02. Materiales plásticos y textiles

1. MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE LOS OBJETOS TECNOLÓGICOS

A. Propiedades y obtención de los plásticos.

Un plástico es un material de tipo orgánico, como los vegetales o los tejidos animales. Están constituidos por largas cadenas de átomos de carbono junto a otros elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno o el azufre. Al poseer un gran número de átomos se les llama macromoléculas o polímeros. Los polímeros se componen de pequeñas moléculas llamadas monómeros.  Se obtiene fundamentalmente del petróleo.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS PLÁSTICOS

Ligereza: debido a su baja densidad, que en la mayoría de los casos apenas supera a la del agua. Permite la reducción del peso cuando sustituyen a piezas metálicas. Capacidad aislante: tanto térmica como eléctrica. Sirven como material aislante del calor y del frío o como protectores de conductores eléctricos. No resisten temperaturas muy elevadas. Resistencia química: les permite permanecer inalterables ante los agentes atmosféricos y muchas sustancias químicas. Se pueden usar a la intemperie o en tuberías o recipientes de sustancias químicas. Resistencia mecánica: pueden ser duros, resistir a esfuerzos… se usan para carcasas y recipientes. Versatilidad: añadiendo sustancias aditivas se pueden mejorar sus propiedades: transparencia, color, impermeabilidad… Comportamiento ecológico: se fabrican en su mayor parte con un recurso limitado como el petróleo y tardan cientos de años en degradarse. El problema disminuye si se adoptan procesos de reciclado o se usan plásticos biodegradables.

ORIGEN DE LOS PLÁSTICOS
Naturales	Sintéticos o artificiales
Se obtienen a partir de sustancias naturales, bien directamente o mediante modificación química de las mismas. Por ejemplo el látex natural.	Se obtienen por reacciones químicas a partir de los hidrocarburos del petróleo. Son la mayoría de los plásticos que se emplean actualmente.

2. TIPOS DE PLÁSTICOS

TERMOPLÁSTICOS (botellas, bolsas, juguetes)	Se reblandecen a altas temperaturas y adquieren formas que se conservan al enfriarse volviendo a endurecerse manteniendo sus características iniciales. Este proceso de ablandamiento y endurecimiento puede volverse a repetir cuantas veces se quiera sin que el material modifique su aspecto o sus propiedades. Son polímeros lineales, unidos por fuerzas muy débiles, por eso se funden fácilmente. Reciclables.  Son fáciles de trabajar y baratos.
TERMOESTABLES (mango de sartén, clavijas eléctricas)	En su estructura química las cadenas que forman están enredadas y unidas con fuertes enlaces. Por ello son insolubles y no funden. No son reciclables mediante calor. Tienen alta resistencia térmica y química. Poseen gran rigidez. Son difíciles de trabajar y frágiles. Al calentarlos por primera vez el polímero se ablanda y se le puede dar forma bajo presión. Debido al calor comienza una reacción química en la que las moléculas se enlazan permanentemente. Esto se conoce como degradación. Consecuencia: el polímero se hace rígido  permanentemente y si se calienta no se ablandará si no que se romperá.
ELASTÓMEROS (neumáticos, trajes de submarinismo)	En sus estructura química las cadenas se entrecruzan. Esto les da flexibilidad y elasticidad, es decir, son capaces de deformarse y recuperar su forma inicial una vez que se cesa en el esfuerzo. No soportan bien el calor y se degradan fácilmente. No son reciclables mediante calor

TERMOPLÁSTICOS

POLIETILENO (PE) (contenedores, juguetes, bolsa, vasos)	Muy común debido a su bajo precio y simplicidad en su fabricación. Inerte químicamente.
POLIPROPILENO (PP) (botellas, contenedores de alimentos, mobiliario)	Similar al PE pero menos denso.
CLORURO DE POLIVINILO (PVC) (ventanas, tuberías, cables, juguetes)	Es el más versátil, Se presenta rígido o flexible, Resistencia eléctrica y al fuego.	1
POLIESTIRENO (PS) (carcasas, envases desechables)	Hay cuatro tipos: de cristal que es transparente, el de alto impacto que es resistente, el expandido que es muy ligero y el extrusionado que es muy resistente
POLICARBONATO (PC) (cascos de protección)	Gran resistencia y transparencia.
METACRILATO (PMMA) (expositores, acuarios)	Transparente, resiste a la intemperie.
TEFLÓN (PTFE)  (recubrimiento de sartenes, tuberías)	Es inerte e impermeable.

