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Diferencia entre revisiones de «Plástico»

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<gallery perrow="3" class="floatright" mode="nolines" caption="[[Código identificador de resina|Códigos identificadores:]]" style="font-size: 1.5em;">
El término '''plástico''' en su significado más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de [[evaporación (física)|evaporación]] y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de [[Elasticidad (mecánica de sólidos)|elasticidad]] y [[Flexibilidad mecánica|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.
Pet20091027.jpg| [[Tereftalato de polietileno|♳ PET]]
250ml HDPE pump plastic bottle.jpg | [[Polietileno de alta densidad|♴ HDPE]]
Fernco PVC Drain Trap J-Bend-white copy.jpg | [[Policloruro de vinilo|♵ PVC]]
Druckverschlussbeutel-aus-ldpe-wertpack-klassic-2-1030-1-23534117.jpg | [[Polietileno de baja densidad|♶ LDPE]]
Tupperware-PP.jpg | [[Polipropileno|♷ PP]]
Expanded_polystyrene_foam_dunnage.jpg | [[Poliestireno|♸ PS]]
</gallery>


El '''plástico''' es cualquier material que mediante compresión, puede cambiar de forma y conservar esta de modo permanente. Los materiales pueden estar constituidos por compuestos '''orgánicos''' o [[sintético]]s que tienen la propiedad de ser [[Maleabilidad|maleables]] y por tanto pueden ser moldeados en objetos sólidos de diversas formas. Esta propiedad confiere a los materiales plásticos una gran variedad de aplicaciones.<ref name=":0">{{Cita web|url=https://www.plasticseurope.org/es/about-plastics/what-are-plastics|título=¿Qué son los plásticos? :: PlasticsEurope|fechaacceso=2018|sitioweb=www.plasticseurope.org|idioma=en}}</ref> Su nombre deriva de la [[Plasticidad (mecánica de sólidos)|plasticidad]], una propiedad, que se refiere a la capacidad de deformarse sin llegar a romperse.
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 (mecánica de sólidos)|plasticidad]].


Los productos plásticos son normalmente [[polímero]]s orgánicos de alto peso molecular. Usualmente son sintetizados, comúnmente a partir de derivados químicos del petróleo ([[Petroquímica|petroquímicos]]). Sin embargo, también existen, un número muy pequeño de productos plásticos hechos a partir de fuentes renovables, tales como el [[ácido poliláctico]] derivado del [[almidón]] de maíz<ref>{{Cita publicación|url=https://doi.org/10.1002/star.19930450806|título=Development of Starch Based Plastics - A Reexamination of Selected Polymer Systems in Historical Perspective|apellidos=Shogren|nombre=Randal L.|apellidos2=Fanta|nombre2=George F.|fecha=|publicación=Starch - Stärke|volumen=45|número=8|páginas=276–280|fechaacceso=|idioma=en|issn=1521-379X|doi=10.1002/star.19930450806|pmid=|apellidos3=Doane|nombre3=William M.}}</ref> o la [[celulosa]] derivada del algodón.<ref>{{Cita publicación|url=https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.05.004|título=Processing technologies for poly(lactic acid)|apellidos=Lim|nombre=L.-T.|apellidos2=Auras|nombre2=R.|fecha=2008|publicación=Progress in Polymer Science|volumen=33|número=8|páginas=820–852|fechaacceso=|doi=10.1016/j.progpolymsci.2008.05.004|pmid=|apellidos3=Rubino|nombre3=M.|issn = 0079-6700}}</ref> También existen productos plásticos producidos por bacterias como los [[polihidroxialcanoato]]s.<ref>{{Cita libro|apellidos=1967-|nombre=Sudesh, Kumar,|título=Practical guide to microbial polyhydroxyalkanoates|url=https://www.worldcat.org/oclc/659590741|fecha=2010|editorial=ISmithers|isbn=9781847351173|oclc=659590741}}</ref>
[[Archivo:Plastic household items.jpg|thumb|250px|Objetos cotidianos de plástico.]]


Los productos plásticos derivados de petroquímicos son de fácil fabricación y sus costos son muy bajos. Por ello, sus aplicaciones son múltiples y en diversas escalas. El 51% de los productos plásticos del mundo son producidos en Asia; China sola es responsable por el 31% de la producción mundial. Latinoamérica, en cambio, produce el 4%.<ref name=":1">{{Cita web |url=https://www.plasticseurope.org/application/files/8016/1125/2189/AF_Plastics_the_facts-WEB-2020-ING_FINAL.pdf |título=Copia archivada |fechaacceso=3 de octubre de 2021 |fechaarchivo=1 de septiembre de 2021 |urlarchivo=https://web.archive.org/web/20210901235830/https://www.plasticseurope.org/application/files/8016/1125/2189/AF_Plastics_the_facts-WEB-2020-ING_FINAL.pdf |deadurl=yes }}</ref> Además los productos plásticos se utilizan en edificación y construcciones, movilidad y transporte, dispositivos eléctricos y electrónicos, agricultura, atención sanitaria y otros campos.<ref name=":0" /> Los tipos más importantes de productos plásticos utilizados en el comercio europeo son el [[polietileno]] (PE), [[polipropileno]] (PP), [[poliestireno]] (PS), [[policloruro de vinilo]] (PVC), [[tereftalato de polietileno]] (PET) y [[poliuretano]] (PU).<ref name=":1" /><ref>{{Cita publicación|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=C5EM00207A|título=Pathways for degradation of plastic polymers floating in the marine environment|apellidos=Gewert|nombre=Berit|apellidos2=Plassmann|nombre2=Merle M.|fecha=1 de septiembre de 2015|publicación=Environmental Science: Processes & Impacts|volumen=17|número=9|páginas=1513–1521|fechaacceso=|idioma=en|issn=2050-7895|doi=10.1039/c5em00207a|pmid=|apellidos3=MacLeod|nombre3=Matthew}}</ref>
== Historia ==
El invento del primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collarder ofreció una recompensa de 10&nbsp;000 dólares a quien consiguiera un sustituto del marfil natural, destinado a la fabricación de bolas de billar. Una de las personas que compitieron fue el inventor norteamericano [[John Wesley Hyatt]], quien desarrolló el [[celuloide]] disolviendo celulosa (material de origen natural) en una solución de [[alcanfor]] y [[etanol]]. Si bien Hyatt no ganó el premio, consiguió un producto muy comercial que sería vital para el posterior desarrollo de la industria cinematográfica de finales del siglo XIX.


