Polietilen Tereftalato (PET)

Contenido:

Descripción

El polietilen tereftalato (PET, PETE), es un polímero plástico, lineal, con alto grado de cristalinidad y termoplástico en su comportamiento, lo cual lo hace apto para ser transformado mediante procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termoformado. Es extremadamente duro, resistente al desgaste, dimensionalmente estable, resistente a los químicos y tiene buenas propiedades dieléctricas.

Su formula es:

El PET tiene una temperatura de transición vítrea baja (temperatura a la cual un polímero amorfo se ablanda). Esto ocasiona que los productos fabricados con dicho material no puedan calentarse por encima de dicha temperatura (por ejemplo, las botellas fabricadas con PET no pueden calentarse para su esterilización y posterior reutilización).

El PET se obtiene mediante la condensación del etilenglicol y el ácido tereftálico, el cual asume el papel primario en las fibras y materiales de moldeo.

El PET es un plástico de alta calidad que se identifica con el número uno, o las siglas PET, rodeado por tres flechas en el fondo de los envases fabricados con este material, según sistema de identificación SPI.

PET

Tipos de PET

Se pueden distinguir tres tipos fundamentales de PET, el grado textil, el grado botella y el grado film.

El grado textil fue la primera aplicación industrial del PET. Durante la Segunda Guerra Mundial, se usó para reemplazar las fibras naturales como el algodón o el lino. Al poliéster (nombre común del PET grado textil), se le reconocieron   excelentes cualidades desde un inicio para el proceso textil, entre las que se encuentran su alta resistencia a la deformación y su estabilidad dimensional, además del fácil cuidado de la prenda tejida (lavado y secado rápidos sin necesidad de planchado). Entre algunas limitaciones que presenta este material son: difícil tintura, la formación de pilling (bolitas) y la acumulación de electricidad estática, problemas para los que se han desarrollado soluciones eficaces.

El grado botella se comenzó a producir en Europa a partir de 1974 y su primera comercialización se llevó a cabo en los EUA. Desde entonces ha experimentado un gran crecimiento y una continua demanda, debida principalmente a que el PET ofrece características favorables en cuanto a resistencia contra agentes químicos, gran transparencia, ligereza, menores costos de fabricación y comodidad en su manejo. La más reciente y exitosa aplicación del PET, es el envasado   de aguas minerales, también se ha comenzado a utilizar en el envasado de productos farmacéuticos, de droguería o alimenticios como salsas, mermeladas, miel.

El PET grado film , se utiliza en gran cantidad para la fabricación de películas fotográficas, de rayos X y de audio.

Características generales

Entre las características más importantes que presenta el PET, se encuentran:

Las propiedades físicas del PET y su capacidad para cumplir diversas especificaciones técnicas han sido las razones por las que el material ha alcanzado un desarrollo relevante en la producción de fibras textiles y en la producción de una gran diversidad de envases, especialmente en la producción de botellas, bandejas, flejes y láminas.

Proceso de producción del PET

El proceso para la producción de envases es descrito a continuación:

La resina se presenta en forma de pequeños cilindros o chips, los cuales, secos, se funden e inyectan a presión en máquinas de cavidades múltiples; de las que se producen las preformas (recipientes aún no inflados y que sólo presentan la boca del envase en forma definitiva). Después, las preformas son sometidas a un proceso de calentamiento preciso y gradual, posteriormente se colocan dentro de un molde y se les estira por medio de una varilla o pistón hasta alcanzar su tamaño definitivo, entonces se les infla con aire a presión hasta que toman la forma del molde y se forma el envase típico.

Mediante un diagrama de flujo, se describe el proceso completo de producción de un envase de PET, considerando desde la materia prima hasta el producto terminado.

