Plasticos PET

1. MECANICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES
PROFESOR:
DURAND PORRAS JUAN CARLOS
INTEGRANTES:
- BRAVO MALPARTIDA, JUAN.
- ALMEIDA VASUQEZ, JAKELINE SOPHIA.
CLASE:
20051013
CARRERA:
INGENIERIA INDUSTRIAL
2015

2. INTRODUCCIÓN
Todos los peruanos hemos visto como en las últimas décadas los envases de plásticos
han invadido nuestros hogares de manera vertiginosa y es porque cuando este producto
apareció en los mercados fue ganando aceptación muy rápidamente, llegando a reemplazar
de inmediato a los productos tradicionales, entre ellos el vidrio, esto por muchas razones,
entre ellos por su precio, su resistencia a los golpes, etc.
La tecnología del PET llegó al Perú en la década del 40 y, llegó para transformar la
vida de todos los peruanos, sin embargo muy pocas familias conocen preguntas básicas sobre
este producto, como por ejemplo, cuál es su composición química, cómo es su proceso de
producción, qué empresas lo producen, qué tipos de maquinarias utilizan, qué tipo de
profesionales trabajan en estas industrias, cómo impacta al medio ambiente, etc.

3. PALABRAS CLAVES:
 DENSIDAD: Hace referencia a la relación existente entre el peso del polímero y el
volumen libre entre las cadenas que lo conforman. Esta propiedad es inherente al
material, depende de los elementos que lo componen.
o En el caso de la Resina la densidad es “Alta”, debido que la estructura posee
menor volumen libre, gracias a la formación de cristales.
o En el caso de la Preforma ocurre todo lo contrario, el valor de densidad es más
bajo ya que el volumen libre es mucho mayor.
 VOLUMEN LIBRE: Se refiere al espacio existe entre las cadenas que conforman el
polímero. El PET en estado amorfo (Preforma).
 RESISTENCIA A LA TENSIÓN: Resistencia al corte o ruptura de cualquier
sustancia al ser sometida a fuerzas opuestas. La resistencia a la tensión de la resina es
mucho más alta que la de la preforma, esto se debe al mayor grado de cristalinidad
que presenta. Es importante anotar que esta característica se da a temperatura
ambiente, ya que por encima de la temperatura de transición vítrea (Tg) las preformas
adquieren un estado maleable y su resistencia a la tensión aumente
considerablemente.
 PERMEABILIDAD: Flujo de gases o fluidos específicos a través de cualquier
sustancia sólida dada. La permeabilidad de la resina es mucho muy baja, debido a que
los cristales q posee en su estructura, forman una barrera para el flujo de gases o
fluido; todo lo contrario ocurre con la preformas, ya que gracias al estado amorfo de
su estructura las cadenas están muy separadas y el flujo de sustancias a través de sus
paredes es alto.
3.- ESTADO ESTRUCTURAL DEL PET SEGÚN SU FORMA:

4. DESARROLLO DEL TEMA: EL PET
1.- CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS:
 Los plásticos tienen la propiedad de adaptarse al medio que los contiene, adoptando
formas muy diversas. Pueden dar forma a objetos, láminas y fibras.
 Su nombre deriva del hecho que son maleables, esto quiere decir, que pueden
deformarse hasta conseguir una forma deseada.
 Los plásticos son “polímeros”, es decir están formados por largas cadenas de
moléculas adheridas unas con otras, hasta obtener la estructura deseada.
1.1.- Los polímeros:
Los polímeros son moléculas gigantes (macromoléculas), formadas por la unión de
moléculas más pequeñas y repetitivas llamadas monómeros. En otras palabras, los
monómeros se repiten “un gran número” de veces hasta formar el Polímero.
-El origen de la palabra Polímero proviene de:
POLY: MUCHOS MEROS: PARTES
El proceso químico a través del cual los monómeros se unen, hasta formar el polímero
deseado, se denomina polimerización.