== Historia de los materiales con propiedades plásticas ==
En 1909, el químico norteamericano de origen belga [[Leo Hendrik Baekeland]] sintetizó un polímero de gran interés comercial a partir de moléculas de fenol y formaldehído. Se le bautizó con el nombre de [[baquelita]] y fue el primer plástico totalmente sintético de la historia. Esta fue la primera de una serie de resinas sintéticas que revolucionaron la tecnología moderna iniciando la «era del plástico». A lo largo del siglo XX el uso del plástico se hizo popular y llegó a sustituir a otros materiales, tanto en el ámbito doméstico,como industrial y comercial.
El uso de los polímeros se remonta al {{siglo|XVI|a|s}}, cuando culturas antiguas [[Mesoamérica|mesoamericanas]] procesaron por primera vez el caucho natural en objetos sólidos como bolas, figurillas humanas, bandas para atar cabezas de hacha a los mangos de madera y otros objetos.<ref name=":2">{{Cita publicación|url=http://science.sciencemag.org/content/284/5422/1988|título=Prehistoric Polymers: Rubber Processing in Ancient Mesoamerica|apellidos=Hosler|nombre=Dorothy|apellidos2=Burkett|nombre2=Sandra L.|fecha=18 de junio de 1999|publicación=Science|volumen=284|número=5422|páginas=1988–1991|fechaacceso=|idioma=en|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.284.5422.1988|pmid=10373117|apellidos3=Tarkanian|nombre3=Michael J.}}</ref> Los antiguos mesoamericanos obtenían la materia prima para fabricar objetos de caucho de látex producido por el árbol ''[[Castilla elastica]]''. Esta 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'' mezclándolo con el jugo de otra especie, ''[[Ipomoea alba]],'' logrando la coagulación de la resina. Así estos descubrimientos preceden en 3500 años al proceso de vulcanización.<ref name=":2" />


En 1839 Goodyear en los Estados Unidos y Hancock en Inglaterra desarrollaron paralelamente la [[vulcanización]] del caucho, es decir el endurecimiento del caucho y su mayor resistencia al frío. Así se inició el éxito comercial de los polímeros termoestables.<ref>{{Cita publicación|url=http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/364/1526/1977|título=Applications and societal benefits of plastics|apellidos=Andrady|nombre=Anthony L.|apellidos2=Neal|nombre2=Mike A.|fecha=27 de julio de 2009|publicación=Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences|volumen=364|número=1526|páginas=1977–1984|fechaacceso=|idioma=en|issn=0962-8436|doi=10.1098/rstb.2008.0304|pmid=19528050}}</ref>
En 1919 se produjo un acontecimiento que marcaría la pauta en el desarrollo de los materiales plásticos. El químico alemán [[Hermann Staudinger]] aventuró que estos se componían en realidad de moléculas gigantes o macromoléculas. Los esfuerzos realizados para probar estas afirmaciones iniciaron numerosas investigaciones científicas que produjeron enormes avances en esta rama de la química.


La industria del plástico se inicia con el desarrollo de los primeros plásticos sintéticos termoestables por Baekeland en 1909. Baekeland produce el primer polímero sintético y además desarrolla el proceso de moldeado del plástico sintético, lo que le permitió producir diversos artículos de comercio. Estos primeros plásticos sintéticos se denominaron [[baquelita]] en honor a su descubridor. La baquelita se forma por una reacción de condensación de [[fenol]] con [[formaldehído]].<ref name=":3">{{Cita libro|apellidos=H.|nombre=Goodman, Sidney|título=Handbook of thermoset plastics|url=https://www.worldcat.org/oclc/864742805|fecha=2014|editorial=William Andrew|isbn=9781455731077|edición=3rd ed|oclc=864742805|apellidos2=Dodiuk.|nombre2=Hanna,}}</ref>
== Propiedades y características ==
[[Archivo:Pet20091027.jpg|thumb|Botella de plástico.]]
Los plásticos son [[sustancias químicas]] sintéticas, denominadas [[polímero]]s, de estructura [[macromolécula|macromolecular]] que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el [[carbono]]. Estos polímeros son grandes agrupaciones de [[monómero]]s 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.


Entre los años 1926 y 1928 surgieron los [[Termoplástico|termoplásticos]] [[alquídico|alquídicos]] y [[Resina|resinas]] aminas, respectivamente. Los alquídicos son [[Poliéster|poliésteres]] modificados por la adición de ácidos grasos y otros componentes, son derivados de [[Poliol|polioles]] y [[Ácido dicarboxílico|ácidos dicarboxílicos]] o [[Ácido carboxílico|ácidos carboxílicos anhidros]]. Entre las resinas aminas está la [[Urea formaldehído|urea-formaldehído]], también conocida como urea-metanal, que es una resina termoplástica sintética no transparente y con aplicaciones en adhesivos.<ref name=":3" /> La tabla 1 resume otros acontecimientos importantes en el desarrollo histórico de los termoplásticos.
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 de materiales|resistencia]] a [[esfuerzo interno|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.


==Cronología de los materiales con propiedades plásticas ==
Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:
[[Archivo:Resinas.svg|miniatura|300px|Primeros plásticos. Nota: el ''cis''-poliisopreno es el principal componente del látex. ]]
* fáciles de trabajar y [[molde]]ar,
Estas son las fechas de algunos hitos históricos en el desarrollo de los materiales con características plásticas termoestables, aquellos que no cambian de forma cuando se les aplica calor.<ref name=":3" /><ref name=":2" />

1600 a.&nbsp;C.: Culturas mesoamericanas procesan el [[caucho natural]] en diversos objetos sólidos por primera vez.

