El plástico (página 2)

Según su comportamiento frente al calor.

Termoplásticos.

Un termoplástico es un plástico el cual, a
temperatura ambiente es plástico o deformable, se derrite
a un líquido cuando es calentado y se endurece en un
estado vítreo cuando es suficientemente enfriado. 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.

Según la reacción de
síntesis.

También pueden clasificarse según la
reacción que produjo el polímero:

Polímeros de adición.

Implican siempre la ruptura o apertura de una
unión del monómero para permitir la
formación de una cadena. En la medida que las
moléculas son más largas y pesadas, la cera
parafínica se vuelve más dura y más
tenaz.

Ejemplo:

Polímeros de condensación.

Son aquellos en los que la reacción tiene lugar
entre grupos funcionales reactivos presentes en los
monómeros. Debe tener, por lo menos, dos grupos reactivos
por monómero para darle continuidad a la
cadena.

Ejemplo:

Polímeros formados por etapas.

La cadena de polímero va creciendo gradualmente
mientras haya monómeros disponibles, añadiendo un
monómero cada vez. Esta categoría incluye todos los
polímeros de condensación de Carothers y
además algunos otros que no liberan moléculas
pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por
ejemplo los poliuretanos.

Polímeros formados por reacción en cadena.

Cada cadena individual de polímero se forma a
gran velocidad y luego queda inactiva, a pesar de estar rodeada
de monómero.

Según su estructura molecular.

Amorfos.

Son amorfos los plásticos en los que las
moléculas no presentan ningún tipo de orden;
están dispuestas aleatoriamente sin corresponder a
ningún orden. Al no tener orden entre cadenas se crean
unos huecos por los que pasa la luz, por esta razón los
polímeros amorfos son transparentes.

Semicristalinos.

Los polímeros semicristalinos Tienen zonas con
cierto tipo de orden junto con zonas amorfas. En este caso al
tener un orden existen menos huecos entre cadenas por lo que no
pasa la luz a no ser que posean un espesor
pequeño.

Cristalizables.

Según la velocidad de enfriamiento, puede
disminuirse (enfriamiento rápido) o incrementarse
(enfriamiento lento) el porcentaje de cristalinidad de un
polímero semicristalino, sin embargo, un polímero
amorfo, no presentará cristalinidad aunque su velocidad de
enfriamiento sea extremadamente lenta.

Según el mercado.

Otra forma de clasificarlos es según su
disponibilidad y el sector del mercado que abastece.

Comodities.

Son aquellos que tienen una fabricación,
disponibilidad, y demanda mundial, tienen un rango de precios
internacional y no requieren gran tecnología para su
fabricación y procesamiento.

De ingeniería.

Son los materiales que se utilizan de manera muy
específica, creados prácticamente para cumplir una
determinada función, requieren tecnología
especializada para su fabricación o su procesamiento y de
precio relativamente alto.

Elastómeros o Cauchos.

Los elastómeros se caracterizan por su elevada
elasticidad y la capacidad de estiramiento y rebote, recuperando
su forma primitiva una vez que se retira la fuerza que los
deformaba. Comprenden los cauchos naturales y sintéticos;
entre estos últimos se encuentran el neopreno y el
polibutadieno. Los elastómeros son materiales de
moléculas grandes las cuales después de ser
deformadas a temperatura ambiente, recobran en mayor medida su
tamaño y geometría al ser liberada la fuerza que
los deformó.

Codificación de plásticos.

Existe una gran variedad de plásticos y ,para
clasificarlos, existe un sistema de codificación que se
muestra en la Tabla 1. Los productos llevan una marca que
consiste en el símbolo internacional de reciclado
con el
código correspondiente en medio según el material
específico.

Usos más comunes

• Utilizado como aislante eléctrico

• Aplicaciones en el sector industrial y de consumo.
  (envoltorios, bolsas de basura,…)

• Construcción; cañerías, espumas
  aislantes de poliestireno, etc.

• Industrias varias: piezas de motores,
  carrocerías, juguetes, maletas, artículos
  deportivos, fibras textiles, etc.

• en los artefactos eléctricos

• en computadores y muebles

Reciclado.

Cestas para clasificación de
desperdicios que pueden ser reciclados.

Es fácil percibir cómo los desechos
plásticos, por ejemplo de envases de líquidos como
el aceite de cocina, no son susceptibles de asimilarse de nuevo
en la naturaleza, porque su material tarda aproximadamente unos
1800 años en degradarse.

Ante esta realidad, se ha establecido el reciclado de
tales productos de plástico, que ha consistido
básicamente en colectarlos, limpiarlos, seleccionarlos por
tipo de material y fundirlos de nuevo para usarlos como materia
prima adicional, alternativa o sustituta para el moldeado de
otros productos.

