Industria Del Plastico Grupo Nº 4

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INDUSTRIA DEL PLASTICO P1- 100/C UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL INDUSTRIA DEL PLASTICO P1-100 Sección: C Realizado por: GRUPO: Nº 4 Salcedo Gutiérrez Pedro Santiago. Quispe Valladares Walther Jesús. Paredes Yucra David Nota del Informe Orrego Jesús Jhon Yucra Mendoza Nilver Rodrigo Profesores responsables de la práctica: Bautista Inga Gloria Lucy Periodo Académico: 2013-2 LIMA – PERÚ 1

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INDUSTRIA DEL PLASTICO

INDUSTRIA DEL PLASTICOP1- 100/C

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y TEXTIL

INDUSTRIA DEL PLASTICO

P1-100 Seccin: CRealizado por:GRUPO: N 4Salcedo Gutirrez Pedro Santiago.Quispe Valladares Walther Jess.Paredes Yucra David Nota del InformeOrrego Jess JhonYucra Mendoza Nilver Rodrigo

Profesores responsables de la prctica: Bautista Inga Gloria LucyPeriodo Acadmico: 2013-2

LIMA PER

INDICE

1. INTRODUCCIN2. HISTORIA DEL PLSTICO3. PROCESO PRODUCTIVO DEL PLSTICO3.1. Primer paso: elaboracin de polmeros3.2. Moldeado por inyeccin3.3. Extrusin3.4. Moldeado por soplado4. CLASIFICACIN DEL PLSTICO4.1. Termoplsticos4.2. Termoestables4.3. Elastmeros5. PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DEL PLSTICO5.1. Densidad5.2. Conductividad trmica y elctrica5.3. Propiedades pticas5.4. Resistencia qumica6. USOS Y APLICACIONES DEL PLSTICO.7. RECICLADO DEL PLSTICO

1. INTRODUCCIN.Los plsticos se encuentran entre los materiales industriales de mayor crecimiento en laindustriamoderna. La amplia variedad y sus propiedades los hacen los ms adaptables de todos los materiales en trminos de aplicacin. La molcula bsica que viene hacer el polmero delplsticose basa en elcarbono. Las materias primas para laproduccinde plsticos son losgasesdepetrleoy del carbn. La resina bsica se produce por la reaccinqumicade monmeros para formar molculas de cadena larga llamada polmeros.

A steprocesose le denominaPolimerizacin, el cual se efecta por dosmtodos:Polimerizacin por adicin,en la cual dos o ms monmeros similares tienen reaccin directa para formar molculas de cadena larga yPolimerizacin por condensacin, en la cual reaccionan dos o ms monmeros diferentes para formar molculas largas yaguacomo subproducto.

El monmero de un plstico es una molcula nica de un hidrocarburo, por ejemplo, una molcula del etileno, (C2 H4). Y los polmeros son molculas d cadenas largas, formada por muchos monmeros unidos entre s. El polmero comercial ms conocido es el Polietileno ( C2 H4) n siendo n de 100 a 1000 aproximadamente. Muchos plsticos importantes entre ellos el polietileno, son slo compuestos de carbono e hidrogeno, otros contienenoxigenocomo los acrlicos, nitrgeno como las Amidas (nylon), silicio como las siliconas, etc.

Existen polmeros naturales de gran significacin comercial como elalgodn, formado por fibras de celulosas. Lacelulosase encuentra en lamaderay en los tallos de muchasplantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polmero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, protena del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de losrbolesde hevea y de los arbustos de Guayule, son tambin polmeros naturales importantes. Sin embargo, la mayor parte de los polmeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintticos con propiedades y aplicaciones variadas.