1839: Goodyear desarrolla la vulcanización del caucho.

1909: [[Leo Baekeland|Baekeland]] obtiene la primera [[resina]] [[Fenol|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 comienza a investigar sobre polímeros de [[Compuesto de organosilicio|organosilicio]].

1933: Ellis patenta resinas de poliéster insaturado.

1935: Friedrich Karl Henkel fabrica resinas de [[melamina]]-[[formaldehído]]. La primera fibra sintética diseñada en laboratorio fue patentada por el químico [[Wallace Carothers]] de la empresa estadounidense DuPont en 1935 y recibió el nombre de nailon.

1937: Se introduce por primera vez un sistema de moldeo de plásticos por compresión. Se producen los [[Poliuretano|poliuretanos]] por primera vez.

1938: Se introduce la melamina comercialmente. El termoplástico de poliamida se desarrolló durante varios años y se lanzó al mercado en octubre de 1938.

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 los elastómeros de poliuretano.

1947: Se introduce comercialmente la resina epoxi.

1954: Se introduce el poliuretano en [[Estados Unidos|EE. UU]].

1957: Se introduce el poliéter tipo [[uretano]] en EE. UU.

1964: Se introducen las [[Poliimida|poliimidas]] como un producto fabricado.

== Propiedades y características de los materiales plásticos sintéticos ==
[[Archivo:Pet20091027.jpg|miniaturadeimagen|Botella de plástico.]]
Los plásticos son [[sustancias químicas]] sintéticas, denominadas [[polímero]]s, de estructura [[macromolécula|macromolecular]] que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el [[carbono]]. Estos polímeros son grandes agrupaciones de [[monómero]]s unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos sintéticos 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.

Rigurosamente, la palabra "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 de materiales|resistencia]] a [[esfuerzo interno|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 materiales plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:
* son fáciles de trabajar y moldear,
* tienen un bajo costo de producción,
* tienen un bajo costo de producción,
* poseen baja [[densidad (física)|densidad]],
* poseen baja [[densidad (física)|densidad]],
Línea 28: Línea 81:
* aceptables [[Aislante acústico|aislantes acústicos]],
* aceptables [[Aislante acústico|aislantes acústicos]],
* buenos [[Aislante térmico|aislantes térmicos]], aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas,
* buenos [[Aislante térmico|aislantes térmicos]], aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas,
* resistentes a la [[corrosión]] y a muchos factores químicos;
* resistentes a la [[corrosión]] y a muchos factores químicos,
* algunos no son [[biodegradable]]s ni fáciles de [[reciclar]] y, si se queman, son muy [[Contaminación|contaminantes]].
* algunos no son [[biodegradable]]s ni fáciles de [[reciclar]] y, si se queman, son muy [[Contaminación|contaminantes]].


== Proceso productivo ==
== Proceso productivo de los materiales plásticos sintéticos ==
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.
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 [[Moldeo por inyección|inyección]], [[Moldeo por compresión|compresión]], [[Moldeo rotacional|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.<ref>Procesado de plásticos [http://www.surplex.com/es/comprar/c/procesado-de-plasticos-38.html (enlace)]</ref>
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 [[Moldeo por inyección|inyección]], [[Moldeo por compresión|compresión]], [[Moldeo rotacional|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 termoconformado mecánico.<ref>Procesado de plásticos [https://www.surplex.com/es/comprar/c/maquinas-para-plastico-38.html (enlace)]</ref>


== Clasificación de los plásticos ==
== Clasificación de los materiales plásticos ==
=== Según el monómero base ===
=== Según el monómero base ===
En esta clasificación se considera el origen del [[monómero]] del cual parte la producción del polímero.
En esta clasificación se considera el origen del [[monómero]] del cual parte la producción del polímero.
* [[Naturaleza|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:
* [[Naturaleza|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 existen otros plásticos de los cuales provienen:
** Los derivados de la celulosa son: el [[celuloide]], el [[celofán]] y el [[cellón]].
** Los derivados de la celulosa son el [[celuloide]], el [[celofán]] y el [[cellón]].
** Los derivados del caucho son: la goma y la [[ebonita]].
** 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]]
* Sintéticos: Son aquellos que tienen origen en productos elaborados por los humanos, principalmente derivados del [[petróleo]], como las bolsas de [[polietileno]]

=== Según su comportamiento frente al calor ===
=== Según su comportamiento frente al calor ===
==== Termoplásticos ====
==== 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.
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 lo 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.
Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces.


Los principales termoplásticos son:
Los principales termoplásticos son:
* [[Resina celulósica|Resinas celulósicas]]: obtenidas a partir de la [[celulosa]], el material constituyente de la parte leñosa de las [[planta]]s. Pertenece a este grupo el [[rayón]].
* [[Resina celulósica|Resinas celulósicas]]: obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la parte leñosa de las [[Plantae|plantas]]. Pertenece a este grupo el [[rayón]].
* [[Polietileno]]s 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 [[polimetacrilato de metilo|metacrilato]], etc.
* [[Polietileno]]s 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 [[polimetacrilato de metilo|metacrilato]] y otros.
* Derivados de las [[proteína]]s: Pertenecen a este grupo el [[nailon]] y el [[perlón]], obtenidos a partir de las [[diamidas]].
* Derivados de las [[proteína]]s: 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'', [[clorhidrato de caucho|clorhidratos de caucho]] obtenidos adicionando [[ácido clorhídrico]] a los polímeros de caucho.
* Derivados del [[caucho]]: Son ejemplo de este grupo los llamados comercialmente ''pliofilmes'', [[clorhidrato de caucho|clorhidratos de caucho]] obtenidos adicionando [[ácido clorhídrico]] a los polímeros de caucho.
Línea 102: Línea 154:
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.
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 ==
== Códigos de resinas ==
{{AP|Código identificador de resina}}
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 [[reciclaje|reciclado]] [[Archivo:Recycling symbol.svg|30px]] 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.
[[Archivo:Plastics2.svg|miniatura|Estructura molecular del polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), poliestireno (PS), poliuretano (PU) y tereftalato de polietileno (PET)]]


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 del reciclaje|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 está hecho el plástico para su correcto [[Reciclado de plástico|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.

