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Artículos para el hogar hechos de varios tipos de plástico.

Los plásticos son una amplia gama de materiales sintéticos o semisintéticos que utilizan polímeros como ingrediente principal. Su plasticidad hace posible que los plásticos se moldeen , extruyan o compriman en objetos sólidos de diversas formas. Esta adaptabilidad, además de una amplia gama de otras propiedades, como ser liviana, duradera, flexible y económica de producir, ha llevado a su uso generalizado. Los plásticos generalmente se fabrican a través de sistemas industriales humanos. La mayoría de los plásticos modernos se derivan de productos petroquímicos basados ​​en combustibles fósiles como el gas natural o el petróleo.; sin embargo, los métodos industriales recientes utilizan variantes hechas de materiales renovables, como derivados del maíz o del algodón. [1]

En las economías desarrolladas, aproximadamente un tercio del plástico se usa en envases y aproximadamente lo mismo en edificios en aplicaciones como tuberías , plomería o revestimientos de vinilo . [2] Otros usos incluyen automóviles (hasta un 20% de plástico [2] ), muebles y juguetes. [2] En el mundo en desarrollo, las aplicaciones del plástico pueden diferir; El 42% del consumo de la India se utiliza en envases. [2] En el campo médico, los implantes de polímeros y otros dispositivos médicos se derivan al menos parcialmente del plástico. En todo el mundo, se producen anualmente unos 50 kg de plástico por persona, y la producción se duplica cada diez años.

El primer plástico completamente sintético del mundo fue la baquelita , inventada en Nueva York en 1907 por Leo Baekeland , [3] quien acuñó el término "plásticos". [4] En la actualidad se producen decenas de diferentes tipos de plásticos, como el polietileno , que se usa ampliamente en el empaque de productos , y el cloruro de polivinilo , que se usa en construcción y tuberías debido a su resistencia y durabilidad. Muchos químicos han contribuido a la ciencia de los materiales de los plásticos, incluido el premio Nobel Hermann Staudinger , a quien se ha llamado "el padre de la química de polímeros " y Herman Mark, conocido como "el padre de la física de polímeros ". [5]

El éxito y predominio de los plásticos a principios del siglo XX ha provocado problemas medioambientales generalizados, debido a su lenta tasa de descomposición en los ecosistemas naturales. Hacia fines del siglo XX, la industria del plástico promovió el reciclaje para mitigar las preocupaciones ambientales mientras continuaba produciendo plástico virgen. Las principales empresas productoras de plásticos dudaban de la viabilidad económica del reciclaje en ese momento, y esto se refleja en la recolección de plástico contemporánea. La recolección y el reciclaje de plásticos son en gran medida ineficaces debido a la complejidad de la limpieza y clasificación de los plásticos posconsumo. La mayoría de los plásticos producidos no se han reutilizado, ya sea capturados en vertederos o persistiendo en el medio ambiente comocontaminación plástica . La contaminación plástica se puede encontrar en todos los principales cuerpos de agua del mundo, por ejemplo, creando parches de basura en todos los océanos del mundo y contaminando los ecosistemas terrestres.

Etimología

La palabra plástico deriva del griego πλαστικός ( plastikos ) que significa "capaz de ser moldeado " y, a su vez, de πλαστός ( plastos ) que significa "moldeado". [6] Como sustantivo, la palabra más comúnmente se refiere a los productos sólidos de la industria petroquímica. [7]

El sustantivo plasticidad se refiere aquí específicamente a la deformabilidad de los materiales utilizados en la fabricación de plásticos. La plasticidad permite moldear, extrusión o compresión en una variedad de formas: películas, fibras, placas, tubos, botellas y cajas, entre muchas otras. La plasticidad también tiene una definición técnica en la ciencia de los materiales fuera del alcance de este artículo que se refiere al cambio irreversible en la forma de las sustancias sólidas.

Estructura

La mayoría de los plásticos contienen polímeros orgánicos . [8] La gran mayoría de estos polímeros se forman a partir de cadenas de átomos de carbono, con o sin la unión de átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre. Estas cadenas comprenden muchas unidades repetidas formadas a partir de monómeros . Cada cadena de polímero consta de varios miles de unidades repetidas. La columna vertebral es la parte de la cadena que se encuentra en la ruta principal , que une una gran cantidad de unidades repetidas. Para personalizar las propiedades de un plástico, diferentes grupos moleculares llamados cadenas laterales.cuelga de esta columna vertebral; normalmente se cuelgan de los monómeros antes de que los propios monómeros se unan para formar la cadena de polímero. La estructura de estas cadenas laterales influye en las propiedades del polímero.

Propiedades y clasificaciones

Los plásticos generalmente se clasifican por la estructura química de la columna vertebral y las cadenas laterales del polímero. Los grupos importantes clasificados de esta manera incluyen los acrílicos , poliésteres , siliconas , poliuretanos y plásticos halogenados .

Los plásticos se pueden clasificar por el proceso químico utilizado en su síntesis, como condensación , poliadición y reticulación . [9]

También se pueden clasificar por sus propiedades físicas, incluida la dureza , la densidad , la resistencia a la tracción , la resistencia térmica y la temperatura de transición vítrea .

Además, los plásticos se pueden clasificar por su resistencia y reacciones a diversas sustancias y procesos, como la exposición a disolventes orgánicos, la oxidación y la radiación ionizante . [10]

Otras clasificaciones de plásticos se basan en cualidades relevantes para la fabricación o el diseño de productos para un propósito particular. Los ejemplos incluyen termoplásticos , termoestables , polímeros conductores , plásticos biodegradables , plásticos de ingeniería y elastómeros .

Termoplásticos y polímeros termoendurecibles

El mango de plástico de un utensilio de cocina se ha deformado por el calor.

Una clasificación importante de los plásticos es el grado en que los procesos químicos utilizados para fabricarlos son reversibles o no.

Los termoplásticos no sufren cambios químicos en su composición cuando se calientan y, por lo tanto, pueden moldearse repetidamente. Los ejemplos incluyen polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) y cloruro de polivinilo (PVC). [11]

Los termoendurecibles, o polímeros termoendurecibles, pueden derretirse y tomar forma solo una vez: una vez que se han solidificado, permanecen sólidos. [12] Si se recalienta, los termoendurecibles se descomponen en lugar de derretirse. En el proceso de termoendurecimiento se produce una reacción química irreversible. La vulcanización del caucho es un ejemplo de este proceso. Antes de calentar en presencia de azufre, el caucho natural ( poliisopreno ) es un material pegajoso y ligeramente líquido; después de la vulcanización, el producto está seco y rígido.

