Tratamiento de plásticos: ¿cuáles son los más importantes y en qué consisten?

El plástico es un material versátil y ampliamente utilizado en la industria. Lo encontramos en todas partes, desde en los coches que conducimos hasta en el embalaje que mantiene fresca nuestra comida. Para obtener un plástico listo para usar en procesos industriales éste pasa procesos de tratamiento para poderles dar forma y adquieran las propiedades deseadas para la fabricación de diferentes componentes y productos, ya que esta materia prima suele partir de pellets, polvos o gránulos. Y en estos tratamientos de plásticos el vacío juega un papel esencial. En este post hablaremos de los más importantes, en qué consisten y para qué se usan.

El plástico en la industria

Hoy en día, hablar de plástico en la industria implica obligatoriamente hablar de controversias, ya que el uso extensivo de este material ha acarreado problemas medioambientales y sociales. Sin embargo, el plástico tiene una amplia gama de usos en muchas industrias diferentes, y en muchos casos, tiene propiedades únicas que lo hacen difícil de reemplazar con materiales alternativos. Algunos ejemplos de usos industriales para el plástico donde no hay material de reemplazo incluyen:

• Envasado de alimentos: proteger los productos alimenticios contra el deterioro, manteniéndolos frescos por más tiempo se suele llevar a cabo mediante envases de plástico. Las alternativas como el vidrio y el metal son menos flexibles y no son tan efectivos para conservar algunos tipos de alimentos, especialmente los frescos.
• Equipamiento médico: el plástico está presente en instrumental médico como bolsas IV, jeringuillas y tubos, dado que es ligero, duradero y fácil de esterilizar, propiedades muy importantes en aplicaciones médicas.
• Dispositivos eléctricos o electrónicos: dispositivos como teléfonos móviles, ordenadores o televisores están hechos en un gran porcentaje con plástico, como por ejemplo ocurre en sus carcasas: es un material ligero que aísla y protege los componentes internos del dispositivo.
• Automoción: la industria automotriz da un uso extensivo del plástico, que podemos econtrar desde en la carrocería hasta en componentes internos, ya que permiten reducir el peso de los vehículos, haciendo el combustible más eficiente y el conjunto más seguro.
• Industria aeroespacial: el ahorro de peso es esencial en la construcción de aviones y otras infraestructuras aeroespaciales, así como también lo es la resistencia a altas temperaturas, presiones y condiciones ambientales extremas, por lo que el uso de plásticos todavía es muy importante.
• Construcción: aunque existen sustitutos para muchos de sus usos, se fabrican en plástico aplicaciones de construcción como marcos de ventanas, tuberías y revestimientos, ya que es un material duradero, resistente a la intemperie y fácil de instalar.
• Equipo deportivo: pelotas de casi cualquier deporte (fútbol, baloncesto, balonmano, tenis…), cascos, esquís y tablas de snowboard, bicicletas, kayaks y una amplísima variedad de equipo deportivo es impensable hoy en día sin el plástico, que ofrece protección, durabilidad y ligereza.

¿Por qué se usan tanto los plásticos?

Aunque ya hemos mencionado algunas de sus características más apreciadas, podemos citar sus principales ventajas:

• Versatilidad: al poderse moldear en una gran variedad de formas y tamaños, el plástico es adecuado para una amplia gama de productos y aplicaciones. Permite fabricar desde piezas pequeñas e intrincadas hasta grandes estructuras complejas para prácticamente cualquier aplicación: no hay prácticamente nada que no se pueda fabricar en plástico.
• Bajo coste: el plástico es relativamente barato de producir, lo que lo hace una opción atractiva para los fabricantes que buscan mantener los precios bajos.
• Durabilidad: muchos tipos de plástico son fuertes y duraderos, por lo que pueden usarse en productos que deban resistir al desgaste.
• Ligereza: como hemos apuntado anteriormente, el hecho de que el plástico sea mucho más ligero que la mayoría de los demás materiales de resistencia comparable lo hace una elección ideal para productos que deben ser portátiles o para aplicaciones de transporte.
• Resistencia: a diferencia de otros materiales, muchos tipos de plástico son resistentes al agua, a los productos químicos y a las inclemencias del tiempo, por lo que se usan en productos expuestos a estas condiciones.
• Reciclabilidad: muchos tipos de plástico se pueden reciclar, y la creciente conciencia medioambiental de la sociedad ha hecho que las industrias los elijan, lo hace que el impacto medioambiental de la producción de plástico se reduzca.
• Innovación: la industria del plástico apuesta de forma constante por la mejora de sus productos, desarrollando nuevas técnicas y nuevos materiales que satisfagan los cambiantes requisitos del mercado.

