El Plàstic/elaboració

Salta a la navegació Salta a la cerca

Matèries primeres[modifica]

En un principi, la majoria dels plàstics es fabricaven a partir de resines d'origen vegetal, com la cel·lulosa (del cotó), el furfural (de la closca de la civada), olis de llavors i derivats del midó o del carbó. La caseïna de la llet era un dels materials no vegetals utilitzats. Tot i que la producció del niló es basava originalment en el carbó, l'aire i l'aigua, i que el niló 11 es fabrica encara amb llavors de ricí, la majoria dels plàstics s'elaboren avui amb derivats del petroli. Les matèries primeres derivades del petroli són tan barates com abundants. No obstant això, atès que les existències mundials de petroli tenen un límit, s'estan investigant altres fonts de matèries primeres, com la gasificació del carbó.

La síntesi dels polímers[modifica]

El primer pas en la fabricació d'un plàstic és la polimerització. Els dos mètodes bàsics de polimerització són les reaccions de condensació i les d'addició. Aquests mètodes es poden dur a terme de diverses maneres. A la polimerització en massa es polimeritza només el monòmer, en general en una fase gasosa o líquida, si bé es realitzen també algunes polimeritzacions en estat sòlid. Mitjançant la polimerització en dissolució es forma una emulsió que es coagula tot seguit. A la polimerització per interfase dels monòmers es dissolen en dos líquids immiscibles i la polimerització té lloc en la interfase entre els dos líquids.

Mètodes de conformat dels polímers[modifica]

Les tècniques emprades per aconseguir la forma final i l'acabat dels plàstics depenen de tres factors: temps, temperatura i deformació. La naturalesa de molts d'aquests processos és cíclica, tot i que alguns poden classificar-se com continus o semicontinus.

Hi ha diverses tècniques per donar forma als plàstics. Algunes de les més comunes són:

  • Extrusió
  • Bufat
  • Injecció
  • Buit
  • Compressió
  • Escumeig
  • Calandrat (Laminat / Filat)

Extrussió[modifica]

La màquina d'extrusió també realitza altres operacions alhora, com: emmotllament per bufat o emmotllament per injecció.

Alguns plàstics, i en particular els que tenen una elevada resistència a la temperatura, requereixen processos de fabricació especials. Per exemple, el politetrafluoretilè té una viscositat de fosa tan alta que ha de ser premsat per aconseguir la forma desitjada, i sinterització, és a dir, exposat a temperatures extremadament altes que converteixen el plàstic en una massa cohesionada sense necessitat de fondre.

Aplicacions[modifica]

Fer perfils, tubs, mànegues, marcs de finestres, ... Han de ser objectes de secció constant de manera que tots dos extrems estiguin al mateix temps oberts o tancats, però mai un obert i l'altre tancat.

Bufat[modifica]

S'utilitza el bufat amb els termoplàstics. En primer lloc, es crea una preforma (objecte amb forma de tub) mitjançant extrusió. A continuació, s'introdueix la preforma en un motlle obert en dues parts. En unir aquestes parts, s'insufla aire calent en el seu interior fins que s'adapta a la forma de les parets. El plàstic s'endureix al contacte amb les parets, s'obre el motlle i s'extreu la peça.

Aplicacions[modifica]

Realització de tot tipus d'envasos i objectes buits, com ampolles d'aigua, detergent, ...

Injecció[modifica]

S'utilitza la injecció amb els plàstics termoestables. El procés és similar al de l'extrusió. S'introdueixen els grànuls en la tremuja de la extrusora, es fon gràcies a la calor subministrat per la resistència situada a la part externa del cilindre i el cargol sense fi l'introdueix a pressió a l'interior d'un motlle metàl.lic on farga prenent la forma d'aquest. A continuació es refreda perquè s'endureixi i després s'extreu el producte acabat del motlle.

Buit[modifica]

És una de les tècniques més utilitzades, ja que permet realitzar formes complicades amb mesures molt diverses, com per exemple: gots, plats, carcasses de mòbils, cubs, engranatges de plàstics, ...

BUIT: Es posa una làmina de plàstic sobre el motlle de l'objecte que es vol fabricar. A continuació, s'escalfa la làmina utilitzant unes resistències elèctriques fins que aquesta s'estova. Es posen en contacte el motlle i la làmina calenta i s'extreu l'aire que hi ha entre elles perquè el plàstic s'adapti a les parets del motlle.

