Etimología, Origen e Historia Evolutiva del Plástico
El término Plástico, en su significación mas general, se aplica a las
sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un
punto fijo de ebullición y poseen
durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y
flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y
aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos
de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o
multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas
cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y
otras sustancias naturales.
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La definición enciclopédica de plásticos reza lo siguiente:
Materiales poliméricos orgánicos (los compuestos por moléculas
orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse
hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o
hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la
celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el
polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son
resinas en forma de bolitas o polvo o en disolución. Con estos
materiales se fabrican los plásticos terminados.
Etimología
El vocablo plástico deriva del griego plastikos, que se traduce como
moldeable. Los polímeros, las moléculas básicas de los plásticos, se
hallan presentes en estado natural en algunas sustancias vegetales y
animales como el caucho, la madera y el cuero, si bien en el ámbito de
la moderna tecnología de los materiales tales compuestos no suelen
encuadrarse en el grupo de los plásticos, que se reduce preferentemente a
preparados sintéticos
Origen
El primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado
en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan
and Collander ofreció una recompensa de 10.000 dólares a quien
consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural, destinado a la
fabricación de bolas de billar. Una de las personas que compitieron fue
el inventor norteamericano Wesley Hyatt, quien desarrolló un método de
procesamiento a presión de la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja
nitración tratado previamente con alcanfor y una cantidad mínima de
disolvente de alcohol. Si bien Hyatt no ganó el premio, su producto,
patentado con el nombre de celuloide, se utilizó para fabricar
diferentes objetos detallados a continuación. El celuloide tuvo un
notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al
exponerlo a la luz.
El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono
obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con él se
empezaron a fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo,
armazones de lentes y película cinematográfica. Sin éste, no hubiera
podido iniciarse la industria cinematográfica a fines del siglo XIX.
Puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor,
por lo que recibe el calificativo de termoplástico.
En 1909 el químico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland
(1863-1944) sintetizó un polímero de interés comercial, a partir de
moléculas de fenol y formaldehído. Este producto podía moldearse a
medida que se formaba y resultaba duro al solidificar. No conducía la
electricidad, era resistente al agua y los disolventes, pero fácilmente
mecanizable. Se lo bautizó con el nombre de baquelita (o bakelita), el
primer plástico totalmente sintético de la historia.
Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que había sintetizado era
lo que hoy conocemos con el nombre de copolímero. A diferencia de los
homopolímeros, que están formados por unidades monoméricas idénticas
(por ejemplo, el polietileno), los copolímeros están constituidos, al
menos, por dos monómeros diferentes.
Otra cosa que Baekeland desconocía es que el alto grado de
entrecruzamiento de la estructura molecular de la baquelita le confiere
la propiedad de ser un plástico termoestable, es decir que puede
moldearse apenas concluida su preparación. En otras palabras, una vez
que se enfría la baquelita no puede volver a ablandarse. Esto la
diferencia de los polímeros termoplásticos, que pueden fundirse y
moldearse varias veces, debido a que las cadenas pueden ser lineales o
ramificadas pero no presentan entrecruzamiento.
Entre los productos desarrollados durante este periodo están los
polímeros naturales alterados, como el rayón, fabricado a partir de
productos de celulosa.
Evolución
Los resultados alcanzados por los primeros plásticos incentivaron a
los químicos y a la industria a buscar otras moléculas sencillas que
pudieran enlazarse para crear polímeros. En la década del 30, químicos
ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la acción del
calor y la presión, formando un termoplástico al que llamaron
polietileno (PE). Hacia los años 50 aparece el polipropileno (PP).
Al reemplazar en el etileno un átomo de hidrógeno por uno de cloruro
se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente
al fuego, especialmente adecuado para cañerías de todo tipo. Al
agregarles diversos aditivos se logra un material más blando,
sustitutivo del caucho, comúnmente usado para ropa impermeable,
manteles, cortinas y juguetes. Un plástico parecido al PVC es el
politetrafluoretileno (PTFE), conocido popularmente como teflón y usado
para rodillos y sartenes antiadherentes.
Otro de los plásticos desarrollados en los años 30 en Alemania fue el
poliestireno (PS), un material muy transparente comúnmente utilizado
para vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una
espuma blanca y rígida, es usado básicamente para embalaje y aislante
térmico.
También en los años 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon.
Su descubridor fue el químico Walace Carothers, que trabajaba para la
empresa Dupont. Descubrió que dos sustancias químicas como el
hexametilendiamina y ácido adípico, formaban polímeros que bombeados a
través de agujeros y estirados formaban hilos que podían tejerse. Su
primer uso fue la fabricación de paracaídas para las fuerzas armadas
estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial, extendiéndose
rápidamente a la industria textil en la fabricación de medias y otros
tejidos combinados con algodón o lana. Al nylon le siguieron otras
fibras sintéticas como por ejemplo el orlón y el acrilán.
En la presente década, principalmente en lo que tiene que ver con el
envasado en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el
uso del tereftalato de polietileno (PET), material que viene desplazando
al vidrio y al PVC en el mercado de envases.
La Segunda Guerra Mundial
Durante la Segunda Guerra Mundial, tanto los aliados como las fuerzas
del Eje sufrieron reducciones en sus suministros de materias primas. La
industria de los plásticos demostró ser una fuente inagotable de
sustitutos aceptables. Alemania, por ejemplo, que perdió sus fuentes
naturales de látex, inició un gran programa que llevó al desarrollo de
un caucho sintético utilizable. La entrada de Japón en el conflicto
mundial cortó los suministros de caucho natural, seda y muchos metales
asiáticos a Estados Unidos. La respuesta estadounidense fue la
intensificación del desarrollo y la producción de plásticos. El nylon se
convirtió en una de las fuentes principales de fibras textiles, los
poliésteres se utilizaron en la fabricación de blindajes y otros
materiales bélicos, y se produjeron en grandes cantidades varios tipos
de caucho sintético.
El auge de la posguerra
Durante los años de la posguerra se mantuvo el elevado ritmo de los
descubrimientos y desarrollos de la industria de los plásticos. Tuvieron
especial interés los avances en plásticos técnicos, como los
policarbonatos, los acetatos y las poliamidas. Se utilizaron otros
materiales sintéticos en lugar de los metales en componentes para
maquinaria, cascos de seguridad, aparatos sometidos a altas temperaturas
y muchos otros productos empleados en lugares con condiciones
ambientales extremas. En 1953, el químico alemán Karl Ziegler desarrolló
el polietileno, y en 1954 el italiano Giulio Natta desarrolló el
polipropileno, que son los dos plásticos más utilizados en la
actualidad. En 1963, estos dos científicos compartieron el Premio Nobel
de Química por sus estudios acerca de los polímeros.
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