LOS PLÁSTICOS

1. LOS PLÁSTICOS Exposición realizada por Alejandro Corvera, Alejandro López, Álvaro Victoria, David Perianes y Rodrigo Sánchez

2. 0. INTRODUCION • Los plásticos son materiales artificiales, las materias primas de las que proceden son el petróleo, el carbón, el gas natural y otros productos químicos. • Los plásticos están compuestos por cadenas de polímeros o macromoléculas formadas por la unión de monómeros. • Los plásticos son de los productos más utilizados hoy en día, pues su obtención es muy económica, se puede fabricar mucha cantidad de piezas de plástico con procesos económicos y sustituyen a otros materiales con las mismas prestaciones que son más caros.

3. 1. PROPIEDADES GENERALES DE LOS PLÁSTICOS • Hay una serie de propiedades generales de los plásticos que hacen posible su gran uso en la sociedad actual.

4. SON 7 PROPIEDADES A continuación se explicarán cada una de ellas

5. 1.1. SE TRATA DE UN MATERIAL QUE PESA POCO • Su ligereza hace que se pueda trabajar más fácilmente con ellos. Un ejemplo para demostrar esta propiedad es la gran flotabilidad de este flotador (bajo peso)

6. 1.2. SON MATERIALES IMPERMEABLES • Esto quiere decir que evitan el paso de la humedad, el agua u otro líquido, Para ilustrar esta propiedad , por ejemplo se puede citar un impermeable* *prenda de vestir que evita que nos mojemos en los días de lluvia

7. 1.3. SON AISLANTES ELÉCTRICOS Y TÉRMICOS • Esta propiedad hace posible que no se conduzca ni la electricidad ni el calor en su interior. Esta propiedad se utiliza para la fabricación de revestimientos de cables que conducen electricidad y calor.

8. 1.4. CON EL CALOR SE ESTROPEAN Y CUANDO SE QUEMAN DESPRENDEN GASES TÓXICOS • Es una de las pocas desventajas que tienen los plásticos, el calor los estropea y cuando se queman desprendes gases tóxicos como el CO₂.

9. 1.5. RESISTEN MUY BIEN EL CONTACTO CON SUSTANCIAS QUÍMICAS • Esto quiere decir que, ante la presencia de alguna sustancia química, los plásticos son capaces de no deformarse o alterarse. Un buen uso de esta propiedad es en el envasado de medicinas y otros productos químicos

10. 1.6. SU PROCESO DE OBTENCIÓN ES RÁPIDO Y BARATO • Esto es una gran ventaja porque hace posible que la velocidad de producción de plástico se incremente a un precio más bajo que otros materiales.

11. 1.7. LOS PLÁSTICOS PROCEDENTES DEL PETRÓLEO NO SON BIODEGRADABLES • Esto puede considerarse un inconveniente, ya que su no degradación se atribuye a la contaminación ambiental (principalmente contaminación visual). Este es un ejemplo de contaminación visual a raíz de la no degradación de los plásticos

12. 2. COMPOSICIÓN DE LOS PLÁSTICOS: ELEMENTOS QUÍMICOS QUE LOS FORMAN Materiales poliméricos orgánicos (los compuestos por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolitas o polvo o en disolución. Con estos materiales se fabrican los plásticos terminados.

13. 3. OBTENCION • El plástico es una sustancia sintética de estructura macromolecular, ya que está constituido por gran cantidad de moléculas de hidrocarburos, alcoholes y demás compuestos orgánicos, es decir el plástico es una sustancia orgánica dada su cantidad de carbono entre sus numerosas moléculas.

14. 4. CLASIFICACIÓN DE PLÁSTICOS Por su naturaleza: • Naturales: Los plásticos naturales se obtienen directamente de materia primas (látex, la caseína de la leche y la celulosa) • Sintéticos: Los plásticos sintéticos se elaboran partir de compuestos derivados del petróleo, el gas natural o el carbón. La mayoría de los plásticos pertenecen a este grupo.

15. Por su estructura interna: • Termoplásticos: Son aquellos que por su estructura interna, formada por cadenas lineales, se desarman fácilmente con el calor y se reconstruyen al enfriarse, pueden fundirse y volver a fabricarse muchas veces. Tienen buena capacidad para el reciclado. • Termoestables: Son aquellos que por su estructura interna, formada por cadenas entrecruzadas, se degradan con el calor antes de que el plástico se funda, solo pueden fundirse y fabricarse una vez. • Elastómeros: Son un tipo de termoestables, con lo cual solo pueden fundirse una vez, pero debido a su estructura interna con cadenas ramificadas, presentan un elevado grado de elasticidad.

