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Plástico para niños

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El plástico es un tipo de material muy especial que puede cambiar de forma cuando se le aplica presión o calor, y luego mantiene esa nueva forma. Imagina que es como la plastilina, pero una vez que le das una forma, se queda así de manera permanente.

Los plásticos están hechos de compuestos que pueden ser naturales o creados por el ser humano. Son muy útiles porque se pueden moldear en muchísimos objetos diferentes. Su nombre viene de la palabra "plasticidad", que es la capacidad de un material para deformarse sin romperse.

La mayoría de los plásticos son polímeros, que son como cadenas muy largas formadas por unidades más pequeñas que se repiten. Muchos de estos polímeros se fabrican a partir de derivados del petróleo. Sin embargo, también existen algunos plásticos que se hacen de fuentes naturales, como el almidón de maíz o la celulosa del algodón. Incluso hay plásticos que producen algunas bacterias.

Los plásticos hechos de derivados del petróleo son fáciles de fabricar y económicos. Por eso, se usan en muchísimas cosas: en edificios, transportes, aparatos electrónicos, agricultura y medicina. Los tipos de plástico más comunes son el polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), policloruro de vinilo (PVC), tereftalato de polietileno (PET) y poliuretano (PU).

Historia de los materiales plásticos

El uso de materiales con propiedades plásticas es muy antiguo. Hace muchísimos años, en el siglo XVI antes de Cristo, las culturas de Mesoamérica (como los antiguos mayas y aztecas) ya usaban el caucho natural. Lo obtenían de un árbol llamado Castilla elastica y lo mezclaban con el jugo de otra planta, la Ipomoea alba, para hacer objetos sólidos como pelotas y figuras. ¡Esto fue 3500 años antes de que se descubriera un proceso similar en la época moderna!

En 1839, dos inventores, Goodyear en Estados Unidos y Hancock en Inglaterra, descubrieron por separado cómo hacer que el caucho fuera más duro y resistente al frío. A este proceso se le llamó vulcanización. Fue un gran paso para el uso comercial de estos materiales.

La industria del plástico tal como la conocemos hoy comenzó en 1909, cuando Leo Baekeland creó el primer plástico totalmente sintético, al que llamó baquelita. También inventó un método para moldearlo, lo que permitió fabricar muchos objetos diferentes. La baquelita se hacía mezclando fenol con formaldehído.

Después de la baquelita, surgieron otros tipos de plásticos, como los termoplásticos alquídicos y las resinas aminas, que se usaron en adhesivos y otros productos.

Hitos importantes en la historia del plástico

  • 1600 a. C.: Culturas mesoamericanas procesan el caucho natural.
  • 1839: Goodyear desarrolla la vulcanización del caucho.
  • 1909: Baekeland crea la baquelita, el primer plástico sintético.
  • 1926: Se introducen los plásticos alquídicos y las resinas aminas.
  • 1935: Wallace Carothers patenta el nailon, la primera fibra sintética.
  • 1937: Se crea el primer sistema de moldeo de plásticos por compresión.
  • 1938: Se introduce la melamina comercialmente.
  • 1939: Primera patente de resina epoxi en Alemania.
  • 1942: Dow Corning fabrica silicona a nivel industrial.
  • 1947: Se introduce comercialmente la resina epoxi.

Propiedades de los plásticos sintéticos

Archivo:Moulage par soufflage plastic
Botella de plástico PET antes y después del inflado

Los plásticos son sustancias químicas sintéticas, llamadas polímeros, que tienen una estructura de moléculas muy grandes. Se pueden moldear con calor o presión, y su componente principal es el carbono. Estos polímeros se forman uniendo muchas unidades pequeñas (monómeros) en un proceso llamado polimerización.

Los plásticos sintéticos tienen un equilibrio de propiedades que no se encuentran en otros materiales. Por ejemplo, pueden tener muchos colores, son ligeros, agradables al tacto y resistentes al paso del tiempo y a los microorganismos.

La palabra "plástico" en realidad se refiere a un estado del material, no al material en sí. Un material está en estado "plástico" cuando está viscoso o fluido y se puede manipular fácilmente, generalmente al calentarlo. Por eso, cuando decimos "plástico", nos referimos a materiales sintéticos que pueden alcanzar este estado.