Aplicaciones

Entre algunas de las aplicaciones que tiene el PET, se encuentran:

Historia

El PET, también conocido como   tereftalato de polietileno, fue patentado como un polímero para fibra por J. R. Whinfield y J. T. Dickson en 1941. La producción comercial de fibra de poliéster comenzó en 1955; desde entonces, el PET ha presentado un continuo desarrollo tecnológico hasta lograr un alto nivel de sofisticación basado en el crecimiento de la demanda del producto a escala mundial y a la diversificación de sus posibilidades de uso.

Whinfield y Dickson junto con los inventores W. K. Birtwhistle y C. G. Ritchiethey crearon la primera fibra de poliester llamada Terileno en 1941 (primera producción de Industria Química Imperial o ICI). La segunda fibra de poliéster fue el Dacrón de DuPont.

Según DuPont, “en 1920, DuPont estaba en competencia directa con Industria Química Imperial. DuPont e ICI acordaron en octubre de 1929 compartir información acerca de las patentes e investigaciones desarrolladas. En 1952, la alianza de las compañías fue disuelta. El polímero que después llego a ser poliestireno tiene inicios en las escrituras de Wallace Carothers. Sin embargo, DuPont se dedicó a concentrarse en una investigación más prometedora, el nylon. Cuando DuPont reasumió su investigación del poliéster, la ICI había patentado el poliestireno de Terileno. En 1950, una planta piloto en Seaford, Delaware, facilitó la producción del la fibra de Dacrón (poliéster) con la modificación de la tecnología del nylon”.

A partir de 1976 se comenzó a usar el PET para la fabricación de envases ligeros, transparentes y resistentes principalmente para bebidas, sin embargo el PET ha tenido un desarrollo extraordinario para empaques.

A lo largo de los 20 años que lleva en el mercado, el PET se ha diversificado en múltiples sectores sustituyendo a materiales tradicionalmente implantados o planteando nuevas alternativas de envasado impensables hasta el momento.

Esta diversificación tan importante ha originado que el PET haya experimentado un gran crecimiento en su consumo y que siga siendo el material de embalaje que actualmente presenta las mayores expectativas de crecimiento a nivel mundial.

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Fuentes

http://www.abc-pack.com/default.php/name/Pet/cPath/76 http://www.telecable.es/personales/albatros1/quimica/industria/oxieteno.htm
http://www.uc.org.uy/ambiente/plastico.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene_terephthalate
http://composite.about.com/od/glossaries/l/bldef_p411.htm
http://inventors.about.com/library/inventors/blpolyester.htm
http://www.fida.es:8001/fida/VisNot?id=7df051f76b411a4a92b25585c374fc
http://www.sma.df.gob.mx/rsolidos/04/01clave.pdf

Materiales de fabricación de guantes

Los guantes pueden fabricarse de diversos materiales. El material con el que están fabricados es clave para definir sus propiedades y los materiales con los que pueden ser utilizados.

En términos generales los Guantes pueden fabricarse de los siguientes materiales:

Guantes de Algodón
Este material se utiliza en la elaboración de guantes para protección de agentes como polvo. En el caso de que sean muy gruesos, pueden proteger contra ciertos riesgos de cortaduras y abrasión.También pueden emplearse bajo los de materiales poliméricos, para evitar el desarrollo de reacciones alérgicas en la piel.

Guantes de Piel (Guantes de carnaza)
Los guantes elaborados con este material se utilizan para manejar vidrio roto y otros objetos con filo, además pueden servir para manejar objetos ligeramente fríos o calientes y ser resistentes a la abrasión. Aquellos que se impregnan con silicón y aceite durante el curtido, además, son impermeables al agua y pueden usarse en atmósferas criogénicas, aunque no deben sumergirse en los líquidos. Estos guantes pueden ser aislados con hule natural por lo que también pueden usarse para trabajos con electricidad.

Guantes de Asbesto
Resisten temperaturas altas. Actualmente existen otras opciones que tienden a reemplazar este tipo de guantes..

Guantes Metalicos
Este tipo de guantes tiene una malla metálica cubierta con alguna fibra natural o sintética. Se utilizan principalmente al manejar objetos punzocortantes

Guantes Aluminizados
Estos guantes se combinan con otros materiales para proteger las manos de calor radiante.

