Aditivos Degradantes em Pañais Descartáveis

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E 
INDUSTRIAL EXTRACTIVAS 
 
 
 
“ADITIVOS DEGRADANTES DE 
POLIPROPILENO Y POLIETILENO EN PAÑALES 
DESECHABLE” 
 
 
 
 
TESIS 
 
 Que propone para obtener el titulo de 
 
INGENIERO QUÍMICO INDUSTRIAL 
 
 
 
 
PRESENTA 
 
 
OFELIA BRITO BRITO 
 
 
PROFESOR ORIENTADOR: 
 
 ING. RUSSELL ECHEVARRIA PADRÓN 
 
 
México D.F. octubre 2007 
 
 
TESIS PROFESIONAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 BRITO BRITO OFELIA 
 
Al INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
Por su Benigno apoyó dándome bases para continuar mejorando en la 
vida y ser la casa me que cobijo con su educación. 
 
A la ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL 
Por compartir sus: 
Conocimientos, 
Esencia, 
Libertad, 
Sabiduría, 
Actitud; para ser un ingeniero de excelencia. 
 
A el ING. RUSSELL ECHAVARRA PADRÓN 
por confiar en este proyecto. 
 
Al ING. RAFAEL TORRES LÓPEZ 
Por ser un profesor de excelencia y Representar: 
 
Respeto 
Admiración 
Fuerza 
Actitud 
Esperanza 
Lealdad. 
 
Tolerancia 
Oportunidad 
Responsabilidad 
Racionalidad 
Entusiasmo 
Sabiduría.
Por ser un pilar que sostiene la vida del estudiante con la vida laboral. 
 
 
A mis MAESTROS, por su paciencia para enseñarme y compartir sus 
conocimientos, con gratitud y respeto. 
TESIS PROFESIONAL 
 
 
 
 
 
OFELIA BRITO BRITO 
 
A DIOS 
Por todas las cosa que me ha dado. 
 
A CELSA Y BENIGNO por ser padres ejemplares y haber sembrado la semilla 
del estudio y del éxito. 
 
A CLAUDIO, PABLO, IBO FELIPE, RICARDO; 
Por que cada uno de ellos me enseño con el ejemplo, y ser más que hermanos, 
amigos. 
 
 
A JUDITH, ELVIRA, ANTONIA; 
Por alentarme a continuar con este sueño, apoyándome incondicionalmente, 
porque este sueño es de todas mis hermanas. 
 
A JESSICA FERNANDA Y EDUARDO SALVADOR MATA BRITO, 
Por ser la inspiración, la fuerza y la razón por la cual vale la pena continuar 
mejorando. 
 
A EDUARDO SALVADOR MATA CASTREJÓN, 
Por ser una pareja comprensiva, paciente, y no dejarme caer en los momentos 
difíciles, por compartir una vida juntos, ser el amor de mi vida y apoyarme en la 
cristalización de este éxito. 
 
A la familia MATA CASTREJÓN 
por dejarme ser parte su familia, y tratarme como una hija más. 
 
GRACIAS A TODOS 
 
Gracias a la Vida por permitirme enfrentarme a ella. 
TESIS PROFESIONAL 
 
 
 
 
 
OFELIA BRITO BRITO 
 
ADITIVOS DEGRADANTES DE POLIPROPILENO Y 
POLIETILENO EN PAÑALES DESECHABLE 
 
INDICE 
 
RESUMEN i 
 
INTRODUCCIÓN iii 
 
 
CAPITULO I 
GENERALIDADES 5 
 
I.1-Antecedentes históricos de la fabricación del pañal desechable 6 
 
I.2.-Componentes de un pañal desechable 10 
 
I.3.-Materia prima 13 
 
I.4.-Descripción del proceso de fabricación de los pañales 
 desechables. 34 
 
I.5.-Impacto ecológico generado por los pañales desechables 39 
 
CAPITULO II 
DEGRADACIÓN DE LOS POLÍMEROS 49 
 
II.1.- Función de los aditivos 50 
 
II.2.- Degradación de polímeros 53 
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CAPITULO III 
ADITIVOS DEGRADANTES 69 
 
III.1.- Selección de los materiales a tratar 62 
 
III.2.- Aditivos degradantes del polietileno (PE) y polipropileno (PP). 74 
 
 
 
CAPITULO IV 
BIODEGRADACIÓN MICROBIANA DE LOS POLÍMEROS 84 
 
IV.1.- Etapas de biodegradación 85 
 
IV.2.- Ensayos basados en la medida de biomasa acumulada. 92 
 
IV.3.- Seguimiento del consumo de polímero o de oxígeno 
 durante la biodegradación 93 
 
IV.4.- Seguimiento de productos de la reacción de biodegradación 94 
 
IV.5.- Seguimientos de propiedades del polímero con la 
 Biodegradación 95 
 
CONCLUSIONES 97 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. 98 
 
 
 
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OFELIA BRITO BRITO 
 i 
 
Resumen 
 
 En el presente trabajo se estudian los diferentes tipos de materiales utilizados 
en la fabricación del pañal desechable, así como las diferentes alternativas en 
aditivos que pudieran ayudar a resolver el problema ocasionado por los 
materiales utilizados en la fabricación de los mismos; que son el polietileno y el 
polipropileno; ambos polímeros son utilizados principalmente en la elaboración de 
la cubierta del pañal, además de otras áreas como: barrera antiescurrimiento, 
cintas laterales, cinta frontal etc., representando así las funciones mas 
sobresalientes en la elaboración de este tipo de productos. 
 
 El tiempo de degradación de los polímeros es amplio por lo cual la acumulación 
de este tipo de materiales en los vertederos se a convertido en un problema. 
 
 Se desarrollan cuatro capítulos, en los cuales se referencian los temas de interés 
para llegar al objetivo, y definir las posibles alternativas en la degradación de los 
pañales desechables por medio del estudio teórico de degradantes poliméricos. 
 
 En el capítulo I, se explica brevemente la elaboración de las materias primas, 
así como el éxito y su expansión en el mercado. 
 
 En el capítulo II, se describe la fundamentación teórica en las que se destacan: 
la función de los aditivos, la degradación de los polímeros, y el impacto ecológico 
generado. 
 
