicos, etc.
SOPLADO
Mediante una extrusora se da forma tubular al plástico fundido. A continuación se introduce en un molde y se insufla aire en su interior hasta que se adapta a la forma de las paredes. Esta técnica se utiliza para fabricar todo tipo de envases y otros objetos huecos: botellas de agua y refrescos, botes de champú o detergente, pelotas, etc.
VACIÓ
Se coloca una lámina de plástico sobre el molde del objeto que queremos fabricar. Mediante resistencias eléctricas se calienta la lámina hasta reblandecerla. A continuación se ponen en contacto el molde y la lámina caliente y se extrae el aire que hay entre ellos para que el plástico se adapte a las paredes del molde. Se utiliza para fabricar objetos con paredes muy finas como vasos y platos desechables, mapas en relieve, etc.
CALANDRADO
Se utiliza una máquina llamada calandra. Mediante una tolva se introduce plástico fundido en la parte superior de la calandra y se hace pasar entre unos rodillos que le dan forma de lámina o placa. Se usa para fabricar placas de PVC, láminas para invernaderos, carpetas y objetos de escritorio, etc.
ROTOMOLDEO
El rotomoldeo consiste en hacer girar lentamente un molde que tiene en su interior plástico fundido. La fuerza centrifuga hace que el plástico se sitúe en las paredes del molde, tomando la forma del objeto que se quiere fabricar. Se utiliza especialmente para fabricar objetos de gran tamaño, en los que construir moldes para inyección sería muy caro, por ejemplo: contenedores de reciclaje y basuras. canoas, etc.
INMERSIÓN
El moldeo de inmersión consiste en sumergir un molde de porcelana o vidrio en u baño de plástico fundido. De esta manera el plástico se adhiere a las paredes del molde formando una fina capa alrededor. Seguidamente se saca el molde del baño y se seca el plástico ( con calentadores eléctricos, de gas o al aire). Cuando el recubrimiento del plástico se ha solidificado se extrae del molde. Se utiliza en la fabricación de guantes, globos de natación, preservativos, etc.
Propiedades ecológicas
Los plásticos son materiales reciclables. Se distinguen tres tipos de reciclado de los materiales plásticos, tal y como se muestra en el esquema:
Reciclado químico. Consiste en la recuperación de los constituyentes originales de los residuos plásticos, a partir de los cuales se pueden obtener materiales nuevos mediante procesos químicos. Se lleva a cabo en la industria petroquímica. En el proceso, no siempre es necesario realizar una separación y clasificación previa de los materiales plásticos.
Reciclado mecánico. Se utiliza para la fabricación de nuevos productos, a partir de materiales plásticos granulados. El proceso consta de los siguientes pasos:
- Separación y trituración. Se realiza una separación selectiva de los distintos tipos de plástico. Posteriormente, se trituran para obtener plásticos fragmentados y molidos.
- Lavado y secado. Los plásticos se lavan y, para eliminar el agua, se secan por centrifugación.
- Aglutinación. El material se compacta, por lo que se reduce el volumen, y se añaden las cargas y los aditivos.
- Extrusión. Se funde el material. A la salida de la extrusora se obtienen largos filamentos continuos que son enfriados con agua.
- Granceado. Los filamentos obtenidos en el proceso anterior se trituran en un granulador y se transforman en pellet.
Reciclado energético. Tiene lugar mediante la incineración de los productos plásticos. Se obtiene energía que es utilizada en procesos industriales o en la producción de calor y electricidad, en sustitución de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). La mayoría de los plásticos son no biodegradables, pero gracias a la investigación en nuevas tecnologías se consiguen cada vez más plásticos biodegradables. Así, por ejemplo, existen plásticos que se descomponen por la acción de ciertas bacterias y agentes biológicos, es el caso del biopol, empleado en la fabricación de botellas y molduras, el cual es degradado por los microorganismos del suelo. Otros son hidrosolubles, es decir, se disuelven en contacto con el agua fría o caliente y se utilizan como filmes y bolsas de plástico.
Aquí tenéis un vídeo de como se fabrican las bolsas de plástico.
No hay comentarios:
Publicar un comentario