Un material sintético que evoluciona para el bien de la vida cotidiana
Son muchos los materiales que ha creado la industria manufacturera que en un principio se destinaron a un solo uso, sin que a partir de ese momento se tuviese la idea de que sus usos podrían llegar a ser múltiples. Es el caso del plástico, que de haber sido ideado con el fin de sustituir el marfil para fabricar las bolas de billar, en la actualidad es producto y materia prima a la vez para crear otros materiales que sirven a distintos fines, entre ellos, el sintético desarrollado a base de polímeros.
Reseña histórica del origen del plástico
La historia cuenta que el primer plástico se originó en 1860 en Estados Unidos cuando se ofreció un gran premio para aquel que pudiera crear esa bola de billar con un nuevo material. Y uno de los participantes fue John Wesley Hyatt, quién desarrolló el celuloide a partir del material orgánico que forma la base de la estructura de las plantas, disolviendo la celulosa en una solución de alcanfor y etanol. Reseña el portal Rotolia.com (2021) que Hyatt no ganó el concurso pero logró un producto muy comercial que sería vital para el desarrollo de la industria de finales del siglo XIX. El mismo subraya que el celuloide fue el primer plástico semi-sintético, y su invención marcó el nacimiento de la era moderna del plástico.
Pero el plástico sintético fue creado en 1907 por el químico estadounidense Leo Hendrik Baekeland quién inventó la baquelita a partir del fenol y el formaldehído, una sustancia totalmente sintética moldeable en caliente y que una vez enfriado da lugar a un material duro y resistente al calor, a la electricidad y a los solventes. Fue revolucionaria por su capacidad de no conducir electricidad y resistir al calor, lo que la hacía ideal para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo teléfonos, radios y asas para ollas.
A los plásticos sintéticos le precedieron los naturales, uno de los cuales es la goma obtenida del látex producido por el árbol del caucho -Hevea brasiliensis-, un material elástico y resistente que ha sido utilizado durante siglos desde que las culturas mesoamericanas lo descubrieron. Anota el mismo portal que la goma natural era originariamente pegajosa y sensible a los cambios de temperatura, pero su flexibilidad y resistencia la hacían ideal para variedad de usos, desde calzado hasta recipientes impermeables.
El uso masivo de la goma se expandiría a partir del descubrimiento del proceso de vulcanización por Charles Goodyear en 1839, un proceso que transforma la goma en un material mucho más duradero y elástico mediante la adición de azufre y un tratamiento con calor, por lo que el caucho vulcanizado se convirtió en un avance significativo permitiendo la fabricación de una gama más amplia de productos, incluyendo neumáticos, mangueras y correas de transmisión.
Otros plásticos naturales fueron la guatepercha similar al látex pero extraída de árboles del género Palaquium, y la galatita que fue inventada en 1897 y se fabricaba a partir de la caseína de la leche tratada con formaldehído.
La evolución de los plásticos ha sido constante hasta llegar a los polímeros, que son sustancias químicas sintéticas de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión, cuyo componente principal es el carbono. La polimerización es el proceso químico mediante el cual se sintetiza un polímero y existen dos métodos: en cadena y de reacción por pasos.
Las materias primas utilizadas en la producción de plásticos sintéticos son el carbón, el gas natural, la celulosa, la sal y el petróleo, y básicamente se aplican tres técnicas de producción: soplado, inyección y extrusión. Entre los plásticos que se producen mediante polimerización están el Polietileno -incoloro y resistente-, Polipropileno -designado como PP, siendo más frágil y puede colorearse-, Policloruro de Vinilo -también conocido como PVC, es muy versátil, estable y duradero-, Poliamidas -designadas como PA, siendo el más conocido el Nylon-, Acrílicos -polímeros en forma de gránulos-, y finalmente el Poliestireno -también conocido como PS, es oscuro, opaco y resistente-, que es el plástico de interés de éste artículo. Pero ¿Por qué?
