Plasticos

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  • 1. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.TEMA 1: PLSTICOS 1.1. INTRODUCCIN A nuestro alrededor existen una infinidad de productos fabricados con plstico en parte o en su totalidad.En general, un plstico es una material flexible, resistente, poco pesado y aislante de la electricidad y del calor. Se emplea mucho en la industria porque es fcil de fabricar y moldear, es econmico, ligero y admite pigmentos de gran variedad de colores. Adems, puede combinarse con otros materiales y mejorar as sus propiedades.1.2. ORIGEN Y OBTENCIN DEL PLSTICO Un plstico es un material que est formado por molculas de gran longitud (macromolculas) que se enredan formando una madeja. Aunque existen plsticos naturales, como la celulosa y el caucho, la gran mayora de los plsticos son materiales sintticos. Se obtienen de materias primas como el petrleo, el carbn o el gas natural. Aunque la inmensa mayora se obtienen bsicamente del petrleo. Existen muchos mtodos industriales y complicados de fabricacin de plstico. El material plstico obtenido puede tener forma de bolitas, grnulos o polvos que despus se procesan y moldean para convertirlas en lminas, tubos o piezas definitivas del objeto.13

2. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.1.3. PROPIEDADES DE LOS PLSTICOS Es difcil generalizar sobre las propiedades de los plsticos debido a la gran variedad de estos que existe. Por ellos estudiaremos las ms significativas, aquellas que todos ellos comparten: Conductividad elctrica nula. Los plsticos conducen mal la electricidad, por eso se emplean como aislantes elctricos; lo vemos, por ejemplo, en el recubrimiento de los cables. Conductividad trmica baja. Los plsticos suelen transmitir el calor muy lentamente, por eso suelen usarse como aislantes trmicos; por ejemplo, en los mangos de las bateras de cocina. Resistencia mecnica. Para lo ligeros que son, los plsticos resultan muy resistentes. Esto explica por qu se usan junto a las aleaciones metlicas para construir aviones y por qu casi todos los juguetes estn hecho de algn tipo de plstico. Combustibilidad. La mayora de los plsticos arde con facilidad, ya que sus molculas se componen de carbono e hidrgeno. El color de la llama y el olor del humo que desprenden suele ser caracterstico de cada tipo de plstico Adems podramos destacar lo econmicos que son, salvo excepciones, lo sencillo de sus tcnicas de fabricacin y la facilidad que tienen para combinarse con otros materiales, con lo que es posible crear materiales compuestos con mejores propiedades, como el polister reforzado con fibra de vidrio.1.4. TIPOS DE PLSTICOS. APLICACIONES. 1.4.1. TERMOPLSTICOS Los plsticos termoplsticos tienen las siguientes propiedades: Se deforman con el calor. Solidifican al enfriarse. Pueden ser procesados varias veces sin perder sus propiedades. Es decir, son reciclables. La temperatura mxima a la que pueden estar expuestos no supera los 150 C, salvo el tefln, que se utiliza como recubrimiento en ollas y sartenes. NOMBRE PVC (cloruro de polivinilo) Poliestireno (PS)Duro ExpandidoPROPIEDADES Presenta un amplio rango de dureza. Impermeable. Transparente Pigmentable (que se puede colorear con un pigmento) Esponjoso y blandoAPLICACIONES Tuberas, suelas de zapatos, guantes, trajes impermeables, mangueras Filmes transparentes para embalajes y envoltorios de productos alimenticios Embalaje, envasado, aislamiento14 3. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGAPolietileno (PE)Alta densidad Baja densidad3 E.S.O.trmico y acstico. Utensilios domsticos (cubos, recipientes, botellas,) y juguetesRgido y resistente. Transparente Blando y ligero. Transparente.Metacrilato (plexigls)Faros y pilotos de coches, ventanas, carteles luminosos, relojes. Utensilios de cocina, como las sartenes y superficies de encimerasTransparenteTefln (fluorocarbono)Bolsas, sacos, vasos y platos.Deslizante AntiadherenteCelofnNailon (PA o poliamida)Transparente (con o sin color). Flexible y resistente. Brillante y adherente. Translcido, brillante, de cualquier color. Resistente, flexible e impermeable.Embalaje, envasado y empaquetado. Tejidos, cepillos de dientes, cuerdas de raquetas.1.4.2. TERMOESTABLES Los plsticos termoestables sufren un proceso denominado curado cuando se les da la forma aplicando presin y calor. Durante este proceso, las cadenas de polmeros