 En el capítulo III, se hace mención a los aditivos utilizados en la degradación del 
material así como, los aditivos seleccionados que cumplen con los requerimientos 
específicos del estudio. 
 
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 ii 
 
 En el capítulo IV, comprende la degradación de los polímeros y los ensayos de 
biodegradación microbiana de materiales plásticos, con especial atención en las 
películas. 
 
 Como primera conclusión tenemos que el aditivos EnvirocareR, fabricado por Ciba 
Especialidades Químicas Ltda, seria el adecuado, debido a las características 
particulares de degradación de los polímeros deseados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TESIS PROFESIONAL 
 
 
 
 
 
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 iii 
 
Introducción 
 
 La acumulación de residuos sólidos es un problema que tiene la sociedad, en 
razón a la disminuciónde espacios libres para vertederos y fuertes presiones 
ecológicas. Dentro de estos desechos los plásticos tienen una importancia 
relevante como consecuencia de su baja densidad que los hace especialmente 
visibles. 
 
 Las posibles vías de reutilización de los plásticos son variadas y de muy diferente 
naturaleza, abarcando desde su reciclado directo, incineración, con o sin 
recuperación energética hasta su trasformación en productos mas nobles, el 
denominado reciclado químico, tales como gas de síntesis, fracciones petrolíferas 
o, incluso , los propios monómeros de partida. La selección del procedimiento 
más adecuado para el reciclado de un determinado material no puede ser 
generalista, debido a que se deben contemplar aspectos diferentes como: su 
composición, legislación medioambiental, densidad de población, precio de 
materiales vírgenes, etc. 
 
 En el caso de los pañales desechables, fueron creados para el benefició particular 
de la población infantil, aproximadamente en la década de los cuarenta. El primer 
pañal desechable para bebe, fue lanzado al mercado en Suecia, impulsado 
principalmente por la escasez de algodón que ocasiono la guerra, casi al mismo 
tiempo en Estados Unidos, la Sra. Marion Donovan, invento los Boaters (barcos), 
cubiertas exteriores que servían para proteger el pañal de la salida de líquidos. 
 
 Utilizando el material de las cortinas de baño. Y para 1947, George M. Schroder, 
cuando trabajaba para Textiles Research Institute of the University of 
Chattanooga, fue contratado por la compañía Henry Frede Co. Para crear el primer 
pañal desechable en usar tela no tejidas. Los materiales utilizados en la 
fabricación de los pañales desechables ha cambiando con el tiempo, y 
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 iv 
 
actualmente los, materiales mas utilizados, son polietileno, polipropileno, 
poliuretano, pulpa de celulosa entre otros. 
 
 En el caso de los pañales desechables se tiene un problema realmente 
importante ya que durante su creación no fue considerada la degradación de los 
materiales utilizados. 
 
 Por medio del presente trabajo se pretende conocer a fondo los diferentes tipos 
de materiales utilizados en la fabricación de los pañales desechables, así como las 
tecnologías que pudieran utilizarse para su degradación. Para llegar a concluir 
que es lo mejor a utilizar y proponer una solución más viable, que las que 
actualmente se están manejando, como son; las de la incineración, o simplemente 
depositarlos en los vertederos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I.1.-Antecedentes históricos de la fabricación del pañal desechable 
 El típico pañal usado en los años cuarenta era una tela rectangular gruesa hecha 
de algodón, la cual era doblada sin embargo, esto era inaceptable para los bebés 
de la revolución industrial y la nueva sociedad basada en el sueño americano. ( 
Richer Carlos 2006) 
 Durante la Segunda Guerra Mundial en los países desarrollados, el requerimiento 
de las mujeres para actividades relacionadas con el trabajo de municiónes y 
artículos de guerra, ocasionó la necesidad de los servicios de lavado de pañales, 
de forma que las mamás pudieran recibir pañales frescos después de un intenso 
día fabricando aviones y tanques. Al mismo tiempo en Estados Unidos, un ama de 
casa de Westport llamada Marion Donovan (Fig. I.1), inventó las cubiertas 
exteriores que servían para proteger el pañal de la salida de los líquidos. 
Utilizando el material de las cortinas de baño, formó un recipiente en cuyo interior 
se podía colocar un pañal convencional de tela. Marion recibió cuatro patentes 
como resultado de sus diseños, entre otros, el uso de clips de plástico y metal, 
como reemplazo de los tradicionales y 
peligrosos seguros del pañal. 
En 1947, George M. Schroder, cuando 
trabajaba para la Textil Research 
Institute of the University of Chattanooga, 
fue contratado por la compañía Henry 
Frede & Co. para crear el primer pañal 
desechable en usar telas no tejidas. 
 
 
 El núcleo absorbente era hecho de algunas capas de papel tissue (de 15 a 25 
capas), en el exterior se utilizaba una película plástica y las cintas no eran 
suministradas con el producto. La capacidad total de absorbencia de estos pañales 
Fig. I.1 Diseño inicial 
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 7 
 
era estimada alrededor de 100 mL., así que éste proporcionaba un servicio muy 
limitado (sólo para usarse una vez). 
 
 Su costo lo hacía poco conveniente para la población, ya que no tenía los medios 
para adquirirlo, además su distribución estaba limitada a pocos países. Se sabe 
que el pañal tenía fugas frecuentes que no llegaban a satisfacer adecuadamente 
las necesidades del consumidor, no existen datos confiables respecto al 
desempeño que tenían estos productos. Durante esta década, las toallas 
sanitarias femeninas, a diferencia del pañal desechable, tuvieron un incremento 
muy importante en el mercado. Fue hasta finales de esta década cuando Vic 
Mills, quien trabajara para Procter & Gamble, diera la pauta para lo que se 
llamaría Pampers, al mejorar el diseño a los pañales que usaba su nieto y formular 
su nuevo diseño, al menos conceptualmente, en 1959. 
 
