Polietilen Tereftalato (PET)

Contenido:

Descripción

El polietilen tereftalato (PET, PETE), es un polímero plástico, lineal, con alto grado de cristalinidad y termoplástico en su comportamiento, lo cual lo hace apto para ser transformado mediante procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termoformado. Es extremadamente duro, resistente al desgaste, dimensionalmente estable, resistente a los químicos y tiene buenas propiedades dieléctricas.

Su formula es:

El PET tiene una temperatura de transición vítrea baja (temperatura a la cual un polímero amorfo se ablanda). Esto ocasiona que los productos fabricados con dicho material no puedan calentarse por encima de dicha temperatura (por ejemplo, las botellas fabricadas con PET no pueden calentarse para su esterilización y posterior reutilización).

El PET se obtiene mediante la condensación del etilenglicol y el ácido tereftálico, el cual asume el papel primario en las fibras y materiales de moldeo.

El PET es un plástico de alta calidad que se identifica con el número uno, o las siglas PET, rodeado por tres flechas en el fondo de los envases fabricados con este material, según sistema de identificación SPI.

PET

Tipos de PET

Se pueden distinguir tres tipos fundamentales de PET, el grado textil, el grado botella y el grado film.

El grado textil fue la primera aplicación industrial del PET. Durante la Segunda Guerra Mundial, se usó para reemplazar las fibras naturales como el algodón o el lino. Al poliéster (nombre común del PET grado textil), se le reconocieron   excelentes cualidades desde un inicio para el proceso textil, entre las que se encuentran su alta resistencia a la deformación y su estabilidad dimensional, además del fácil cuidado de la prenda tejida (lavado y secado rápidos sin necesidad de planchado). Entre algunas limitaciones que presenta este material son: difícil tintura, la formación de pilling (bolitas) y la acumulación de electricidad estática, problemas para los que se han desarrollado soluciones eficaces.

El grado botella se comenzó a producir en Europa a partir de 1974 y su primera comercialización se llevó a cabo en los EUA. Desde entonces ha experimentado un gran crecimiento y una continua demanda, debida principalmente a que el PET ofrece características favorables en cuanto a resistencia contra agentes químicos, gran transparencia, ligereza, menores costos de fabricación y comodidad en su manejo. La más reciente y exitosa aplicación del PET, es el envasado   de aguas minerales, también se ha comenzado a utilizar en el envasado de productos farmacéuticos, de droguería o alimenticios como salsas, mermeladas, miel.

El PET grado film , se utiliza en gran cantidad para la fabricación de películas fotográficas, de rayos X y de audio.

Características generales

Entre las características más importantes que presenta el PET, se encuentran:

Las propiedades físicas del PET y su capacidad para cumplir diversas especificaciones técnicas han sido las razones por las que el material ha alcanzado un desarrollo relevante en la producción de fibras textiles y en la producción de una gran diversidad de envases, especialmente en la producción de botellas, bandejas, flejes y láminas.

Proceso de producción del PET

El proceso para la producción de envases es descrito a continuación:

La resina se presenta en forma de pequeños cilindros o chips, los cuales, secos, se funden e inyectan a presión en máquinas de cavidades múltiples; de las que se producen las preformas (recipientes aún no inflados y que sólo presentan la boca del envase en forma definitiva). Después, las preformas son sometidas a un proceso de calentamiento preciso y gradual, posteriormente se colocan dentro de un molde y se les estira por medio de una varilla o pistón hasta alcanzar su tamaño definitivo, entonces se les infla con aire a presión hasta que toman la forma del molde y se forma el envase típico.

Mediante un diagrama de flujo, se describe el proceso completo de producción de un envase de PET, considerando desde la materia prima hasta el producto terminado.

Aplicaciones

Entre algunas de las aplicaciones que tiene el PET, se encuentran:

Historia

El PET, también conocido como   tereftalato de polietileno, fue patentado como un polímero para fibra por J. R. Whinfield y J. T. Dickson en 1941. La producción comercial de fibra de poliéster comenzó en 1955; desde entonces, el PET ha presentado un continuo desarrollo tecnológico hasta lograr un alto nivel de sofisticación basado en el crecimiento de la demanda del producto a escala mundial y a la diversificación de sus posibilidades de uso.