Fuente: pt-mexico.com – Cortesía Envato Elements
El poliestireno
En el mundo de los plásticos destaca por sus propiedades térmicas y su combinación única de ligereza y resistencia, atribuible a su estructura mayoritariamente aireada. El portal Pt-mexico.com (2024) anota que sus cualidades como aislante térmico y acústico, lo convierten en una solución idónea para diversas necesidades, desde embalaje hasta construcción. Y agrega que, además es conocido comúnmente en varias formas incluyendo corcho blanco y porexpan, destacando su versatilidad y presencia en la vida cotidiana.
Está clasificada como la quinta resina más producida globalmente, detrás de materiales como PE, PP, PVC, y PET.
Según el portal Knauf-industries.es (2017), el estireno se descubrió a partir de la obtención de la resina del Liquidámbar común, un árbol originario del Mediterráneo Oriental. Es una sustancia presente de forma natural en muchos alimentos, como la canela, el café, el trigo, la avena, o la fresas, de ahí que en la actualidad se haya podido lanzar NEOPS, un material novedoso que se obtiene de la biomasa vegetal, reseña el mismo portal.
Pero no fue sino hasta finales del siglo XIX y el primer tercio del XX cuando se logró la extracción del estireno de la resina natural. El boticario alemán Eduard Simon los descubrió en 1839, aunque pasaron 80 años hasta que el químico orgánico Hermann Staudinger reviso su descubrimiento encontrando un compuesto de largas cadenas moleculares de estireno, un polímero plástico. En 1930, la empresa química BASF desarrolló una manera de fabricarlo comercialmente en forma de gránulos, y la misma firma desarrolló y patentó en 1951 el poliestireno expandido.
Fuente: freepik.es – Cortesía Bacsica (con intervención particular)
El poliestireno expandido EPS
A decir del mismo portal, en la actualidad el estireno se obtiene del etilbenceno, hidrocarburo resultante de la reacción del benceno con el etileno. El etilbenceno se emplea casi que exclusivamente para la producción del estireno, líquido incoloro que es el monómero del poliestireno. El producto resultante de su proceso industrial es el conocido corcho blanco o lo que en Colombia se conoce popularmente como Icopor, que se usa a su vez en la fabricación de soportes como las bandejas y contenedores en las que se empacan comestibles, carnes, pescados, frutas o verduras que se encuentran en los supermercados, o en la neveras portátiles que se utilizan para enfriamiento y conservación de productos perecederos o que requieren ser refrigerados para su consumo.
El EPS, también porexpan o poliexpan, corcho blanco o Icopor, es un material plástico espumado compuesto en un 98% de aire, muy ligero y a la vez resistente, que además ofrece excelentes propiedades como aislante térmico y acústico, y se produce en tres tipologías: espuma, película y plástico rígido.
El EPS en la Construcción
Estamos próximos a arribar al centenario del poliestireno expandido, discurrir durante el que ha sido utilizado ampliamente en diferentes industrias y aplicaciones, particularmente en la construcción. Tovar (2024) indica que desde 1970, el EPS se ha empleado en la construcción de edificios debido a sus propiedades de aislamiento térmico, estructura liviana de celdas cerradas, resistencia duradera e integridad a largo plazo.
Y más allá del debate por sus implicaciones en la sostenibilidad ambiental, lo cierto es que en los últimos años se han dado innovaciones que han aportado nuevas opciones para el reciclaje y uso del EPS, más allá de sus usos en construcciones tradicionales, como bloques de relleno o paneles divisorios. Se trata de avances y visiones que han surgido recientemente, y que bien vale la pena explorar.