 El pañal Pampers de Procter and Gamble, fue introducido al mercado americano 
en la primavera de 1961 y fue un éxito moderado; su principal punto débil, fue la 
desventaja de que no tenía cintas adhesivas propias, esto provocaba una 
incomodidad para los consumidores, ya que requerían tener cintas a la mano 
cuando se cambiaba el pañal. En lugar de papel tisue, fue introducida una capa de 
fibras de celulosa, una década después de que las primeras toallas sanitarias la 
utilizaran. Con el uso de fibras de celulosa en lugar de papel, se mejoró el 
desempeño del pañal. (González Báez 2006) 
 Con la entrada al mercado de Kimberly Clark y Johnsosn & Johnson, en los 
setenta la competencia por el mercado mundial de pañales con Procter impulsó al 
mercado y bajaron los precios al consumidor. Al inicio de la década, Jonson & 
Johnson introdujo las primeras unidades con cintas adhesivas laterales de papel 
ya incorporadas. La demanda mundial excedió la capacidad de producción por 
muchos años. La penetración del mercado tuvo un incremento exponencial en los 
Estados Unidos, Europa y Japón. 
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 Los cambios más importantes fueron: mejoría en el doblez, usando el concepto 
de doblado en Z ó también llamado prepoblado. El uso de los adhesivos de fusión 
en caliente en lugar de los adhesivos en frío, permitió reducir los tiempos de 
secado, resultando en una línea de pañales más rápida y continua. Se añadieron 
más opciones con respecto al tamaño y capacidad total de absorbencia para el 
mercado apareció el de uso nocturno. Pero no fue hasta 1980, que se empezaron 
a utilizar materiales elastoméricos mejorando el ajuste del pañal. Los elásticos 
fueron usados en las piernas y también en la cintura. La forma del también 
cambió para un mejor ajuste, de una vieja forma rectangular a una forma de reloj 
de arena más moderna. (Richer Carlos 2006). 
 El Súper absorbente fue introducido primero al pañal, siguiéndole en su uso a la 
toalla sanitaria, quelo había empezado a usar un año antes. Con el polímero 
súper absorbente, una nueva generación de pañales de alto desempeño fue 
posible. No solamente eran más delgados sino que también se mejoró su 
retención, lo cual ayudó a reducir los escurrimientos y los problemas de rozaduras. 
 
Pañales del segmento alto, con menos del 2% de escurrimiento llegaron a ser una 
realidad finalmente. 
 
 El peso promedio de una pieza mediana era del 50% con respecto a los pesos 
usados en la década anterior, al tiempo que se mejoraba el desempeño. Esto fue 
justo lo que se necesitaba para demostrar las buenas intenciones de la industria 
en cuanto a su interés en la ecología, además, curiosamente, también lo fue en 
sentido económico, debido a la reducción del costo de empaque. Cada gramo de 
polímero súper absorbente es capaz de reducir en cuatro gramos el contenido de 
celulosa. 
 
 En Japón, el concepto de respirabilidad fue lanzado exitosamente al mercado, 
encabezando de alguna manera las mejoras en el diseño del pañal desechable, 
independientemente de que en la realidad este concepto fuera de poco valor (un 
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pañal con 200 mL. de orina pierde menos del 1% de su peso después de 24 
horas). El pañal entrenador también fue lanzado en Japón por primera vez y con 
éste se extendía su uso para bebés más grandes o niños de 3 a 4 años de edad 
 
 En los años 90’s, muchas nuevas características se agregaron al pañal 
desechable: Telas no tejidas fueron utilizadas, con lo que se aumentó la 
resistencia. 
 
 El plástico con acabado tipo tela reemplazó la película de polietileno en el sector 
alto del mercado. En muchos casos, este acabado dio la falsa creencia de que 
eran respirables, cuando en realidad dentro de la cubierta exterior de tela existía 
aún la misma película plástica tradicional. 
 
 El súper absorbente usado fue mejorado significativamente, esto permitió reducir 
los problemas asociados al bloqueo de la gelatina, fenómeno con el cual se 
describía la imposibilidad de mover líquidos una vez que se saturaba el súper 
absorbente dejando partes del pañal totalmente secas (González Báez 2006). 
 
 Las barreras de la pierna fueron fabricadas de tela no tejida, ayudando a reducir 
aún más los escurrimientos en las piernas de los bebés, gracias a una mayor 
resistencia al paso de líquidos. 
 
Las cintas mecánicas fueron lanzadas al mercado, en forma de VelcroR u otros 
tipos de gancho y rizo. Las cintas elásticas mecánicas también se desarrollaron 
para mejorar su ajuste. 
 
 Nuevos detalles como: protectores contra gérmenes, acondicionadores de la piel, 
indicadores de humedad, cintas frontales que brillan en la oscuridad, etc. son 
utilizados ante una necesidad cada vez mayor de distinguirse en un mercado mas 
maduro. 
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 Al final de la década, la forma del núcleo absorbente está cambiando de una 
típica T a una rectangular, similar a la forma utilizada en décadas anteriores. 
 
I.2.-Componentes de un pañal desechable 
 
 Es un producto absorbente y desechable que se fábrica con celulosa fluff es una 
hoja de fibras de menor densidad que la celulosa normal y que por sus 
características permite ser desfibrada en seco, en equipos llamados molinos de 
martillos (Empresas CMPC 2006). 
 La piel del bebé contacta una malla fina que permite el paso de los líquidos 
corporales (orina, evacuaciones) hacia la parte interna. Estos líquidos se unen con 
sustancias súper-absorbentes contenidas en su interior. Dicha unión produce una 
reacción que resulta en la formación de un gel, macro-molécula que no logra 
traspasar la fina malla, evitando así la humedad en la piel del niño y los derrames 
alrededor del pañal. 
 
El pañal desechable consta de los siguientes elementos: 
• Hoja de polietileno impermeable que retiene los líquidos. 
• Núcleo absorbente constituido por celulosa desfibrada y polímero súper 
absorbente (gel), y que está contenido por dos hojas de papel tissue. 
• Cubierta porosa constituida por una hoja de papel sintético, o tela no 
tejida, que permite la infiltración de los líquidos hacia el núcleo absorbente. 
• Elementos de fijación: cintas adhesivas y banda frontal. (Ver Fig. I.2) 
 La mayoría de los pañales desechables utilizan los siguientes componentes (González 
Báez mayo 2006). 
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• Lámina de Polietileno: Es usada en la parte exterior y ayuda a evitar que 
los líquidos escurran hacia afuera. También puede presentar la apariencia 
de un acabado tipo tela, al agregársele, por medio de laminación, una capa 
de tela no tejida. 
 