5. - Clasificación de los polímeros:
Según la cantidad de monómeros que componen la estructura de un Polímero, estos se
clasifican así:
A. Homopolímeros: Este tipo de polímeros están compuestos por un único tipo de
monómero, por esta razón tienen una estructura muy regular. Esto es
contraproducente para el proceso de inyección, debido a que se cristalizan
fácilmente y requieren muy altas temperaturas para poder fundirse.
El PET generalmente es un homopolímero, formado 100% por un único segmento de
monómeros que se repite ciento de veces hasta formar polímero
B. Copolímeros: Están compuestos por dos o más monómeros. Esta clase de
polímeros tiene una estructura molecular menos regular que los homopolímeros.
Por lo tanto tienen un mejor comportamiento en cuanto procesabilidad, es decir,
los copolímeros se procesan a menor temperatura, son más maleables y dan mejor
transparencia al producto final.
El PET también puede ser un copolímero. Los copolímeros contienen pequeñas cantidades
de otros químicos añadidos durante su producción. En el caso del PET, los 3 tipos de
moléculas que pueden integrarse a la cadena del polímero son: el Ácido Isoftálico (IPA),
Dietilenglicol (DEG) y el Dimetanol de ciclohexano (CHDM).

6. La principal propiedad de los copolímeros es que alteran la regularidad de la cadena de
polímero PET, por esta razón, la tasa de cristalización del polímero será más lenta y tendrá
mayor facilidad de fundirse (disminuye el punto de fusión).
La clasificación de los Polímeros, según la forma de su moléculas, los polímeros se clasifican
así:
Las moléculas de PET pueden tomar cualquiera de estas tres configuraciones, sin embargo
el polímero presentará un mayor porcentaje de moléculas cruzadas. Esta característica hace
que el polímero sea flexible, es decir, que sus cadenas adquieren movilidad por acción de
la temperatura, por lo que es maleable y procesable.

7. MORFOLOGÍA, CRISTIALISACIÓN, COMPOSICIÓN Y TRANSFORMACIÓN
1.- EL P.E.T (Polietileno de Tereftalato):
El PET es un tipo de Polímero Termoplástico: Es el producto de la reacción entre un ácido
y un Alcohol. Su fórmula química es:
El monómero que lo conforma es un Ester, por esta razón el PET también se denomina
POLIESTER, es decir el Ester se repite muchas veces hasta formar la estructura final del
polímero.
2.- MORFOLOGÍA DEL PET:
El PET es un polímero semicristalino, esto quiere decir que muestra de forma natural dos
estados, EL AMORFO y El CRISTALINO, dependiendo de la temperatura a la que esté
siendo expuesto.

8. a. Cristalino:
El PET cristalizado es muy estable térmicamente, la única forma de romper los cristales, es
por encima de la temperatura de fusión (Tm). La estructura cristalina del PET se caracteriza
por la formación de cristales en forma de esferas (Esferulitas) o láminas (Lamelas), que
condensan la estructura de polímero, disminuyendo el volumen libre entre cadenas.
La resina, presenta un alto grado de cristalinidad por esta razón, para poder procesarla debe
ser fundida. Gracias a la configuración cristalina, tendrá menor volumen libre, lo que hace
que sea menos propensa a absorber humedad. Esto es benéfico para el proceso de inyección,
ya que el agua contenida en la resina genere graves problemas.
b. Amorfo:
Sin estructura cristalina reconocible
En estado amorfo, el PET carece de organización molecular, es decir el polímero tiene un
arreglo aleatorio a nivel microscópico, por esta razón posee un mayor volumen libre entre
las cadenas que lo conforman, lo que hace que pueda procesarse a bajas temperaturas.
Las preformas son casi completamente amorfas, y esto hace que puedan ser recalentadas y
convertidas en botellas a temperaturas superiores a la temperatura de transición vítrea (Tg).

