La fabricación del plástico es un proceso multifacético que ha transformado industrias y la vida cotidiana de todo el mundo. Este material se encuentra en juguetes, componentes automotrices, envases, artículos de oficina, etc.
En Walterpack, empleamos tecnologías plásticas en nuestros proyectos, y en esta publicación te explicamos en detalle el proceso de creación del plástico, desde las materias primas hasta los métodos de moldeo y formado.
¿Qué es la fabricación del plástico?
La fabricación del plástico es el conjunto de procesos industriales destinados a convertir materias primas en productos funcionales. Este proceso comienza con la obtención de hidrocarburos a partir del petróleo, gas natural o carbón, los cuales se refinan para adquirir los compuestos químicos básicos.
Estos compuestos, generalmente en forma de monómeros, se someten a reacciones de polimerización, donde se transforman en polímeros, que son largas cadenas de moléculas que constituyen la base del plástico.
Una vez formados los polímeros, estos se procesan mediante técnicas de moldeo y formado, como el moldeo por inyección, la extrusión y el moldeo por soplado, entre otros.
También, durante la fabricación, se pueden añadir aditivos que mejoran sus propiedades, como la resistencia, la flexibilidad y la durabilidad.
Materias primas utilizadas
Las materias primas utilizadas en la fabricación del plástico determinan las propiedades y aplicaciones de los productos resultantes.
A partir de estas fuentes, se obtienen los compuestos químicos necesarios para crear los polímeros plásticos mediante procesos de refinación y síntesis química.
¿Con qué material se fabrica el plástico?
El plástico se fabrica principalmente a partir de hidrocarburos del petróleo, gas natural y, en menor medida, del carbón. Estos recursos naturales contienen compuestos orgánicos que, tras un proceso de refinación se convierten en los bloques de construcción básicos para los plásticos: los monómeros.
- Petróleo: es la principal fuente de materias primas en la industria plástica. A través de un proceso de craqueo, se rompen las moléculas largas de hidrocarburos para producir etileno y propileno, que sirven para fabricar polietileno y polipropileno, respectivamente.
- Gas natural: compuesto principalmente por metano, también se usa como fuente de etileno y otros compuestos. Su uso ha aumentado debido a su disponibilidad y menor impacto ambiental comparado con el petróleo.
- Carbón: aunque menos común, el carbón se procesa para producir hidrocarburos a través de la gasificación y la conversión de líquidos.
Tipos de plásticos
Existen dos categorías principales de plásticos: los termoplásticos y los termoestables.
- Termoplásticos: son plásticos que pueden fundirse y remodelarse repetidamente sin alterar sus propiedades químicas. Algunos ejemplos típicos son el polietileno (PE), polipropileno (PP), y cloruro de polivinilo (PVC).
- Termoestables: una vez que se moldean y endurecen, no se pueden fundir nuevamente sin descomponerse. Algunos ejemplos incluyen la baquelita, resinas epoxi y poliésteres insaturados.
Procesos de polimerización
La polimerización es el proceso mediante el cual las moléculas pequeñas (monómeros) se unen para formar moléculas más grandes (polímeros).
Existen dos tipos principales de polimerización: por adición y por condensación:
- Polimerización por adición: en este proceso, los monómeros se añaden uno tras otro en una reacción en cadena para formar polímeros sin la pérdida de pequeñas moléculas.
- Polimerización por condensación: este tipo de polimerización implica la unión de monómeros con la eliminación de pequeñas moléculas como agua o metanol.
Los ejemplos de polímeros más comunes son el polietileno (PE), utilizado en bolsas, botellas y juguetes; el polipropileno (PP), empleado en envases de alimentos y componentes automotrices; el poliestireno (PS), usado en envases desechables y materiales de embalaje; y el policarbonato (PC), aplicado en lentes, discos compactos y componentes electrónicos.
Procesos de moldeo y formado
Una vez obtenidos los polímeros, estos se moldean y forman en productos finales mediante diversos procesos.