16. 4.1. TERMOPLÁSTICOS Se ablandan con el calor, pudiéndose moldear con nuevas formas que se conservan al enfriarse. Es debido a que las macromoléculas están unidas por débiles fuerzas que se rompen con el calor.

17. 4.1.1. Enumeración: • Polietileno (PE) • Polipropileno (PP) • Poliestireno(PS) • Cloruro de polivinilo (PVC) • Metacrilato • Polietilentereftelato (PET) • Polietileno de alta densidad(HDPE) • Cloruro de polivinilo (PVC) • Polietileno de baja densidad(LDPE) • Polipropileno (PP) • Poliestireno (PS) • Otros: Metacrilato, Teflón, Celofán, • Nailon o poliamida (PA)

19. 4.2. Termoestables Con el calor se descomponen antes de llegar a fundir, por lo que no se les puede moldear. Son frágiles y rígidos. Es debido a que los polímeros están muy entrelazados. Son : 1. Poliuretano 2. Resinas fenólicas 3. Melamina

20. 4.3. Elastómeros Plásticos que se caracterizan por su gran elasticidad, adherencia y baja dureza. Estructuralmente son intermedios entre los termoplásticos y los termoestables. Enumeración: • Caucho natural - Caucho sintético - Neopreno

21. Según su estructura interna:

23. 5. TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN DE PLÁSTICOS 5. 1. EXTRUSIÓN En el moldeo por extrusión se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polímero es transportado desde la tolva, a través de la cámara de calentamiento, hasta la boca de descarga, en una corriente continua. A partir de gránulos sólidos, el polímero emerge de la matriz de extrusión en un estado blando. Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada. Se usa normalmente con termoplásticos.

25. 5. 2. MOLDEO Por compresión: Se emplean polímeros termoestables.En el moldeado por compresión, el material se coloca en el molde abierto. Un taco calentado aplica suficiente calor y presión para ablandar el polímero termoestable y llenar la cavidad del molde. Las cadenas del polímero se entrecruzan rápidamente y el plástico se endurece tomando su forma permanente, pudiendo ser retirado del molde.

27. Por soplado: Se introduce en el molde una preforma en forma de tubo reblandecido a través de un dosificador y, a continuación, se inyecta aire comprimido y esta se adapta a la forma interior del molde. Una vez enfriado se abre el molde y se extrae el objeto final.

29. Moldeo a alta presión o moldeo por inyección: Es el método más utilizado en la producción de termoplásticos. Se utiliza una máquina parecida a la extrusora, que proporciona alta presión y temperatura elevada al material. Una vez fundido se introduce el plástico a alta presión en el interior del molde. Gracias a la presión, el plástico rellena el molde sin dejar huecos. El proceso es muy rápido, y permite fabricar piezas complejas, por lo que se emplea para elaborar todo tipo de objetos. Un caso particular de aplicación del moldeo por inyección es la fabricación de películas de plástico.

30. El moldeo rotacional, centrífugo o rotomoldeo: Es una técnica de transformación de plástico con un proceso de 4 etapas que comprende: • Carga (A) • Calentamiento (B) • Enfriamiento (C) • Descarga del molde (D)* *Consiste en aportar calor a un molde con material plástico en su interior mientras se le mantiene girando dentro de un horno. El material plástico, en contacto con las paredes del molde, va aumentando su temperatura hasta que se funde y se pega a las paredes del mismo, momento en el cual se procede a su enfriado y posterior des-moldeo de la pieza.

31. 5.3. Calandrado El calandrado es un proceso de conformado que consiste en hacer pasar un material sólido a presión entre rodillos de metal generalmente calientes que giran en sentidos opuestos. La finalidad puede ser obtener láminas de espesor controlado o bien modificar el aspecto superficial de la lámina.