Guantes de Fibras sintéticas
Existe una gran variedad de materiales sintéticos con los cuales pueden fabricarse fibras con buenas propiedades textiles y que además proporcionan una excelente protección contra algunos agentes físicos, biológicos y productos químicos.
A continuación se mencionan algunos de estos materiales, desde luego, se recomienda consultar con su proveedor para para recibir asesoría especializada.

• Guantes de Kevlar y Nomex
  Con estos materiales, solos o en mezclas, se fabrican guantes resistentes a temperaturas extremas, a productos químicos, abrasión, cortaduras y con una baja conductividad eléctrica. El Kevlar consiste en cadenas de alto peso molecular de poli-para-fenilen-tereftalamida que soportan temperaturas de hasta 427 °C. El Nomex está formado por cadenas largas y rígidas de poli-meta-fenilen-isoftalamida, su temperatura de uso es menor de 350 °C. Además tiene una alta resistencia a la luz ultravioleta.
  
  
• Guantes de PVC
  El PVC o Polímero de cloruro de vinilo se utiliza para fabricar guantes baratos utilizados para el manejo de ácidos y bases fuertes, alcoholes y disoluciones acuosas de algunas sales. No se recomienda su uso para manejar aldehidos, cetonas, hidrocarburos aromáticos, compuestos halogenados, ni nitrocompuestos. También son resistentes a la abrasión, pero los plastificantes que se utilizan en su fabricación pueden perderse con el uso, lo que les resta resistencia. Otros, se encuentran forrados y pueden usarse para manejar objetos a bajas temperaturas. Este material mezclado con nitrilo, ofrece guantes resistentes a productos químicos y agentes físicos.
  
  
• Guantes de Neopreno
  El Polímero de cloropreno se utiliza para fabricar guantes que requieren mayor resistencia química. Aunque su costo es mayor que el de los guantes de PVC su resistencia a productos químicos aumenta. En general, es resistente a alcoholes, ácidos oxidantes, productos cáusticos, anilinas, fenol, glicoles, éteres, aceites y grasas, entre otros. Además ofrecen protección contra abrasión y objetos punzocortantes y son resistentes a la luz solar y ozono. Además, este material es resistente a la flama y no puede quemarse. Las mezclas de este polímero con butilo, ofrecen guantes con una resistencia más alta.
  También existen los llamados guantes bicapa, fabricados con dos polímeros, cada uno de ellos de un color. De esta manera se sabe cuando se agotó la primera capa de polímero y es necesario cambiarlos. Una de las capas es neopreno y la otra hule natural, brindando mayor resistencia y comodidad al usarlos.
  
  
• Guantes de Nitrilo
  El Nitrilo es un copolímero de butadieno y el acrilonitrilo que permite fabricar guantes baratos, resistentes a abrasión, cortaduras, luz solar, ozono y que permiten su uso con comodidad. No se recomiendan para manejar hidrocarburos aromáticos, disolventes halogenados y muchas cetonas. Resistentes a aceites, grasas, ácidos no oxidantes, productos cáusticos y alcoholes. Con este material es posible fabricar guantes muy delgados o muy gruesos, los que además de ser resistentes a productos químicos son excelentes para trabajos pesados que implican riesgos físicos. Como en el caso anterior, existen los guantes bicapa con hule natural.
  
  
• Guantes de Butilo
  El butilo es un copilímero de isobutileno e isopreno que permite fabricar guantes especializados para compuestos orgánicos como cetonas, ésteres, aldehidos, alcoholes, ácidos orgánicos, éteres de glicoles, productos cáusticos y ácidos comunes. Son caros y tienen una resistencia muy baja a hidrocarburos y disolventes clorados. Es el material que ofrece la mayor resistencia a la permeación de gases y vapores de los utilizados en la elaboración de guantes.
  
