Se
denomina plástico a materiales constituidos por una variedad
de compuestos orgánicos, sintéticos o semisintéticos, que tienen la propiedad
de ser maleables y
por tanto pueden ser moldeados en objetos sólidos de diversas
formas. Esta propiedad confiere a los plásticos una gran variedad de
aplicaciones.Su nombre deriva de plasticidad, una propiedad de los
materiales, que se refiere a la capacidad de deformarse sin llegar a romperse.
Los
plásticos son típicamente polímeros de alto peso molecular de moléculas
orgánicas. Usualmente se sintetizan a partir de derivados químicos del
petróleo (petroquímicos).
Sin embargo, también existen, en menor medida, plásticos derivados de fuentes
renovables, tales como el ácido poliláctico. También hay
plásticos derivados del almidón y de origen bacteriano como los polihidroxialcanoatos.
Los
plásticos derivados de petroquímicos son de fácil fabricación y sus costos son
muy bajos. Por ello, sus aplicaciones son múltiples y en diversas escalas
(Figura 1). Más de un tercio de los plásticos tanto en Estados Unidos de Norte
América como en Europa se utilizan en productos desechables, tales como
envases, utensilios para alimentación y bolsas de basura. Además, los
plásticos se utilizan en edificación y construcciones, movilidad y transporte,
dispositivos eléctricos y electrónicos, agricultura, atención sanitaria y en
otros rubros.
Los tipos más importantes de plásticos utilizados en el comercio europeo son: el polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policloruro de vinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y poliuretano
Historia
El uso de los polímeros se remonta al siglo XVI a. C., cuando culturas
antiguas mesoamericanas procesaron
por primera vez el caucho natural en objetos sólidos como bolas, figurillas
humanas, bandas para atar cabezas de hacha a los agarradores de madera y otros
objetos.Los antiguos mesoamericanos obtenían la materia prima para fabricar
objetos de caucho de látex producido por el árbol Castilla elastica. Ésta especie es
nativa de las tierras bajas tropicales de México y América Central.
El látex es un líquido blanco pegajoso
que cuando se seca es un sólido frágil que retiene su forma. Cronistas
españoles relataron que los indígenas mesoamericanos procesaban el látex
de C. elastica mezclando con jugos de otra especie, Ipomoea alba, logrando la
coagulación de la resina. Así, estos descubrimientos preceden por 3500 años al
proceso de vulcanización.
En 1839, Goodyear (y Hancock en Inglaterra)
desarrolló la vulcanización del
caucho, es decir el endurecimiento del caucho y su mayor resistencia al frio.
Así se inició el éxito comercial de los polímeros termoestables.
El inicio de la industria del plástico se inicia
con el desarrollo de los primeros plásticos termoestables por Baekeland en
1909. Baekeland produce el primer polímero sintético y además desarrolla el
proceso de moldeado del plástico que le permitió producir diversos artículos de
comercio. Estos primeros plásticos se denominaron baquelita en honor a su descubridor.
La baequelita se forma por una reacción de condensación de fenol con
formaldehido.
Entre los años 1926 y 1928 surgieron los
termoplásticos alquídicos y resinas aminas, respectivamente. Los alquídicos son
poliésteres modificados por la adición de ácidos grasos y otros componentes,
son derivados de polioles y ácidos dicarboxílicos o ácidos carboxílicos
anhidros. Entre las resinas aminas está la urea-formaldehido,
también conocida como urea-metanal, es una resina termoplástica sintética no
transparente y con aplicaciones en adhesivos.La tabla 1 resume otros
acontecimientos importantes en el desarrollo histórico de los termoplásticos.
Tabla 1. Hitos históricos en el
desarrollo de termoestables (Basado en Goodman et al. 2014, con
modificaciones )
|
1600 (Antes de nuestra Era) Culturas
mesoamericanas procesan el caucho natural en diversos objetos sólidos por
primera vez
1839 Goodyear desarrolla la vulcanización del
caucho.
1909 Baekeland obtiene la primera resinas
fenólica sintética, baquelita.
1926 Se introducen los alquídicos y resinas
aminas. La anilina-formaldehído es introducida en EE. UU.
1928 Se introduce la urea-formaldehído
comercialmente.
1931 Hyde comenza a investigar sobre polímeros de
organosilicio.
1933 Ellis patenta resinas de poliéster
insaturado.
1935 Henkel fabrica resinas de
melamina-formaldehído.
1937 Se introduce por primera vez un sistema de
moldeo de plásticos por compresión. Se producen los poliuretanos por primera
vez.
1938 Se introduce la melamina comercialmente.
1939 Primera patente (en Alemania) de resina
epoxi.