El número presente en el código, está designado arbitrariamente para la identificación del polímero del que está hecho el plástico y no tiene nada que ver con la dificultad de reciclaje ni dureza del plástico en cuestión.


{| cellpadding="2" class="wikitable" border="1"
{| cellpadding="2" class="wikitable" border="1"
|+ Sistemas de Códigos de Identificación de Resinas (RIC)
|+Tabla 1. Codificación internacional para los distintos plásticos.
|-
|-
! Tipo de plástico: !! [[Politereftalato de etileno|Polietileno Tereftalato]] !! [[Polietileno de alta densidad]] !! [[Policloruro de vinilo]]!! [[Polietileno de baja densidad]] !! [[Polipropileno]] !! [[Poliestireno]] !! Otros
! Tipo de material plástico: !! [[Politereftalato de etileno|Polietileno Tereftalato]] !! [[Polietileno de alta densidad]] !! [[Policloruro de vinilo]]!! [[Polietileno de baja densidad]] !! [[Polipropileno]] !! [[Poliestireno]] !! Otros
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|-
! Sigla
! Acrónimo
| PET || PEAD/ HDPE || PVC || PEBD/ LDPE || PP || PS || Otros
| PET (también PETE) || HDPE (tb. PEHD o PEAD)|| PVC ||LDPE (tb. PEBD o PEBD)|| PP || PS || Otros
|-
|-
! Código
! Código
Línea 125: Línea 180:


== Reciclado ==
== Reciclado ==
[[Archivo:Reciclagem.jpg|thumb|Cestas para clasificación de desperdicios que pueden ser reciclados.]]
[[Archivo:Reciclagem.jpg|miniaturadeimagen|Cestas para clasificación de desperdicios que pueden ser reciclados.]]
Los desechos materiales plásticos no son susceptibles de reintegrarse de nuevo en la naturaleza. Debido a esto, en algunos países 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.
[[Archivo:Camión transportador de botellas y envases de plástico (Av. Patriotismo y Eje 4 Sur Benjamín Franklin, México, D.F.) 02.jpg|thumb|250px|Camión transportador de botellas y envases de plástico (Av. Patriotismo y Eje 4 Sur Benjamín Franklin, en la ciudad de México, D.&nbsp;F.).]]
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.
De esta forma, se pretenden luchar contra la [[contaminación]] que producen los materiales plásticos, que por su composición no son biodegradables. Tanto la efectividad del reciclado como su 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 aun 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.
Cuando en los procesos de producción se utilizan materiales "reciclados" se pueden ahorrar grandes cantidades de recursos. Si se usan correctamente, estos materiales plásticos reciclados pueden evitar la sobreexplotación de recursos y energía, y evitar impactos graves para los ecosistemas como la contaminación de los suelos, ríos, acuíferos y océanos. 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.
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.
Algunos materiales plásticos no son recuperables, como el poliestireno cristal o la baquelita.


=== Plásticos biodegradables ===
=== Materiales plásticos biodegradables ===
{{AP|Plástico biodegradable}}
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'').
A finales del {{siglo|XX||s}} 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 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.
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 ser eliminados en los depósitos sanitarios, donde su degradación se realice en exiguos períodos de tiempo.


Los polímeros biodegradables se pueden clasificar de la siguiente manera:
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.


==== Polímeros extraídos o removidos directamente de la biomasa ====
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.
Están en fase de investigación para producir películas y recubrimientos comestibles, destinados a la conservación de alimentos.<ref name="QuinteroFalguera2010">{{Cita publicación
|autores= Quintero CJ, Falguera V, Muñoz HA
|título= Películas y recubrimientos comestibles: importancia y tendencias recientes en la cadena hortofrutícola
|fecha= 2010
|publicación= Revista Tumbaga
|número= 5
|páginas= 93-118
|issn= 1909-4841
|url= https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=3628239
|tipo= Revisión}}</ref><ref name="ZinkWyrobnik2016" />


Están siendo estudiados diversos polisacáridos e hidrocoloides de naturaleza [[proteína|proteica]], 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]], [[glycine max|soja]] y [[gluten]] de trigo.<ref name="QuinteroFalguera2010" /><ref name="DayAugustin2006">{{cita publicación
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.
|autores= Day L, Augustin MA, Batey IL, Wrigley CW
|título= Wheat-gluten uses and industry needs
|fecha= 2006
|publicación= Trends in Food Science & Technology
|volumen= 17
|número= 2
|páginas= 82– 90
|doi= 10.1016/j.tifs.2005.10.003
|url= http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224405002487
|tipo= Revisión}}</ref><ref name="ZinkWyrobnik2016">{{Cita publicación
|autores= Zink J, Wyrobnik T, Prinz T, Schmid M
|título= Physical, Chemical and Biochemical Modifications of Protein-Based Films and Coatings: An Extensive Review
|fecha= 23 de agosto de 2016
|publicación= Int J Mol Sci
|volumen= 17
|número= 9
|páginas= pii: E1376
|doi= 10.3390/ijms17091376
|pmid= 27563881
|pmc= 5037656
|tipo= Revisión}}</ref>