  
• Guantes de PVA
  El Polímero del alcohol vinílico permite fabricar guantes especializados, muy caros, sensibles al agua, por lo que no pueden usarse en compuestos que la contengan. Se recomiendan, en general, para manejar hidrocarburos alifáticos y aromáticos, disolventes clorados, algunas cetonas, ésteres y éteres.
  
  
• Guantes de Viton
  El vitón es un copolímero de hexa-fluoro-propileno y fluoruro de vinilideno, polímeros conocidos como fluoroelastómeros. Este material es muy caro y se recomienda para manejar productos químicos como hidrocarburos aromáticos y alifáticos, disolventes clorados, alcoholes, gases y vapor de agua. Su resistencia disminuye notablemente con algunas cetonas, ésteres y aminas.
  
  
• Guantes Silver Shield
  Este material tiene diferentes nombres dependiendo de la compañía que fabrica los guantes. Está formado por capas laminadas de un polímero de etileno y alcohol etilen-vinílico. Tiene una excelente resistencia a una gran variedad de productos químicos, incluso mezclas de ellos, sin embargo tiene baja resistencia a riesgos físicos.
  
  
• Guantes de Poliuretano
  En general, resisten a una gran variedad de alcoholes, hidrocarburos y disolventes orgánicos. Pueden fabricarse guantes muy delgados que permiten tener una excelente destreza, son muy resistentes a fluidos corporales, grasas animales, aceites, aminoácidos, disolventes aromáticos y alcoholes. Además tienen una mejor resistencia a objetos punzocortantes, abrasión y desgarres que los de hule natural. Por esto se recomienda en electrónica, limpieza y en lugares donde debe controlarse la presencia de partículas y contaminación microbiológica. Además estos guantes son hipoalergénicos y antiestáticos y pueden utilizarse bajo otro tipo de guantes.
  
  
• Guantes de Nylon
  Este material se usa para la fabricación de guantes que se usan antes del guante de polímero. Estos pueden ser completos o sin dedos para mejorar la destreza. También se utilizan en trabajos donde existen riesgos físicos ligeros.
  
  
• Guantes de Tyvek
  Este material consiste en polietileno de alta densidad, el cual mezclado con otros materiales genera diferentes grados de protección contra productos químicos.

Guantes de Hule Natural
Este material es barato, presenta buenas propiedades físicas y permite una buena destreza.
Al igual que en los otros materiales utilizados en la elaboración de guantes, el grosor es importante. De esta forma existen los guantes desechables delgados que se utilizan en medicina, en el manejo de microorganismos, para actividades sencillas de limpieza, es decir donde no exista una gran abrasión, objetos cortantes o periodos prolongados de contacto a productos químicos. Algunos otros mas gruesos presentan una mayor resistencia y pueden ser usados para manejar productos como: alcoholes, disoluciones acuosas de algunas sales y bases. Su resistencia a cetonas y aldehidos es baja y no se recomienda en el manejo de aceites, grasas y otros productos orgánicos no mencionados arriba. Este material también se usa para fabricar guantes para trabajar con energía eléctrica o para actividades con riesgo de contaminación biológica. Generalmente son muy delgados, por lo que puede tenerse una gran sensibilidad y destreza al usarlos, pero su protección contra agentes físicos o químicos es muy limitada.

Guantes de Zetex
Este material es una mezcla de fibras de sílica y alguna otra fibra sintética, por lo que no arde y resiste hasta 1100 °C aproximadamente. Existe una clase especial de este material, llamado Zetex plus, que puede resistir hasta los 2000 °C, por lo que es una buena opción para sustituir los guantes de asbesto.

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La obtención o fabricación del plástico

El plástico es considerado un material polimérico orgánico (compuesto por moléculas orgánicas gigantes) que puede deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon.

La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

Materias primas

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nylon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nylon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Síntesis del polímero

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como Los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.

Aditivos

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos. Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

Forma y acabado

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.

Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección.

Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales.

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