Materiales de Uso Técnico: Plásticos, Textiles, Pétreos, Vidrio y Cerámicos
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1. Origen de los Plásticos
Los plásticos son materiales formados por polímeros constituidos por largas cadenas de átomos que contienen principalmente carbono e hidrógeno.
2. Clasificación de los Plásticos
Naturales
Se obtienen directamente de materias primas vegetales (celulosa, látex) o animales (caseína).
Sintéticos
Se elaboran a partir de compuestos derivados del petróleo, el gas natural o el carbón.
3. Transformación Industrial de los Plásticos
Durante la transformación industrial de estas materias primas y la fabricación de los plásticos, se añaden las denominadas cargas. Se trata de materiales, como la fibra de vidrio, que reducen los costes de producción. También se incorporan aditivos, que son sustancias químicas como plastificantes, que incrementan la flexibilidad, y pigmentos, que le dan un color determinado.
4. Propiedades de los Plásticos
4.1. Propiedades Físicas
- Ligereza
- Resistencia mecánica
- Aislamiento térmico y eléctrico
- Resistencia a la corrosión
4.2. Propiedades Ecológicas
La mayoría de los plásticos no son biodegradables. Para eliminarlos, se recurre a la incineración, lo que puede generar emisiones contaminantes. Sin embargo, también hay plásticos biodegradables.
Reciclado de Plásticos
El reciclado de plásticos es un proceso fundamental para reducir el impacto ambiental de estos materiales. Consiste en recolectar, clasificar y procesar los residuos plásticos para convertirlos en nuevos productos.
5. Clasificación de los Plásticos según su Comportamiento Térmico
5.1. Termoplásticos
Estos materiales se ablandan cuando se calientan y pueden moldearse, dándoles nuevas formas que conservan al enfriarse. Este proceso se puede repetir tantas veces como se quiera.
5.2. Termoestables
Al someterlos al calor, se vuelven rígidos, por lo que solo se pueden calentar una vez y no se deforman. Son duros y resistentes, pero más frágiles que los termoplásticos.
Nombre | Propiedades | Aplicaciones |
---|---|---|
(PUR) Poliuretano | Esponjoso, flexible | Colchones, etc. |
(PH) Resinas fenólicas | Fibra de vidrio | Mangos, asas, etc. |
Melanina | Ligero, duro | Encimeras |
5.3. Elastómeros
Se obtienen por vulcanización. Consiste en mezclar azufre y caucho a 160ºC, lo que le confiere propiedades elásticas.
Nombre | Obtención | Propiedades | Aplicaciones |
---|---|---|---|
Caucho Natural | Látex | Resistente, inerte | Neumáticos |
Caucho Sintético | Derivados del petróleo | Resistente a agentes químicos | Volantes |
Neopreno | Caucho Sintético | Duro y resistente | Guantes |
6. Técnicas de Conformación de Plásticos
6.1. Extrusión
- El material termoplástico se introduce en forma de gránulos por el embudo o tolva.
- Se introduce en un cilindro o tornillo, y el material fundido se hace pasar por una boquilla.
- El material se enfría lentamente en un baño de refrigeración.
- Por último, se recogen las piezas por un sistema de arrastre.
6.1.2. Aplicaciones de la Extrusión
Recubrimiento de cables y cañerías.
6.2. Calandrado
Consiste en hacer pasar el termoplástico, procedente de la extrusión, entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas.
6.2.1. Aplicaciones del Calandrado
Muebles de cocina.
6.3. Conformado al Vacío
- El plástico se sujeta a un molde de gran superficie.
- La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material.
- A continuación, se succiona el aire que hay debajo de la lámina, y el material se adapta al molde.
- Se enfría y se abre el molde.
7. Materiales Textiles
Los materiales textiles se utilizan en forma de hilos para elaborar tejidos.
Fibras Naturales
- Origen vegetal: algodón, lino, esparto (Stipa tenacísima)
- Origen animal: lana, seda
- Origen mineral: oro, plata
Fibras Sintéticas
Nailon, poliéster, rayón, lycra.
8. Materiales Pétreos
Los materiales pétreos se obtienen de las rocas. También se encuentran en forma de gránulos y fragmentos de diversos tamaños, como arenas y gravas.
El mármol y el granito se utilizan para suelos y paredes. La pizarra es un material denso y compacto.
8.1. Materiales Pétreos Aglomerantes
Yeso: Se obtiene del aljez o piedra de yeso, que se tritura y se cuece para poder utilizarlo en la construcción. Se emplea, por ejemplo, en tabiques y revestimientos.
Cemento: Se obtiene a partir de una mezcla triturada y cocida a una temperatura de 1250ºC, compuesta de caliza y arcilla. Se utiliza, por ejemplo, en la elaboración de mortero.
Mortero: Material aglomerante formado por arena y cemento amasado con agua para formar una pasta. Se usa, por ejemplo, para unir ladrillos.
Hormigón: Es una mezcla de arena, grava y cemento.
Hormigón armado: Se obtiene añadiendo acero al hormigón.
9. Vidrio
Es un material transparente o translúcido que puede adquirir diferentes calidades crónicas. Es impermeable, suave al tacto, duro pero muy frágil. Buen aislante térmico, eléctrico y acústico. Se obtiene a partir de una mezcla de arena de cuarzo, sosa y cal, que se funde en un horno a una temperatura de 1400ºC.
9.1. Técnicas de Conformado del Vidrio
Soplado automático: Se introduce en un molde y el material se sopla. Se utiliza, por ejemplo, para fabricar botellas.
Conformación por flotación sobre un baño de estaño: El material se vierte sobre estaño y, al ser menos denso, flota. Se enfría formando láminas de cristales, lunas, etc.
Conformación por laminación: El material se hace pasar por un sistema de rodillos grabados o lisos.
10. Materiales Cerámicos
Gruesos: arcilla, loza, refractario.
Finos: gres y porcelana.