De esta forma la humanidad ha encontrado una forma
adecuada para evitar la contaminación de productos que por
su composición, materiales o componentes, no son
fáciles de desechar de forma convencional.

• Plástico reciclado

• Reciclar plástico

Se pueden salvar grandes cantidades de recursos
naturales no renovables cuándo en los procesos de
producción se utilizan materiales "reciclados". Los
recursos renovables, como los árboles, también
pueden ser salvados. La utilización de productos
reciclados disminuye el consumo de energía. Cuando se
consuman menos combustibles fósiles, se generará
menos CO2 y por lo tanto habrá menos lluvia ácida y
se reducirá el efecto invernadero.

En el aspecto financiero reciclaje y para su
clasificación. Un buen proceso de reciclaje es capaz de
generar ingresos. Por lo anterior expuesto, se hace ineludible
mejorar y establecer nuevas tecnologías en cuanto a los
procesos de recuperación de plásticos y buscar
solución a este problema tan nocivo para la sociedad y que
día a día va en aumento deteriorando al medio
ambiente. En las secciones siguientes se plantea el diseño
de un fundidor para polietileno de baja densidad, su uso, sus
características, recomendación y el impacto
positivo que proporcionará a la comunidad.

Plásticos biodegradables.

A fines del siglo XX el precio del petróleo
disminuyó, y de la misma manera decayó el
interés por los plásticos biodegradables. En los
últimos años esta tendencia se ha revertido,
además de producirse un aumento en el precio del
petróleo, se ha tomado mayor conciencia de que las
reservas petroleras se están agotando de manera alarmante.
Dentro de este contexto, se observa un marcado incremento en el
interés científico e industrial en la
investigación para la producción de
plásticos biodegradables o EDPs (environmentally
degradable polymers and plastics). La fabricación de
plásticos biodegradables a partir de materiales naturales,
es uno de los grandes retos en diferentes sectores; industriales,
agrícolas, y de materiales para servicios varios. Ante
esta perspectiva, las investigaciones que involucran a los
plásticos obtenidos de otras fuentes han tomado un nuevo
impulso y los polihidroxialcanoatos aparecen como una alternativa
altamente prometedora.

La sustitución de los plásticos actuales
por plásticos biodegradables es una vía por la cual
el efecto contaminante de aquellos, se vería disminuido en
el medio ambiente. Los desechos de plásticos
biodegradables pueden ser tratados como desechos orgánicos
y eliminarlos en los depósitos sanitarios, donde su
degradación se realice en exiguos períodos de
tiempo.

Los polímeros biodegradables se pueden clasificar
de la siguiente manera:

• Polímeros extraídos o removidos
  directamente de la biomasa: polisacáridos como
  almidón y celulosa. Proteínas como
  caseína, queratina, y colágeno.

• Polímeros producidos por síntesis
  química clásica utilizando monómeros
  biológicos de fuentes renovables.

• Polímeros producidos por microorganismos,
  bacterias productoras nativas o modificadas
  genéticamente.

Dentro de la última categoría se hallan
los plásticos biodegradables producidos por bacterias, en
este grupo encontramos a los PHAs y al ácido
poliláctico (PLA). Los PHAs debido a su origen de fuentes
renovables y por el hecho de ser biodegradables, se denominan
"polímeros doblemente verdes". El PLA, monómero
natural producido por vías fermentativas a partir de
elementos ricos en azúcares, celulosa y almidón, es
polimerizado por el hombre. Los bioplásticos presentan
propiedades fisicoquímicas y termoplásticas iguales
a las de los polímeros fabricados a partir del
petróleo, pero una vez depositados en condiciones
favorables, se biodegradan.

Ácido poliláctico (PLA).

El almidón es un polímero natural, un gran
hidrato de carbono que las plantas sintetizan durante la
fotosíntesis que sirve como reserva de energía. Los
cereales como el maíz y trigo contienen gran cantidad de
almidón y son la fuente principal para la
producción de PLA. Los bioplásticos producidos a
partir de este polímero tienen la característica de
una resina que puede inyectarse, extruirse y
termoformarse.

La producción de este biopolímero empieza
con el almidón que se extrae del maíz, luego los
microorganismos lo transforman en una molécula más
pequeña de ácido láctico o 2
hidroxi-propiónico (monómero), la cual es la
materia prima que se polimeriza formando cadenas, con una
estructura molecular similar a los productos de origen
petroquímico, que se unen entre sí para formar el
plástico llamado PLA.

El PLA es uno de los plásticos biodegradables
actualmente más estudiados, se encuentra disponible en el
mercado desde 1990. Es utilizado en la fabricación de
botellas transparentes para bebidas frías, bandejas de
envasado para alimentos, y otras numerosas
aplicaciones.