Plásticos amorfos y plásticos cristalinos

Muchos plásticos son completamente amorfos (sin una estructura molecular muy ordenada), [13] incluidos los termoestables, el poliestireno y el metacrilato de metilo (PMMA). Los plásticos cristalinos exhiben un patrón de átomos espaciados más regularmente, como polietileno de alta densidad (HDPE), tereftalato de polibutileno (PBT) y poliéter éter cetona (PEEK). Sin embargo, algunos plásticos son parcialmente amorfos y parcialmente cristalinos en estructura molecular, lo que les da tanto un punto de fusión como una o más transiciones vítreas (la temperatura por encima de la cual el grado de flexibilidad molecular localizada aumenta sustancialmente). Estos llamados semicristalinos Los plásticos incluyen polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliamidas (nailon), poliésteres y algunos poliuretanos.

Polímeros conductores

Los polímeros intrínsecamente conductores (ICP) son polímeros orgánicos que conducen la electricidad. Si bien se ha logrado una conductividad de hasta 80 kS / cm en el poliacetileno orientado por estiramiento , [14] , no se acerca a la de la mayoría de los metales. El cobre, por ejemplo, tiene una conductividad de varios cientos de kS / cm. [15]

Plásticos y bioplásticos biodegradables

Plásticos biodegradables

Los plásticos biodegradables son plásticos que se degradan (descomponen) al exponerse a la luz solar o radiación ultravioleta ; agua o humedad; bacterias enzimas o abrasión del viento. El ataque de insectos, como gusanos de cera y gusanos de la harina, también se puede considerar como formas de biodegradación. La degradación aeróbica requiere que el plástico esté expuesto en la superficie, mientras que la degradación anaeróbica sería eficaz en sistemas de relleno sanitario o compostaje. Algunas empresas producen aditivos biodegradables para mejorar la biodegradación. Aunque se puede agregar almidón en polvo como relleno para permitir que algunos plásticos se degrade más fácilmente, dicho tratamiento no conduce a una descomposición completa. Algunos investigadores han diseñado genéticamentebacterias para sintetizar plásticos completamente biodegradables, como el polihidroxibutirato (PHB); sin embargo, estos son relativamente costosos en la actualidad. [16] [ marco de tiempo? ]

Bioplásticos

Si bien la mayoría de los plásticos se producen a partir de productos petroquímicos, los bioplásticos se fabrican sustancialmente a partir de materiales vegetales renovables como celulosa y almidón. [17] Debido tanto a los límites finitos de las reservas de combustibles fósiles como a los crecientes niveles de gases de efecto invernadero causados ​​principalmente por la quema de esos combustibles, el desarrollo de bioplásticos es un campo en crecimiento. [18] [19] La capacidad de producción mundial de plásticos de origen biológico se estima en 327 000 toneladas por año. En cambio, la producción mundial de polietileno (PE) y polipropileno (PP), las principales poliolefinas derivadas de productos petroquímicos del mundo, se estimó en más de 150 millones de toneladas en 2015. [20]

Tipos

Plásticos comunes

Esta categoría incluye tanto las materias primas de plástico (estándar) y plásticos de ingeniería .

  • Poliamidas (PA) o ( nailon ): fibras, cerdas de cepillo de dientes, tubos, hilo de pescar y piezas de máquinas de baja resistencia, como piezas de motores o armazones de armas
iPhone 5c , un teléfono inteligente con carcasa unibody de policarbonato
  • Policarbonato (PC): discos compactos, anteojos, escudos antidisturbios , ventanas de seguridad, semáforos y lentes
  • Poliéster (PES): fibras y textiles
  • Polietileno (PE): una amplia gama de usos económicos que incluyen bolsas de supermercado y botellas de plástico
Recipiente de plástico (LDPE), de GEECO, fabricado en Inglaterra, c.  1950
  • Polietileno de alta densidad (HDPE): botellas de detergente, jarras de leche y estuches de plástico moldeado
  • Polietileno de baja densidad (LDPE): muebles de exterior, revestimientos, baldosas, cortinas de ducha y embalajes de concha
  • Tereftalato de polietileno (PET): botellas de bebidas carbonatadas, frascos de mantequilla de maní, película plástica y envases para microondas
Uso de sillas de plástico monobloque en una zona rural de Camerún . El monobloque producido en polipropileno es uno de los diseños de sillas más producidos en el mundo.
  • Polipropileno (PP): tapas de botellas, pajitas, envases de yogur, electrodomésticos, guardabarros y parachoques de automóviles y sistemas de tuberías de presión de plástico
  • Poliestireno (PS): cacahuetes de espuma , recipientes para alimentos, vajillas de plástico, vasos desechables , platos, cubiertos, discos compactos (CD) y cajas de casetes
  • Poliestireno de alto impacto (HIPS): revestimientos para frigoríficos, envases de alimentos y vasos expendedores
  • Poliuretanos (PU): espumas de amortiguación, espumas de aislamiento térmico, revestimientos superficiales y rodillos de impresión: actualmente el sexto o séptimo plástico más utilizado y, por ejemplo, el plástico más utilizado en automóviles.
  • Cloruro de polivinilo (PVC): tuberías y canalones de plomería, aislamiento de cables / alambres eléctricos, cortinas de ducha, marcos de ventanas y pisos
  • Cloruro de polivinilideno (PVDC): envasado de alimentos, como Saran
  • Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS): cajas de equipos electrónicos (por ejemplo, monitores de computadora, impresoras, teclados) y tubería de drenaje
  • Policarbonato + acrilonitrilo butadieno estireno (PC + ABS): una mezcla de PC y ABS que crea un plástico más resistente que se utiliza en las partes interiores y exteriores de los automóviles y en las carrocerías de los teléfonos móviles.
  • Polietileno + acrilonitrilo butadieno estireno (PE + ABS): una mezcla resbaladiza de PE y ABS utilizada en rodamientos secos de baja resistencia