Las características más comunes de los plásticos son:

  • Son fáciles de trabajar y moldear.
  • Su producción es económica.
  • Tienen poca densidad (son ligeros).
  • Suelen ser impermeables (no dejan pasar el agua).
  • Son buenos aislantes eléctricos y térmicos (no conducen bien la electricidad ni el calor).
  • Son resistentes a la corrosión y a muchos productos químicos.
  • Algunos no se descomponen fácilmente en la naturaleza (no son biodegradables) y pueden ser difíciles de reciclar. Si se queman, pueden contaminar mucho.

Cómo se fabrican los plásticos sintéticos

La fabricación de plásticos comienza en la industria química, donde se elaboran los polímeros. Hoy en día, también es muy importante recuperar los plásticos que ya se han usado.

Algunos plásticos se usan directamente en forma de pequeños granos o resina. Pero la mayoría se procesan de varias maneras:

  • Extrusión: Se usa para hacer perfiles o hilos largos y continuos.
  • Moldeo: Hay diferentes tipos, como el moldeo por inyección, compresión o rotación, que permiten crear objetos de diversas formas.
  • Termoconformado: Se usa un material termoplástico que ya ha sido producido, y se le da forma usando calor y vacío, presión o métodos mecánicos.

Tipos de plásticos

Los plásticos se pueden clasificar de varias maneras:

Según su origen

  • Naturales: Sus componentes vienen de la naturaleza, como la celulosa (de las plantas), la caseína (de la leche) o el caucho. De la celulosa se obtienen el celuloide y el celofán. Del caucho se hacen la goma y la ebonita.
  • Sintéticos: Son creados por el ser humano, principalmente a partir del petróleo, como las bolsas de polietileno.

Según cómo reaccionan al calor

Termoplásticos

Un termoplástico es un plástico que se vuelve blando y deformable cuando se calienta, y se endurece al enfriarse. La mayoría de los termoplásticos son polímeros con cadenas largas que se unen por fuerzas débiles. La gran ventaja de los termoplásticos es que, después de ser calentados y moldeados, pueden volver a calentarse y moldearse para hacer otros objetos. Sus propiedades físicas pueden cambiar un poco si se funden y moldean muchas veces.

Algunos termoplásticos importantes son:

  • Resinas celulósicas: Como el rayón, que se obtiene de la celulosa de las plantas.
  • Polietilenos y derivados: Como el PVC, el poliestireno y el metacrilato. Se obtienen del etileno, que viene del petróleo.
  • Derivados de proteínas: Como el nailon.
  • Derivados del caucho: Como los "pliofilmes".

Termoestables

Los plásticos termoestables, una vez que se calientan, se funden y se les da forma, se vuelven materiales rígidos que ya no pueden volver a fundirse. Generalmente se obtienen a partir de un aldehído.

Algunos termoestables son:

  • Polímeros del fenol: Como la baquelita, que son plásticos duros.
  • Resinas epoxi.
  • Resinas melamínicas.
  • Aminoplásticos: Como la melamina.
  • Poliésteres: Se usan en barnices.

Según cómo se forman

  • Polímeros de adición: Se forman cuando las unidades pequeñas (monómeros) se unen rompiendo un enlace para formar una cadena larga. Un ejemplo es el polietileno.
  • Polímeros de condensación: En este caso, los monómeros se unen y, al hacerlo, liberan una molécula pequeña, como agua.
  • Polímeros formados por etapas: La cadena del polímero crece poco a poco, añadiendo un monómero cada vez.

Según su estructura molecular

  • Amorfos: Las moléculas están desordenadas. Como hay huecos entre las cadenas, la luz puede pasar, por eso son transparentes.
  • Semicristalinos: Tienen algunas zonas ordenadas y otras desordenadas. La luz no pasa tan fácilmente, a menos que sean muy delgados.
  • Cristalizables: Su nivel de orden (cristalinidad) puede variar según la velocidad a la que se enfríen.

Elastómeros o cauchos

Los elastómeros son materiales que se caracterizan por ser muy elásticos. Pueden estirarse mucho y luego volver a su forma original cuando se suelta la fuerza que los deformaba. Incluyen el caucho natural y los cauchos sintéticos como el neopreno.