2. HISTORIA DEL PLSTICO

El invento del primer plstico se dio como resultado de un concurso que se realiz en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collarder ofreci una recompensa de 10 000 dlares a quien encontrara un sustituto del marfil natural, que era el material con que se fabricaban estas bolas de billar. Unas de las personas que compitieron fue el inventor norteamericano John Wesley Hyatt quien desarroll el celuloide disolviendo celulosa (material de origen natural) en una solucin de alcanfor y etanol. Si bien Hyatt no gano el premio, consigui un producto muy comercial que sera vital para el posterior desarrollo de la industria cinematogrfica a finales del siglo XIX.

En 1909 el qumico norteamericano de origen belga Leo Hendrick Baekeland sintetiz un polmero de gran inters comercial, a partir de molculas de fenol y formaldehido. Se bautizo con el nombre de baquelita y fue el primer plstico totalmente sinttico de la historia, fue la primera de una serie de resinas sintticas que revolucionaron la tecnologa moderna iniciando la Era del plstico. A lo largo del siglo XX el uso del plstico se hizo popular y llego a sustituir a otros materiales tanto en el mbito domstico, como industrial y comercial.

En 1919 se produjo un acontecimiento que marcaria la pauta en el desarrollo de los materiales plstico. El qumico alemn Hermann Staudinger aventur que stos se componan en realidad de molculas gigantes o macromolculas. Los esfuerzos realizados para probar estas afirmaciones iniciaron numerosas investigaciones cientficas que produjeron enormes avances en esta parte de la qumica.

3. PROCESO PRODUCTIVO DEL PLSTICO

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 de objetos.

3.1. PRIMER PASO: ELABORACIN DE POLMEROS

En este paso se producen polmeros, omacromolculas generalmente orgnicas formadas por monmeros. Este paso es producido por la industria qumica. Actualmente con el auge del reciclaje, se hace uso de los plsticos post-consumidos, y que se usan en la industria en forma de grano o resina.

3.2. MOLDEADO POR INYECCION

Vamos a seguir el proceso de fabricacin observando la ilustracin.

Como vemos consiste en inyectar el material que se ha fundido anteriormente en un molde, cuando el material se enfra y se solidifica se abre el molde y se extrae la pieza.

3.3. EXTRUSINUna manga pastelera para decorar las tortas es una maquina sencilla de extrusin. Segn sea la boquilla de la manga, la nata tendr una forma y un grosos determinado en la industria para fabricar un bolgrafo, por ejemplo, necesitamos dos tubos: uno hexagonal para la carcasa y otro redondo para la tinta.

3.4. MOLDEADO POR SOPLADO

Luego de que los polmeros se hayan introducido y se haya formado un cilindro hueco de plstico caliente, se introduce aire a presin hasta que el material se adapte a la figura del molde hasta que tome su forma. Luego se abre y se saca el producto. Este paso es usado para producir botellas o recipientes huecos.

4. CLASIFICACIN DEL PLSTICO

Los plsticos se pueden clasificar en tres grandes grupos: Termoplsticos, Termoestables, y Elastmeros.

4.1. Termoplsticos

Los plsticos termoplsticos son aquellos que pueden ser deformados por efecto del calor, y de la comprensin, conservando su nueva forma al enfriarse, debido a que sus macromolculas se encuentran libres y sin entrelazarse. Los plsticos termoplsticos pueden clasificarse en dos grupos: Amorfos y parcialmente cristalinos:

4.1.1. Termoplsticos amorfos

Son aquellos termoplsticos, en las cuales la unin de las macromolculas se produce por fuerzas intermoleculares, donde las molculas se posicionas de manera desordenada, y ligeramente entrelazadas. Los termoplsticos amorfos tienen como caractersticas ser poco resistentes, pero poseen una excelente elasticidad.