Plásticos especializados

  • Furano : resina a base de alcohol furfurílico utilizada en arenas de fundición y compuestos de origen biológico.
  • Maleimida / bismaleimida : se utiliza en materiales compuestos de alta temperatura.
  • Formaldehído de melamina (MF): uno de los aminoplastos, utilizado como una alternativa multicolora a los fenólicos, por ejemplo, en molduras (por ejemplo, alternativas resistentes a la rotura a tazas, platos y cuencos de cerámica para niños) y la capa superior decorada del laminados de papel (p. ej., formica)
  • Fenólicos o fenol formaldehído (PF): polímero de alto módulo , relativamente resistente al calor con excelente resistencia al fuego. Se utiliza para aislar piezas en instalaciones eléctricas, productos laminados de papel (por ejemplo, Formica ) y espumas de aislamiento térmico. Es un plástico termoendurecible, con el conocido nombre comercial Baquelita, que se puede moldear por calor y presión cuando se mezcla con un relleno como harina de madera, fundido en su forma líquida sin relleno o fundido como espuma (Oasis).
  • Plastarch : termoplástico biodegradable y resistente al calor compuesto de almidón de maíz modificado
  • Polidicetoenamina (PDK): un nuevo tipo de plástico que se puede sumergir en ácido y remodelar sin cesar (actualmente se está probando en laboratorio) [21] [ ¿período de tiempo? ]
  • Poliepóxido ( epoxi ): se utiliza como adhesivo, agente encapsulante para componentes eléctricos y matriz para materiales compuestos con endurecedores que incluyen amina , amida y trifluoruro de boro.
  • Polieteretercetona (PEEK): termoplástico fuerte, resistente a los productos químicos y al calor; su biocompatibilidad permite su uso en aplicaciones de implantes médicos y molduras aeroespaciales. Es uno de los polímeros comerciales más caros.
  • Polieterimida (PEI) (Ultem): un polímero químicamente estable a alta temperatura que no cristaliza
  • Poliamida : un plástico de alta temperatura utilizado en materiales como la cinta Kapton
  • Ácido poliláctico (PLA): un termoplástico biodegradable convertido en una variedad de poliésteres alifáticos derivados del ácido láctico, que a su vez puede obtenerse fermentando varios productos agrícolas como la maicena, una vez elaborados a partir de productos lácteos.
El tanque del Acuario de la Bahía de Monterey de 10 metros (33 pies) de profundidad tiene ventanas acrílicas de hasta 33 centímetros (13 pulgadas) de espesor para soportar la presión del agua
  • Polimetilmetacrilato (PMMA) ( acrílico ): lentes de contacto (de la variedad "dura" original), vidriado (más conocido en esta forma por sus diversos nombres comerciales en todo el mundo; por ejemplo , Perspex , Plexiglas y Oroglas), difusores de luz fluorescente y cubiertas de luces traseras para vehículos. También forma la base de pinturas acrílicas artísticas y comerciales , cuando se suspende en agua con el uso de otros agentes.
  • Polisulfona : resina procesable por fusión a alta temperatura utilizada en membranas, medios de filtración, tubos de inmersión de calentadores de agua y otras aplicaciones de alta temperatura
  • Politetrafluoroetileno (PTFE) o teflón : recubrimientos de baja fricción resistentes al calor que se utilizan en superficies antiadherentes para sartenes, cinta de plomería y toboganes de agua.
  • Siliconas (polisiloxanos): resinas resistentes al calor que se utilizan principalmente como selladores, pero también se utilizan para utensilios de cocina de alta temperatura y como resina base para pinturas industriales.
  • Urea-formaldehído (UF): uno de los aminoplastos utilizados como alternativa multicolora a los fenólicos: utilizado como adhesivo de madera (para madera contrachapada, aglomerado, tableros duros) y carcasas de interruptores eléctricos

Polímeros representativos

Baquelita

El primer plástico basado en un polímero sintético fue inventado en 1907 por Leo Hendrik Baekeland , un estadounidense nacido en Bélgica que vive en el estado de Nueva York. Había estado buscando una goma laca aislante para recubrir los cables de los motores y generadores eléctricos. Descubrió que la combinación de fenol (C 6 H 5 OH) y formaldehído (HCOH) formaba una masa pegajosa y que el material podía mezclarse con harina de madera, asbesto o polvo de pizarra para crear materiales "compuestos" fuertes y resistentes al fuego. El nuevo material tendía a formar espuma durante la síntesis, lo que requería que Baekeland construyera recipientes a presión para expulsar las burbujas y proporcionar un producto suave y uniforme. [22]La baquelita, que lleva su nombre y que fue patentada en 1909, se utilizó originalmente para piezas eléctricas y mecánicas; entró en uso generalizado en artículos generales y joyería en la década de 1920. Un material puramente sintético, la baquelita también fue uno de los primeros plásticos termoendurecibles.

Nylon

DuPont Corporation inició un proyecto de desarrollo secreto en 1927 denominado Fiber66 bajo la dirección del químico de Harvard Wallace Carothers y el director del departamento de química Elmer Keizer Bolton . El trabajo de Carothers condujo al descubrimiento de la fibra de nailon sintético, que era muy resistente y flexible. La primera aplicación fue para las cerdas de los cepillos de dientes. Carothers y su equipo sintetizaron una serie de poliamidas diferentes, incluida la poliamida 6.6 y 4.6, así como poliésteres. [23]

El nailon fue el primer polímero termoplástico sintético de éxito comercial. DuPont presentó las primeras medias de nailon para mujer (nailon) en la Feria Mundial de 1939 en la ciudad de Nueva York. Se necesitaron 12 años y US $ 27 millones para refinar el nailon y desarrollar los procesos industriales para su fabricación a granel. En 1940, se vendieron 64 millones de pares de medias de nylon.

Cuando Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial, la capacidad que DuPont había desarrollado para producir medias de nailon pasó a fabricar una gran cantidad de paracaídas para aviadores y paracaidistas. Después de que terminó la guerra, DuPont reanudó la venta de nailon al público, participando en una campaña promocional de 1946 que provocó los llamados disturbios del nailon .

Posteriormente, se han desarrollado poliamidas 6, 10, 11 y 12 basadas en monómeros que son compuestos de anillo, como la caprolactama . El nailon 66 es un material fabricado por polimerización por condensación . El nailon de diferentes tipos sigue siendo un plástico importante y, en su forma a granel, es muy resistente al desgaste, especialmente si está impregnado de aceite. Se utiliza para construir engranajes, cojinetes lisos , asientos de válvulas y sellos; y debido a su buena resistencia al calor, cada vez más para aplicaciones de transporte de vehículos, así como para otras partes mecánicas.

Polimetacrilato de metilo)

El poli (metacrilato de metilo) (PMMA), también conocido como vidrio acrílico o acrílico, así como por los nombres comerciales Plexiglas, Acrylite, Lucite y Perspex, es un termoplástico transparente que se usa a menudo en forma de lámina como una alternativa liviana o resistente a roturas para vidrio. El PMMA también se puede utilizar como resina de fundición, en tintas y revestimientos, y tiene muchos otros usos.