1941 Se introduce un poliéster tipo uretano en
Alemania.
1942 Dow Corning fabrica silicona
industrialmente.
1943 Castan patenta una resina epoxi.
1946 Se introducen elastómeros de poliuretano.
1947 Se introduce comercialmente resina epoxi.
1954 Se introduce el poliuretano en EE. UU.
1957 Se introduce poliéter tipo uretano es en EE.
UU.
1964 Se introducen poliimidas como un producto
fabricado.
|
Propiedades y características
Los plásticos son sustancias químicas sintéticas,
denominadas polímeros, de
estructura macromolecular que
puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es
el carbono. Estos polímeros son grandes
agrupaciones de monómeros unidos
mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan
el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros
materiales, por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la
degradación ambiental y biológica.
De hecho, "plástico" se refiere a un
estado del material, pero no al material en sí: los polímeros sintéticos
habitualmente llamados plásticos, son en realidad materiales sintéticos que
pueden alcanzar el estado plástico, esto es cuando el material se encuentra
viscoso o fluido y no tiene propiedades de resistencia a esfuerzos mecánicos. Este estado se alcanza
cuando el material en estado sólido se transforma al estado plástico,
generalmente por calentamiento, en el que es ideal para los diferentes procesos
productivos ya que es cuando el material puede ser manipulado de distintas
formas. De modo que la palabra "plástico" es una forma de referirse a
materiales sintéticos capaces de entrar en un estado plástico, pero
"plástico" no es necesariamente el grupo de materiales a los que
cotidianamente hace referencia esta palabra.
Las propiedades y características de la mayoría de
los plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos
especiales) son estas:
·
fáciles
de trabajar y moldear,
·
tienen un
bajo coste de producción,
·
poseen
baja densidad,
·
suelen
ser impermeables,
·
buenos aislantes eléctricos,
·
aceptables aislantes acústicos,
·
buenos aislantes térmicos,
aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas,
·
resistentes
a la corrosión y a
muchos factores químicos;
·
algunos
no son biodegradables ni
fáciles de reciclar y, si se
queman, son muy contaminantes.
Proceso productivo
La primera parte de la producción de plásticos
consiste en la elaboración de polímeros en la industria química.
Hoy en día la recuperación de plásticos post-consumidor es esencial también. Parte
de los plásticos utilizados por la industria se usan directamente en forma de
grano o resina. Más frecuentemente, existen varias formas de procesado de
plásticos. Una de ellas es la extrusión de perfiles o hilos, la cual
permite generar un producto extenso y continuo. Otra forma de procesado es el
moldeo (por inyección, compresión, rotación, inflación, etc.). También existe
el termoconformado,
un proceso que usa un material termoplástico previamente producido a través del
procesado de extrusión. Este tipo de procesado tiene diferentes variantes:
termoconformado al vacío, a presión y el termoconformado mecánico.
Clasificación de los plásticos
Según el monómero base
En esta clasificación se considera el origen
del monómero del cual parte la producción
del polímero.
·
Naturales: Son los polímeros cuyos
monómeros son derivados de productos de origen natural con ciertas
características como, por ejemplo, la celulosa, la caseína y el caucho. Dentro de dos de
estos ejemplos existen otros plásticos de los cuales provienen:
·
Los
derivados del caucho son: la goma y la ebonita.
·
Sintéticos:
Son aquellos que tienen origen en productos elaborados por el hombre,
principalmente derivados del petróleo como lo son las bolsas
de polietileno
Según su comportamiento frente al
calor
Termoplásticos
Un termoplástico es un plástico que, siendo
plástico o deformable a temperatura ambiente, se convierte en líquido cuando se
calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría suficiente. La
mayor parte de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los
cuales poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas de 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 ser calentados y moldeados, pueden ser recalentados y formar otros
objetos, ya que en el caso de los termoestables o termoduros, su forma después
de enfriarse no cambia.
Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se
funden y se moldean varias veces.
Los principales termoplásticos 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.
·
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 contienen ácido 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:
2n H2C=CH2 → [-CH2-CH2-CH2-CH2-]n
Polímeros de condensación
Son aquellos donde los monómeros deben 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
Según su estructura molecular
Amorfos
Son amorfos los
plásticos en los que las moléculas están dispuestas desordenadamente y no
presentan ningún tipo de orden. Al no existir orden entre cadenas se crean
huecos por los que pasa la luz, razón por la que los polímeros amorfos son
transparentes.
Semicristalino
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.
Comodities
Son aquellos que tienen una fabricación,
disponibilidad y demanda mundial, 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 son
de precio relativamente alto.