 
• El papel tissue es usado para el sistema de transporte; además, ayuda a 
mover los líquidos en su interior. 
• Adhesivos termo fusibles: Son utilizados para pegar los diferentes 
componentes, tales como el pad (cuerpo absorbente) y los elásticos. Son 
fabricados a partir de una mezcla de hules y resinas. 
• Tela no-tejida hidrofóbica: Es utilizada en la construcción de las barreras 
antiescurrimientos y no permite el paso del agua. Es fabricada de 
polipropileno mediante un proceso conocido como Spunbond-Meltblown-
Spunbond. Tiene la apariencia de una tela. 
Fig. I.2 Diseño de un pañal desechable 
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• Tela no tejida hidrofílica: Es la cubierta interior que está en contacto con 
la piel del bebé, permitiendo el paso de los líquidos hacia el interior del 
pañal. La diferencia entre esta tela y la anteriormente descrita, es el uso 
de un surfactante que se impregna durante el proceso; este aditivo baja la 
tensión superficial, permitiendo la entrada de los líquidos. 
• Elásticos: Utilizados para mejorar el ajuste al cuerpo del menor, típicamente 
fabricado de cauchos naturales o sintéticos. Se utilizan en la cintura del 
bebé, el área de las piernas y en las barreras antiescurrimientos. 
• Cintas laterales: Son utilizadas para colocar el pañal y ajustarlo al bebé. 
Las cintas son fabricadas a partir de polipropileno y adhesivos termo 
fusibles. También se pueden fabricar con acabado tipo tela, al laminar una 
capa de no tejidos. 
• Cinta frontal: Es utilizada para permitir múltiples reaplicaciones de las cintas 
laterales, sin que exista la posibilidad de que se desgarre la película 
plástica. Es fabricada a partir del polipropileno en un proceso llamado 
BOPP y es colocada en el pañal mediante adhesivos termo fusibles. 
También puede usarse cinta fabricada en base a pequeños anillos que 
permite un cierre mecánico similar al Velcro M.R. 
• Celulosa: Usada en la construcción del cuerpo absorbente. Le da 
integridad y capacidad de absorción. Se fabrica a partir de la pulpa de 
pino insigne y es material biodegradable. Los líquidos son absorbidos 
debido al fenómeno de capilaridad que existe entre las fibras, los espacios 
vacíos y el ángulo de tensión superficial con respecto al agua. 
• Polímero súper absorbente: Se utiliza típicamente en forma granular (Fig. 
I.2.1) parecida a la arena de mar mezclada con la celulosa, y al entrar en 
contacto con los líquidos forma un gel que los retiene en el núcleo del pañal 
desechable. Estos polímeros permiten que los pañales sean más delgados 
sin sacrificar su absorbencia. 
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OFELIA BRITO BRITO13 
 
 
Fig. I.2.1 Polímero súper absorbente 
I.3.-Materia prima 
 
 La materia prima para la elaboración es variada, considerándose los materiales 
utilizados y la forma de fabricación de los mismos. 
 
Polietileno: 
 
 
[ -CH2-CH2- ]n 
 
F.I.3.1. Parte basica de la estructura de la estructura del polietileno 
 
 
 El polietileno (Herman F Mark) es probablemente el polímero que más se ve en 
la vida diaria. Convirtiéndose así en al plástico más popular del mundo. Material 
versátil, tiene una estructura muy simple, la más simple de todos los polímeros 
comerciales. El polietileno es un polímero vinílico, hecho a partir del monómero 
etileno. Una molécula del polietileno no es nada más que una cadena larga de 
átomos de carbono, con dos átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de 
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carbono. Eso es lo que se muestra en la figura superior (Fig.I.3.1.) pero puede 
representarse más fácilmente como en la figura siguiente, (Fig. I.3.2) sólo con la 
cadena de átomos de carbono, de miles de átomos de longitud: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 En ocasiones algunos de los carbonos (McMurry, John), en lugar de tener hidrógenos 
unidos a ellos, tienen asociadas largas cadenas de polietileno. Esto se llama 
(Fig.I.3.3) polietileno ramificado, o de baja densidad, o LDPE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Cuando no hay ramificación (Fig. I.3.2), se llama polietileno lineal, o HDPE. 
 
 
 El polietileno ramificado se hace por medio de una polimerización vinílica vía 
radicales libres a 2000 atms. El polietileno lineal se sintetiza por medio de un 
procedimiento llamado polimerización Ziegler-Natta . Polietileno de peso molecular 
 Fig.I.3.3 Moléculas de ambos polímeros
 Molécula de polietileno lineal HDPE
 Molécula de polietileno ramificado LDPE
Fig. I.3.2 Estructura del polietileno lineal 
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ultra-alto se fabrica empleando la polimerización catalizada por metalocenos ver 
tabla I.3.1. 
Tabla I.3.1. Tipos de polietileno 
 
Tipos de polietileno Acrónimo 
1.- El polietileno en sus variantes PE 
a).- Baja densidad, el mas común LDPE 
b) Lineal de baja densidad de 
 excelente resistencia mecánica. 
LLDPE 
c) Alta densidad muy usado en la 
 fabricación de cuerpos huecos. 
HDPE 
 
 
Lámina de polietileno: 
 
 Para la fabricación (Mark, H. F.) De películas se utiliza el extrusor, maquina que 
procesa todo tipo de termoplásticos. La materia prima granulada se introduce en 
tolva a un cañón ó barril donde un husillo la transporta a lo largo de ese cañón 
que esta calentando. De esta manera el material va fundiendo ocupando menos 
espacio hasta que en el extremo sale el material fundido, en donde se encuentra, 
el dado tubular que consta principalmente de un cuerpo interior, y de uno 
exterior que dejan entre ambos, por diferencia de diámetros un conducto anular 
por donde sale el polietileno fundido, en forma de un tubo que se infla con aire 
que se inyecta desde el exterior. 
 
 Este material fundido se enfría con aire que se reparte uniformemente alrededor 
por medio de un anillo distribuidor. La burbuja así formada es tirada por unos 
rodillos en la parte superior de una estructura previo aplastamiento mediante unas 
placas o cortinas en ángulo. 
 