Poliestireno

El poliestireno no plastificado es un plástico rígido, quebradizo y económico que se ha utilizado para hacer maquetas de plástico y chucherías similares. También es la base de algunos de los plásticos "espumados" más populares, bajo el nombre de espuma de estireno o espuma de poliestireno . Como la mayoría de los demás plásticos de espuma, el poliestireno espumado se puede fabricar en forma de "celda abierta", en la que las burbujas de espuma están interconectadas, como en una esponja absorbente, y de "celda cerrada", en la que todas las burbujas son distintas, como pequeños globos. , como en los dispositivos de flotación y aislamiento de espuma rellenos de gas. A finales de la década de 1950, se introdujo el estireno de alto impacto , que no era quebradizo. Encuentra mucho uso actual como sustancia de figuritas de juguete y novedades.

Cloruro de polivinilo

El PVC se usa ampliamente en tuberías de alcantarillado debido a su bajo costo, resistencia química y facilidad de unión.

El cloruro de polivinilo (PVC, comúnmente llamado "vinilo") [24] incorpora átomos de cloro. Los enlaces C-Cl en la columna vertebral son hidrófobos y resisten la oxidación (y la combustión). El PVC es rígido, fuerte, resistente al calor y a la intemperie, propiedades que lo hacen adecuado para su uso en dispositivos de plomería , canalones, revestimientos de casas, cerramientos para computadoras y otros equipos electrónicos. El PVC también se puede ablandar con procesamiento químico y, de esta forma, ahora se utiliza para envoltorios retráctiles , envasado de alimentos y ropa de lluvia.

Todos los polímeros de PVC se degradan con el calor y la luz. Cuando esto sucede, se libera cloruro de hidrógeno a la atmósfera y se produce la oxidación del compuesto. [25] Debido a que el cloruro de hidrógeno se combina fácilmente con el vapor de agua en el aire para formar ácido clorhídrico, [26] no se recomienda el cloruro de polivinilo para el almacenamiento a largo plazo de plata, películas fotográficas o papel ( es preferible el mylar ). [27]

Caucho

El caucho natural es un elastómero (un polímero de hidrocarburo elástico) que originalmente se derivó del látex , una suspensión coloidal lechosa que se encuentra en recipientes especializados en algunas plantas. Es útil directamente en esta forma (de hecho, la primera aparición del caucho en Europa fue la tela impermeabilizada con látex sin vulcanizar de Brasil). Sin embargo, en 1839, Charles Goodyear inventó el caucho vulcanizado: una forma de caucho natural calentado con azufre (y algunos otros productos químicos), formando enlaces cruzados entre las cadenas de polímero ( vulcanización ), mejorando la elasticidad y durabilidad. En 1851, Nelson Goodyear agregó rellenos a los materiales de caucho natural para formar ebonita . [28]

Caucho sintético

El primer caucho completamente sintético fue sintetizado por Sergei Lebedev en 1910. En la Segunda Guerra Mundial, los bloqueos de suministro de caucho natural del sudeste asiático provocaron un auge en el desarrollo del caucho sintético, especialmente el caucho de estireno-butadieno . En 1941, la producción anual de caucho sintético en los EE. UU. Era de solo 231 toneladas, que aumentó a 840.000 toneladas en 1945. En la carrera espacial y la carrera de armamentos nucleares , los investigadores de Caltech experimentaron con el uso de cauchos sintéticos como combustible sólido para cohetes. En última instancia, todos los grandes cohetes y misiles militares utilizarían combustibles sólidos a base de caucho sintético y también desempeñarían un papel importante en el esfuerzo espacial civil.

Aditivos

Los aditivos consisten en varios compuestos orgánicos o inorgánicos que se mezclan en plásticos para mejorar la funcionalidad del rendimiento. [29] Las cantidades añadidas pueden variar significativamente; por ejemplo, hasta el 70% del peso del PVC pueden ser plastificantes, mientras que los pigmentos pueden representar menos del 1%. [29] Muchas controversias asociadas con los plásticos en realidad se relacionan con los aditivos. [30] [31] [29] [ se necesitan más explicaciones ]

Los aditivos típicos incluyen:

Colorantes

Los colorantes plásticos son compuestos químicos que se utilizan para colorear el plástico. Esos compuestos vienen en forma de tintes y pigmentos . El tipo de colorante se elige en función del tipo de resina polimérica que debe teñirse. [ cita requerida ] Los tintes se utilizan generalmente con policarbonatos , poliestireno y polímeros acrílicos . Los pigmentos son más adecuados para su uso con poliolefinas . [32] [33]

El colorante debe satisfacer varias restricciones, por ejemplo, el compuesto debe ser [34] químicamente compatible con la resina base, ser una combinación adecuada con un estándar de color (ver, por ejemplo, International Color Consortium ), ser químicamente estable , lo que en este caso significa ser capaz de sobrevivir a las tensiones y la temperatura de procesamiento ( estabilidad térmica ) en el proceso de fabricación y ser lo suficientemente resistente para igualar la vida útil del producto.

Los parámetros del compuesto varían con un efecto deseado, que puede incluir que el producto final sea perlado , metálico, fluorescente , fosforescente , termocrómico o fotocrómico . [35]

La fórmula química exacta dependerá además del tipo de aplicación: uso general, artículo en contacto con alimentos , juguete , paquete sujeto a CONEG , [36] etc. [35]

Los diferentes métodos para suministrar colorantes en plásticos de moldeo incluyen masterbatches (concentrados), un método que implica la separación de un concentrado en resina, mezclas de cubos ("mezclas de sal y pimienta" - mezcla seca) que son polímeros naturales, ya pulverizados en polímeros naturales, superficie revestimiento y resinas precoloreadas, que implican el uso de materiales precoloreados para abaratar la fabricación. [37] [38]

Rellenos y refuerzos

A pesar de parecer similares, estos aditivos tienen propósitos diferentes. Los rellenos son materiales inertes de bajo costo que se agregan al polímero para reducir el costo y el peso. [39] Los ejemplos incluyen tiza , almidón , celulosa , harina de madera y óxido de zinc . Se pueden agregar refuerzos para fortalecer el polímero contra daños mecánicos. Los ejemplos incluyen la adición de fibra de carbono para formar plástico reforzado con fibra . [28]

Retardantes de llama

El término retardadores de llama incluye un grupo diverso de productos químicos que se agregan a los materiales manufacturados, como plásticos y textiles , y acabados y revestimientos superficiales . Los retardadores de llama se activan por la presencia de una fuente de ignición y están destinados a prevenir o retrasar el desarrollo posterior de la ignición mediante una variedad de diferentes métodos físicos y químicos. Pueden añadirse como copolímero durante el proceso de polimerización, o posteriormente añadirse al polímero en un proceso de moldeo o extrusión o (particularmente para textiles) aplicarse como acabado tópico. [40] Los retardantes de llama minerales suelen ser aditivos mientrasLos compuestos organohalógenos y organofosforados pueden ser reactivos o aditivos.