Elastómeros o cauchos
Los elastómeros se caracterizan por su
gran elasticidad y capacidad de estiramiento y rebote,
recuperando su forma original una vez que se retira la fuerza que los
deformaba. Comprenden los cauchos naturales
obtenidos a partir del látex natural y los 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, se usa 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. El objetivo principal de este código es la
identificación del tipo de polímero del que esta hecho el plástico para su
correcto reciclaje.
El número presente en el código, está designado
arbitrariamente para la identificación del polímero del que esta hecho el
plástico y no tiene nada que ver con la dificultad de reciclaje ni dureza del
plástico en cuestión.
Tabla 1. Codificación
internacional para los distintos plásticos.
|
|||||||
Tipo de plástico:
|
Otros
|
||||||
Acrónimo
|
PET
|
PEAD/ HDPE
|
PVC
|
PEBD/ LDPE
|
PP
|
PS
|
Otros
|
Código
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Usos más comunes
·
Aplicaciones
en el sector industrial: piezas de motores, aparatos eléctricos y electrónicos,
carrocerías, aislantes eléctricos, etc.
·
En
construcción: tuberías, impermeabilizantes, espumas aislantes de poliestireno,
etc.
·
Industrias
de consumo y otras: envoltorios, juguetes, envoltorios de juguetes, maletas,
artículos deportivos, fibras textiles, muebles, bolsas de basura, etc.
Reciclado
Cestas
para clasificación de desperdicios que pueden ser reciclados.
Camión
transportador de botellas y envases de plástico (Av. Patriotismo y Eje 4 Sur
Benjamín Franklin, en la Ciudad de México.
Los desechos plásticos no son susceptibles de
asimilarse de nuevo en la naturaleza. Debido a esto, se ha establecido el reciclado de los productos de
plástico, lo que consiste básicamente en recolectarlos, limpiarlos,
seleccionarlos por tipo de material y fundirlos de nuevo para su uso como
materia prima adicional, alternativa o sustituta, para el moldeado de otros
productos.
De esta forma la humanidad ha encontrado una forma
adecuada para luchar contra la contaminación de productos que por su composición,
materiales o componentes, no son fáciles de desechar de forma convencional. Su
efectividad y aceptación social se pueden considerar discutibles.
Se pueden salvar grandes cantidades de recursos
naturales no renovables cuando en los procesos de producción se utilizan
materiales "reciclados". En correcto uso, estos materiales reciclados
pueden evitar la sobreexplotación de recursos aún considerados renovables, como
los bosques, evitando impactos graves para los ecosistemas como la deforestación,
erosión y desertificación. La utilización de productos reciclados disminuye el
consumo de energía. Cuando se consumen menos combustibles fósiles, se genera
menos dióxido de carbono y se previene el efecto invernadero. Además, la
producción de otros gases nocivos provenientes de dichas combustiones también
se reducen, tales como los óxidos de azufre y nitrógeno productores de la
lluvia ácida o la contaminación de ozono troposférico.
Desde el punto de vista financiero un buen proceso
de reciclaje es capaz de generar ingresos. Por lo anteriormente 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.
Algunos plásticos no son recuperables, como el
poliestireno cristal o la baquelita.
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 varios servicios. 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
Están en fase de investigación para producir
películas y recubrimientos comestibles, destinados a la conservación de
alimentos.
Diversos polisacáridos e hidrocoloides de
naturaleza proteica están
siendo estudiados, tales como almidón de yuca plastificado con glicerol,
polietilenglicol, almidón de maíz estándar y pre-gelatinizado,
carboximetilcelulosa, pectina, pectina mezclada con alginato de sodio, goma
tragacanto, goma guar, etilcelulosa, gelatina adicionada con glicerol,
gelatina-caseína entrecruzadas con transglutaminasa, sorbitol y sucrosa, caseína (proteína presente en la
leche), suero de leche, soja y gluten de trigo.
El gluten es tóxico para las personas que
padecen trastornos relacionados con el
gluten (tales como la enfermedad celíaca y la sensibilidad
al gluten no celíaca), que afectan hasta un 15% de la población
general y cuyo número está aumentando de manera constante.El impacto sobre la
salud del empleo de gluten en estos productosde es un motivo de preocupación
que necesita ser valorado y reglamentado.(Véase también Trastornos neurológicos relacionados con el gluten)
Polímeros producidos por síntesis
química clásica
Utilizan monómeros biológicos de fuentes
renovables.
Polímeros producidos por
microorganismos, bacterias productoras nativas o modificadas genéticamente
En esta categoría se hallan los plásticos
biodegradables producidos por bacterias, que incluyen los polihidroxialcanoatos (PHA)
y el ácido poliláctico (PLA).