El gluten es [[toxicidad|tóxico]] para las personas que padecen [[gluten#Trastornos relacionados con el gluten|trastornos relacionados con el gluten]] (tales como la [[celiaquía|enfermedad celíaca]] y la [[sensibilidad al gluten no celíaca]]), que afectan hasta un 15% de la población general <!-- Sumando incidencia de EC (1-2%) y SGNC (hasta un 13%) y sin incluir alergia al trigo, dermatitis herpetiforme ni ataxia por gluten --> y cuyo número está aumentando de manera constante.<ref name="DayAugustin2006" /><ref name=MolinaInfanteSantolaria2015>{{cita publicación
;Ácido poliláctico (PLA)
|autor= Molina-Infante J, Santolaria S, Sanders DS, Fernández-Bañares F
|título= Systematic review: noncoeliac gluten sensitivity
|publicación= Aliment Pharmacol Ther
|volumen= 41
|número= 9
|página= 807-20
|año= May 2015
|pmid= 25753138
|doi= 10.1111/apt.13155|tipo= Revisión}}</ref><ref name=BressanKramer2016>{{cita publicación
|autores= Bressan P, Kramer P
|título= Bread and Other Edible Agents of Mental Disease
|fecha= 29 de marzo de 2016
|publicación= Front Hum Neurosci
|volumen= 10
|páginas= 130
|doi= 10.3389/fnhum.2016.00130
|url= https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4809873/
|pmid= 27065833
|pmc= 4809873
|tipo=Revisión}}</ref> El impacto sobre la salud del empleo de gluten en estos productos es un motivo de preocupación que necesita ser valorado y reglamentado.<ref name="DayAugustin2006" /> (Véase también [[Trastornos neurológicos relacionados con el gluten]])


==== Polímeros producidos por síntesis química clásica ====
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.
Utilizan monómeros biológicos de fuentes renovables.


==== Polímeros producidos por microorganismos, bacterias productoras nativas o [[Bacteria modificada genéticamente|modificadas genéticamente]] ====
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.
En esta categoría se hallan los plásticos biodegradables producidos por bacterias, que incluyen los [[polihidroxialcanoato]]s (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, polimerizados por el hombre.


===== Ácido poliláctico (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.
{{AP|Ácido poliláctico}}
El almidón es un polímero natural, un gran hidrato de carbono que las plantas sintetizan durante la [[fotosíntesis]] y 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.
;Polihidroxialcanoatos


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


===== 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.
{{AP|Polihidroxialcanoato}}
Los [[Polihidroxialcanoato|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.
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 denominado 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.
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&nbsp;% de los plásticos que actualmente se emplean en la industria electrónica pueden ser reemplazados por biopolímeros.
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 empaquetado, 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.


== Problemas relacionados con los materiales plásticos ==
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.
En la vida moderna los materiales plásticos ha constituido un fenómeno de indudable trascendencia. Hoy en día las personas viven rodeadas de objetos elaborados con materiales plásticos que en siglos anteriores no eran necesarios para la vida cotidiana. Los productos de materiales plásticos se han fabricado para satisfacer las demandas de una gran variedad de usos, dando lugar a una vasta industria. Quizás en el futuro los antropólogos denominen esta etapa de la historia de la humanidad como la "civilización del plástico", debido al papel determinante que ha desempeñado este material en el último siglo.


En general, las personas tienen muy poco conocimiento sobre lo que es un material plástico, cómo se obtiene, cuáles son los tipos de materiales plásticos y sus aplicaciones, y cuáles son los procesos de reciclaje y transformación del mismo.
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.


=== Problemas medioambientales ===
=== Problemas medioambientales ===
[[Archivo:North Pacific Gyre World Map es.png|thumb|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&nbsp;400&nbsp;000&nbsp;km².]]
[[Archivo:North Pacific Gyre World Map es.png|miniaturadeimagen|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&nbsp;400&nbsp;000&nbsp;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.
Actualmente los materiales plásticos son muy utilizados como envases o envoltorios de artículos o productos alimentarios, que al desecharse sin control tras su utilización, originan un problema de contaminación a gran escala. Así podemos encontrar en los mares y océanos del planeta grandes acumulaciones de materiales plásticos desechados, como la llamada [[Isla de basura]], el mayor vertedero de materiales plásticos del mundo. Por ejemplo, en [[Argentina]], durante el censo provincial de basura costera marina de 2021, el 84,5 % de los [[Detrito|detritos]] encontrados eran plásticos.


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 [[polímero]]s) 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.
Cuando los materiales plásticos no se desechan correctamente se origina un gran problema de contaminación ambiental a escala mundial. Las características moleculares (tipos de [[polímero]]s) de los materiales plásticos contribuyen a que presenten una gran resistencia a la degradación ambiental, la [[biodegradación]]. Actualmente, la radiación UV del sol es casi a única forma de degradación natural que puede provocar desintegración de los materiales plásticos a medio plazo, ya que destruye los enlaces poliméricos que componen el material.


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.
Como es evidente, el desecho inadecuado de los materiales plásticos en el medio ambiente provoca graves consecuencias para las comunidades humanas, como la aparición de enfermedades relacionadas con la limpieza y salubridad del entorno, enfermedades víricas, infecciones bacterianas y zoonosis. Entre otras consecuencias importantes se pueden mencionar las obstrucciones de las tuberías de aguas negras, llegando a colapsar la infraestructura, que al no poder absorber el agua debido a los cúmulos de materiales plásticos, colapsan y se producen inundaciones.


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.
Los productos plásticos arrojados al mar que presentan flotabilidad son un gran problema, ya que provocan la destrucción del hábitat para muchas especies marinas, que terminan muriendo al quedar atrapados entre los cúmulos de plásticos o al ingerirlos.


En Chile, durante una grave sequía producida en 1967 en la IV región de La Serena, una gran cantidad ganado [[cabra|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.
Por ejemplo, en Chile, durante una grave sequía producida en 1967 en la IV región de La Serena, una gran cantidad de ganado [[cabra|caprino]] de las estancias rurales aledañas a la Ruta Panamericana se alimentó de 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.


[[Archivo:Laysan albatross chick remains.jpg|thumb|300px|left|Restos de un [[albatros]] muerto a causa de la ingesta de restos plásticos.]]
[[Archivo:Laysan albatross chick remains.jpg|miniaturadeimagen|300px|izquierda|Restos de un [[albatros]] muerto a causa de la ingesta de restos plásticos.]]