Códigos de reciclaje de plásticos

Archivo:Plastics2
Estructura molecular del polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), poliestireno (PS), poliuretano (PU) y tereftalato de polietileno (PET)

Para ayudar a clasificar los plásticos, se usa un sistema de códigos. Los productos de plástico suelen llevar un símbolo de reciclaje (♻) con un número en el centro. Este número identifica el tipo de polímero del que está hecho el plástico, lo que es muy útil para reciclarlo correctamente.

El número no indica lo difícil que es reciclar el plástico, solo su tipo.

Sistemas de Códigos de Identificación de Resinas (RIC)
Tipo de material plástico: Polietileno Tereftalato Polietileno de alta densidad Policloruro de vinilo Polietileno de baja densidad Polipropileno Poliestireno Otros
Sigla PET (también PETE) HDPE (tb. PEHD o PEAD) PVC LDPE (tb. PEBD o PEBD) PP PS Otros
Código 1 2 3 4 5 6 7

Usos comunes del plástico

Los plásticos se usan en casi todo lo que nos rodea:

  • En la industria: Piezas de motores, aparatos eléctricos y electrónicos, carrocerías, aislantes.
  • En la construcción: Tuberías, materiales impermeables, espumas aislantes.
  • En productos de consumo: Envases, juguetes, maletas, artículos deportivos, fibras textiles, muebles, bolsas de basura.

Reciclaje de plásticos

Archivo:Reciclagem
Cestas para clasificar residuos que pueden ser reciclados.

Los plásticos no se descomponen fácilmente en la naturaleza. Por eso, en muchos lugares se ha establecido el reciclaje. Esto significa que se recolectan los plásticos usados, se limpian, se separan por tipo y se funden de nuevo para usarlos como materia prima para fabricar otros productos.

Reciclar ayuda a reducir la contaminación que causan los plásticos. Cuando se usan materiales reciclados, se ahorran muchos recursos y energía. Esto significa que se consume menos petróleo, se produce menos dióxido de carbono (que contribuye al efecto invernadero) y se reduce la contaminación del aire y el agua.

Además de los beneficios ambientales, el reciclaje también puede generar ingresos. Es muy importante seguir mejorando las tecnologías para recuperar plásticos y encontrar soluciones a este problema que afecta tanto al medio ambiente.

Algunos plásticos, como el poliestireno cristal o la baquelita, no se pueden reciclar.

Plásticos biodegradables

A finales del siglo XX, el interés por los plásticos biodegradables disminuyó. Pero en los últimos años, esto ha cambiado. Ahora hay más conciencia de que las reservas de petróleo se están agotando, y se busca producir plásticos que se descompongan en la naturaleza.

Fabricar plásticos biodegradables a partir de materiales naturales es un gran desafío. Los polihidroxialcanoatos (PHA) y el ácido poliláctico (PLA) son ejemplos prometedores. Estos plásticos se pueden tratar como desechos orgánicos y se descomponen en poco tiempo.

Los polímeros biodegradables se pueden clasificar así:

  • Extraídos de la biomasa: Se investigan para hacer películas y recubrimientos comestibles que ayuden a conservar alimentos. Se usan materiales como el almidón de yuca, el almidón de maíz, la celulosa, la gelatina, la caseína (proteína de la leche) y la soja.
  • Producidos por síntesis química: Usan componentes biológicos de fuentes renovables.
  • Producidos por microorganismos: Bacterias que fabrican plásticos biodegradables como los PHA y el PLA.

Ácido poliláctico (PLA)

El PLA se produce a partir del almidón, que es un carbohidrato natural que las plantas usan para almacenar energía. El maíz y el trigo son buenas fuentes de almidón para hacer PLA.

El proceso comienza extrayendo el almidón del maíz. Luego, unos microorganismos lo transforman en ácido láctico, que es la materia prima. Este ácido láctico se une para formar cadenas largas, creando el PLA.

El PLA es uno de los plásticos biodegradables más estudiados y se usa desde los años 90. Se utiliza para fabricar botellas transparentes, bandejas para alimentos y muchas otras cosas.

Polihidroxialcanoatos (PHA)

Los PHA son producidos por bacterias. El primer PHA descubierto fue el PHB en 1925. Se observó que algunas bacterias acumulaban este polímero cuando no tenían suficiente alimento. Hoy se conocen unos 150 tipos diferentes de PHA.