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 La superficie del polietileno no admite adhesivos ni tintas por ser inerte 
químicamente, es necesario romper algunas ligaduras de las moléculas 
superficiales para activarla, esto se logra con una descarga eléctrica de alto voltaje 
(tratamiento corona) o sometiéndola a la acción de la zona oxidante de una flama. 
Los equipos que sirven para esto se instalan en las líneas de extrusión. El 
tratamiento corana ataca la película de polietileno formando poros los cuales 
funcionan como punto de anclaje decoraciones que deba llevar la película de 
polietileno. 
 
 El procedimiento de la flama se había dejado de usar hace mas de 30 años, se 
recomienda en casos en que se requieren ciertas características especiales, por 
ejemplo cuando el producto se va a usar para cintas adhesivas. La película tratada 
se puede imprimir con cualquiera de dos procedimientos: flexografía o 
rotograbado. 
 
Polipropileno: 
 
CH2 CH2
CH3 n 
 
Fig.1.3.4. Parte de la estructura del polipropileno 
 
 El polipropileno (Fig.I.3.4) es uno de esos polímeros versátiles (Mark, H. F). Cumple 
una doble tarea, como plástico y como fibra. Como plástico se utiliza para hacer 
cosas como envases para alimentos capaces de ser lavados en un lavaplatos. Esto 
es factible porque no funde por debajo de 160 oC. Como fibra, el polipropileno se 
utiliza para hacer alfombras de interior y exterior, así como telas no tejida 
hidrofóbica. Es sencillo hacer polipropileno de colores, el polipropileno, no absorbe 
el agua. 
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 Estructuralmente es un polímero vinílico, similar al polietileno, sólo que uno de 
los carbonos de la unidad monomérica tiene unido un grupo metilo. El 
polipropileno se puede hacer a partir del monómero propileno (Fig.I.3.5), por 
polimerización Ziegler-Natta y por polimerización catalizada por metalocenos. 
 
 
H
H
C C
H
CH3
n
Polimerizacion por 
Ziegrar-Natta
catalisis por 
metalocenos
H
H
C C
H
CH3
n 
Fig. I.3.5. Del monómero al polímero 
 La polimerización catalizada por metalocenos puede hacer que el polipropileno 
logre diversas tacticidades. El polipropileno que se utiliza, es en su mayor parte 
isotáctico (Fig. I.3.6). Esto significa que todos los grupos metilos de la cadena 
están del mismo lado, de esta forma: 
 
 
 
 
 Pero a veces se utiliza el polipropileno atáctico (Fig. I.3.7) significando que los 
grupos metilos están distribuidos al azar a ambos lados de la cadena. Sin 
embargo, usando catalizadores especiales tipo metaloceno, podemos hacer 
copolímeros en bloque, que contengan bloques de polipropileno isotáctico y 
bloques de polipropileno atáctico en la misma cadena polimérica, como se muestra 
en la figura (Fig. I.3.8). 
 
Fig. I.3.6 Polipropileno isotáctico
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 Este polímero es parecido al caucho y es un buen elastómero. Esto es porque los 
bloques isotácticos forman cristales. Pero dado que los bloques isotácticos están 
unidos a los bloques atácticos, 
 
 
 
 
 
 
 
 Cada pequeño agrupamiento de polipropileno cristalino isotáctico quedaría 
fuertemente enlazado por hebras del dúctil y gomoso polipropileno atáctico (Fig. 
I.3.9). 
 
 
 
 
 
 
 
 El polipropileno atáctico sería parecido a la goma sin ayuda de los bloques 
isotácticos, pero no sería muy fuerte. Los bloques isotácticos rígidos mantienen 
unido al material atáctico gomoso, dándole más resistencia. La mayoría de los 
Fig. I.3.9 Estructura del copolimero 
Fig. I.3.7 Polipropileno atáctico 
 
Fig. I.3.8 Bloque de polipropileno atáctico e isotáctico 
Bloque isotáctico 
Bloque atáctico 
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 19 
 
tipos de caucho deben ser entrecruzadospara darles la fuerza, pero eso no ocurre 
con los elastómeros del polipropileno. 
 
 El polipropileno elastomérico, como es llamado este copolimero, es una clase de 
elastómero termoplástico. 
 
 Telas no tejidas SMS (Spunbond-meltblown-spunbond), es el resultado 
de la unión de 3 capas de no tejido 100% polipropileno: 2 láminas externas de 
spunbond y una interna de meltblown, que le confiere características únicas. (Texar 
S.A 2004) característica técnicas SMS ver tabla I.3.2 
 
Tabla I.3.2 Características técnicas: 
 
Gramaje 50 g/m2 60 g/m2 70 g/m2 
Usos Paquete de esterilización, tela para pañales, pantalones, batas, etc. 
Resistencia a MD 10.0 (kgf/5 cm) 
MD 13.0 
(kgf/5 cm) 
MD 16.0 
(kgf/5 cm) 
la tracción CD 6.2 (kgf/5 cm) 
MD 7.5 
(kgf/5 cm) 
MD 9.0 
(kgf/5 cm) 
MD 27% MD 27% MD 27% 
Alargamiento 
CD 35% CD 35% CD 35% 
Resistencia 
 
al 
MD 3.0 (kgf/ 
5 cm) 
MD 3.4 (kgf/ 
5 cm) 
MD 3.8 
(kgf/ 5 cm) 
Rasgo CD 4.20 (kgf/ 5 cm) 
CD 4.5 (kgf/ 
5 cm) 
CD 5.2 
(kgf/ 5 cm) 
 
No tejido 
 Es un no tejido fabricado (Fig. I.3.10) por filamentos continuos que poseen una 
muy buena resistencia mecánica, y son desarrollados con tecnología de avanzada. 
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 Este no tejido posee propiedades de fabricación hidrofílicas e hidrofóbicas por lo 
que es tanto permeable como impermeable al agua (Texar S.A). 
 El peso de este no tejido es una característica que define su utilidad y su 
aplicación. 
 Cuenta además con una amplia gama de colores para adecuar su uso a cada 
necesidad: 
• No tejido 
• No tejido Color 
• No tejido estampado 
 
