Reciclaje de polímeros
ImprimirUna forma de clasificar los polímeros es dividirlos en dos clases. Las dos clases de polímeros son los polímeros termoplásticos y los polímeros termoestables. La propiedad básica que separa un polímero termoplástico de un polímero termoestable es la respuesta del polímero al calentamiento. Cuando el polímero termoplástico se calienta, se funde, se ablanda y puede volver a formarse cuando se enfría. Cuando el polímero termoestable se calienta, se endurece y no puede reformarse y permanece duro cuando se enfría. Aprenderemos mucho más sobre cada una de estas dos clases de polímeros y las razones de sus propiedades definitorias más adelante, en nuestra lección sobre las estructuras de los polímeros.
Dado que los polímeros termoplásticos pueden fundirse y reformarse, son fácilmente reciclables. Sin embargo, sus propiedades se degradan con cada reutilización. Los polímeros termoestables son mucho más difíciles de reciclar. Algunos de ellos pueden triturarse y utilizarse como relleno para otros procesos y, caso por caso, algunos pueden procesarse para descomponerse en sus unidades base subyacentes, que pueden reutilizarse. Otro enfoque para reducir la cantidad de plástico que acaba en nuestros vertederos es el desarrollo del plástico biodegradable. La idea es que el plástico pueda descomponerse (ser compostable). Además, los bioplásticos suelen proceder de materias primas renovables. Pero esto lleva a una cuestión ética: ¿se utiliza la tierra cultivable disponible para la producción de plástico o de alimentos?
¿Cuáles son los métodos de reciclaje?
Asegúrate de que comprendes bien las siguientes ideas esenciales que se han presentado anteriormente. Es especialmente importante que conozca el significado preciso de todos los términos en negrita en el contexto de este tema.
Los plásticos y los materiales naturales como el caucho o la celulosa están compuestos por moléculas muy grandes llamadas polímeros. Los polímeros se construyen a partir de fragmentos moleculares relativamente pequeños conocidos como monómeros que se unen entre sí. La lana, el algodón, la seda, la madera y el cuero son ejemplos de polímeros naturales conocidos y utilizados desde la antigüedad. Este grupo incluye los biopolímeros, como las proteínas y los hidratos de carbono, que son componentes de todos los organismos vivos.
Los polímeros sintéticos, que incluyen el gran grupo conocido como plásticos, cobraron importancia a principios del siglo XX. La capacidad de los químicos de diseñarlos para obtener un conjunto de propiedades deseadas (fuerza, rigidez, densidad, resistencia al calor, conductividad eléctrica) ha ampliado enormemente las numerosas funciones que desempeñan en la economía industrial moderna. Este módulo trata principalmente de los polímeros sintéticos, pero incluye una sinopsis de algunos de los polímeros naturales más importantes. Terminará con un resumen de algunos de los problemas medioambientales más importantes creados por el amplio uso de los plásticos.
Reciclaje cuaternario de plásticos
Polímeros naturalesLos polímeros naturales se encuentran abundantemente en la naturaleza en forma de biopolímeros y materia seca de las plantas, como se muestra en la Tabla 2 (Leschine 1995). La constitución de la pared celular de las plantas difiere con la composición de la biomasa lignocelulósica (celulosa, hemicelulosa y lignina), que proporciona resistencia (Premraj y Doble 2005). Las lignocelulosas desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de la biomasa vegetal, en la que la celulosa, la hemicelulosa y la lignina son los principales bloques de construcción del polímero natural (Pérez et al. 2002).Tabla 2 Tipos de polímeros de base biológica (Babul et al. 2013; Averous y Pollet 2012)Tabla de tamaño completo
Fig. 1Distribución porcentual de las ventas de polímeros sintéticos (PP polipropileno, HDPE polietileno de alta densidad, PVC cloruro de polivinilo, LLDPE polietileno lineal de baja densidad, LDPE polietileno de baja densidad, PS poliestireno, termoplásticos y otros) en Norteamérica en 2004 (Zheng y Yanful 2005)Imagen a tamaño completo
Normas para la degradación de polímerosLa literatura y la información sobre productos biodegradables están organizadas por el gobierno estadounidense, con la ayuda del Instituto de Productos Biodegradables (BPI). El BPI es una organización que se ocupa del mundo académico, la industria y los organismos gubernamentales que fomentan el reciclaje de materiales poliméricos (biodegradables). La producción del polímero biodegradable implica la adición de almidón y extracto de fibra vegetal. BPI proporciona materia a la ASTM (Sociedad Americana de Pruebas y Materiales) para montar las normas ASTM (ASTM D6400, D6866). Estas son las principales bases de datos de degradación utilizadas para supervisar la industria. El logotipo del producto compostable fue introducido por el USCC (US Composting Council) y el BPI, mostrado en la Fig. 2 (Kolybaba et al. 2003; http://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con2_uibd.nsf/4EF8A31F2BF5D3480525772A0053CD80/$FILE/Ensayo_biodegradables_pl%C3%A1sticos_by.pdf).Fig. 2Símbolo que representa los polímeros compostables de grado biodegradable (http://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con2_uibd.nsf/4EF8A31F2BF5D3480525772A0053CD80/$FILE/Ensayo_biodegradables_pl%C3%A1sticos_by.pdf)Imagen a tamaño completo
Reciclaje secundario de plásticos
La clasificación de los polímeros en función de su origen es una subdivisión general de la clasificación de los polímeros. Existen tres tipos principales de polímeros: naturales, sintéticos y semisintéticos; que pueden subdividirse a su vez en biopolímeros, termoplásticos y termoestables en función de su origen y su composición química.
Se trata de una clase de polímeros que se forman en condiciones naturales sin ninguna síntesis extra o directa. Estos tipos de polímeros son los más comunes en la industria de los polímeros y se utilizan ampliamente en la producción de diversos artículos de plástico como fibras sintéticas, películas, caucho, etc.
Se trata de una clase de polímeros formados por reacciones químicas entre dos o más monómeros mediante reacciones de polimerización por adición y eliminación. Mediante estas reacciones se pueden producir polímeros sintéticos a partir de materiales de partida poco costosos que tienen propiedades similares a las de los polímeros naturales. Durante el proceso de polimerización, los monómeros forman nuevos enlaces entre sí y con otros monómeros, formando largas cadenas que dan un cierto grado de cristalinidad a la cadena polimérica resultante. La principal propiedad química que determina sus propiedades es la cristalinidad (es decir, si el polímero es cristalino o amorfo).