Los PHA son insolubles en agua, biodegradables y no tóxicos, lo que los hace muy buenos para el medio ambiente. Su uso reduce la dependencia del petróleo, disminuye la cantidad de residuos y ayuda a reducir los gases que causan el efecto invernadero.

Los bioplásticos se usan cada vez más en empaques, medicina, agricultura y productos desechables. Incluso se están aplicando en teléfonos celulares, computadoras y otros dispositivos electrónicos. Se estima que el 10% de los plásticos usados en la electrónica podrían ser reemplazados por biopolímeros.

Problemas con los plásticos

Los plásticos han cambiado mucho nuestra vida. Hoy estamos rodeados de objetos de plástico que antes no existían. Han sido tan importantes que quizás en el futuro se hable de la "civilización del plástico".

Sin embargo, muchas personas no saben cómo se hacen los plásticos, qué tipos hay o cómo se reciclan.

Problemas ambientales

Archivo:North Pacific Gyre World Map es
La sopa de plástico, en el océano Pacífico, es una gran acumulación de plásticos.

Uno de los mayores problemas es la contaminación. Los plásticos se usan mucho para envases y envoltorios, y cuando se tiran sin control, causan una gran contaminación. Por ejemplo, en los océanos hay enormes acumulaciones de plásticos, como la llamada "Isla de basura". En Argentina, en 2021, el 84.5% de la basura encontrada en las costas era plástico.

Los plásticos son muy resistentes a la descomposición natural. La radiación ultravioleta del sol es casi la única forma en que se desintegran a medio plazo.

Cuando los plásticos no se desechan correctamente, causan graves problemas:

  • Pueden provocar enfermedades relacionadas con la falta de limpieza.
  • Obstruyen las tuberías de aguas residuales, causando inundaciones.
  • Los plásticos que flotan en el mar destruyen el hábitat de muchas especies marinas, que mueren al quedar atrapadas o al ingerirlos. Por ejemplo, se han encontrado albatros muertos por comer plásticos.

Otro gran problema son los microplásticos. Son pedacitos diminutos de plástico que se forman cuando los desechos plásticos se descomponen en el mar, o vienen de las tuberías y fábricas.

Cuando los animales marinos (aves, peces, mamíferos) ingieren microplásticos, pueden sufrir problemas de salud, asfixia o cambios en su comportamiento. Los microplásticos también pueden llegar a la cadena alimentaria humana a través de los mariscos. Además, las personas pueden inhalarlos del aire, beberlos del agua y absorberlos a través de productos para la piel. Se han encontrado microplásticos en órganos humanos e incluso en la placenta de bebés recién nacidos.

Aunque la mayoría de los plásticos podrían reutilizarse o reciclarse, su gestión es un desafío, especialmente en las grandes ciudades. Recolectar y transportar plásticos es costoso y complejo porque ocupan mucho volumen. Por ejemplo, un camión que puede llevar 12 toneladas de basura común, solo puede transportar 5 o 6 toneladas de plásticos compactados.

El aumento de envases de PET (botellas de agua, aceites, bebidas) ha cambiado la composición de la basura. Muchas empresas han sustituido los envases de vidrio por plásticos no retornables, lo que agrava el problema de los residuos.

Por todo esto, es muy importante encontrar formas de recuperar y reutilizar los plásticos que la sociedad desecha. Se están desarrollando equipos que usan energía térmica para fundir el polietileno de baja densidad y transformarlo en nuevos productos.

Un material que podría reemplazar al petróleo en muchos usos es el cáñamo, que es 100% biodegradable y muy reciclable.

Madera plástica

Una solución interesante para la acumulación de residuos plásticos es la madera plástica. Esta innovación combina plástico reciclado con fibras de madera (como pino o cedro). Se fabrican calentando el plástico y la madera a altas temperaturas para que se fusionen. También pueden contener otras fibras como cáscara de maní o bambú.

La madera plástica ayuda a reducir la tala de árboles y es más duradera que la madera natural. No la atacan los insectos ni se pudre con la humedad. Se usa para hacer bases de pizarras escolares, escritorios y otros muebles. Sin embargo, algunos solventes pueden dañarla.

Galería de imágenes

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Plastic Facts for Kids

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Plástico para Niños. Enciclopedia Kiddle.