4.1.2. Termoplsticos parcialmente cristalinos

En este tipo de termoplstico, las cadenas polimricas adquieren una estructura ordenada y compacta. Estas propiedades cristalinas, es la responsable directa de su fuerte resistencia, pero poca elasticidad

Entre los principales ejemplos y aplicaciones tenemos:

a. Tereftalato de polietileno (PET): Envase y empaque.

b. Polietileno de alta densidad (HDPE): Envase, tuberas.

c. Cloruro de polivinilo (PVC): Tuberas.

d. Polietileno de baja densidad (LDPE): Bolsas plsticas, juguetes, botellas.

e. Polipropileno: Empaquetamiento y almacenamiento de alimentos

f. Poliestireno: Carcasas de electrodomsticos, recipientes para comidas.

4.2. Termoestables

Son aquellos plsticos que al calentarlos por primera vez se ablanda, y se le puede dar forma bajo presin. Sin embargo, tras ocurrir esto, se convierten en materiales rgidos que no pueden volver a fundirse. Algunas ventajas de los plsticos termoestables son su durabilidad y resistencia. Su aplicacin lo podemos ver en construccin, adhesivos, tintas y recubrimientos. Algunos ejemplos son: polisteres, baquelita, amino plstico, etc.

4.3. Elastmeros

Los elastmeros o cauchos son polmeros que contienen un doble enlace en la cadena principal, de modo que las cadenas de polmeros se encuentran enrolladas entre s misma, lo que los hace ser muy flexibles. Estos materiales son capaces de soportar deformaciones muy grandes, pues recuperan su forma inicial. Algunas de las ventajas de los elastmeros, es la tenacidad, resistencia a aceites y grasas y al ozono, y presenta buena flexibilidad a bajas temperaturas; sin embargo una de las desventajas es que no son reciclables. Algunas aplicaciones de los elastmeros son la fabricacin de neumticos, aislantes trmicos, etc. Algunos ejemplos son: caucho, neopreno, silicona, etc.

5. PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DEL PLSTICO

A pesar de que los distintos polmeros presentan grandes diferencias en su composicin y estructura, hay una serie de propiedades comunes a todos ellos y que los distinguen de otros materiales. Un ejemplo de alguna de estas propiedades es la densidad, conduccin elctrica y trmica, resistencia qumica y caractersticas pticas.

materialDensidad (g/cm3)Conduccin trmica (W/mK)Conduccin elctrica (S)

Plsticos0.9-2.30.15-0.5-

PE0.9-1.00.32-0.4-

PC1.0-1.2--

PVC1.2-1.4-10-15

Acero7.817.505.6

Aluminio2.721138.5

Aire-0.05-

Tabla 5.1. Comparacin de propiedades de diferentes materiales

5.1. Densidad

El rango de densidades de los plsticos es relativamente bajo y se extiende desde 0.9 hasta 2.3 g/cm3. Entre los plsticos de mayor consumo se encuentran elPEy elPP, ambos materiales con densidad inferior a la del agua. La densidad de otros materiales a los que los polmeros sustituyen en algunas aplicaciones es varias veces mayor, como es el caso del aluminio o del acero. Esta densidad tan baja se debe fundamentalmente a dos motivos; por un lado los tomos que componen los plsticos son ligeros (bsicamente carbono e hidrgeno, y en algunos casos adems oxgeno, nitrgeno o halgenos), y por otro, las distancias medias entre tomos dentro de los polmeros son relativamente grandes. Una densidad tan baja permite que los polmeros sean materiales fciles de manejar y por otra parte, supone una gran ventaja en el diseo de piezas en las que el peso es una limitacin.

5.2. Conductividad trmica y elctrica

Por otra parte, el valor de la conductividad trmica de los polmeros es sumamente pequeo. Los metales, por ejemplo, presentan conductividades trmicas 2000 veces mayores que los plsticos; esto se debe a la ausencia de electrones libres en el material plstico. La baja conductividad trmica resulta un inconveniente durante la transformacin de los plsticos.

El calor necesario para transformar los plsticos se absorbe de manera muy lenta y la eliminacin del calor durante la etapa de enfriamiento resulta igualmente costosa. Sin embargo, en muchas aplicaciones de los plsticos, la baja conductividad trmica se convierte en una ventaja, pues permite el empleo de estos materiales como aislantes trmicos.