 
 
 
 
Fig. I.3.10 No tejido Fig. I.3.11. No tejido tipo tela 
 
Aplicación: 
Se encuentra en los siguientes productos. 
• Pañales 
• Toallitas húmedas y de higiene femenina 
• Colchones 
 
No tejido tipo tela 
 Es un no tejido compuesto de micro fibras, 100% polipropileno (Fig. I.3.11). 
 Esta característica constituye el factor más importante, para la construcción de 
elementos de uso quirúrgico. Este medio filtrante es permeable al aire y garantiza 
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 21 
 
una filtración de bacterias en un 95%, dando seguridad e higiene en todo 
momento (TexarS.2004). 
Características 
• Posee micro fibras 100% polipropileno. 
• Contiene hidrofobicidad total. 
• Puede ser utilizado en distintos procesos de producción garantizando la 
filtración de bacterias. 
• La densidad para su aplicación es de 20 g/mL 
Aplicaciones 
• Ropa para uso quirúrgico. 
• Filtro para barbijos. 
• Embalajes para esterilización. 
Fabricación de la película 
 
Fig.I.3.12 Corte de extrusor monohusillo típico 
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 22 
 
 Con el término películas usualmente se designa a material plástico de forma 
laminar con calibres o espesores muy delgados, en el rango de 0.10 a 10 
(0.001m/s). Existen varias técnicas para la fabricación de películas de plástico, la 
mayoría de ellas basadas en la extrusión de una resina a través de una abertura 
con forma predefinida, y entre éstas, la técnica más sencilla y la más común es la 
de moldeo por soplado. El proceso de película soplada utiliza un extrusor equipado 
con un cabezal de salida circular por el que es extrudida una resina plástica para 
formar una especie de tubo que después constituirá el producto final. 
 
 Un extrusor típico consta de un mecanismo de transmisión y potencia, de un 
cilindro, de un tornillo, de una malla filtrante (opcional) y de los apropiados 
controles de presión, temperatura y velocidad. En el proceso se usan resinas de 
alto peso molecular debido a que mantienen la forma extrudida durante el 
enfriamiento pero antes de utilizarlas deben prepararse mediante el mezclado de 
diversos aditivos que le dan las características que desea impartirse al producto 
final o que ayudan a su procesamiento adecuado. (Empaques plásticos 2004). 
 
 Los principios de operación de un extrusor forman la base para varios 
importantes procesos de fabricación de artículos de plástico. Un extrusor 
(Fig.II.3.12) funde, comprime, mezcla y bombea el material plástico a la sección 
de formado. La sección de formado es usualmente un cabezal con una boquilla de 
salida que da al material fundido la forma que se desea obtener mediante un 
proceso continuo, como son: hojas, tubos, perfiles. En las subsecuentes etapas se 
utiliza esta forma inicial como base para dar al producto su forma final. Un corte 
típico de un extrusor mono husillo (Empaques plásticos 2004). 
 Un segundo motor ya sea de velocidad variable o fija, hace dar vueltas a un 
tornillo dentro de un cilindro calentado eléctricamente por medio de resistencias. 
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 23 
 
El material plástico es alimentado por gravedad en una tolva a través de una 
abertura en el cilindro. Conforme el plástico se va fundiendo, el canal del tornillo 
se va estrechando, lo que incrementa la presión interna forzando al material a 
salir por la boquilla. Una vez que el material fundido tiene la forma básica deseada 
se pasa a la sección de formado final. 
 
 En el proceso de película soplada (Fig.I.3.13), conforme la resina es extruída a 
través del orificio circular, es introducido aire por el cabezal para inflar el material 
plástico y formar algo similar a una gran burbuja. La formación de la burbuja 
estira y adelgaza el material fundido hasta alcanzar la medida y el espesor 
deseados. Conforme el plástico se enfría, se endurece y después de un enfriado 
suficiente, la burbuja es colapsada entre dos rodillos y embobinada en forma de 
rollo. Esta forma de producto es normalmente conocida como película tubular. 
 Pasos subsecuentes pueden cortar el rollo a lo largo para dar lugar a películas 
planas con mayor utilidad práctica en la fabricación de bolsas o empaques 
diversos, o a lo ancho para formar hojas sueltas. Todo el proceso se realiza de 
manera continua. 
 Existen diversas variaciones en los diseños de las máquinas (Fig.I.3.13) para dar 
mayor producción, con mayor o menor grado de eficacia o automatización, pero 
todas se basan en el mismo principio. Las otras operaciones auxiliares en el 
proceso de fabricación de películas son: 
 La preparación inicial del material, en la cual se mezclan las proporciones 
adecuadas de compuestos, aditivos, material recuperado o pigmentos que 
requieren cada tipo diferente de resina o producto. La molienda y clasificación de 
todas las rebabas y desechos de material plástico, que permitan optimizar su 
manejo para su posterior reutilización (Empaques plásticos 2004). 
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Fig.I.3.13 Línea de extrusión de película tubular. 
 
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Papel tissue 
 
 El papel tissue (papelnel 2006) es un papel (Fig.I.3.14) suave y absorbente para uso 
domestico y sanitario, que se caracteriza por ser de bajo peso y crepado, es 
decir, con toda su superficie cubierta de microarrugas, las que le confieren 
elasticidad, absorción y suavidad. El crepado aumenta la superficie 
específica del papel y abre las fibras, permitiendo mayor capacidad de 
absorción y mayor flexibilidad que las de una hoja de papel corriente.Materia prima para la fabricación del papel tissue 
 Se produce con fibras de origen vegetal, las que se entrelazan en un proceso de 
formación en húmedo y luego se secan para formar una hoja continua. Las fibras 
se obtienen de la celulosa (fibra virgen) o de papeles viejos (fibra reciclada), y 
pueden ser combinadas en distintas proporciones en la fabricación de papel tissue, 
según las características y usos de cada producto (papelnel 2006). 
 La fibra virgen se extrae de madera de fibra corta de eucalipto globulus y 
madera de fibra larga de pino insigne. La fibra reciclada es obtenida de papeles y 
 