9. 3.- TRANSFORMACIÓN QUÍMICA DE LA RESINA A PREFORMA PET
Los gránulos de resina se encuentran en estado cristalino, en el proceso de inyección la resina
se funde a temperaturas superiores a los 245°C (Tm), durante la fusión los cristales se
eliminan y la resina adquiere su estado amorfo. La mezcla amorfa es transferida al molde de
inyección para formar las preformas, en este punto del proceso uno de los parámetros claves
es el enfriamiento.
El molde debe estar eficientemente refrigerado con el fin de evitar que la mezcla amorfa que
se está inyectando comience a cristalizarse.
Como se observa en el gráfico, la cristalización comienza a partir de los 88 °C y presenta la
máxima formación de cristales alrededor de los 160 °C. La resina amorfa debe ser enfriada
rápidamente, para evitar la cristalización del producto.
El objetivo es obtener preformas amorfas (poseen un muy bajo porcentaje de cristales
provenientes del proceso de compresión de la resina), ya que gracias a esta configuración
podrán ser recalentadas por encima de la temperatura de transición vítrea (Tg) y
transformadas en botellas.
Las preformas cristalizadas, adoptan un color blanquecino de aspecto nublado distribuido a
lo largo del cuerpo. Esto se debe a una etapa de enfriamiento ineficiente.
Preformas cristalizadas no podrán ser transformadas en botellas, a las mismas temperaturas
a las que son procesadas las preformas amorfas (temperaturas sup. a la Tg), por lo que
presentarán múltiples problemas durante el proceso de soplado.
PROCESO DE ALIMENTACIÓN

10. EL MOLDEO DEL PET
Así, el moldeo de los plásticos consiste en dar las formas y medidas deseadas a un plástico
por medio de un molde. El molde es una pieza hueca en la que se vierte el plástico fundido
para que adquiera su forma. Para ello los plásticos se introducen a presión en los moldes. En
función del tipo de presión, tenemos dos procesos:
1.- Moldeo a Alta Presión
Se realiza mediante máquinas hidráulicas que ejercen
la presión suficiente para el moldeado de las piezas.
Básicamente existen tres tipos: compresión, inyección
y extrusión.
1.1.- Compresión: en este proceso, el plástico en polvo es calentado y comprimido entre las
dos partes de un molde mediante la acción de una prensa hidráulica, ya que la presión
requerida en este proceso es muy grande. Este proceso se usa para obtener pequeñas piezas
de baquelita, como los mangos aislantes del calor de los recipientes y utensilios de cocina.
1.2.- Inyección: se introduce el plástico granulado dentro de un cilindro, donde se calienta.
En el interior del cilindro hay un tornillo sinfín. Cuando el plástico se reblandece lo
suficiente, el tornillo sinfín lo inyecta a alta presión en el interior de un molde de acero para
darle forma. El molde y el plástico inyectado se enfrían mediante unos canales interiores por
los que circula agua. Por su economía y rapidez, el moldeo por inyección resulta muy
indicado para la producción de grandes series de piezas. Por este procedimiento se fabrican
palanganas, cubos, carcasas, componentes del automóvil, etc.
Etapas del proceso de inyección:
a) SECADO: Retira la humedad de la resina
b) ALIMENTACIÓN: Los gránulos de resina son cargados a la máquina.
c) PLASTIFICACIÓN Y DOSIFICACIÓN: El PET se funde para poder moldearlo.
d) INYECCIÓN: La mezcla de resina fundida es inyectada en los moldes de
preformas.
e) ENFRIAMIENTO: Las preformas son enfriadas rápidamente y expulsadas del
molde.
f) EMPAQUE: Finalmente las preformas son transportadas hasta la unidad de
empaque.