Problemas
relacionados con el reciclaje

En la vida moderna el plástico ha constituido un
fenómeno de indudable trascendencia. Hoy en día el
hombre vive rodeado de objetos plásticos que en siglos
anteriores no eran necesarios para la vida cotidiana. Los
plásticos se han fabricado para satisfacer las demandas de
una gran variedad de usos, dando lugar a una vasta industria
donde la civilización debería llamarse la
civilización del plástico, debido al papel
determinante que ha desempeñado este material en su
desarrollo, en el mejoramiento de las condiciones de la vida del
hombre y el acelerado crecimiento de la ciencia y la
tecnología.

En general, las personas tienen muy poco conocimiento
sobre lo que es un plástico, cómo se obtiene,
cuáles son los tipos de plástico y sus
aplicaciones, y cuales son los procesos de transformación
del mismo. Estas informaciones son importantes para quienes
trabajan en la comercialización de plásticos, e
industrias de producción o trasformación del
plástico, o apenas curiosos por el asunto. De tal forma
surge como necesidad en este proyecto mostrar a una parte
importante de la población las graves consecuencias del
mal uso del plástico que va desde la manera de
obtención, hasta los procesos que se utilizan para
reciclarlos.

Cabe destacar que el plástico es una sustancia
muy importante para el desarrollo de la industria ya que su
material sintético o natural que contiene como
ingredientes esenciales sustancias orgánicas de elevada
masa molecular llamada polímero.

Así mismo surge como problema acociado la
contaminación ambiental, muchas veces producto del desecho
de los plásticos de alta y baja densidad. Actualmente
estos plásticos son muy utilizados a nivel comercial como
envases o envolturas, de sustancias o artículos
alimenticios los cuales son desechados al medio ambiente luego de
su utilización. Como es evidente el desecho de estos
plásticos al ambiente trae graves consecuencias a las
comunidades como lo son las enfermedades entre las cuales se
encuentra el dengue; producida por el acumulamiento de basura y
estancamiento de aguas negras sirviendo éstos como
criaderos del zancudo patas blancas. Entre otras de las
consecuencias importantes se pueden mencionar son las
obstrucciones de las tuberías de aguas negras. Aunado a
ello el desecho de estos materiales plásticos al ambiente
provoca la disminución del embellecimiento de algunas
áreas, establecimientos, municipios, ciudades y
estados.

Muchas de las ventajas de los productos plásticos
se convierten en una desventaja en el momento que desechamos ya
sea el envase porque es descartable o bien cuando tiramos objetos
de plástico porque se han roto.

Si bien los plásticos podrían ser
reutilizados o reciclados en su gran mayoría, lo cierto es
que hoy estos desechos son un problema de difícil
solución, fundamentalmente en las grandes ciudades. Es
realmente una tarea costosa y compleja para los municipios
encargados de la recolección y disposición final de
los residuos ya que a la cantidad de envases se le debe sumar el
volumen que representan.

Por sus características los plásticos
generan problemas en la recolección, traslado y
disposición final. Algunos datos nos alertan sobre esto.
Por ejemplo, un camión con una capacidad para transportar
12 toneladas de desechos comunes, transportará apenas 6
ó 15 toneladas de plásticos compactado, y apenas 2
de plástico sin compactar.

Dentro del total de plásticos descartables que
hoy van a la basura se destaca en los últimos años
el aumento sostenido de los envases de PET, proveniente
fundamentalmente de botellas descartables de aguas de mesa,
aceites y bebidas alcohólicas y no alcohólicas. Las
empresas vienen sustituyendo los envases de vidrio por los de
plástico retornables en un comienzo, y no retornables
posteriormente. Esta decisión implica un permanente cambio
en la composición de la basura. En Uruguay este proceso se
ha acelerado desde mediados de 1996, agravándose durante
1997 cuando además, muchos envases retornables de vidrio
se transformaron en vidrio descartable.

De esta manera, resulta claro que el abandono de estos
materiales al medio ambiente representa un grave problema
ambiental.

Por consiguiente existe la inquietud de elaborar un
equipo con la capacidad de recuperar dichos plásticos que
han sido desechados por la sociedad, los cuales son considerados
no reusables.

De este modo surge como propósito diseñar
un equipo que utilice energía térmica por
inducción fundiendo el polietileno de baja densidad que se
encuentren depositados en el mismo, una vez fundidos, aglomerados
y en estado líquido pasan a ser vertidos a un molde para
elaborar otros productos que serán utilizados en otras
aplicaciones.

Un material candidato a sustituir al petróleo es
el cáñamo, utilizable para todos los usos
petroquímicos, pero que además es 100%
biodegradable y altamente reciclable.

Autor:

Alfredo Enrique Gil
Rondon