33. 5.4. Conformado al vacio Se coloca la plancha termoplástica bien sujeta mediante una brida a la caja del molde. Sobre el conjunto se dirige el calor radiante de unos elementos de calefacción (rayos infrarrojos, resistencias o aire caliente) hasta que la plancha se hace blanda y deformable. Se hace el vacío en la cavidad cerrada del molde y la plancha es comprimida por la presión atmosférica contra los contornos del molde en el espacio en el cual se ha hecho el vacío. Se deja enfriar hasta que se solidifica con la forma del molde y se retira de éste. El conformado por vacío es una técnica muy económica . Puede darse la combinación de termoconformado aplicando vacío y presión a la vez.

35. 6. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

36. 6.1. CAUSAS Y CONSECUENCIAS DE LOS PLÁSTICOS EN EL MEDIO AMBIENTE • En los últimos años, el consumo de plásticos ha experimentado un gran crecimiento debido a las innumerables aplicaciones que tienen estos materiales hoy en día. Pero a pesar de esto, la contribución que hacen a los residuos domésticos, es pequeña puesto que constituyen solo un 7% del total. • Parte de los gases contaminantes provienen de las industrias que trabajan resinas y plásticos como también de la combustión de éstos. • La causa principal del impacto en la Tierra es la eliminación de residuos de las industrias y la acumulación de dichos plásticos (envases, bolsas, botellas, neumáticos, etc.) en diversos espacios naturales. • La acumulación de plásticos en los suelos no permite el crecimiento de nueva vegetación y mata la existente. Además producen compuestos químicos tóxicos que perjudican el agua de ríos y lagos.

37. 6.2. POLÍMEROS • Los primeros polímeros tardaban muchos años en descomponerse y por ello, se crearon nuevos tipos de polímeros: los polímeros Degradables, Los polímeros Biodegradables y los polímeros Oxo-Biodegradables. • Polímeros Degradables: Son aquellos que en su proceso de producción se les agrega un aditivo que acelera su degradación • Polímeros Biodegradables: Están sintetizados a partir de monómeros de glucosa, y que como cualquier alimento que arrojamos a la basura, se descompone. • Polímeros Oxo-Biodegradables: Contienen un aditivo que permite acelerar la descomposición hasta convertirse en agua, CO2 y humus.

38. 6.3. PRESERVAR EL MEDIO AMBIENTE Una de las formas para preservar el medio ambiente es mediante el reciclado de los plásticos que, a su vez, se divide en varias etapas: • Recolección: Todo sistema de recolección diferenciada que se implante descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en cinco grupos básicos con bolsas diferenciadas: residuos orgánicos, envases, papel y cartón, vidrio y residuos especiales (aceite usado, pilas, muebles, etc). Estas bolsas se colacarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento; los residuos especiales tendrán una recogida especial o se depositarán en puntos limpios, que son lugares especializados para este tipo de recogida. • Centro de reciclado: Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la intemperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses. • Clasificación: Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.

39. 6.4. TIPOS DE RECICLADOS El reciclado puede ser de diversas formas, y son: • Reciclado mecánico: El reciclado mecánico es un proceso físico mediante el cual el plástico post-consumo o el industrial (scrap) es recuperado, permitiendo su posterior utilización. • Reciclado químico: Se trata de diferentes procesos mediante los cuales las moléculas de los polímeros son craqueadas (rotas) dando origen nuevamente a materia prima básica que puede ser utilizada para fabricar nuevos plásticos. • Reciclado con generación de fracciones hidrocarbonadas: Es el reciclado utilizado por las tecnologías empleadas en la industria del refino para transformar fracciones petrolíferas de alto peso molecular en otras más ligeras son una alternativa válida para el reciclado de los materiales plásticos, sobre todo si éstos coalimentan a las unidades de refinería junto con sus cargas tradicionales.

40. 6.5. CONCLUSIONES Desde un punto de vista general creo que aunque todavía haya residuos plásticos contaminantes, la tecnología junto con la ciencia (sobre todo en el entorno químico), está logrando realizar nuevos proyectos y nuevos aparatos que favorezcan estas tres premisas basadas en las famosas tres “R”, REDUCIR el uso de envases; si no es posible, REUTILIZAR lo que tenemos; y en último término RECICLAR la mayor cantidad de los mismos. Todas estas medidas ayudan a reconstruir el medio ambiente y frenar la extensión de residuos plásticos. Pero, por mucho que se avance para lograr el objetivo de limpieza total, desde nuestro punto de vista, los productos de deshecho producidos por el consumo y la forma de vida de la sociedad actual darán lugar a nuevos tipos de contaminación.