Whinfield y Dickson junto con los inventores W. K. Birtwhistle y C. G. Ritchiethey crearon la primera fibra de poliester llamada Terileno en 1941 (primera producción de Industria Química Imperial o ICI). La segunda fibra de poliéster fue el Dacrón de DuPont.

Según DuPont, “en 1920, DuPont estaba en competencia directa con Industria Química Imperial. DuPont e ICI acordaron en octubre de 1929 compartir información acerca de las patentes e investigaciones desarrolladas. En 1952, la alianza de las compañías fue disuelta. El polímero que después llego a ser poliestireno tiene inicios en las escrituras de Wallace Carothers. Sin embargo, DuPont se dedicó a concentrarse en una investigación más prometedora, el nylon. Cuando DuPont reasumió su investigación del poliéster, la ICI había patentado el poliestireno de Terileno. En 1950, una planta piloto en Seaford, Delaware, facilitó la producción del la fibra de Dacrón (poliéster) con la modificación de la tecnología del nylon”.

A partir de 1976 se comenzó a usar el PET para la fabricación de envases ligeros, transparentes y resistentes principalmente para bebidas, sin embargo el PET ha tenido un desarrollo extraordinario para empaques.

A lo largo de los 20 años que lleva en el mercado, el PET se ha diversificado en múltiples sectores sustituyendo a materiales tradicionalmente implantados o planteando nuevas alternativas de envasado impensables hasta el momento.

Esta diversificación tan importante ha originado que el PET haya experimentado un gran crecimiento en su consumo y que siga siendo el material de embalaje que actualmente presenta las mayores expectativas de crecimiento a nivel mundial.

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Fuentes

http://www.abc-pack.com/default.php/name/Pet/cPath/76 http://www.telecable.es/personales/albatros1/quimica/industria/oxieteno.htm
http://www.uc.org.uy/ambiente/plastico.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyethylene_terephthalate
http://composite.about.com/od/glossaries/l/bldef_p411.htm
http://inventors.about.com/library/inventors/blpolyester.htm
http://www.fida.es:8001/fida/VisNot?id=7df051f76b411a4a92b25585c374fc
http://www.sma.df.gob.mx/rsolidos/04/01clave.pdf

Polímeros de Soya: adhesivos para etiquetas de botellas

Los adhesivos de caseína se usan comúnmente para aplicar etiquetas a la superficie de botellas de vidrio de cerveza, vino y champaña. Aunque proporcionan el desempeño adhesivo deseado los adhesivos de caseína poseen varios atributos indeseables: calidad de producto inconsistente, situaciones de abastecimiento impredecibles y fuertes fluctuaciones en precio.

Polímeros de soya reconoció la oportunidad de ayudar a los productores de adhesivos a reducir estos aspectos trabajando en una alternativa de la caseína que pueda asegurar producción estable, proveer calidad adhesiva consistente y mejor control de costos. Los polímeros de soya pueden ofrecer esa solución.

¿Por qué proteína de soya? . . . .

Los polímeros de soya se derivan de proteína natural, basada en la planta de soya. Procesos de fabricación especial, incluyendo modificaciones químicas patentadas, han resultado en productos con beneficios funcionales específicos, diseñados para necesidades de usuarios individuales.

Usar polímero de soya en una formulación de adhesivo para etiqueta de botella de vidrio como un reemplazo parcial de la caseína (20-30%), ofrece:

• Calidad de producto consistente / predecible,
• Disponibilidad confiable del producto de un recurso renovable,
• Precio estable,
• Ahorros Potenciales en costo, y, por supuesto,
• Desempeño deseado del adhesivo.

Por ejemplo, comparado con la típicamente fuerte fluctuación del precio de la caseína, la proteína de soya es consistentemente estable. Esto permite a los clientes mejor control de costos de manera más predictiva.