Fig.I.3.14 Bobinas de papel Tissue. 
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 26 
 
cartones viejos, los que son sometidos a un proceso industrial donde se separan 
las fibras vegetales, de las impurezas propias del papel usado (papelnel 2006). 
Preparación de la pasta y refinación: 
 La fibra reciclada y la fibra virgen se mezclan con agua y aditivos químicos en 
una gran bote, que opera como una maquina de jugos y da forma a una pasta 
acuosa que contiene las fibras. 
Prensado 
 La pasta es conducida a través de prensas que, por presión y succión, eliminan el 
exceso de agua y provocan la unión de las fibras. Las fibras en suspensión acuosa 
obtenidas en el proceso de preparación de pastas son sometidas a una depuración 
final en ciclones, e inyectadas a la sección de formación de la máquina papelera, 
que posee una malla sin fin donde las fibras se acomodan (formación de una hoja 
húmeda). En ella son desaguadas por gravedad y vacío (papelnel 2006). 
Secado 
 En la fase de secado se elimina el agua que se encuentra dentro de la fibra. Este 
proceso ocurre al pasar la hoja entre un cilindro calentado con vapor y un secador 
que expele aire calentado con gas natural. 
 La hoja húmeda es transferida a alta velocidad alrededor de 100 km/hora a un 
paño continuo, similar a una alfombra, que la transporta y la traspasa prensada a 
un cilindro metálico de grandes dimensiones, calentado internamente por vapor. 
Sobre este cilindro la hoja es calentada y, adicionalmente, se le inyecta por fuera 
aire a alta velocidad, a una temperatura aproximada a los 500 ºC. A través de 
todo este proceso la hoja es completamente secada (papelnel 2006). 
Crepado 
 Este proceso genera en la hoja de papel una onda tipo acordeón que le confiere 
elasticidad, y que mejora su suavidad y su absorción respecto de los papeles lisos. 
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 Una lámina metálica aplicada al cilindro secador separa de éste la hoja de papel 
y la arruga, otorgándole una textura rugosa que imita a la del género y que le da 
sus propiedades de flexibilidad, absorción y suavidad (papelnel 2006). 
 La hoja continua es retirada o raspada desde el cilindro mediante una lámina 
raspadora, al tiempo que es enrollada. Como el enrollado se hace a menor 
velocidad que la del secador, la hoja tiende a arrugarse contra la lámina raspadora 
produciendo el crepado característico del papel tissue. 
Celulosa 
 La estructura (Fig.I.3.15) química de la celulosa está formada por uniones de 
moléculas de glucosa (Fig.I.3.16) adheridas entre sí por la lignina, sustancia ésta 
que refuerza las células, confiriéndoles consistencia y rigidez (papel Net-2006). 
La celulosa es uno de los muchos polímeros encontrados en la naturaleza. La 
madera, el papel y el algodón la contienen. Siendo una excelente fibra. La 
madera, el algodón y la cuerda de cáñamo están constituidos de celulosa fibrosa. 
La celulosa está formada por unidades repetidas del monómero glucosa, y 
constituida por un monómero del tipo de los azúcares, se la denomina polisacárido 
(papelnel 2006). 
 
 La celulosa es también el nombre genérico para definir un amplio rango de 
productos compuestos por fibras naturales. Durante siglos, esta fibra se ha 
constituido en la materia prima para la fabricación de diversos objetos de uso 
cotidiano, entre los cuales sobresale, por su importancia, la elaboración del papel. 
 Los árboles constituyen la principal fuente de fibras naturales para más del 90% 
de la producción de celulosa a nivel mundial; el restante 10% es aportado por 
otras plantas, tales como pastos, bambúes, bagazos, algodones, linos, cáñamos y 
otros. 
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Fig.I.3.16 Estructura de la glucosa 
 
 
Fig.I.3.15 Estructura de la celulosa 
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Elaboración de la celulosa 
 Es producida a partir de pinos o eucaliptos, formando una pasta cruda a la que 
se le ha extraído el agua (papelnel 2004). La celulosa es elaborada mediante el 
siguiente proceso (Fig. I.3.17), a través del cual las astillas de maderas son 
cocidas en una solución alcalina basada en sulfitos y soda cáustica para extraerles 
la lignina; estos componentes químicos son posteriormente recuperados para su 
uso, en un proceso cíclico cerrado. Los rollizos de maderas son descortezados, y 
enviados a una pila de acopio de astillas para su homogeneización. 
 Desde la pila de acopio, las astillas, son extraídas, clasificadas y conducidas al 
proceso de cocción en el digestor continuo con licor blanco, una solución alcalina 
de soda cáustica y sulfito de sodio. Resultante del proceso de cocción es la pasta 
de celulosa, que se clasifica, se lava y se blanquea. Una vez blanqueada, se 
procede a su secado y embalado final. 
 El licor blanco usado en la cocción, junto con la lignina disuelta, se convierte en 
un licor negro, el cual se concentra para luego ser quemado en calderas 
recuperadoras. La parte orgánica del licor negro (lignina y otros compuestos de la 
madera) produce la energía en el proceso de combustión, generando el vapor que 
se utiliza en la producción de energía eléctrica y, posteriormente, en diferentes 
procesos dentro de la planta industrial. La parte inorgánica, las sales minerales 
(cenizas), se recuperan después del proceso de combustión y son utilizadas en la 
etapa de caustificación para regenerar el licor blanco usado en cocción. Las 
cortezas de los rollizos de madera, recuperadas en los descortezadores, son 
quemadas en calderas de poder para producir vapor y energía eléctrica, en los 
diversos procesos productivos. 
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OFELIA BRITO BRITO 
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Fig. I.3.4.17 Elaboración de celulosa 
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Polímero súper absorbente 
 El polímero acrílico más simple es uno de los menos conocidos, y es el poli ácido 
acrílico (Fig. I.3.18) 
 
 
 
 
 
