Tema 3.- Los plásticos y las fibras

1. Los Polímeros y los Plásticos

Los plásticos son uno de los materiales más utilizados en la actualidad. · Razones de su uso:

· Los procesos de obtención de las materias primas para producir los plásticos resultan muy económicos.

· Las piezas de materiales plásticos pueden ser fabricadas en grandes series por procesos mecánicos extraordinariamente baratos.

· Ofrecen la posibilidad de sustituir a otros materiales pero más caros.

· Ofrecen la posibilidad de producir materiales con propiedades a la carta.

· Estructura de las moléculas gigantes

Plástico: variedad de compuestos producidos por polimerización que pueda ser moldeado, extruido o conformado en diversas formas.

La mayor parte de los plásticos se obtiene al calentar los hidrocarburos en un proceso de cracking. El etileno se obtiene del petróleo y se usa para fabricar el polietileno.

· El etileno

Es un producto químico que se obtiene del petróleo bruto, y se usa para obtener el polietileno (un plástico muy conocido).

Moléculas: unidades diminutas que componen las sustancias.

Átomos: unidades diminutas que componen las moléculas.

Las moléculas son invisibles a simple vista.

Los átomos de los plásticos son: Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Cloro (CL) y Azufre (S).

· Polimerización

Las moléculas como el etileno que se enlazan se conocen como monómeros y el proceso mediante el cual se unen es la polimerización. Los productos que se obtienen de esta forma se denominan polímeros.

Monómero: Etileno.

Polímero: Polietileno.

Polimerización por condensación: el agua se pierde.

2. Los Polímeros

· Tipos de plásticos

Existen 2 grupos principales de plásticos en función de su comportamiento:

· Termoplásticos: los plásticos que se ablandan al calentarse, se pueden moldear y, al enfriarse se vuelven a endurecer. Este proceso se puede realizar varias veces. Ejemplo: juguetes.

· Plásticos termoestables: estos plásticos sólo pueden ablandarse una vez, como consecuencia, cuando cojan su forma determinada, no se podrán modificar. Este proceso se llama degradación.

3. Fabricación industrial con plásticos

Existen 4 procesos muy utilizados para pasar de materias primas en productos:

· Extrusión

La extrusión consiste en hacer pasar una masa de plástico fluido a través de un orificio. La extrusora es la máquina empleada para hacer este proceso y los calentadores funden el plástico. Ejemplos: tubos, mangueras…

· Extrusión-soplado

La extrusión-soplado consiste en situar un material tubular entre las dos paredes. El molde se cierra y se introduce aire a presión, esto hace que el plástico se pegue a las paredes del molde y se cree la figura.

Este proceso se utiliza para fabricar cuerpos huecos, como pueden ser las botellas.

· Inyección

La materia prima se introduce en una tolva. Una extrusora compacta el plástico y lo funde. Luego, se introduce a presión en el interior de un molde metálico, se enfría y se extrae el producto.

Este proceso permite realizar formas complicadas con medidas muy precisas. Ejemplos: platos y vasos de plástico, carcasas de teléfonos móviles…

· Calandrado

Se utiliza una máquina llamada calandra. Mediante una tolva se introduce plástico fundido en la parte superior de la calandra y se hace pasar por unos rodillos que le dan forma de lámina o placa. Ejemplos: placas de PVC, carpetas de clase…

4. Los materiales textiles

Son aquellos que están formados por fibras y pueden ser tejidos. Hay 4 tipos:

· Vegetales: lino, algodón, esparto…

· Animales: lana, seda…

· Minerales: fibra de vidrio…

· Sintéticas: son monómeros porque se obtienen del petróleo: nailon, poliéster…

· El Algodón

El algodón es una sustancia suave y blanca, y se encuentra en unas cápsulas recubriendo a las semillas malváceas.

El desmotado es el proceso por el cuál se separa el algodón de las impurezas.

· La Seda

La seda es una fibra hecha por arañas y larvas. Es suave, tenaz y brillante. Absorbe la humedad, es muy elástica y conduce mal el calor y la electricidad.

· El Nailon

El nailon es un conjunto de fibras sintéticas y se utiliza para hilos de pescar, redes, cojines, cables, neumáticos, etc.

· La Fibra de Vidrio

La fibra de vidrio se obtiene calentando el vidrio y estirándolo. Ésta se emplea como aislante térmico y sonoro, cordones, etc.

La fibra óptica está compuesta por filamentos de vidrio (cristales naturales) o de plástico (cristales artificiales), de espesor muy pequeño, como un pelo. Se utiliza para recubrimientos de barcos…

5. Materiales pétreos y cerámicos

· Los materiales de construcción

· El yeso proviene del yeso, que es un mineral, y se utiliza para recubrir ladrillos, muros…

· El cemento es una mezcla de yeso, caliza y arcilla que se calienta en un horno, se enfría y se muele para formar un polvo grisáceo. Se utiliza para: unir piedras y ladrillos, fijar baldosas…

· El fibrocemento es una mezcla de cemento con polvo de amianto. Las planchas y paneles para revestimiento se fabrican con ello.

· El hormigón está formado por un 75% de arena y grava, y un 25% de cemento y agua. Se emplea para construir cimientos, aceras…

· Los materiales cerámicos

Son materiales inorgánicos y sólidos que no son ni polímeros ni metales. También, son malos conductores del calor y de la electricidad y muy resistentes a temperaturas elevadas. Entre ellos se encuentran:

· Las cerámicas: se obtienen a partir de arcillas mezcladas con arena u óxidos metálicos. Esta mezcla se tritura, se le añade agua, se moldea hasta tener la forma requerida, se seca y se cuece en un horno.

· Los vidrios: se obtienen fundiendo en un horno una mezcla de arena, cal y sosa. Cuando la mezcla está fundida, se le da forma y se deja enfriar.