La industria de los plásticos sigue imparable en la conquista del mercado en sus diferentes formas y usos. Con la intención de informar de dónde provienen esos objetos, se ha realizado el siguiente artículo, en el que trataremos de abarcar las distintas materias primas que son utilizadas para la creación de los objetos plásticos.
Lo que entendemos comúnmente por materiales plásticos no es más que un conjunto de materiales poliméricos orgánicos, con el que se designa a las macromoléculas orgánicas formadas por la repetición de unidades estructurales básicas; átomos o grupos de átomos.
Según cómo se formen los polímeros, se determinarán las clases y las propiedades de ellos mismos, pues a medida que aumentan en tamaño también lo hará su punto de fusión, haciéndose, por tanto, más rígido y resistente.
La polimeración o mecanismo de formación de las macromoléculas por unión repetida de un gran número de moléculas más pequeñas, ya sean iguales o distintas, pueden realizarse por Adición, que es cuando la unión de monómeros se realiza gracias a dobles y triples enlaces, y por condensación, que es cuando la unión es a base de moléculas polifuncionales.
Proceso de la materia prima para la fabricación de plásticos
El plástico proviene en su mayor parte del petróleo, el cual, en bruto, se somete a una primera operación para su utilización posterior en la industria Petroquímica, que consiste en el llamado procedimiento de refinado, que no es más que la separación de los distintos elementos que componen el petróleo por acción del calor.
En esta destilación fraccionada se separan, a diferentes intervalos de temperatura, mezclas de compuestos de tamaño y composición similar. A partir de las fracciones obtenidas, la nafta (mezcla de hidrocarburos de más de cinco átomos de carbono y que tiene un punto de ebullición de hasta 150 º), será la que se utilice para la fabricación de los plásticos, sometiéndola previamente a los procesos de craqueo y reformado.
Se denomina craqueo al proceso en el que se produce la ruptura de cadenas hidrocarbonadas, dando lugar a moléculas pequeñas de dos a cuatro átomos de carbono con dobles enlaces. Si el proceso se realiza en presencia de vapor de agua, éste se denomina hidrocraqueo. El craqueo puede realizarse de manera térmica o catalítica.
Por otra parte, el reformado será el proceso mediante el cual se modifica la estructura de las moléculas con el fin de obtener los compuestos aromáticos, conocidos como fracción BTX, puesto que son el Benceno, el Tolueno, y el Xilenos quienes los conforman.
Mediante estas dos transformaciones de la nafta se obtienen los dos pilares fundamentales en los que se basa toda la industria petroquímica: las olefinas y los aromáticos. Ambos son la base de la industria química orgánica actual para sacar las producciones de plásticos, colorantes, detergentes, pinturas, fármacos, fitosanitarios…
Tipos básicos de plásticos
De esta forma, los polímeros termoplásticos son aquellos que se pueden deformar a una temperatura media o ambiente, y elevando su temperatura pasan a un estado de fundido (resina celulósica o rayón, polietilenos, como el metracrilato, el PVC o el poliestileno, el nailon y el perlón o los derivados del caucho) que estarán formados por adicción o condensación.
Los termoestables, los cuales solo se formarán por el mecanismo de condensación y son los que ya han sido calentados, fusionados y solidificados y ya no pueden volver a fundirse de nuevo (baquelitas, resinas epoxi, poliésteres, aminoplásticos…)
Y aún podríamos citar otra clase de plástico, los elastómeros, que son aquellos que tienen sus macromoléculas ordenadas con forma de red de malla con pocos enlaces (caucho, neoprenos, poliuretano, siliconas…)
Por el contrario, si atendemos a su composición, encontraremos diferentes tipos de plásticos, como pueden ser el poliestireno expandido, el polipropileno expandible, el policloruro de vinilo, etc.
Tipos de plásticos según la procedencia
Los plásticos proceden de distintos recursos naturales, el petróleo, el gas natural, el carbón y la sal común. Concretamente, de todo el petróleo que usamos en nuestra civilización, solo un 7 % se destina a la industria petroquímica y, de esta cantidad, solo el 4 % se usa para la creación de plásticos, el 86 % restante se quema para producir energía, eléctrica, de automoción…
Según su procedencia podemos dividir a los plásticos en:
- Naturales
Éstos son los que no necesitan un proceso de laboratorio para producirse, ya que están compuestos por sustancias naturales y se encuentran de esta forma en la propia naturaleza. Provienen de animales o vegetales. El ejemplo más recurrente es el caucho.
- Semi sintéticos
Los semi sintéticos son los que, aunque la materia prima proviene de la naturaleza, son tratados bajo procesos químicos para su uso efectivo. El celuloide es un buen ejemplo, ya que está compuesto por celulosa (origen natural), ácido nítrico y éter etílico (sustancias químicas), que para su producción necesita ser tratado con alcanfor.
- Sintéticos
Los sintéticos son las sustancias plásticas que para su uso deben pasar procesos de polimerización de algunas moléculas sencillas. Este proceso se debe realizar en fábricas y laboratorios adaptados, como el caso por ejemplo del poliuretano.
Procesos principales de fabricación y sus formas comerciales
La fabricación de los artículos de plástico se realiza siempre por calentamiento, en el que el plástico se funde se introduce en un molde que enfría el plástico con la forma deseada. Este proceso se llama termo conformado y puede ser de tres formas distintas; al vacío, colocando la placa en un molde sobre una prensa adaptando la placa de plástico a su forma, a presión, cuando la prensa se cierra y se le da al plástico la forma deseada y de forma mecánica, que es cuando la máquina es la que moldea el plástico. Este método es posible gracias al calor al que se somete al plástico.
Los procesos a los que son sometidas estas materias plásticas reblandecidas son de laminación (cuando se hacen planchas y láminas de distintos espesores), de calandrado (cuando se fabrican películas de plástico de un espesor muy fino), por extrusión (cuando se fuerza el material a fluir por las matrices de las máquinas para lograr tubos y perfiles con las secciones deseadas y que puedan ser doblados curvados, etc.) y por soplado o embutido (cuando se conforman con formas huecas, como los contenedores, las botellas, etc.)
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