TERMOESTABLES

FENOLES (PF) (Material eléctrico)	Plásticos duros, oscuros y aislantes.
AMINAS: RESINAS URÉICAS (UF) Y MELAMÍNICAS (MF) (interruptores, clavijas)	Resisten altas temperaturas y aislantes
RESINAS DE POLIESTER (UP) (embarcaciones, piscinas)	Muy resistentes a los esfuerzos y de bajo coste.
RESINAS EPOXI (EP)	Soportan temperaturas elevadas, buenos aislantes eléctricos y resistentes mecánica y químicamente.

TERMOELÁSTICOS

CAUCHOS (CA) (artículos impermeables y aislantes y material deportivo)	Muy elásticos. Surgen de una emulsión de la savia de varias plantas, el látex. También se pueden obtener de forma sintética.
NEOPRENOS (PCP) (trajes de submarinismo, mangueras)	Tiene una excelente resistencia química y gran capacidad de aislamiento del frío.
POLIURETANOS (PUR) (ruedas para patines, fabricación de moldes)	Tienen alta resistencia a la corrosión y son muy adherentes.
SILICONAS (SI) (Moldes, impermeabilizantes)	Muy inestables e inertes.

NUEVOS PLÁSTICOS. BIOPLÁSTICOS

La utilización de plásticos genera una gran cantidad de problemas medioambientales. Por eso se han desarrollado los llamados bioplásticos.

Cuando abandonamos lo plásticos estos terminan contaminando la tierra y el agua. Además, muchos compuestos químicos liberados de ellos acaban en nuestro organismo junto con la comida y el agua que ingerimos.

Los bioplásticos son materiales plásticos, certificados como biodegradables, que tienen su origen en materias orgánicas y, además, son renovables. Proceden de materia primas vegetales como la soja, patata y algodón.

PROCESO DE CONFORMADO DE PLÁSTICOS

Todas las técnicas de fabricación comienzan con el calentamiento de la materia prima para, a continuación, introducirla en un molde para darle la forma definitiva. Se llama conformado a la manera de dar forma al polímero.

Conformado para termoplásticos

• Moldeo por inyección. Es una técnica para obtener piezas con formas complicadas.Los gránulos de plástico son arrastrados por el movimiento giratorio del tornillo para luego fundirse por acción de las barras calentadoras. La masa fundida es empujada por el tornillo, inyectándolo sobre un molde que proporciona la forma a la pieza. cuando el material se enfría y se solidifica se abre el molde y se extrae la pieza.

 

• Moldeo por extrusión. Se emplea para fabricar perfiles de carpintería, tuberías… La extrusión hace referencia a cualquier operación de transformación en la que un material fundido es forzado a atravesar una boquilla para producir un artículo de sección transversal constante.
  
  

 

• Moldeo por Soplado

Para obtener objetos huecos como botellas y recipientes cerrados de diferentes tipos. Se introduce un cilindro hueco, llamado preforma, en un molde. Se cierra el molde y se introduce a ire a presión para que el material se adapte al forma del molde. Una vez que se enfría la pieza se abre el molde y se seca la pieza.

• Moldeo al vacío

Para fabricar láminas de plástico de gran superficie como envoltorios para alimentos.

• Fabricación con termoestables
  • Moldeo por compresión
  • Moldeo por impregnación con resinas

• Proceso de obtención de poliestireno expandido