Otro gran problema es la degradación física de los materiales plásticos en partes diminutas, los llamados '''[[Microplástico|microplásticos]]'''. <ref>{{Cita libro|título=LAS OFICINAS DE JUSTICIA EN LOS MUNICIPIOS EN EL PROYECTO DE LA LEY ORGÁNICA DE EFICIENCIA ORGANIZATIVA DEL SERVICIO PÚBLICO DE JUSTICIA, POR LA QUE SE MODIFICA LA LEY ORGÁNICA 6/1985, DE 1 DE JULIO, DEL PODER JUDICIAL, PARA LA IMPLANTACIÓN DE LOS TRIBUNALES DE INSTANCIA Y LAS OFICINAS DE JUSTICIA EN LOS MUNICIPIOS.|url=http://dx.doi.org/10.2307/jj.6605366.10|editorial=J.M Bosch|fecha=2023-06-07|fechaacceso=2024-01-10|isbn=978-84-19580-57-3|páginas=383–484}}</ref>Los microplásticos se originan a causa de la descomposición de los desechos plásticos en el entorno marino, la escorrentía de las cañerías, las fugas de las fábricas, etc...entre otras causas.
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.

Cuando son ingeridos por la vida marina, como aves, peces, mamíferos y plantas, los microplásticos provocan efectos tanto tóxicos como mecánicos, lo que da lugar a problemas como la reducción de la ingesta de alimentos, la asfixia, los cambios de comportamiento y la alteración genética.

Además de invadir en la cadena alimentaria humana a través de los mariscos, las personas pueden inhalar microplásticos del aire, ingerirlos del agua y absorberlos a través de productos para la piel. Se han encontrado microplásticos en diversos órganos humanos, e incluso en la placenta de los recién nacidos.


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.
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.
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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.
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.
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 [[Tereftalato de polietileno|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.
De esta manera, resulta claro que el abandono de estos materiales al medio ambiente representa un grave problema ambiental.
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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.
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&nbsp;% biodegradable y altamente reciclable.
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.


=== Madera plástica ===
=== Madera plástica ===
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Respecto a la [[madera]] natural tiene ventajas tales como:
Respecto a la [[madera]] natural tiene ventajas tales como:
*No es atacada por los insectos [[xilófago]]s.
* No es atacada por los insectos [[xilófago]]s.
*No se pudre con la humedad.
* No se pudre con la humedad.


No obstante también tiene el inconveniente de que ciertos solventes como el [[benceno]], el [[hexano]] y algunas [[cetona]]s (diluyentes de [[barniz]]) pueden atacarla.
No obstante también tiene el inconveniente de que ciertos solventes como el [[benceno]], el [[hexano]] y algunas [[cetona]]s (diluyentes de [[barniz]]) pueden atacarla.
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== Enlaces externos ==
== Enlaces externos ==
{{commonscat|Plastics}}
{{commonscat|Plastics}}
* [https://www.singlutensalud.com/gluten-sabias-que-datos-curiosos-interesantes-inquietantes/nueva-amenza-para-celiacos/ Plástico de trigo: Una nueva amenaza para celiacos 2019] Grupo de Trabajo sobre Enfermedad Celíaca y Sensibilidad al Gluten No Celíaca
* [http://www.interempresas.net/Plastico/Articulos/Articulo.asp?A=6255 Cuando el caucho se convirtió en goma.]
* [http://www.interempresas.net/Plastico/ Industria del plástico.]
* [http://www.taraservice.com/articulos-ver.asp?id=47 La problemática del reciclado del plástico.]
* [http://www.observatorioplastico.com Observatorio del plástico.]
* [http://issuu.com/kuzudecoletaje/docs/guia-materiales-plasticos-alto-rendimiento Guía de materiales plásticos de alto rendimiento.]
* [http://issuu.com/kuzudecoletaje/docs/guia-materiales-plasticos-alto-rendimiento Guía de materiales plásticos de alto rendimiento.]
[https://www.plasticseurope.org/es/about-plastics/what-are-plastics]

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Plásticos| ]]
[[Categoría:Plásticos| ]]

Revisión actual - 16:00 6 dic 2024

El plástico es cualquier material que mediante compresión, puede cambiar de forma y conservar esta de modo permanente. Los materiales pueden estar constituidos por compuestos orgánicos o sintéticos que tienen la propiedad de ser maleables y por tanto pueden ser moldeados en objetos sólidos de diversas formas. Esta propiedad confiere a los materiales plásticos una gran variedad de aplicaciones.[1]​ Su nombre deriva de la plasticidad, una propiedad, que se refiere a la capacidad de deformarse sin llegar a romperse.

Los productos plásticos son normalmente polímeros orgánicos de alto peso molecular. Usualmente son sintetizados, comúnmente a partir de derivados químicos del petróleo (petroquímicos). Sin embargo, también existen, un número muy pequeño de productos plásticos hechos a partir de fuentes renovables, tales como el ácido poliláctico derivado del almidón de maíz[2]​ o la celulosa derivada del algodón.[3]​ También existen productos plásticos producidos por bacterias como los polihidroxialcanoatos.[4]

Los productos plásticos derivados de petroquímicos son de fácil fabricación y sus costos son muy bajos. Por ello, sus aplicaciones son múltiples y en diversas escalas. El 51% de los productos plásticos del mundo son producidos en Asia; China sola es responsable por el 31% de la producción mundial. Latinoamérica, en cambio, produce el 4%.[5]​ Además los productos plásticos se utilizan en edificación y construcciones, movilidad y transporte, dispositivos eléctricos y electrónicos, agricultura, atención sanitaria y otros campos.[1]​ Los tipos más importantes de productos plásticos utilizados en el comercio europeo son el polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policloruro de vinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y poliuretano (PU).[5][6]