Los PHA, 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 polimerizados por el hombre.
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 PLA.
El PLA es uno de los plásticos biodegradables
actualmente más estudiados y 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.
Polihidroxialcanoatos
Los PHAs son producidos generalmente por bacterias
Gram negativas, aunque existen bacterias Gram positivas también productoras en
menor escala. El primer PHA descubierto fue el PHB, que fue descrito en el
instituto Pasteur en 1925 por el microbiólogo Lemoigne quien observó la
producción de PHB por Bacillus megaterium. Posteriormente, en 1958 Macrae e
Wildinson observaron que Bacillus megaterium acumulaba el polímero cuando la
relación glucosa/nitrógeno en el medio de cultivo no se encontraba en
equilibrio y observaron su degradación cuando existía falta o deficiencia de
fuentes de carbono o energía. A partir de este hecho, se encontraron inclusiones
de PHA en una extensa variedad de especies bacterianas. En la actualidad se
conocen aproximadamente 150 diferentes polihidroxialcanoatos.
La primera patente de PHB fue solicitada en los
Estados Unidos por J. N. Baptist en 1962. En 1983 ocurrieron dos acontecimientos
importantes primero fue el descubrimiento por De Smet, de una cepa de
Pseudomonas oleovorans (ATCC 29347) productora de PHB, y consecutivamente se
dio la primera producción del primer biopoliéster de uso comercial. Un
copolímero formado por monómeros de cuatro y cinco carbonos, denominados PHB y
PHV, respectivamente,;este producto se denominó comercialmente “Biopol” y se
produce utilizando Ralstonia eutropha, a partir de glucosa y ácido propiónico.
Este bioplástico en la actualidad ya es sintetizado a partir de una sola fuente
de carbono en bacterias recombinantes; exhibe un alto potencial de
biodegradabilidad y propiedades termomecánicas mejores que el PHB puro.
En general los PHAs son insolubles en agua,
biodegradables, no tóxicos, por lo cual uno de los principales beneficios que
se obtienen de la aplicación de PHAs, es el ambiental. La utilización de estos
productos reduce la dependencia del petróleo por parte de la industria
plástica, provoca una disminución de los residuos sólidos y se observaría una
reducción de la emisión de gases que provocan el efecto invernadero.
Los puntos de interés en cuanto a aplicaciones de
bioplásticos, de acuerdo con la IBAW (Asociación Internacional y Grupo de
Trabajo de Polímeros Biodegradables), se centran en los sectores de empaque,
medicina, agricultura y productos desechables. Sin embargo, con el avance de
esta industria se ha ampliado la utilización de biomateriales, los cuales se
aplican en teléfonos celulares, computadores o dispositivos de audio y video.
De acuerdo a esta información se ha establecido que el 10 % de los
plásticos que actualmente se emplean en la industria electrónica pueden ser
reemplazados por biopolímeros.
Problemas relacionados con el plástico
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.
Problemas medioambientales
La sopa de plástico,
situada en el giro oceánico del
Pacífico norte, es el mayor vertedero de materiales plásticos del mundo. Se
estima que tiene un tamaño de 1 400 000 km².
Actualmente estos plásticos son muy utilizados como
envases o envolturas de sustancias o artículos alimenticios que al desecharse
sin control, tras su utilización, han originado gigantescos basureros marinos,
como la llamada «sopa de plástico»,
el mayor vertedero del mundo.
De este modo, surge el problema asociado a la
contaminación ambiental, muchas veces producto del desecho de los plásticos de
alta y baja densidad. Las características moleculares (tipos de polímeros) del plástico contribuyen a que
presenten una gran resistencia a la degradación ambiental y con mayor razón a
la biodegradación.
La radiación UV del sol es la única forma de degradación natural que hace
sentir sus efectos en el plástico a mediano plazo, destruyendo los enlaces
poliméricos y tornándolo frágil y quebradizo.
Como es evidente el desecho acumulativo 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 estos 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.
Los plásticos arrojados al mar que presentan
flotabilidad son un gran problema en las zonas de calmas ecuatoriales, ya que
se van reuniendo en esos sectores acumulándose en grandes cantidades.
En Chile, durante una grave sequía producida en
1967 en la IV región de La Serena, una gran cantidad ganado caprino de
las estancias rurales aledañas a la Ruta Panamericana se alimentó en los restos
plásticos (bolsas de polietileno) que se desechaban a las orillas por los
usuarios, provocando la muerte en masa al cabo de unas pocas horas después de
la ingesta.
Restos de
un albatros muerto a causa de la ingesta
de restos plásticos.