11. 1.3.- Extrusión: Es uno de los métodos más utilizados para procesar resinas termoplásticas,
ya que permite obtener piezas de manera continua con formas y dimensiones constantes. El
material plástico es empujado por un tornillo sin fín a través de un cilindro que acaba en una
boquilla, lo que produce una tira de longitud indefinida. Cambiando la forma de la boquilla
se pueden obtener barras de distintos perfiles. También se emplea este procedimiento para la
fabricación de tuberías, inyectando aire a presión a través de un orificio en la punta del
cabezal. Regulando la presión del aire se pueden conseguir tubos de distintos espesores. Con
este método se fabrican múltiples productos, como multifilamentos y filamentos para hacer
hilos sintéticos, compuestos para cables, sacos industriales, bolsas para tiendas y
supermercados, bolsas de basura, películas para Invernaderos, termoencogibles, láminas para
termoformados, termos ,puertas para baños y tubos colapsibles.
2.- Moldeo a Baja Presión
Se emplea para dar forma a láminas de plástico mediante la aplicación de calor y presión
hasta adaptarlas a un molde. Se emplean, básicamente, dos procedimientos:
El primero consiste en efectuar el vacío absorbiendo el aire que hay entre la lámina y el
molde, de manera que ésta se adapte a la forma del molde. Este tipo de moldeado se emplea
para la obtención de envases de productos alimenticios en moldes que reproducen la forma
de los objetos que han de contener. El segundo procedimiento consiste en aplicar aire a
presión contra la lámina de plástico hasta adaptarla al molde. Este procedimiento se
denomina moldeo por soplado, como en la extrusión, aunque se trata de dos técnicas
totalmente diferentes. Se emplea para la fabricación de cúpulas, piezas huecas, etc.

13. FUENTE DE USO
Adquisición de las materias primas. Las resinas poliméricas que dan origen a los plásticos,
provienen de productos derivados del petróleo o el gas natural, los cuales son también fuentes
de energía. La extracción del petróleo y el gas es una industria muy contaminante de la
naturaleza. El transporte de estas materias hacia las refinerías está plagado de accidentes que
han contaminado selvas, playas, cursos de agua, la atmósfera, etc.
Procesamiento de las materias primas. Los plásticos son fáciles de procesar y conducen a
productos ligeros. Esas dos características resultan en bajos costos tanto de manufactura
como de transporte, los cuales generalmente se compensan por el valor del contenido
energético de los plásticos mismos (petróleo y gas natural). En la manufactura de los plásticos
se utilizan estabilizadores, pigmentos y otros aditivos. En las plantas petroquímicas se lleva
a cabo la conversión de los constituyentes del petróleo y/o gas natural en resinas resinas
poliméricas. Casi todas las resinas se componen sólo de carbono, hidrógeno y oxígeno,
excepto las resinas cloradas, como el poli cloruro de vinilo o el poli cloruro de vinilideno.
Estas resinas poliméricas se producen mediante procesos de alto riesgo para los trabajadores,
pues se ha demostrado los monómeros son cancerígenos.
Producción o conversión de los envases. Los recipientes de plástico, como por ejemplo las
botellas y frascos de PET, tienen la ventaja de ser duraderos, ligeros y fáciles de reciclar. Los
envases de plástico protegen bien a los productos contra efectos del medio ambiente, sin
alterar sus cualidades. Los envases de plástico, por su versatilidad, se producen mediante
gran variedad de procesos, extrusión, moldeo por inyección, moldeo por soplado, etc. En
general, estos procesos no son contaminantes del ambiente, ni afectan la salud de los
trabajadores. Las cabezas y colas de las corridas de producción (residuos sólidos generados
al principio y al final de un lote de manufactura) se reciclan internamente en la planta o se
transfieren a otras empresas que lo usan como materia prima en procesos diferentes.
Proceso de envasado o llenado. La velocidad de llenado y el consumo de energía varían
grandemente dependiendo de la forma, tamaño y peso de los envases. Por ejemplo, las
botellas para refresco de 375 ml pueden ser procesadas a velocidades de aproximadamente
1000 por minuto.