Igualmente los polmeros conducen muy mal la corriente elctrica. Presentan resistencias muy elevadas, y por tanto, baja conductividad elctrica. La resistencia elctrica es funcin de la temperatura, y a elevadas temperaturas conducen mejor. Gracias a su elevada resistencia elctrica los polmeros se utilizan frecuentemente como aislantes elctricos de aparatos y conducciones que funcionan con corriente o la transportan.

5.3. Propiedades pticas

En cuanto a las propiedades pticas, los polmeros que no contienen aditivos son por lo general bastante traslcidos, aunque esta propiedad est fuertemente influenciada por la cristalinidad del material. Los polmeros amorfos son transparentes, mientras que los cristalinos son opacos. Las zonas cristalinas dispersan la luz, evitando as su libre transmisin, dando lugar a translucidez u opacidad excepto cuando se orientan o se tratan secciones muy finas. Por el contrario, en los polmeros amorfos el empaquetamiento al azar de las molculas no causa una difraccin de la luz importante, permitiendo una transparencia muy buena y una transmitancia a la luz que puede ser superior al 90%. Termoplsticos amorfos como elPC,PMMAyPVCpresentan transparencia que no difieren mucho de la del propio vidrio. La transparencia de los plsticos se puede perder, al menos parcialmente, por exposicin a la intemperie o a cambios bruscos de temperatura.

5.4. Resistencia qumica

La resistencia qumica de los polmeros tambin est fuertemente influenciada por el grado de cristalinidad. En los polmeros cristalinos los disolventes pueden atacar ligeramente la superficie del polmero, que tiene una menor cristalinidad. Cuando se aplica un esfuerzo las grietas producidas no se propagan una vez que llegan a las zonas cristalinas. Los polmeros amorfos presentan una mayor solubilidad que los cristalinos. Los disolventes atacan al polmero formando pequeas grietas que se extienden por todo el polmero cuando se aplica un esfuerzo por pequeo que sea.

6. USOS Y APLICACIONES DEL PLSTICO.

6.1. En la construccin

El polietileno de alta densidad se usa en tuberas, del mismo modo que el PVC. ste se emplea tambin en forma de lminas como material de construccin. Muchos plsticos se utilizan para aislar cables e hilos, y el poliestireno aplicado en forma de espuma sirve para aislar paredes y techos. Tambin se hacen con plstico marcos para puertas, ventanas y techos, molduras y otros artculos.

6.2. En la agricultura

El plstico en agricultura se utiliza en invernaderos, acolchados, mallas, en el control de plagas (plsticos fotoselectivos), en el control de enfermedades (solarizacin), en el riego, etc. Los plsticos han permitido convertir tierras casi improductivas en modernsimas explotaciones agrcolas. Ejemplo de ello es la provincia de Almera, que de una agricultura de subsistencia ha pasado a contar con una gran concentracin de invernaderos que la hacen modelo del desarrollo agrcola en muchas partes del mundo. En Almera se encuentra la mayor concentracin de invernaderos del mundo, unas30.000 ha cubiertas por plstico y que han permitido la produccin de hortalizas en territorios prcticamente desrticos.

6.3. En la industria

Las aplicaciones son innumerables, aunque podemos destacar algunos sectores como:

SECTOR DE ENVASES Y EMBALAJES

Una de las aplicaciones principales del plstico es el empaquetado. Se comercializa una buena cantidad de polietileno de baja densidad en forma de rollos de plstico transparente para envoltorios.

MEDICINA

Se emplean en productos de un solo uso comolas jeringas, las tubuladuras para dilisis y las bolsas de sangre o suero. Tambin es importante el campo de los implantes quirrgicos, hilos de sutura, tubuladuras, etc.