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 cinco o seis toneladas de
plásticos compactados, y apenas dos 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 reutilizables.
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.
El uso del plástico en todos los sectores
A lo largo de las últimas décadas, el uso del plástico en todos los sectores ha ido cogiendo una mayor importancia.
A medida que se ha utilizado, se ha podido observar la inmensa cantidad de ventajas que puede tener el plástico. Es un material más barato y eso permite reducir los costes de fabricación, tienen una vida útil muy larga, no se oxidan como por ejemplo el hierro. Son reciclables…
Una serie de ventajas que explicaremos más abajo y que hacen que en la actualidad se utilice en todos los sectores de trabajo que puedas imaginarte.
Para que te hagas una idea de ello, hemos hecho este resumen con los campos más grandes de la economía.
- Envases
- Construcción
- Transporte
- Medicina
- Electrónica
- Agricultura
¿Cuáles son los sectores que más utilizan el plástico?
A continuación te explicamos cuáles son los sectores que más utilizan el plástico:
Envases
Con este término nos referimos a los embalajes y envases de polietileno (PE) que se utilizan para el transporte de productos envasados, líquidos (zumos, botellas de agua…), etc. El uso de este tipo de plástico se debe a que el polietileno tiene un peso ligero, no transmite olor, gusto, sabor… al producto que contiene, su vida útil es muy larga…
Gracias a este tipo de embalajes, solo el 1% de los alimentos no llega en las condiciones adecuadas para su consumo.
Construcción
En la construcción, el plástico que más se utiliza es el PVC. Vivas en un piso o en una casa, trabajes en un hospital, en una ferretería… estés en un centro comercial, casi seguro se habrá utilizado PVC en ciertas partes del edificio. La razón es muy sencilla, es un material resistente, con un alto poder aislante y que permiten abaratar los costes de producción.
Desviándonos un poco del PVC, entre otros muchos ejemplos que te podíamos dar, el cambio de la antigua tubería de hierro de Manhattan por una nueva de PEHD (Polietileno de alta densidad) o que algunas plantas nucleares de EEUU estén cambiando sus líneas de agua antiguas por tuberías de PEHD, muestran que el plástico es uno de los materiales más útiles y seguros de la actualidad.
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Transporte
Todos los medios de transporte que conocemos, entre sus materiales de construcción está incluido el plástico. Ya sean aviones, trenes, coches… todos llevan plástico en muchos de su componentes. Debido a la gran cantidad de medios de transporte que existen en la actualidad y la necesidad de reducir la contaminación atmosférica, los plásticos como el Polipropileno (PP) o el ABS son los materiales idóneos para construirlos. Un ejemplo es que en España, cada coche tiene aproximadamente 1700 piezas de las 5000 que llevan fabricadas en plásticos como el PP.
Medicina
En este sector, el plástico ha contribuido a la mejora de la calidad de vida de todos.
Muchos productos sanitarios como jeringuillas, cápsulas, prótesis, bolsas de suero, guantes y muchos más están hechos de plástico. Incluso los marcapasos que hacen que muchos sigan viviendo son fabricados con plástico o el aislamiento de los hospitales que se hace con PVC.
Hay un cálculo aproximado de que en España se consumen unas 38.000 toneladas de plástico solo con el sector hospitalario.
Electrónica
El plástico en este sector contribuye en gran manera a proteger de los agentes externos, gracias a su capacidad aislante. Esto hace que las comunicaciones mejoren de manera sensible.
La era de la tecnología siempre ha ido acompañada de los plásticos. Cables, ordenadores, telefonía fija, móviles… todo fabricado con plásticos como el PVC.
Agricultura
La agricultura en la actualidad produce muchas mas cantidades de productos que antes y gran parte de ello se debe a la aparición del plástico. Ha servido para cubrir los cultivos agrícolas y pretejerlos de contaminantes externos.
Los usos más habituales del plástico dentro de la agricultura son los siguientes: invernaderos, tuberías para la conducción de agua… túneles de cultivo, etc.
Que su uso sea tan grande dentro de este sector, se debe a los muchos beneficios que tiene el plástico como el PVC. Dispersa la luz pero no afecta a la radiación solar, son resistentes a golpes y rasgados…
Todos los plásticos ya sean PE, PP, PVC… los utilizas día a día sin darte cuenta… están en todas partes. Nosotros en Aristegui Maquinaria tenemos las maquinas adecuadas para soldar todo tipo de plásticos.
Ya quieras soldar a tope tubos de polietileno para conducciones de agua o quieras impermeabilizar un embalse nosotros tenemos las herramientas adecuadas.
