PLASTICOS Y RESINAS

1. Descripción del Proceso

Los plásticos y resinas son compuestos químicos con forma de cadena, conocidos químicamente como

polímeros. Se producen por la síntesis de uno o más de los siguientes procesos: en masa, suspensión y

emulsión. La reacción típica de producción se logra agregando al monómero (unidad básica estructural del

polímero), un iniciador con radicales libres y sustancias modificadoras.

El proceso de polimerización produce relativamente pocos efluentes, comparados con otros procesos de

fabricación y con el de obtención del monómero, cuyos efluentes son mayores.

La elaboración de cada producto se realiza de forma e una fábrica a otra.

Las industrias químicas se clasifican en 9 grupos:

Celulósicos, Resinas vin&inicias, Resinas y copolímetros de poliestireno, Poliolefinas, Acrílicos,

Resinas de poliéster y alquídicas, Resinas fenólicas, Celulósicos

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1.1.Celulósicos.

Son materiales plásticos producidos a partir de la celulosa. Son derivados que van desde la celulosa

regenerada o celofán a la nitrocelulosa del algodón, la pólvora. La materia prima principal es la pulpa de

madera purificada. Hay dos procesos para obtener la celulosa purificada, el xantato y el cuproamónico. En el

proceso del xantato, la celulosa se trata en una solución de hidrógeno de sodio (NaOH) y disulfuro de carbono

(CS2); luego se coagula la solución de xantato de celulosa resultante y se regenera la celulosa en forma de

película continua por acidificación .

Los efluentes contienen materiales celulósicos biodegradables, sulfatos y metales pesados. El grueso de los

residuos restantes son: ácido sulfúrico (H2SO4), sulfato de sodio (NaSO4) y metales pesados.

1.2. Resinas vinílicas

Los monopolímeros y copolímeros de cloruro de vinilo son de las resinas termoplásticas más antiguas y de

mayor flexibilidad de aplicación.

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La producción es discontinua en el proceso de polimerización en suspensión, por la amplia variedad y

cantidad de productos. En este método, el monómero se dispersa en forma de minúsculas gotas en un medio

estabilizado de suspensión, consistente en agua de 0,01 a 0,5% en peso de los agentes en suspensión (alcohol

de polivinilo, gelatina y éteres de celulosa). La suspensión se calienta en un reactor en presencia de

catalizadores, tales como peróxidos de benzoilo, laurol , ter−butil, a fin de iniciar la polimerización. Cuando

ésta se ha completado, la suspensión del polímero se lleva a un tanque de extracción, donde se recupera el

monómero residual que no haya reaccionado. El polímero no separado se transfiere a un depósito de reacción;

la mezcla pastosa o semifluida de polímero se bombea a centrifugadoras, en las que se lava y separa el agua.

Se completa la operación en secadores rotativos

1.3. Resinas y copolímeros de poliestireno

La combinación de las propiedades del poliestireno y su facilidad de tratamiento (moldeo por inyección y por

extrusión ) hace de él termoplásticos muy útil, por su excelente estabilidad térmica no deformable, elevada

resistencia a la flexión y a la tracción y buenas propiedades eléctricas.

Para la fabricación de resinas y copolímeros de poliestireno se aplica un método discontinuo, que utiliza una

combinación de procedimientos de polimerización en masa y en suspensión. El monómero de estireno, o

mezclas de monómero, se purifican por destilación o lavado con sosa cáustica, para eliminar inhibidores. Las

materias purificadas se cargan en unión de un iniciador ( generalmente del tipo de peróxidos), en recipientes

de polimerización, de acero inoxidable o de aluminio, que están provistos de camisas para su calentamiento y

refrigeración y de agitadores. La polimerización del monómero se realiza a unos 90°C hasta aproximadamente

el 30% de conversión; en esta fase, la masa de reacción tiene la consistencia de jarabe. El agua se utiliza

únicamente como agente de intercambio térmico, por lo que no entra en contacto con el producto y puede

recircularse.

El polímero o masa parcialmente polimerizada se transfiere a los reactores de polimerización por suspensión,

conteniendo agua y agentes de suspensión y dispersión que pueden ser celulosa de metilo o de etilo, ácidos

poliacrílicos , alcohol polivinílico y muchos otros materiales que se encuentren en forma natural tales como

gelatina, almidones, gomas, caseína y alginatos. La masa melíflua se descompone en gotitas, por la acción del

agitador, y se mantiene en suspensión en la fase acuosa. Después de completar la polimerización, la

suspensión polimérica se envía a un depósito o tanque de extracción, en el que se separa cualquier residuo o

monómero que no haya reaccionado. La masa separada se centrifuga y el polímero producido se filtra, se lava

y se le extrae el agua.

1.4. Poliolefinas (polietilenos)

Los polietilenos que se producen en la actualidad cubren una amplia gama de peso moleculares, desde ceras

de unos cuantos miles de moléculas a polietilenos de varios millones de ellas, e igual disposición de rigidez.

El polietileno se usa, en orden decreciente, en: películas y láminas, moldeo por inyección, botellas,

aislamiento de cables, revestimientos, tubos y otros usos.

Un proceso fundamental para la producción de polietilenos es el método de alta presión, cuyo producto final

es llamado polietileno de baja densidad.

Una corriente de etileno de gran pureza es tratada a una presión adecuada y se la hace pasar a través de un

reactor (tubular o de autoclave), en presencia de un catalizador con radicales libres. La mezcla de

polímero−monómero resultante se separa por reducción de la presión en dos corrientes, una rica en monómero

y otra en polímero. La primera se puede limpiar y ser sometida de nuevo al ciclo de producción o para otro

proceso. La corriente de polímero se concentra por medio de una nueva separación y luego se extruye en

forma de cintas o cordones para su moldeo.

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Otro proceso es el método de baja presión, que produce polietileno de alta densidad, comúnmente por el

proceso Phillips, que utiliza un catalizador de cromo y alúmina.

1.5. Acrílico

Las resinas acrílicas se producen por tres procesos: polimerización en masa, en solución y en emulsión. La

polimerización en masa se utiliza para láminas

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