6.4. En la industria automovilstica

Algunos plsticos muy resistentes se utilizan para fabricar piezas de motores, como colectores de toma de aire, tubos de combustible, botes de emisin, bombas de combustible. Muchas carroceras de automviles estn hechas con plstico reforzado co fibra de vidrio.

6.5. En la electrnica

Materialpara telecomunicaciones, aparatos electrnicos entre otros.

6.6. En Fibras textiles La fibra de polister sirve para confeccionar gran variedad de telas y prendas de vestir. El Polietilen Tereftalato (PET) se emplea en telas tejidas y cuerdas, partes para cinturones e hilos de costura.

6.7. En la alimentacin

Como envases, sobre todo, para agua, aceite, bebidas carbonatadas, conservas, etc.

6.8. Juguetes

En particular, el Poliestireno Expandido, que no slo se usa para embalar los juguetes, sino tambin para elaborar juguetes por su fcil moldeabilidad.

7. RECICLADO DEL PLSTICO

Los plsticos juegan un papel importante en casi todos los aspectos de nuestras vidas. Los plsticos se utilizan para la fabricacin de productos de uso cotidiano, tales como envases de bebidas, juguetes y muebles. El uso generalizado de plsticos exige una buena gestin de vida del producto hasta su fin. Plsticos representan ms del 12 por ciento de la cantidad de residuos slidos urbanos, un aumento espectacular desde 1960, cuando los plsticos fueron menos del 1 por ciento del flujo de residuos.

La categora ms amplia de plsticos no solo se encuentran en envases y embalajes, sino que tambin se encuentran en los bienes duraderos como muebles electrodomsticos y no duraderos como paales, bolsas, vasos, etc.

7.1. Proceso del recicladoAntes de reciclaje, la mayora de los plsticos se clasifican de acuerdo a su tipo de resina. Aunque se han utilizado varios mtodos a lo largo del tiempo para distinguir las resinas, actualmente se utilizan los infrarrojos. Despus de separarlos se trituran y se eliminan las impurezas, como las etiquetas de papel. Luego se funde y se divide en bolitas que posteriormente se utilizan para la fabricacin de otros productos.Comparado con otros materiales, como elcristalo losmetales, los polmeros plsticos requieren un mayor procesamiento (tratamiento trmico, despolimerizacin trmica y reciclado como monmero) para ser reciclados. Debido a los diferentespesos molecularesde sus largas cadenas de polmero, los plsticos poseen una baja entropa de mezclado. Por lo que cuando diferentes tipos de plstico se mezclan, tienden a separarse en capas por fases, como el aceite y el agua, de tal forma que los tipos de plsticos tienen que ser idnticos para mezclarse eficientemente. Las interfaces entre fases causan puntos estructurales dbiles en el material que se obtiene, por lo que las mezclas de distintos polmeros poseen muy pocos usos.

Otro problema al reciclar el plstico es el uso de tintes, rellenos y dems aditivos que estn en los plsticos, que son generalmente muy difciles de eliminar sin daar al plstico. Una ltima barrera es que muchos de los pequeos artculos de plstico comunes, como los cubiertos de plstico, no tienen el smbolo universal del tringulo y su nmero correspondiente

7.2. ConclusinEn sntesis, reciclar botellas de plstico es muy bueno para la conservacin del medio ambiente. Todos tenemos en nuestra mano la posibilidad de hacerlo, el algo que deberamos convertir en un hbito para ayudar un poco a cuidar nuestro planeta. Las botellas de plstico son despus de las de vidrio las que ms tiempo tardan en degradarse, tardan entre 100 y 1000 aos dependiendo del tamao y el tipo de plstico

si reciclamos el plstico estamos contribuyendo con el medio ambiente, haremos que las industrias no tengan que producir ms qumicos que contaminan el aire y destruyan, poco a poco, la capa de ozono. El plstico es un material que tarda muchos aos en desintegrarse y perjudica mucho la atmosfera del planeta. El plstico est hecho de petrleo y de carbn que no se disuelven.

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