14. IMPACTO AMBIENTAL
Actualmente estos plásticos son muy utilizados como envases o envolturas de sustancias o
artículos alimenticios que al desecharse sin control, tras su utilización, han originado
gigantescos basureros marinos, como la llamada «sopa de plástico», el mayor vertedero del
mundo.
De este modo, surge el problema asociado la contaminación ambiental, muchas veces
producto del desecho de los plásticos de alta y baja densidad. Las características
moleculares (tipos de polímeros) del plástico contribuyen a que presenten una gran
resistencia a la degradación ambiental y con mayor razón a la biodegradación. La radiación
UV del sol es la única forma de degradación natural que hace sentir sus efectos en el plástico
a mediano plazo, destruyendo los enlaces poliméricos y tornándolo frágil y quebradizo.
Como es evidente el desecho acumulativo de estos plásticos al ambiente trae graves
consecuencias a las comunidades como lo son las enfermedades entre las cuales se
encuentra el dengue; producido por el acumulamiento de basura y estancamiento de aguas
negras sirviendo éstos como criaderos de los zancudos patas blancos. Entre otras de las
consecuencias importantes se pueden mencionar son las obstrucciones de las tuberías de
aguas negras. Aunado a ello el desecho de estos materiales plásticos al ambiente provoca
la disminución del embellecimiento de algunas áreas, establecimientos, municipios,
ciudades y estados.
Los plásticos arrojados al mar que presentan flotabilidad son un gran problema en las zonas
de calmas ecuatoriales, ya que se van reuniendo en esos sectores acumulándose en grandes
cantidades.
La sopa de plástico, situada en el giro oceánico del Pacífico norte, es el mayor vertedero de
materiales plásticos del mundo. Se estima que tiene un tamaño de 1.400.000 km².
Los reglamentos sanitarios prohíbe el uso de plásticos reciclados en contacto directo con
alimentos y bebidas, por lo que la resina reciclada sólo se usa como capa de en medio entre
dos capas de resina virgen.

15. PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOS GENERADOS
EL RECICLAJE Y EL PROCESO DE TRASNFORMACIÓN DEL PLÁSTICO
El Reciclaje transforma materiales usados, que de otro modo serían simplemente desechos,
en recursos muy valiosos. La recopilación de botellas usadas, latas, periódicos, etc. son
reutilizables y de allí a que, llevarlos a una instalación o puesto de recogida, sea el primer
paso para una serie de pasos generadores de una gran cantidad de recursos financieros,
ambientales y cómo no de beneficios sociales. Algunos de estos beneficios se acumulan tanto
a nivel local como a nivel mundial.
.Existen diferentes tipos de reciclado:
 Reciclado Mecánico: (posible para todos los plásticos) se lleva a cabo por procedimientos
físicos, obteniéndose materiales plásticos reciclados que pueden volver a ser
transformados.
 Reciclado Químico: el proceso implica transformaciones químicas. Se obtienen materias
primas que pueden volver a ser utilizadas en la química básica o para volver a obtener
polímeros.
 Reciclado energético: (posible para todos los plásticos) consiste en la incineración de los
plásticos para recuperar la energía en instalaciones especiales.
Conociendo el proceso que se realiza para transformar una botella de plástico PET en resina
que se utilizará para fabricar nuevos productos.
Primero, en un almacén se guarda la ‘materia prima’, es decir, pacas de botellas que pueden
contener hasta 700 kilos, mismas que recibe PetStar de los centros de acopio.

16. Estas pacas pasan a la segunda etapa cuando se rompen y se introducen en un contenedor,
donde comenzarán el proceso de prelavado –enseco-, en el que una máquina a través de un
proceso químico, elimina la suciedad superficial del exterior de las botellas y les retira la
mayoría de las etiquetas o la tierra y polvo que puedan tener.
Posteriormente, en otra área, se separan las botellas que son de otros materiales y/o
colores, y una banda transportadora las introduce en un cuarto anti-ruido donde se muelen,
transformándose en hojuelas.
Las hojuelas serán nuevamente lavadas para quitarles cualquier rastro de pegamento o
sólidos que les pueda haber quedado. Después, en otro cuarto anti-ruido se les elimina el
agua y cualquier rastro de humedad:

17. Una vez secas, pasan a una especie de torres cilíndricas de metal -llamadas silos- en las que
se mezclan y pasan por un proceso de control de calidad. Una vez eliminadas las partículas
metálicas o cualquier otro residuo de las hojuelas con este control de calidad, pasan a un área
donde se funden y se transforman en pequeñas porciones de resina.
Una vez finalizado todo este proceso, la resina que se obtiene son diminutas piezas de color
gris claro, de forma cilíndrica, como las que rellenan esta botella conmemorativa del
evento:

18. El PET reciclado puede utilizarse para fabricar playeras, o bolsas -para las que el proceso es
el mismo, y a partir de la resina, el productor textil la derrite para obtener el hilo, haciendo
las prendas totalmente de poliéster reciclado y utilizando por ejemplo aproximadamente 8
botellas para una playera.