Espacio cultural Ladder Street
Ubicado en el corazón de uno de los distritos más antiguos de Hong Kong, este espacio cultural temporal forma parte de una serie de prototipos que pretenden promover actividades sociales alternativas. En contraste con los bordes regulares y distintivos del sitio, el proyecto adopta una geometría definida por círculos, un enfoque que crea una sensación de movimiento y fluidez, provocando una dinámica espacial más dinámica y atractiva, al facilitar transiciones suaves entre diferentes áreas del espacio. El programa incluye tres funciones claves: una biblioteca comunitaria, un área de exposiciones, y una zona con mobiliario para sentarse, cuyo fin es fomentar variedad de usos y oportunidades de socialización, entre ellas la lectura.
Concebido como prototipo conceptual 1:1, el proyecto se realizó utilizando paneles de EPS, que se moldearon con precisión utilizando un brazo robótico equipado con un cable caliente espacial, lo que garantiza la precisión en la traducción de la compleja geometría del proyecto y mantiene la coherencia durante todo el proceso de fabricación. De esta manera, los paneles ofrecen espacio para albergar más de 200 libros donados por la Universidad China de Hong Kong.
Fuente: archdaily.cl – Cortesía Francesco Rossini
Poliestireno Gris GPS
Tradicionalmente el poliestireno blanco se ha utilizado como aislamiento térmico y acústico en sistemas continuos, no obstante hay esfuerzos en curso explorando formas de mejorar su impacto ambiental y de sus propiedades, entre ellas una nueva variable biodegradable derivada de residuos agroindustriales y micelio de hongos. Paralelamente ha surgido la variante poliestireno gris (GPS), con partículas de grafito que mejoran notablemente su capacidad aislante respecto del EPS blanco del mismo espesor y menor impacto ambiental que otros materiales de construcción.
Fuente: freepik.es – Cortesía Lubo Ivanko
Poliestireno ignífugo
El poliestireno expandido se ha mejorado para enfrentar condiciones adversas como los incendios, potenciando sus capacidades mediante aditivos que lo hacen resistente al fuego, confiriéndole los requisitos propicios de seguridad para construcciones donde prevalece la madera, ofreciendo mayor protección a los edificios y sus ocupantes. Cuando se expone a altas temperaturas, el EPS no se quema sino que se derrite.
Fuente: archdaily.cl – Cortesía Cjp24 en Wikimedia Commons
Pues bien, sin duda se trata de una historia que permite apreciar no solo el origen sino también la evolución de un material que ha contribuido determinantemente a facilitar tanto la actividad industrial, especialmente de la construcción, como el discurrir diario de la humanidad. Y sin estar a salvo de la discusión por sus efectos ambientales, sin duda la industria que se ha dedicado a su perfeccionamiento lo ha llevado cada vez más a ser ambientalmente amigable, para el bien de la sostenibilidad del planeta.
Fuente: freepik.es – Cortesía bilanol
Referencias
- knauf-industries.es. 2017. Poliestireno Expandido: qué es y cómo se hace. Kanuf Inudstries, 3 de agosto de 2017. https://knauf-industries.es/poliestireno-expandido-que-es-y-como-se-hace/
- rotalia.com. 2021. ¿Cuál es el origen del plástico? Rotalia, 23 de diciembre de 2021. https://www.rotolia.com/blog/cual-es-el-origen-del-plastico/
- Tovar, Enrique. 2024. ¿Cómo las innovaciones están cambiando al poliestireno expandido (EPS)? Arch Daily, 9 de julio de 2024. https://www.archdaily.cl/cl/1018479/como-las-innovaciones-estan-cambiando-al-poliestireno-expandido-eps?utm_medium=email&utm_source=AD%20CL(PE%20&%20CO%20included)&kth=6,211,887&mc_cid=cec09ddf95&mc_eid=345f6561d6
- tp-mexico.com. 2024. ¿Qué es el poliestireno (PS)? tipos y aplicaciones desglosadas. Platics Tecnology Mexico, 23 de mayo de 2024. https://www.pt-mexico.com/articulos/que-es-el-poliestireno-ps-tipos-y-aplicaciones
- Imagen de portada. Fuente: freepik.es – Cortesía zurijeta