se entrecruzan, dando un plstico rgido y ms resistente a las temperaturas que los termoplsticos, pero ms frgiles al mismo tiempo. No pueden reciclarse mediante calor. NOMBRE Poliuretano (PUR)Resinas fenlicas (PH): baquelitasMelaminaPROPIEDADES Esponjoso y flexible. Blando y macizo. Elstico y adherente. Con fibras, resistentes al choque. Con amianto, resistente trmico. Color negro o muy oscuro. Aislantes elctricos. Ligero. Resistente y de considerable dureza. No tiene olor ni sabor. Aislante trmico.APLICACIONES Espuma para colchones y asientos, esponjas, aislamientos trmicos y acsticos, juntas, correas para transmisin de movimientos, ruedas de friccin, pegamentos y barnices. Mangos u asas de utensilios de cocina, ruedas dentadas, carcasas de electrodomsticos, aspiradores, aparatos de telfono, enchufes, interruptores, ceniceros. Accesorios elctricos, aislamiento trmico y acstico, superficies de encimeras de cocina, vajillas, recipientes para alimentos.15 4. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.1.4.3. ELASTMEROS La macromolculas de los plsticos elastmeros forman una red que puede contraerse y estirarse cuando estos materiales son comprimidos o estirados, por lo que este tipo de plsticos son muy elsticos. No soportan bien el calor y se degradan a temperaturas medias, lo que hace que el reciclado por calor no sea posible . TIPOS Caucho naturalOBTENCIONCaucho sintticoDerivados del petrleoNeoprenoLtexCaucho sintticoPROPIEDADES Resistente. Inerte. Resistente a agentes qumicos. Mejora las propiedades del caucho sinttico: es ms duro y resistente. Impermeable.APLICACIONES Aislamiento trmico y elctrico Neumticos, volantes, parachoques, pavimentos, tuberas, mangueras, esponjas de bao, guantes y colchones. Trajes de inmersin.1.5. EL PROCESADO DEL MATERIAL PLSTICO. FABRICACIN DE OBJETOS. A partir de diversas formas como grnulos, lminas o bolitas de material plstico se siguen distintas tcnicas para fabricar un objeto.Todas las tcnicas tienen en comn que es necesario calentar el plstico e introducirlo en un molde. La diferencia de cada una de las tcnicas de procesado est en la manera de dar forma el polmero.16 5. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.Vamos a ver las siguientes tcnicas de conformacin de plsticos: Moldeado por inyeccin Extrusin Moldeado por soplado Moldeado por compresin Hilado Laminado Espumacin Moldeado al vacoMOLDEADO POR INYECCIN Vamos a seguir el proceso de fabricacin observando la ilustracin.Como vemos, consiste en inyectar el material termoplstico que se ha fundido anteriormente en un molde; cuando el material se enfra y solidifica, se abre el molde y se extrae la pieza. Con este procedimiento se fabrican utensilios domsticos (cubos, recipientes, platos), carcasas de objetos, juguetesEXTRUSIN Una manga pastelera para decorar las tartas es una mquina sencilla de extrusin. Segn sea la boquilla de la manga, la nata tendr una forma y un grosor determinado. En la industria para fabricar un bolgrafo, por ejemplo, necesitamos dos tubos: uno hexagonal para la carcasa y otro redondo para la tinta.17 6. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.MOLDEADO POR SOPLADOPor el mtodo de extrusin, obtenemos material en forma de tubo dentro de un molde que se cierra cuando el tubo tenga el tamao deseado; luego se introduce aire a presin, haciendo que ese tubo de material plstico se adapte a las paredes del molde y tome su forma; despus de enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto Sirve para fabricar objetos huecos como botellas de aceite y agua mineral, frascos y algunos juguetes (como balones), etc.18 7. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.1.6. RECICLAJE DEL PLSTICO 1.6.1. INTRODUCCIN Como ya hemos visto, los plsticos tienen muchas ventajas: protegen los alimentos, permiten empacar al vaco, mantienen productos en buen estado por ms tiempo, reduce el peso de los empaque, es econmico, liviano, muy duradero y hasta buen aislante elctrico y acstico Pero tiene dos grandes inconvenientes al desecharlos: 1) Ocupan mucho volumen en relacin con su peso.2) Comparando el tiempo que tarda en descomponerse con el de otros productos es muy superior. Si lo comparamos con otros materiales, podemos ver que: Los productos orgnicos y vegetales se descomponen en un perodo de 3 4 semanas. El aluminio aproximadamente de 350 a 400 aos; Los plstico un promedio de 500 aos. El