Historia de los materiales con propiedades plásticas

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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 mangos de madera y otros objetos.[7]​ Los antiguos mesoamericanos obtenían la materia prima para fabricar objetos de caucho de látex producido por el árbol Castilla elastica. Esta 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 mezclándolo con el jugo de otra especie, Ipomoea alba, logrando la coagulación de la resina. Así estos descubrimientos preceden en 3500 años al proceso de vulcanización.[7]

En 1839 Goodyear en los Estados Unidos y Hancock en Inglaterra desarrollaron paralelamente la vulcanización del caucho, es decir el endurecimiento del caucho y su mayor resistencia al frío. Así se inició el éxito comercial de los polímeros termoestables.[8]

La industria del plástico se inicia con el desarrollo de los primeros plásticos sintéticos termoestables por Baekeland en 1909. Baekeland produce el primer polímero sintético y además desarrolla el proceso de moldeado del plástico sintético, lo que le permitió producir diversos artículos de comercio. Estos primeros plásticos sintéticos se denominaron baquelita en honor a su descubridor. La baquelita se forma por una reacción de condensación de fenol con formaldehído.[9]

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-formaldehído, también conocida como urea-metanal, que es una resina termoplástica sintética no transparente y con aplicaciones en adhesivos.[9]​ La tabla 1 resume otros acontecimientos importantes en el desarrollo histórico de los termoplásticos.

Cronología de los materiales con propiedades plásticas

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Primeros plásticos. Nota: el cis-poliisopreno es el principal componente del látex.

Estas son las fechas de algunos hitos históricos en el desarrollo de los materiales con características plásticas termoestables, aquellos que no cambian de forma cuando se les aplica calor.[9][7]

1600 a. C.: 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 resina 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 comienza a investigar sobre polímeros de organosilicio.

1933: Ellis patenta resinas de poliéster insaturado.

1935: Friedrich Karl Henkel fabrica resinas de melamina-formaldehído. La primera fibra sintética diseñada en laboratorio fue patentada por el químico Wallace Carothers de la empresa estadounidense DuPont en 1935 y recibió el nombre de nailon.

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. El termoplástico de poliamida se desarrolló durante varios años y se lanzó al mercado en octubre de 1938.

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 los elastómeros de poliuretano.

1947: Se introduce comercialmente la resina epoxi.

1954: Se introduce el poliuretano en EE. UU.

1957: Se introduce el poliéter tipo uretano en EE. UU.

1964: Se introducen las poliimidas como un producto fabricado.

Propiedades y características de los materiales plásticos sintéticos

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Botella de plástico.

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 sintéticos 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.

Rigurosamente, la palabra "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 materiales plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:

Proceso productivo de los materiales plásticos sintéticos

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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 termoconformado mecánico.[10]

Clasificación de los materiales plásticos

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Según el monómero base

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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 existen otros plásticos de los cuales provienen:
  • Sintéticos: Son aquellos que tienen origen en productos elaborados por los humanos, principalmente derivados del petróleo, como las bolsas de polietileno

Según su comportamiento frente al calor

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Termoplásticos

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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 lo 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:

Termoestables

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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.

Según la reacción de síntesis

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También pueden clasificarse según la reacción que produjo el polímero:

Polímeros de adición

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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

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Son aquellos donde los monómeros deben tener, por lo menos, dos grupos reactivos por monómero para darle continuidad a la cadena. Ejemplo:

R-COOH + R'-OH → R-CO-OR' + H2O

Polímeros formados por etapas

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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

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Amorfos

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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.

Semicristalinos

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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

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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

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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

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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

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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.

Códigos de resinas

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Estructura molecular del polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), poliestireno (PS), poliuretano (PU) y tereftalato de polietileno (PET)

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 está hecho el plástico para su correcto reciclaje.

El número presente en el código, está designado arbitrariamente para la identificación del polímero del que está hecho el plástico y no tiene nada que ver con la dificultad de reciclaje ni dureza del plástico en cuestión.

Sistemas de Códigos de Identificación de Resinas (RIC)
Tipo de material plástico: Polietileno Tereftalato Polietileno de alta densidad Policloruro de vinilo Polietileno de baja densidad Polipropileno Poliestireno Otros
Sigla PET (también PETE) HDPE (tb. PEHD o PEAD) PVC LDPE (tb. PEBD o PEBD) PP PS Otros
Código 1 2 3 4 5 6 7

Usos más comunes

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  • 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

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Cestas para clasificación de desperdicios que pueden ser reciclados.

Los desechos materiales plásticos no son susceptibles de reintegrarse de nuevo en la naturaleza. Debido a esto, en algunos países 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, se pretenden luchar contra la contaminación que producen los materiales plásticos, que por su composición no son biodegradables. Tanto la efectividad del reciclado como su aceptación social se pueden considerar discutibles.

Cuando en los procesos de producción se utilizan materiales "reciclados" se pueden ahorrar grandes cantidades de recursos. Si se usan correctamente, estos materiales plásticos reciclados pueden evitar la sobreexplotación de recursos y energía, y evitar impactos graves para los ecosistemas como la contaminación de los suelos, ríos, acuíferos y océanos. 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 materiales plásticos no son recuperables, como el poliestireno cristal o la baquelita.

Materiales plásticos biodegradables

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A finales 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 ser eliminados 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

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Están en fase de investigación para producir películas y recubrimientos comestibles, destinados a la conservación de alimentos.[11][12]

Están siendo estudiados diversos polisacáridos e hidrocoloides de naturaleza proteica, 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.[11][13][12]

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.[13][14][15]​ El impacto sobre la salud del empleo de gluten en estos productos es un motivo de preocupación que necesita ser valorado y reglamentado.[13]​ (Véase también Trastornos neurológicos relacionados con el gluten)

Polímeros producidos por síntesis química clásica

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Utilizan monómeros biológicos de fuentes renovables.

Polímeros producidos por microorganismos, bacterias productoras nativas o modificadas genéticamente

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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, polimerizados por el hombre.

Ácido poliláctico (PLA)
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El almidón es un polímero natural, un gran hidrato de carbono que las plantas sintetizan durante la fotosíntesis y 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. Se utiliza en la fabricación de botellas transparentes para bebidas frías, bandejas de envasado para alimentos, y otras numerosas aplicaciones.