Aplicacions[modifica]

S'usa el buit per fabricar objectes amb parets molt fines com gots, plats, envasos per aliments, màscares, mapes en relleu, joguines, ...

Compressió[modifica]

S'utilitza la compressió amb els plàstics termoestables. La peça de plàstic adquireix la forma quan s'aplica pressió a una preforma de material plàstic compactat. Per a això, posem el plàstic en un motlle d'acer que es troba en una premsa hidràulica. Li apliquem calor a plàstic, a continuació li apliquem pressió amb la premsa perquè adquireixi la forma del motlle. L'efecte de la pressió i la calor uneix les partícules de plàstic i produeix un entrellaçat de les cadenes del polímer. Aquesta és la reacció de curat, que permet formar un sòlid uniforme, rígid i homogeni. Després, la peça és expulsada mecànicament del motlle.

Altres processos utilitzats són el emmotllament per compressió, en què la pressió força al plàstic a adoptar una forma concreta, i el emmotllament per transferència, en el qual un pistó introdueix el plàstic fos a pressió en un motlle.

Aplicacions[modifica]

Usat per a peces grans però no gaire complicades, com objectes buits de grans dimensions i poc gruix, com taulers de control d'automòbils. També per peces que hagin de suportar altes temperatures, com mànecs de paelles, nanses de calders, ... o peces que hagin de ser aïllants elèctrics, com portalàmpades, caixes de fusibles, o fins i tot poms de portes, polseres, ...

Escumeig[modifica]

La fabricació del material es realitza partint de compostos del plàstic en forma de perletes que contenen un agent expansor (habitualment pentà). Després d'una pre-expansió, les perletes es mantenen en sitges de repòs i posteriorment es condueixen cap a màquines d'emmotllament. Dins d'aquestes màquines s'aplica energia tèrmica perquè l'agent expansor que contenen les perletes es calfi i aquestes augmentin el seu volum, al mateix temps que el polímer es plastifica. Durant aquest procés, el material s'adapta a la forma dels motlles que el contenen.

Aplicacions[modifica]

La fabricació del poliestirè expandit (EPS), ja que és un material plàstic escumat, derivat del poliestirè i utilitzat en el sector de l'envàs i la construcció. La denominació més correcta seria "Poliexpan" ja que és una contracció del nom de la seva composició química.

Calandratge[modifica]

El calandrat és una altra tècnica per la qual es formen làmines de plàstic. S'introdueix el plàstic fos procedent d'una tremuja a l'interior de la calandra, i es fa passar aquest entre uns corrons que, a poc a poc, li donen forma de làmina disminuint el gruix en funció del nombre de vegades que passi entre els corrons.

Aplicacions[modifica]

Aquest mètode s'utilitza per fabricar plaques de PVC, làmines per hivernacles, carpetes, estovalles, fibres tèxtils, ...

Altres mètodes[modifica]

També hi ha altres mètodes, alguns variació dels esmentats fins ara, com rotacional (objectes de gran mida i buits, com contenidors), immersió (guants, gorres de natació o recobriments de mànecs d'eina), escumeig (s'introdueix aire en el plàstic en forma de bombolles i després es fan servir altres mètodes com injecció, ...), ...

EBIT (Extrusion-Blow Moulding-Injection Technology)[modifica]

Tecnologia flexible i versàtil de transformació de termoplàstic, la qual permet integrar els processos d’extrusió-bufat i injecció en una sola etapa de fabricació i en un mateix motlle. Nou concepte de motlle capaç de satisfer els requeriments funcionals de l’extrusió i de la injecció.

S'utilitza per a la producció de peces plàstiques injectades que incorporen elements (fixacions) al llarg de la seva geometria que, fins ara, s’afegeixen mitjançant processos posteriors de soldadura.

El seu tret diferencial es que passa de tres etapes de fabricació extrusió-bufat, injecció i soldadura a una sola extrusió-bufat-injecció; a més es passa d’utilitzar dos o més motlles, més utillatges de soldadura, a un sol motlle i s’elimina utillatges de soldadura amb el consegüent estalvi.

Referències[modifica]