Comparación de Precio Indexado

1989 – 2006, Base 1989

Se encuentra disponible una línea de polímeros de soya soluble al agua, desarrollada para cumplir los requerimientos específicos de aplicaciones industriales particulares. Para adhesivos de etiqueta de botella de vidrio, se recomienda el Polímero de Soya para adhesión optima y comportamiento reológico:

De acuerdo a nuestra experiencia, las formulaciones para adhesivos de etiqueta de botella de vidrio deben cumplir los siguientes requerimientos típicos:

• Contenido de sólidos: 35-40 %, pH 7.0–9.0
• Viscosidad objetivo: 40,000-80,000 cps a 20 rpm y 25º C

Con objeto de lograr el desempeño mencionado, una formulación típica de adhesivo de etiqueta para botella de vidrio conteniendo proteína de soya puede ser como sigue:

El adhesivo puede prepararse usando el siguiente procedimiento de elaboración:

La prueba detrás de nuestra afirmación . . . .

Estudios comparativos entre formulaciones de adhesivos 100% caseína con los que contienen 20% de proteína de soya y 80% de caseína llevan a las siguientes conclusiones:

• Comportamiento de flujo comparable. Estabilidad de fluidez y baja generación de esfuerzo .
• Resistencia al esfuerzo a alta velocidad de embotellamiento.
• Fácil remoción de la etiqueta en baño cáustico.

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Los plásticos son materiales de variados usos que han desplazado a la madera y al vidrio de una gran cantidad de aplicaciones que incluyen la industria de la construcción, alimenticia, farmacéutica y la del transporte. Los plásticos convencionales se producen a partir de reservas fósiles de energía como el petróleo. Estos polímeros perduran en la naturaleza por largos períodos de tiempo y por tanto se acumulan, generando así grandes cantidades de residuos sólidos. Muchos de estos materiales pueden ser reciclados, sin embargo, este proceso produce grandes cantidades de sustancias tóxicas que afectan notablemente el medio ambiente.

Por sus diversas características, el plástico ha sido considerado un material de suma importancia en el uso cotidiano. Pero su uso intensivo ha generado un problema de residuos difícil de manejar. Tienen la desventaja de no ser degradables, por lo que son responsables en gran parte de los residuos contaminantes que se acumulan en la naturaleza.

Como alternativa viable a esta problemática surgieron los plásticos biodegradables. En contraste con los plásticos convencionales estos pueden ser producidos a partir de fuentes renovables de energía como carbohidratos.

En la actualidad, la producción de plástico biodegradable está experimentando un resurgimiento de interés por cuestiones de medio ambiente y de reciclado, iniciandose una demanda de nuevo por parte de los industriales

Recientes decubrimientos indican que al mezclar azúcar con ciertos plásticos éstos se vuelven comestibles apetitosos para las bacterias. Así los plásticos que sobreviven normalmente por décadas en los tiraderos de basura comienzan a biodegradarse en pocos días.

Los experimentos se han llevado a cabo con polímeros como el polietileno, polipropileno y poliestireno que son los que ocupan alrededor de una quinta parte del volumen de los desechos urbanos en aplicaciones como las bolsas, sacos, envases desechables y empaques en general.

Estos estudios se realizan al mezclar pequeñas cantidades de ciertas sustancias que proporcionan un gancho químico entre el polímero y la glucosa o sacarosa, de manera que se forman estructuras colgantes de azúcar sobre la cadena principal del polímero.

Menos del tres por ciento en peso del polímero final es azúcar, así que el material no se ve afectado en sus propiedades generales, sin embargo, bacterias del tipo pseudomonas y bacilos pueden romper las cadenas al consumir el plástico, estimulando así su degradación.

Al alcanzar la total degradación, los productos finales son bióxido de carbono y agua, sin embargo, durante el proceso pueden producirse otros compuestos como ácidos grasos o aldehídos, sin confirmarse hasta ahora si son o no tóxicos.

Se han probado otros aditivos para hacer biodegradabes al polietileno, poliestireno y polipropileno, pero han sido tóxicos y pueden inhibirse en los sistemas tradicionales donde se dispone la basura ante la falta de oxígeno y condiciones adecuadas de humedad. También existen los aditivos fotodegradables que provocan la degradación térmica del polímero mediante la captación de luz ultravioleta y el oxígeno, pero han resultado costosos y difíciles de utilizar.

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Fuentes:

PLÁSTICO, La revista de la actividad del plástico en México, Mayo-Junio 2003, pág. 20
http://www.degradable.com.co/problema/index.shtml
http://www.eco-sitio.com.ar/pagina.htm