Plastificantes

Los plastificantes se utilizan para mejorar la flexibilidad y la reología de los plásticos y son importantes en la fabricación de películas y cables. En masa, a menudo son los aditivos más abundantes, [31] aunque esto varía significativamente entre polímeros. Alrededor del 80-90% de la producción mundial se utiliza en PVC , [41] que a su vez puede consistir en hasta un 70% de plastificante en masa. Los plásticos de celulosa, como el celofán , también utilizan cantidades importantes de plastificantes. [29] En comparación, el tereftalato de polietileno (PET) contiene poco o ningún plastificante . Ftalatossiguen siendo la clase más común de plastificantes, a pesar de la preocupación pública por sus posibles efectos en la salud como disruptores endocrinos .

Estabilizadores

Los estabilizadores de polímeros son importantes durante la formación y colada de plástico fundido, pero también prolongan la vida de los polímeros al suprimir la degradación del polímero que resulta de la luz ultravioleta, la oxidación y otras fuerzas. Los estabilizadores típicos absorben así la luz ultravioleta o funcionan como antioxidantes .

Otras clases

Agentes de liberación

Los agentes de desmoldeo se utilizan durante la producción de artículos de plástico para evitar que se peguen al molde, por ejemplo, en el moldeo por inyección . Los aditivos deslizantes se utilizan de manera similar para evitar que las películas de poliolefina se adhieran a las superficies metálicas durante el procesamiento. La erucamida y la oleamida son ejemplos comunes.

Biocidas

Se agregan biocidas para prevenir el crecimiento de organismos de la superficie del plástico. Esto generalmente tiene como objetivo hacer que el plástico sea antibacteriano. La mayoría de los biocidas se añaden al PVC blando y a los poliuretanos espumados. Los compuestos incluyen isotiazolinonas , triclosán , arsénico y compuestos orgánicos de estaño .

Toxicidad

Los plásticos puros tienen baja toxicidad debido a su insolubilidad en agua, y debido a que tienen un gran peso molecular, son bioquímicamente inertes. Los productos de plástico contienen una variedad de aditivos, sin embargo, algunos de los cuales pueden ser tóxicos. [42] Por ejemplo, los plastificantes como adipatos y ftalatos a menudo se agregan a plásticos quebradizos como el PVC para hacerlos lo suficientemente flexibles para su uso en envases de alimentos, juguetes y muchos otros artículos. Las trazas de estos compuestos pueden filtrarse del producto. Debido a las preocupaciones sobre los efectos de tales lixiviados , la UE ha restringido el uso de DEHP (di-2-etilhexil ftalato) y otros ftalatos en algunas aplicaciones, y EE.UU. ha limitado el uso de DEHP, DPB ,BBP , DINP , DIDP y DnOP en juguetes y artículos de puericultura a través de la Ley de mejora de la seguridad de los productos de consumo . Se ha propuesto que algunos compuestos que se filtran de los envases de poliestireno para alimentos interfieren con las funciones hormonales y se sospecha que son carcinógenos humanos (sustancias cancerígenas). [43] Otras sustancias químicas potencialmente preocupantes son los alquilfenoles . [31]

Si bien un plástico terminado puede no ser tóxico, los monómeros utilizados en la fabricación de sus polímeros originales pueden ser tóxicos. En algunos casos, pequeñas cantidades de esos productos químicos pueden quedar atrapadas en el producto a menos que se emplee un procesamiento adecuado. Por ejemplo, la Organización Mundial de la Salud 's Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) ha reconocido el cloruro de vinilo , el precursor de PVC, como un carcinógeno humano. [43]

Bisfenol A (BPA)

Algunos polímeros también pueden descomponerse en monómeros u otras sustancias tóxicas cuando se calientan. En 2011, se informó que "casi todos los productos plásticos" muestreados liberaron sustancias químicas con actividad estrogénica , aunque los investigadores identificaron algunos plásticos que no la tenían. [44] El componente principal de los policarbonatos, el bisfenol A (BPA), es un disruptor endocrino similar al estrógeno que puede filtrarse a los alimentos. [43] La investigación en Environmental Health Perspectives encuentra que el BPA extraído del revestimiento de latas, selladores dentales y botellas de policarbonato puede aumentar el peso corporal de la descendencia de los animales de laboratorio. [45]Un estudio en animales más reciente sugiere que incluso una exposición de bajo nivel al BPA produce resistencia a la insulina, lo que puede provocar inflamación y enfermedades cardíacas. [46] En enero de 2010, Los Angeles Times informó que la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) está gastando $ 30 millones para investigar indicios del vínculo del BPA con el cáncer. [47] El adipato de bis (2-etilhexilo) , presente en envoltorios de plástico a base de PVC, también es motivo de preocupación, al igual que los compuestos orgánicos volátiles presentes en el olor de los automóviles nuevos . La UE tiene una prohibición permanente sobre el uso de ftalatos en juguetes. En 2009, el gobierno de los EE. UU. Prohibió ciertos tipos de ftalatos que se usan comúnmente en el plástico. [48]

Historia

El desarrollo de plásticos ha evolucionado desde el uso de materiales plásticos naturales (p. Ej., Gomas y goma laca ) al uso de la modificación química de esos materiales (p. Ej., Caucho natural, celulosa , colágeno y proteínas de la leche ) y, finalmente, a completamente sintéticos. plásticos (por ejemplo, baquelita, epoxi y PVC). Los primeros plásticos eran materiales bioderivados como el huevo y las proteínas sanguíneas, que son polímeros orgánicos . Alrededor del 1600 a.C., los mesoamericanos usaban caucho natural para bolas, bandas y figurillas. [2] Los cuernos de ganado tratados se utilizaron como ventanas para linternas en la Edad Media.. Los materiales que imitaban las propiedades de los cuernos se desarrollaron tratando las proteínas de la leche con lejía. En el siglo XIX, a medida que se desarrollaba la química durante la Revolución Industrial , se informó sobre muchos materiales. El desarrollo de los plásticos se aceleró con el descubrimiento de Charles Goodyear en 1839 de la vulcanización para endurecer el caucho natural.