¿Por qué es necesario tratar los plásticos en la industria?

De la misma manera que ocurre con materias primas como la madera o los minerales (metal, cristal), los plásticos no pueden usarse sin algún tipo de tratamiento previo porque los materiales crudos deben fundirse, enfriarse y formarse en un producto final. Además, para garantizar que este producto final cumpla con las especificaciones técnicas y la normativa aplicable, se necesitan tratamientos que pasen determinados controles de calidad. Además, algunos productos de plástico requieren esterilización o reciclaje para hacerlos seguros para su uso, y otros necesitan la adición de ciertos productos químicos para mejorar sus propiedades, como también ocurre con otros materiales.

El plástico se fabrica a partir de diversas fuentes, especialmente hoy en día en el que existen grandes esfuerzos de investigación para lograrlo, pero la mayoría del plástico se obtiene a partir de petróleo. Para hacer plástico, el petróleo se destila para separar los componentes líquidos y gaseosos y obtener los hidrocarburos, que luego se procesan químicamente para crear monómeros, que son moléculas formadas por largas cadenas de átomos conectadas por enlaces químicos. Estos monómeros se combinan y se calientan para formar polímeros, que son largas cadenas de monómeros. Finalmente, los polímeros se enfrían y se forman en la forma deseada, que suele ser de pellet, polvo o gránulo, para poderse manipular, almacenar, transportar y procesar mejor. Esta forma facilita la mezcla con los agentes de extrusión y la fundición de los polímeros. Además, los polvos y gránulos permiten la fusión y la homogeneización para la fabricación de productos finales, mientras que los pellets se suelen usar para producir productos más grandes, como plásticos para moldear, por ejemplo, botellas, tapones, tubos y otros productos.

Los 5 principales tratamientos de plásticos

• Extrusión: se trata de un proceso continuo en el que el los gránulos o polvos se funden y se forman en un perfil continuo, como una tubería o lámina. El material se introduce en una extrusora, donde se calienta y comprime, y luego se fuerza a través de un troquel para darle la forma deseada.
• Moldeo por inyección: mediante este proceso se fabrican piezas con formas complejas, como botellas de plástico, juguetes y piezas de automóviles. La materia prima se introduce en una máquina de moldeo por inyección, donde se funde y se inyecta en un molde. Luego se enfría el molde y se expulsa la pieza.
• Moldeo por soplado: este proceso se utiliza para fabricar objetos huecos, como botellas y recipientes, de una forma similar a la que se usa con el vidrio tradicional. El proceso comienza con un tubo de plástico calentado, llamado parison, que se coloca en un molde. Luego se sopla aire en el parisón, lo que hace que se expanda y tome la forma del molde. A continuación, la pieza se enfría y se retira del molde.
• Termoformado: este proceso es similar al moldeado por soplado, pero se utiliza para crear piezas planas o poco profundas, como bandejas, envases tipo concha y blisters (el típico envase en el que se venden algunos accesorios informáticos como pendrives o mouses, consistente en un soporte de cartón o cartulina sobre la que va pegada una lámina de plástico transparente que se adapta a la forma del producto). Una hoja de plástico se calienta y se forma en un molde por vacío o presión, luego se corta y se recorta.
• Rotomoldeo: este tratamiento se utiliza para crear piezas huecas sin costuras con un grosor de pared uniforme. La materia prima se coloca en un molde, que luego se gira sobre dos ejes perpendiculares mientras se calienta. El plástico se derrite y cubre el interior del molde y luego se enfría para formar el producto final.

Las bombas de vacío juegan un papel importante en la fabricación de plásticos, ya que se usan para eliminar el aire de los moldes de inyección, permitiendo que el plástico se enfríe y forme la forma deseada. Esto se logra al crear un vacío en el molde que succiona el plástico fundido hacia el interior, tal como explicamos en este post. Esto también ayuda a mejorar la resistencia a la deformación del plástico y a evitar la formación de burbujas de aire en el interior. Después de que el plástico se haya endurecido, se vuelven a usar las bombas de vació para eInyección por moldeo: Las bombas de vacío se usan para extraer el aire de la cavidad del molde antes de la inyección o el soplado, ayudando a reducir el aire atrapado y mejorar la calidad del producto moldeado.

Las bombas más utilizadas para estas aplicaciones industriales son las de anillo líquido, de diafragma y de paletas. Ofrecen una excelente precisión de vacío, una vida útil más larga, niveles de ruido más bajos, una mayor fiabilidad, una mejor eficiencia energética y un mantenimiento más fácil. Las de anillo líquido, además, tienen elevada tolerancia a la contaminación con polvos. Estas características hacen que sean una muy buena elección para el tratamiento de plásticos.

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