19. RECOMENDACIONES
Hay tres maneras de aprovechar los envases de PET una vez que terminó su vida útil:
someterlos a un reciclado mecánico, a un reciclado químico, o a un reciclado energético
empleándolos como fuente de energía.
el Mecánico es el proceso de reciclado más utilizado, el cual consiste en varias etapas de
separación, limpieza y molido.
Por su parte, para el Reciclado Químico se han desarrollado distintos procesos. Dos de ellos,
la metanólisis y la glicólisis, se llevan a cabo a escala industrial. El PET se deshace o
depolimeriza: se separan las moléculas que lo componen y estas se emplean para fabricar
otra vez PET. Dependiendo de su pureza, este material puede usarse, incluso, para el
envasado de alimentos.
Mientras que el Reciclado Energético tiene la premisa del uso del PET como combustible
alterno, los envases pueden emplearse para generar energía ya que este material tiene un
poder calorífico de 6.3 Kcal/Kg, y puede realizar una combustión eficiente. Esto es posible
ya que durante su fabricación no se emplean aditivos ni modificadores, lo cual permite que
las emisiones de la combustión no sean tóxicas, obteniéndose tan sólo bióxido de carbono y
vapor de agua.
Algunas recomendaciones para un eficiente reciclado del PET son las siguientes, de
acuerdo a la parte de la botella:
- La tapa, el arillo de seguridad y su empaque (liner o sello). Se recomienda que el arillo
de seguridad se desprenda del cuello del envase y el empaque de la tapa (liner) se quede en
la tapa a la hora de abrir el envase. También se recomienda que la tapa, el arillo de seguridad
y el liner sean de: Polipropileno (PP) o Polietileno de alta densidad (HDPE). Estos materiales
son preferibles al aluminio y a otros materiales. El PVC no es recomendable porque una
pequeña cantidad de PVC puede contaminar grandes cantidades de PET dispuesto para su
reciclado por su diferente temperatura de fusión o ablandamiento.
– Las etiquetas. Es preferible usar etiquetas de alguno de los siguientes materiales:
Polipropileno (PP), Polietileno orientado (OPP), Polietileno de alta, media o baja densidad
(HDPE, MDPE, LDPE) y Papel. Las etiquetas metalizadas dificultan el reciclado de
cualquier plástico, pues al contener metales lo contaminan. Las etiquetas deben poder
desprenderse en el proceso de lavado del reciclador, por lo que es importante seleccionar un
adhesivo conveniente y evaluar las etiquetas termoajustables o a presión. Los sistemas de
impresión serigráfica provocan que el PET reciclado y granulado tenga color, disminuyendo
sus posibilidades de uso, mercados y precio. Se recomienda evitar pigmentos de metales
pesados.
- El color. La botella de PET transparente sin pigmentos tiene mejor valor y mayor variedad
de usos; sin embargo, con una separación adecuada, el PET pigmentado tendrá ciertos usos.

20. - Las multicapas o recubrimientos. Las capas que no son de PET en los envases multicapa,
así como los recubrimientos de otros materiales, reducen la reciclabilidad del PET. Es
necesario separar esta clase de envases de los de PET simple.
- Las bandas de seguridad (mangas) y sellos. Estos son generalmente incluidos en el
diseño del producto envasado en PET, cuando se consideran necesarios, pero contaminan el
PET para reciclar si no son removidos del envase desde la selección y separación del
mismo. Se recomienda no utilizar PVC para fabricar estos elementos.

21. REFERENCIAS
 http://www.eumed.net/libros-gratis/2006a/aago/a5f.htm
 Pilato, Louis (2010). Phenolic Resins: A century of Progress. Springer-Verlag
Berlin Heidelberg. p. 518
 Chetna, Sharon; Madhuri , Sharon (2012). «Studies on Biodegradation of
Polyethylene terephthalate
 http://fibraseoecologica.com
 www.reciclamos.org