Placa conmemorativa de Parkes en el Museo de Ciencias de Birmingham

Parkesine , inventado por Alexander Parkes en 1855 y patentado al año siguiente, [49] se considera el primer plástico artificial. Se fabricó a partir de celulosa (el componente principal de las paredes celulares de las plantas) tratada con ácido nítrico como disolvente. La salida del proceso (comúnmente conocida como nitrato de celulosa o piroxilina) podría disolverse en alcohol y endurecerse en un material transparente y elástico que podría moldearse cuando se calienta. [50] Al incorporar pigmentos al producto, se podría hacer que se pareciera al marfil. Parkesine fue presentado en la Exposición Internacional de 1862 en Londres y obtuvo para Parkes la medalla de bronce. [51]

En 1893, el químico francés Auguste Trillat descubrió los medios para insolubilizar la caseína (proteínas de la leche) por inmersión en formaldehído, produciendo material comercializado como galalito . [52] En 1897, el propietario de una imprenta masiva, Wilhelm Krische, de Hannover, Alemania, recibió el encargo de desarrollar una alternativa a las pizarras. [52] El plástico resultante en forma de cuerno hecho de caseína se desarrolló en cooperación con el químico austríaco (Friedrich) Adolph Spitteler (1846-1940). Aunque no es adecuado para el propósito previsto, se descubrirían otros usos. [53]

El primer plástico completamente sintético del mundo fue la baquelita , inventado en Nueva York en 1907 por Leo Baekeland , [3] que acuñó el término plásticos . [54] Muchos químicos han contribuido a la ciencia de los materiales de los plásticos, incluido el premio Nobel Hermann Staudinger , que ha sido llamado "el padre de la química de polímeros ", y Herman Mark , conocido como "el padre de la física de polímeros ". [55]

Después de la Primera Guerra Mundial, las mejoras en la química llevaron a una explosión de nuevas formas de plásticos, y la producción en masa comenzó en las décadas de 1940 y 1950. [56] Entre los primeros ejemplos de la ola de nuevos polímeros se encuentran el poliestireno (producido por primera vez por BASF en la década de 1930) [2] y el cloruro de polivinilo (creado por primera vez en 1872 pero producido comercialmente a finales de la década de 1920). [2] En 1923, Durite Plastics, Inc., fue el primer fabricante de resinas de fenol-furfural. [57] En 1933, los investigadores de Imperial Chemical Industries (ICI), Reginald Gibson y Eric Fawcett , descubrieron el polietileno . [2]

El descubrimiento del tereftalato de polietileno se atribuye a los empleados de la Asociación de Impresores de Calico en el Reino Unido en 1941; se le otorgó la licencia a DuPont para los EE. UU. e ICI en otros casos, y como uno de los pocos plásticos apropiados como reemplazo del vidrio en muchas circunstancias, lo que resultó en un uso generalizado de botellas en Europa. [2] En 1954, Giulio Natta descubrió el polipropileno y comenzó a fabricarse en 1957. [2] También en 1954, Dow Chemical inventó el poliestireno expandido (utilizado para aislamiento de edificios, embalajes y vasos) . [2]

Industria del plastico

La fabricación de plásticos es una parte importante de la industria química, y algunas de las empresas químicas más grandes del mundo han estado involucradas desde los primeros días, como los líderes de la industria BASF y Dow Chemical .

Producción de plástico primario por tipo de polímero

En 2014, las ventas de las 50 principales empresas ascendieron a 961,3 mil millones de dólares. [58] Las empresas procedían de unos 18 países en total, y más de la mitad de las empresas de la lista tenían su sede en Estados Unidos. Muchas de las 50 principales empresas de plásticos se concentraron en sólo tres países: Estados Unidos con 12, Japón con 8 y Alemania con 6. BASF fue el mayor productor de productos químicos del mundo por noveno año consecutivo. [58]

Estándares de la industria

Muchas propiedades de los plásticos están determinadas por estándares especificados por la ISO , tales como:

  • ISO 306 - Termoplásticos

Muchas de las propiedades de los plásticos están determinadas por los estándares UL, pruebas especificadas por Underwriters Laboratories (UL), tales como:

  • Inflamabilidad - UL94
  • Tasa de seguimiento de arco de alto voltaje - UL746A
  • Índice de seguimiento comparativo

Efectos ambientales

Una infografía de campaña de comunicación que muestra que habrá más plástico en los océanos que peces para 2050

Debido a que la estructura química de la mayoría de los plásticos los hace duraderos, son resistentes a muchos procesos de degradación natural. Gran parte de este material puede persistir durante siglos o más, dada la persistencia demostrada de materiales naturales estructuralmente similares como el ámbar .

Existen diferentes estimaciones de la cantidad de desechos plásticos que se han producido en el último siglo. Según una estimación, se han desechado mil millones de toneladas de desechos plásticos desde la década de 1950. [59] Otros estiman una producción humana acumulada de 8,3 mil millones de toneladas de plástico, de los cuales 6,3 mil millones de toneladas son desechos, con una tasa de reciclaje de solo el 9%. [60]

The Ocean Conservancy informó que China, Indonesia, Filipinas, Tailandia y Vietnam arrojan más plástico al mar que todos los demás países juntos. [61] Los ríos Yangtze, Indo, Amarillo, Hai, Nilo, Ganges, Pearl, Amur, Níger y Mekong "transportan del 88% al 95% de la carga [de plásticos] global al mar". [62] [63] [ verificar la puntuación de las comillas ]

La presencia de plásticos, particularmente microplásticos , dentro de la cadena alimentaria está aumentando. En la década de 1960 se observaron microplásticos en las entrañas de las aves marinas y desde entonces se han encontrado en concentraciones crecientes. [64] Los efectos a largo plazo de los plásticos en la cadena alimentaria no se conocen bien. En 2009 se estimó que el 10% de los residuos modernos eran plásticos [56], aunque las estimaciones varían según la región. [64] Mientras tanto, del 50% al 80% de los desechos en las áreas marinas es plástico. [64]

Antes del Protocolo de Montreal , los CFC se utilizaban comúnmente en la fabricación del poliestireno plástico, cuya producción había contribuido al agotamiento de la capa de ozono .

Microplásticos

Microplásticos en sedimentos de cuatro ríos en Alemania. Tenga en cuenta las diversas formas indicadas por puntas de flecha blancas. (Las barras blancas representan 1 mm para la escala).
Muestras de microplásticos

Los microplásticos son fragmentos de cualquier tipo de plástico [65] de menos de 5 mm de longitud, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA) [66] [67] y la Agencia Europea de Sustancias Químicas . [68] Entran en ecosistemas naturales de una variedad de fuentes, incluyendo cosméticos , ropa y procesos industriales.