vidrio, cermica y otros productos como tetrabrick, tiempo indefinido. Es decir: a diferencia de otros residuos, los plsticos no se descomponen ni se pudren con el agua, por lo que permanecen en los vertederos sin desaparecer.Por estos motivos, los mtodos de eliminacin de residuos plsticos han de pasar por otras soluciones que no sean tirarlos a un vertedero, como es, por ejemplo su recuperacin, ya sea para crear nuevos objetos (reciclaje), para generar energa elctrica o para obtener combustible (craqueo). Y el primer gran reto es su recogida selectiva; es decir, que el ciudadano los separe del resto de las basuras y lo deposite en el contenedor adecuado (que todos sabemos que es el de color amarillo). Esto requiere de la colaboracin de todos, porque este primer paso es imprescindible.1.6.2. CMO SE RECICLA EL PLSTICO Aunque la cantidad de residuos plsticos generados es enorme, nicamente seis plsticos constituyen el 90% de los desechos. Por tanto, casi toda la industria del reciclado se centra en la recuperacin de estos seis tipos.19 8. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.La identificacin de los envases de plstico recuperables se logra fcilmente mirando el nmero, o las siglas, del sistema de identificacin americano SPI (Society of Plastics Industry ), que suele aparecer en el fondo de algunos objetos de plstico, donde se ve un tringulo como el de la figura. En su interior aparece un nmero y en la parte inferior del mismo unas siglas. Tanto el nmero como las siglas hacen referencia a la composicin qumica del plstico. En general, cuanto ms bajo es el nmero ms fcil resulta el reciclado. As, una vez se ha producido su recogida selectiva, para reciclar plstico primero hay que clasificarlo de acuerdo con su nmero, porque cada una de las categoras de plstico son incompatibles unas con otras y no se pueden reciclar juntas.1.6.3. PROCESOS DE RECICLADO DEL PLSTICO Una vez los plsticos han sido separados y clasificados segn el tipo de termoplstico, se procede al reciclado. Existen tres mtodos diferentes segn el uso que se le vaya a dar al plstico, algo que ya antes nombramos; vemoslos ahora con un poco ms de detalle.RECICLADO MECNICO Consiste bsicamente en aplicar calor y presin a los objetos para darles una nueva forma. Slo puede aplicarse, como ya sabrs, a los termoplsticos, que funden al ser calentados.RECICLADO QUMICO Consiste en separar los componentes qumicos o monmeros que forman el plstico, invirtiendo las etapas que se siguieron para crearlos.20 9. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.RECICLADO ENERGTICO Muchos plsticos pueden arder y servir de combustible. Por ejemplo, un kilogramo de polipropileno aporta en su combustin casi tres veces ms energa calorfica que un kilo de madera. Pero al tratarse de un proceso de combustin, se genera CO2 que es expulsado a la atmsfera y contribuye al efecto invernadero, as como otros compuestos gaseosos que pueden resultar txicos. Por eso, el proceso debe ir acompaado de controles y medidas de seguridad que eviten efectos dainos.21 10. DEPARTAMENTO DE TECNOLOGA3 E.S.O.PROBLEMAS DE PLSTICOS 1.Explica la diferencia entre un material natural, uno artificial y uno sinttico. Pon un ejemplo de cada uno.2.Qu es un plstico? De dnde se obtienen la mayora?3.Define las siguientes palabras relacionadas con los plsticos: a) macromolcula c) elastmero b) polmero d) extrusin 4. Haz una lista con 5 caractersticas generales que tienen los materiales plsticos. 5.Explica con tus palabras los siguientes procesos de fabricacin de plsticos, aadiendo un dibujo si es necesario: a) Moldeo por inyeccin6.b) Moldeo por sopladoIndica qu sistema de procesado se ha empleado para fabricar los siguientes objetos y explica por qu. a) botella b) dispositivo elctrico c) mantel plsticod) rollo de film transparente e) tubera7.Explica con tus palabras por qu se dice que un plstico es verstil.8.Enumera los tipos de plsticos que existen y explica sus caractersticas.9.Clasifica los siguientes plsticos, indica alguna de sus propiedades y un ejemplo de su utilizacin: a) Nailon f) PVC b) Baquelitas g) Poliuretano c) Caucho natural h) Metacrilato d) Celofn i) Caucho sinttico e) Melamina10. a) Qu plsticos se reciclan? b) Qu es lo que hay que hacer para reciclar un plstico? 11.Por qu los fabricantes de algunos envases plsticos ponen en su base un tringulo con un nmero dentro o unas letras? Qu significan?22