A continuación, te describimos los métodos más comunes:
- Moldeo por inyección: es la técnica más utilizada en la fábrica de inyección de plásticos. Consiste en inyectar material plástico fundido en un molde a alta presión. Este método es perfecto para la producción en masa de piezas precisas.
- Moldeo por soplado: se usa para fabricar productos huecos como botellas y contenedores. El proceso implica la extrusión de un tubo de plástico fundido, seguido de la inyección de aire para expandir el material contra las paredes de un molde.
- Extrusión: es un proceso continuo en el cual el plástico fundido se fuerza a través de una matriz para crear productos de sección transversal constante, como tuberías, perfiles y láminas.
- Moldeo por compresión: en este método, el material se coloca en un molde abierto, se calienta y luego se comprime hasta tomar la forma del molde. Es común en la fabricación de piezas grandes y resistentes.
- Moldeo rotacional: implica la rotación de un molde mientras el plástico fundido se adhiere a sus paredes internas. Es adecuado para crear objetos huecos y grandes.
- Fundición de polímeros: aquí, el plástico líquido se vierte en un molde y se deja solidificar. Se utiliza para artículos más personalizados.
Conoce más en detalle todos los tipos de moldeo plástico.
Aditivos y modificaciones del plástico
Los aditivos son componentes que mejoran y modifican las propiedades del plástico para adaptarse a diversas aplicaciones. Entre los más usados se encuentran los estabilizadores UV, que protegen el material de la degradación causada por la exposición solar.
Los retardantes de llama son otro grupo de aditivos que mejoran la resistencia al fuego, lo que los hace más seguros para su uso en aplicaciones eléctricas y de construcción. Los colorantes y pigmentos permiten la personalización estética de los productos, dándoles una amplia gama de colores y acabados visuales.
También, se emplean refuerzos como fibras de vidrio o de carbono para incrementar la resistencia mecánica y la rigidez. El plástico reforzado con fibra de vidrio (GRP), por ejemplo, es adecuado para aplicaciones industriales y automotrices.
Enfriamiento y endurecimiento del plástico
Después del moldeo, el plástico caliente debe enfriarse de manera controlada para evitar deformaciones y tensiones internas. El enfriamiento se realiza mediante métodos como el enfriamiento al aire, la inmersión en agua o el uso de sistemas de refrigeración con fluidos especiales.
Esto permite que el plástico pase de un estado fundido a uno sólido y adquiera las propiedades mecánicas que necesita.
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Preguntas frecuentes sobre la fabricación del plástico
Para terminar, te queremos responder algunas de las preguntas más comunes sobre la fabricación del plástico.
¿Qué es el plástico y cómo se fabrica?
El plástico es un material sintético formado por polímeros, que son largas cadenas de moléculas. Se fabrica a partir de hidrocarburos derivados del petróleo, gas natural y carbón.
Su fabricación implica la polimerización de estos hidrocarburos y el moldeo del material resultante en diversas formas y productos.
¿Cuáles son los principales tipos de plásticos y sus usos?
Existen dos tipos principales de plásticos, los termoplásticos y los termoestables.
Los termoplásticos, como el polietileno y el polipropileno, se pueden fundir y remodelar repetidamente y se utilizan en productos como bolsas, botellas y componentes automotrices.
Los termoestables, como las resinas epoxi, una vez endurecidos, no se pueden fundir nuevamente y se usan en aplicaciones que requieren resistencia y durabilidad.
¿Cómo afecta la fabricación de plásticos al medio ambiente?
La fabricación de plásticos tiene un impacto significativo en el medio ambiente, debido al uso de recursos no renovables como el petróleo y el gas natural, y a la generación de residuos plásticos que tardan cientos de años en descomponerse.
También, la producción de plásticos libera gases de efecto invernadero y otros contaminantes al aire y al agua.
¿Qué medidas se están tomando para hacer la producción de plásticos más sostenible?
Se están implementando ciertas medidas, como el desarrollo de plásticos biodegradables y compostables, el aumento del reciclaje, la reutilización de plásticos, la mejora de la eficiencia energética en la producción, y la investigación en alternativas a base de biomasa y otros materiales renovables.