Actualmente se reconocen dos clasificaciones de microplásticos. Los microplásticos primarios son fragmentos o partículas de plástico que ya tienen un tamaño de 5,0 mm o menos antes de ingresar al medio ambiente. Estos incluyen microfibras de ropa, microperlas y gránulos de plástico (también conocidos como nurdles). [69] [70] [71] Los microplásticos secundarios surgen de la degradación (descomposición) de productos plásticos más grandes a través de procesos de meteorización natural después de ingresar al medio ambiente. Dichas fuentes de microplásticos secundarios incluyen botellas de agua y refrescos, redes de pesca y bolsas de plástico. [71] [72] Se reconoce que ambos tipos persisten en el medio ambiente en niveles elevados, particularmente en acuáticos yecosistemas marinos . [73] El término macroplásticos se utiliza para diferenciar los microplásticos de los desechos plásticos más grandes, como las botellas de plástico.

Debido a que los plásticos se degradan lentamente (a menudo durante cientos o miles de años), [74] [75] los microplásticos tienen una alta probabilidad de ingestión, incorporación y acumulación en los cuerpos y tejidos de muchos organismos. Los productos químicos tóxicos que provienen tanto del océano como de la escorrentía también pueden biomagnificarse en la cadena alimentaria. [76] [77] El ciclo y el movimiento de los microplásticos en el medio ambiente no se conocen por completo, pero actualmente se están realizando investigaciones para investigar el fenómeno.

Fibras microplásticas identificadas en el medio marino
Bolsa de plástico fotodegradada junto a la ruta de senderismo en aproximadamente 2000 piezas de 1 a 25 mm de tamaño después de tres meses de exposición al aire libre.

Descomposición de plásticos

Los plásticos constituyen aproximadamente el 10% de los residuos desechados. Es bien sabido que la mayoría de los plásticos no se biodegradan fácilmente, pero no obstante, sufren la degradación del polímero a través de una variedad de procesos, el más significativo de los cuales suele ser la fotooxidación . Dependiendo de su composición química, los plásticos y las resinas tienen diferentes propiedades relacionadas con la absorción y adsorción de contaminantes . La degradación marina de los polímeros tarda mucho más como resultado del ambiente salino y el efecto de enfriamiento del mar, lo que contribuye a la persistencia de los desechos plásticos en ciertos ambientes. [64]Estudios recientes han demostrado, sin embargo, que los plásticos en el océano se descomponen más rápido de lo que se pensaba anteriormente, debido a la exposición al sol, la lluvia y otras condiciones ambientales, lo que resulta en la liberación de productos químicos tóxicos como el bisfenol A . Sin embargo, debido al aumento del volumen de plásticos en el océano, la descomposición se ha ralentizado. [78] The Marine Conservancy ha predicho las tasas de descomposición de varios productos plásticos: se estima que un vaso de plástico de espuma tardará 50 años, un soporte de plástico para bebidas tardará 400 años, un pañal desechable tardará 450 años y un hilo de pescar tardan 600 años en degradarse. [79]

Las especies microbianas capaces de degradar los plásticos son conocidas por la ciencia, algunas de las cuales son potencialmente útiles para la eliminación de ciertas clases de desechos plásticos.

  • En 1975, un equipo de científicos japoneses que estudiaba estanques que contenían aguas residuales de una fábrica de nailon descubrió una cepa de Flavobacterium que digiere ciertos subproductos de la fabricación de nailon 6 , como el dímero lineal de 6-aminohexanoato . [80] El nailon 4 (polibutirolactama) puede ser degradado por las hebras ND-10 y ND-11 de Pseudomonas sp. que se encuentra en los lodos, lo que da como resultado GABA (ácido γ-aminobutírico) como subproducto. [81]
  • Varias especies de hongos del suelo pueden consumir poliuretano, [82] incluidas dos especies del hongo ecuatoriano Pestalotiopsis . Pueden consumir poliuretano tanto aeróbicamente como anaeróbicamente (como en el fondo de los vertederos). [83]
  • Los consorcios microbianos metanogénicos degradan el estireno y lo utilizan como fuente de carbono. [84] Pseudomonas putida puede convertir el aceite de estireno en varios plásticos biodegradables ( polihidroxialcanoatos biodegradables) . [85] [86]
  • Se ha demostrado que las comunidades microbianas aisladas de muestras de suelo mezcladas con almidón son capaces de degradar el polipropileno. [87]
  • El hongo Aspergillus fumigatus degrada eficazmente el PVC plastificado. [88] Phanerochaete chrysosporium se ha cultivado sobre PVC en un agar de sal mineral. [89] P. chrysosporium , Lentinus tigrinus , A. niger y A. sydowii también pueden degradar eficazmente el PVC. [90]
  • El fenol-formaldehído, comúnmente conocido como baquelita, es degradado por el hongo de pudrición blanca P. chrysosporium . [91]
  • Se ha encontrado que Acinetobacter degrada parcialmente oligómeros de polietileno de bajo peso molecular. [81] Cuando se usan en combinación, Pseudomonas fluorescens y Sphingomonas pueden degradar más del 40% del peso de las bolsas de plástico en menos de tres meses. [92] La bacteria termófila Brevibacillus borstelensis (cepa 707) se aisló de una muestra de suelo y se descubrió que era capaz de utilizar polietileno de baja densidadcomo única fuente de carbono cuando se incubaba a 50 ° C. La preexposición del plástico a la radiación ultravioleta rompió los enlaces químicos y ayudó a la biodegradación; cuanto más largo sea el período de exposición a los rayos UV, mayor será la promoción de la degradación. [93]
  • Se han encontrado mohos peligrosos a bordo de las estaciones espaciales que degradan el caucho en una forma digerible. [94]
  • Se han encontrado varias especies de levaduras, bacterias, algas y líquenes creciendo en artefactos de polímeros sintéticos en museos y en sitios arqueológicos. [95]
  • En las aguas contaminadas con plástico del Mar de los Sargazos , se han encontrado bacterias que consumen varios tipos de plástico; sin embargo, se desconoce hasta qué punto estas bacterias limpian eficazmente los venenos en lugar de simplemente liberarlos en el ecosistema microbiano marino.
  • También se han encontrado microbios que se alimentan de plástico en los vertederos. [96]
  • Nocardia puede degradar la PET con una enzima esterasa. [ cita requerida ]
  • Se ha descubierto que el hongo Geotrichum candidum , que se encuentra en Belice, consume el plástico de policarbonato que se encuentra en los CD. [97] [98]
  • Las casas Futuro están hechas de poliésteres reforzados con fibra de vidrio, poliéster-poliuretano y PMMA. Se descubrió que una de esas casas estaba dañada por cianobacterias y arqueas . [99] [100]
Triage manual de material para reciclaje.