Polihidroxialcanoatos
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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 denominado 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 empaquetado, 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 los materiales plásticos

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En la vida moderna los materiales plásticos ha constituido un fenómeno de indudable trascendencia. Hoy en día las personas viven rodeadas de objetos elaborados con materiales plásticos que en siglos anteriores no eran necesarios para la vida cotidiana. Los productos de materiales plásticos se han fabricado para satisfacer las demandas de una gran variedad de usos, dando lugar a una vasta industria. Quizás en el futuro los antropólogos denominen esta etapa de la historia de la humanidad como la "civilización del plástico", debido al papel determinante que ha desempeñado este material en el último siglo.

En general, las personas tienen muy poco conocimiento sobre lo que es un material plástico, cómo se obtiene, cuáles son los tipos de materiales plásticos y sus aplicaciones, y cuáles son los procesos de reciclaje y transformación del mismo.

Problemas medioambientales

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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 los materiales plásticos son muy utilizados como envases o envoltorios de artículos o productos alimentarios, que al desecharse sin control tras su utilización, originan un problema de contaminación a gran escala. Así podemos encontrar en los mares y océanos del planeta grandes acumulaciones de materiales plásticos desechados, como la llamada Isla de basura, el mayor vertedero de materiales plásticos del mundo. Por ejemplo, en Argentina, durante el censo provincial de basura costera marina de 2021, el 84,5 % de los detritos encontrados eran plásticos.

Cuando los materiales plásticos no se desechan correctamente se origina un gran problema de contaminación ambiental a escala mundial. Las características moleculares (tipos de polímeros) de los materiales plásticos contribuyen a que presenten una gran resistencia a la degradación ambiental, la biodegradación. Actualmente, la radiación UV del sol es casi a única forma de degradación natural que puede provocar desintegración de los materiales plásticos a medio plazo, ya que destruye los enlaces poliméricos que componen el material.

Como es evidente, el desecho inadecuado de los materiales plásticos en el medio ambiente provoca graves consecuencias para las comunidades humanas, como la aparición de enfermedades relacionadas con la limpieza y salubridad del entorno, enfermedades víricas, infecciones bacterianas y zoonosis. Entre otras consecuencias importantes se pueden mencionar las obstrucciones de las tuberías de aguas negras, llegando a colapsar la infraestructura, que al no poder absorber el agua debido a los cúmulos de materiales plásticos, colapsan y se producen inundaciones.

Los productos plásticos arrojados al mar que presentan flotabilidad son un gran problema, ya que provocan la destrucción del hábitat para muchas especies marinas, que terminan muriendo al quedar atrapados entre los cúmulos de plásticos o al ingerirlos.

Por ejemplo, en Chile, durante una grave sequía producida en 1967 en la IV región de La Serena, una gran cantidad de ganado caprino de las estancias rurales aledañas a la Ruta Panamericana se alimentó de 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.

Otro gran problema es la degradación física de los materiales plásticos en partes diminutas, los llamados microplásticos. [16]​Los microplásticos se originan a causa de la descomposición de los desechos plásticos en el entorno marino, la escorrentía de las cañerías, las fugas de las fábricas, etc...entre otras causas.

Cuando son ingeridos por la vida marina, como aves, peces, mamíferos y plantas, los microplásticos provocan efectos tanto tóxicos como mecánicos, lo que da lugar a problemas como la reducción de la ingesta de alimentos, la asfixia, los cambios de comportamiento y la alteración genética.

Además de invadir en la cadena alimentaria humana a través de los mariscos, las personas pueden inhalar microplásticos del aire, ingerirlos del agua y absorberlos a través de productos para la piel. Se han encontrado microplásticos en diversos órganos humanos, e incluso en la placenta de los recién nacidos.

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.

Madera plástica

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Otra de las soluciones que se han planteado ante la acumulación de residuos plásticos ha sido la madera plástica. Esta ha sido una innovación desde hace ya una década, surgiendo del abandono de desperdicio de madera como tarimas de carga, muebles deteriorados y desde luego la acumulación de desechos plásticos en nuestros vertederos. Los materiales compuestos de madera (MCM) y plástico son materiales formados generalmente por plástico reciclado y maderas como pino, cedro, etc. Su composición tiene una mezcla plástica continua denominada matriz (incluye PE, PP, PVC, etc.) y otra constituida de fibra o polvo de madera. Ambas son construidas en hornos a 230 °C para la fusión de ambas. Además de fibras de madera y plástico, pueden contener otros materiales de relleno (ligno-celulósico o inorgánico). Por otro lado algunas fibras que pueden sustituir un porcentaje de la madera o/y el plástico pueden ser rellenos a base de fibras, ejemplo fibras de celulosa, cáscara de maní, bambú, paja, etc.

Además cabe resaltar que se ha disminuido la tala de árboles para la construcción de muebles para el hogar y cocina, haciendo estos materiales ecológicos y más duraderos en comparación con los elaborados de madera en su totalidad.

Este tipo de madera es utilizada para elaborar bases para pizarrones escolares, escritorios, etc.

Respecto a la madera natural tiene ventajas tales como:

  • No es atacada por los insectos xilófagos.
  • No se pudre con la humedad.

No obstante también tiene el inconveniente de que ciertos solventes como el benceno, el hexano y algunas cetonas (diluyentes de barniz) pueden atacarla.

Véase también

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Referencias

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  1. a b «¿Qué son los plásticos? :: PlasticsEurope». www.plasticseurope.org (en inglés). Consultado el 2018. 
  2. Shogren, Randal L.; Fanta, George F.; Doane, William M. «Development of Starch Based Plastics - A Reexamination of Selected Polymer Systems in Historical Perspective». Starch - Stärke (en inglés) 45 (8): 276-280. ISSN 1521-379X. doi:10.1002/star.19930450806. 
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Enlaces externos

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