¿Son los materiales orgánicos el futuro de la fabricación de plástico?

Parte II:Rellenos orgánicos en herrajes plásticos

¿Podrían los materiales orgánicos ser el futuro de la fabricación de plástico cuando se acabe el aceite? Dado que los plásticos se basan en el petróleo, ¿en el futuro ya no estarán disponibles los plásticos? Imagínese el profundo impacto que esto tendría en nuestra sociedad. ¿Cómo fabricaremos teléfonos celulares o carcasas de computadoras, o incluso nuestra ropa, zapatos y muebles?

Los materiales orgánicos se han utilizado en la fabricación de plásticos durante mucho tiempo. El primer plástico verdaderamente sintético fue la baquelita, desarrollado a principios del siglo XX en Nueva York por un estadounidense nacido en Bélgica químico Leo Baekeland. Su primer uso comercial fue en la palanca de cambios de un Rolls Royce en 1916. Hoy en día, la baquelita se llama comúnmente resina fenólica. Se elabora combinando fenol y un aldehído, ambos compuestos orgánicos. Cuando se aplican presión y calor, se produce la polimerización. Además, la baquelita contiene harina de corteza de madera y es una resina de fenol formaldehído termoendurecible con excelentes propiedades dieléctricas. Se utilizó en placas de circuito impreso por su no conductividad y resistencia al calor. También se utilizó para una amplia variedad de productos de consumo, como bolas de billar, mangos para ollas y sartenes, tapones para dispositivos electrónicos y joyas.

Los materiales orgánicos se utilizan en la fabricación de plásticos tanto para la fabricación de la resina base como como materiales de relleno. Los rellenos orgánicos incluyen harinas de cáscara de nueces, harinas de madera, harina de cáscara de arroz, cáscara de trigo, cáscaras de lino, harina de mazorca de maíz, plumas de pollo, harina de corcho, harina de cáscara de almeja y muchos más. Los rellenos orgánicos aditivos o bio-rellenos se utilizan comúnmente en compuestos poliméricos para extender la resina base. Estos polímeros incluyen polipropileno, polietileno y PVC. Los rellenos orgánicos tienen varias ventajas, como baja densidad, bajo costo y facilidad en el equipo de procesamiento. Sin embargo, las fibras naturales tienden a degradarse a temperaturas más altas, por lo que los compuestos con estos rellenos están limitados a plásticos con bajas temperaturas de fusión. Las fibras naturales en un compuesto termoplástico también tienden a reducir la resistencia al impacto.

En los EE. UU., Los materiales orgánicos se utilizan a menudo como rellenos aditivos en compuestos de madera y plástico (WTC) para materiales de construcción. Por ejemplo, Composite Technology Resources en Quebec tiene este tipo de producto hecho con un 60% de cáscaras de arroz y un 40% de polietileno de alta densidad reciclado. Tanto en los EE. UU. Como en Europa, los rellenos biológicos se utilizan en aplicaciones automotrices, incluidos paneles interiores, tableros de instrumentos y techos de automóviles. Por ejemplo, las cáscaras de arroz de granjas en Arkansas se utilizan para reemplazar los rellenos a base de talco en el polipropileno que se usa en un arnés eléctrico en la camioneta Ford F-150 2014. La serie Ford F ha sido la camioneta más vendida en Estados Unidos durante más de 35 años. En el Volkswagen Golf 2015, el portaequipajes frontal que brinda soporte a los faros, el sistema de enfriamiento del motor y otros sistemas de asistencia al conductor están hechos de 50% de polipropileno y 50% de fibras de lino.

También se pueden usar compuestos orgánicos para fabricar la resina base. Ya hemos considerado los materiales orgánicos que componen la baquelita (fenólicos). La lignina es otra fuente de biopolímeros. La lignina es un polímero orgánico complejo que se encuentra en los tejidos de plantas y árboles.

Es la sustancia que hace que los tallos, ramitas y troncos tengan forma y forma. Es uno de los polímeros orgánicos más abundantes en la Tierra, solo superado por la celulosa. La lignina es un subproducto de muchos procesos industriales, incluidas las plantas de celulosa, los biocombustibles y la producción química o farmacéutica a partir de materiales vegetales. La ciencia de fabricar plásticos a partir de lignina aún no se ha desarrollado por completo y se están realizando investigaciones prometedoras en todo el mundo, pero hay ejemplos de estos bioplásticos en uso comercial actual. Pure Lignin Biotechnology Ltd. en Canadá comercializa biocargas de lignina que se pueden agregar al polipropileno y polietileno, lo que constituye hasta un 20% del polímero terminado. Según la empresa, los polímeros resultantes exhiben una resistencia a la tracción mejorada y un aumento en el módulo de flexión. cycleWood Solutions, LLC, una empresa emergente del programa MBA de la Universidad de Arkansas, comercializa bolsas de plástico de un solo uso hechas de un termoplástico 100% biodegradable y compostable a base de lignina, llamado Xylomer ^TM. Se puede convertir en tazas, platos y bolsas que se descomponen en humus en aproximadamente 180 días.

A medida que se agotan las reservas de petróleo y aumenta la demanda de bioplásticos reciclables, podríamos ver muchos más materiales orgánicos como rellenos y como resinas base en la industria de fabricación de plástico.

¿Cuál es su visión para el futuro de la fabricación de plástico? Házmelo saber en la sección de comentarios a continuación.

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