Reciclaje

El reciclaje de plástico es el proceso de recuperar desechos o desechos de plástico y reprocesar el material en productos útiles. Debido a los símbolos deliberadamente engañosos en los envases de plástico y numerosos obstáculos técnicos, menos del 10% del plástico se ha reciclado alguna vez. [101] [102] Comparado con el lucrativo reciclaje de metal , y similar al bajo valor del reciclaje de vidrio , el reciclaje de polímeros plásticos es a menudo más desafiante debido a su baja densidad y bajo valor.

Las instalaciones de recuperación de materiales son responsables de clasificar y procesar plásticos. A partir de 2019, debido a las limitaciones en su viabilidad económica, estas instalaciones han tenido dificultades para hacer una contribución significativa a la cadena de suministro de plástico. [103] La industria del plástico ha sabido desde al menos la década de 1970 que el reciclaje de la mayoría de los plásticos es poco probable debido a estas limitaciones. Sin embargo, la industria ha presionado para la expansión del reciclaje, mientras que estas empresas han seguido aumentando la cantidad de plástico virgen que se produce. [104] [105]

Cuando se funden diferentes tipos de plásticos , tienden a separarse en fases , como el aceite y el agua, y asentarse en estas capas. Los límites de fase causan debilidad estructural en el material resultante, lo que significa que las mezclas de polímeros son útiles solo en aplicaciones limitadas. En parte, esta es la razón por la que la industria del plástico ha desarrollado los códigos de identificación de resina . Los dos plásticos más fabricados, polipropileno y polietileno., se comportan de esta manera, lo que limita su utilidad para el reciclaje. Cada vez que se recicla plástico, se deben agregar materiales vírgenes adicionales para ayudar a mejorar la integridad del material. Por lo tanto, incluso el plástico reciclado tiene agregado nuevo material plástico. Además, la misma pieza de plástico solo se puede reciclar unas 2 o 3 veces. [106] Por lo tanto, incluso cuando los plásticos tienen un código de resina, o se recolectan para reciclar, solo una pequeña porción de ese material se recicla realmente. Por ejemplo, a partir de 2017, solo se recicló el 8% del plástico de EE. UU. [107]

Dado que casi todo el plástico no es biodegradable , el reciclaje puede ser parte de la reducción del plástico en el flujo de desechos. Esto es importante, por ejemplo, para reducir las aproximadamente 8 millones de toneladas métricas de desechos plásticos que ingresan al océano de la Tierra cada año. [108] [109] Sin embargo, debido a la complejidad del reciclaje, una cantidad sustancial de plástico que se recolecta para reciclar se procesa de otras formas, como mediante la incineración de basura , o no se procesa en absoluto.

Cambio climático

En 2019, el Centro de Derecho Ambiental Internacional publicó un nuevo informe sobre el impacto del plástico en el cambio climático. Según el informe, el plástico aportará gases de efecto invernadero en el equivalente a 850 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera en 2019. Si continúan las tendencias actuales, las emisiones anuales aumentarán a 1.340 millones de toneladas para 2030. Para 2050, el plástico podría emiten 56 mil millones de toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero, hasta el 14% del presupuesto de carbono restante de la tierra . [110]

El efecto de los plásticos sobre el calentamiento global es mixto. Los plásticos generalmente están hechos de petróleo. Si el plástico se incinera, aumenta las emisiones de carbono; si se coloca en un vertedero, se convierte en un sumidero de carbono, [111] aunque los plásticos biodegradables han provocado emisiones de metano . [112] Debido a la ligereza del plástico frente al vidrio o el metal, el plástico puede reducir el consumo de energía. Por ejemplo, se estima que el envasado de bebidas en plástico PET en lugar de vidrio o metal ahorra un 52% en energía de transporte. [2]

Producción de plásticos

La producción de plásticos a partir de petróleo crudo requiere de 7,9 a 13,7 kWh / lb (teniendo en cuenta la eficiencia promedio de las estaciones de servicios públicos de EE. UU. Del 35%). Producir silicio y semiconductores para equipos electrónicos modernos consume aún más energía: 29,2 a 29,8 kWh / lb para silicio y aproximadamente 381 kWh / lb para semiconductores. [113] Esto es mucho más alto que la energía necesaria para producir muchos otros materiales. Por ejemplo, para producir hierro (a partir de mineral de hierro) se necesitan 2,5-3,2 kWh / lb de energía; vidrio (de arena, etc.) 2,3–4,4 kWh / lb; acero (de hierro) 2,5–6,4 kWh / lb; y papel (de madera) 3,2–6,4 kWh / lb. [114]

Incineración de plásticos

La incineración controlada a alta temperatura , por encima de 850 ° C durante dos segundos, [ cita requerida ] realizada con calentamiento adicional selectivo, descompone las dioxinas tóxicas y los furanos de la quema de plástico y se usa ampliamente en la incineración de desechos sólidos urbanos. Los incineradores de residuos sólidos urbanos también suelen incluir tratamientos de gases de combustión para reducir aún más los contaminantes. Esto es necesario porque la incineración incontrolada de plástico produce dibenzo-p-dioxinas policloradas, un carcinógeno (químico que causa cáncer). El problema se produce porque varía el contenido de calor de la corriente de residuos. [115] La quema de plástico al aire libre ocurre a temperaturas más bajas y normalmente libera esos humos tóxicos .

Eliminación pirolítica

Los plásticos se pueden pirolizar en combustibles de hidrocarburos , ya que los plásticos incluyen hidrógeno y carbono. Un kilogramo de plástico residual produce aproximadamente un litro de hidrocarburo. [116]

Ver también

  • Construcción de maíz
  • Película (s
  • Resina activada por luz
  • Nurdle
  • Moldeo (proceso)
    • Moldeo por inyección
    • Moldeo rotacional
  • Diodo orgánico emisor de luz
  • Película plástica
  • Reciclaje de plastico
  • Ingeniería de plásticos
  • Extrusión de plásticos
  • Plasticultura
  • Plástico biodegradable
  • Bioplástico
  • Organismos que descomponen el plástico
  • Alianza progresiva de bolsas
  • Procesamiento de rollo a rollo
  • Plástico autocurativo
  • Limpieza termal
  • Termoformado
  • Cronología de la tecnología de materiales

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enlaces externos

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  • Propiedades materiales de los plásticos: propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas
  • Lista de más de 600 plásticos
  • Sociedad Histórica de Plásticos
  • Historia de los plásticos, Sociedad de la Industria del Plástico
  • "Una breve historia de los plásticos, naturales y sintéticos" , de BBC Magazine
  • Cronología del hito importante del moldeo por inyección de plástico y plásticos