CH2
CH O
OH
CH2
n
Poliacido acrílico 
 
Fig. I.3.18. poliacido acrílico 
 
Es lo que se conoce como un polielectrolito. Es decir, cada unidad repetitiva es un 
grupo ionizable. En este caso, es un ácido carboxílico. El poli (ácido acrílico) es 
extraño porque absorbe enormes cantidades de agua. Absorbe muchas veces su 
propio peso sin ninguna dificultad. Los polímeros como éstos se denominan súper 
absorbentes. En un pañal, el poli (ácido acrílico) absorbe los líquidos y suciedad 
depositados en él (Fig.I.3.18). 
 Los geles de poliacrilamida se obtiene polimerizando (López Carlos) monómeros de 
acrilamida (CH2=CHCONH2) encadenas largas y entrecruzándolas con un 
compuesto bifuncional como N,N’-metilenbisacrilamida (CH2(NHCOCH=CH2)2, 
usualmente llamada bisacrilamida). La polimerización es iniciada mediante la 
adición de persulfato de amonio ó riboflavina, y se usa N,N,N’,N’-
tetrametilenetilendiamina (TEMED) como acelerador del proceso de polimerización. 
Ambos iniciadores de polimerización generan radicales libres, el persulfato de 
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OFELIA BRITO BRITO 
 32 
 
amonio espontáneamente en solución (enlace peróxido), y la riboflavina mediante 
foto descomposición.( Mitchell, John) 
 El tamaño de poro efectivo de los geles de poliacrilamida depende inversamente 
de la concentración de acrilamida, y se usan geles con concentraciones de 
acrilamida desde 2.5% (moléculas con peso mayor de 106) hasta 30% 
(polipéptidos con peso de ~2000). Para una concentración de monómero dada, 
las propiedades del gel varían con la proporción de agente entrecruzador usado, al 
aumentar éste el tamaño de poro decrece, alcanzando un mínimo cuando 
representa un 5% de la cantidad total de monómero. 
 
H C C
H
C
H
O
NH2 n
CH2 CH2
C O
NH2 n
Acrilamida Poliacrilamida 
Fig. I.3.19 del monómero al polímero 
 La ventaja de poseer pañales conteniendo poli ácido acrílico, es el hecho de que 
son más higiénicos, es que una vez que la suciedad queda retenida en el 
poli(ácido acrílico), el bebé queda protegido hasta que mamá y papá se den 
cuenta de que es hora de cambiarlo. De otro modo, el bebé podría sufrir 
desagradables escaldaduras en su piel. 
 Existen varios derivados de los poliacrilatos que contienen nitrógeno. La 
poliacrilamida es soluble en agua y se usa en la industria. Las poliacrilamidas 
entrecruzadas pueden absorber agua. 
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 33 
 
Caucho sintético. 
 El caucho, árbol tropical (Fig. I.3.20) de donde se extrae el látex, es la primera 
fuente de suministro para las industrias de caucho. El Caucho es un hidrocarburo, 
fundamentalmente materia prima llamada látex, producida a través del sangrado 
(Fig.I.3.21) de la corteza de varias moráceas y euforbiáceas intertropicales, entre 
las que se destaca la Hevea Brasiliensis, especie arbórea autóctona de la cuenca 
del Amazonas. La palabra caucho, con la cual se denomina tradicionalmente este 
producto, corresponde al vocablo amerindio cahuchu que significaba material 
impermeable (Agrocadenas 2006) 
 
 El origen de la tecnología del caucho sintético se puede situar en 1860, cuando 
el químico británico Charles Hanson Greville Williams descubrió que el caucho 
natural era un polímero del monómero isopreno. Durante los setenta años 
siguientes se trabajó en laboratorio para sintetizar caucho utilizando isopreno 
como monómero. Se investigaron otros monómeros, y durante la primera Guerra 
Mundial químicos alemanes polimerizaron dimetilbutadieno, y consiguieron 
sintetizar un caucho llamado caucho de metilo. 
 
 Fig. I.3.20 Plantación de caucho 
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 34 
 
 Químicos alemanes sintetizaron en 1935, el primero de una serie de cauchos 
sintéticos llamados buna o cauchos buna. La palabra buna se deriva de las letras 
iniciales de butadieno, uno de los comonómeros, y natrium (sodio), empleado 
como catalizador. 
 
 En la buna N, el otro monómero es el propenonitrilo, que se produce a partir del 
ácido cianhídrico. La buna N es muy útil en aquellos casos en los que se requiere 
resistencia a la acción de aceites y a la abrasión. También se obtiene caucho 
industrialmente por copolimerización de butadieno y estireno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I.4.- Descripción del proceso de fabricación de los pañales desechable 
 
 Los pañales desechables son fabricados en un proceso continuo, de alto 
rendimiento y velocidad, que fluctúa entre los 200 a 600 pañales por minuto (pampers-
2006). 
Proceso general para fabricar un pañal: 
• Se necesitan como materia prima: Celulosa, papel, tela, plástico, adhesivos, 
cinta adhesiva quita-pon, material súper-absorbente y elásticos. 
• Luego se combinan en una trasformadora, la celulosa mas material súper 
absorbente utilizándose de igual forma el resto de los materiales. 
 
Fig.I.3.21 Extracción del caucho 
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OFELIA BRITO BRITO 
 35 
 
• Finalmente los pañales se guardan en empaques fabricados en plástico 
reciclable que son recolectados en cajas. 
 
 
 
Primera fase: Desfibrado (papelnel 2004) 
 
 El proceso empieza en el molino, donde una hoja de pulpa de celulosa es 
alimentada para ser convertida en fibras. Estas fibras son depositadas sobre un 
tambor formador mediante vacío. Al mismo tiempo que las fibras son 
depositadas en el formador, se mezclan con el súper absorbente (SAP) dentro de 
la cámara de vacío del tambor. El tambor forma el cuerpo absorbente que puede 
ser continuo o individual, y con formas tridimensionales para mejorar su 
eficiencia. El tambor contiene de 8 a 20 moldes. 
 
 Segunda fase: Formación del núcleo 
 
 Una vez que el cuerpo absorbente (mezcla de SAP y celulosa) adquiere la forma 
del molde, es transportado mediante una hoja continua de papel, la cual puede 
estar en la parte inferior, superior, o alrededor del cuerpo absorbente. El cuerpo 
absorbente es comprimido a través de un rodillo planchador, y después es cortado 
en partes individuales (pampers-2006). 
Tercera fase: Armado 
 
TRANSFORMADORA
 MATERIA PRIMA
EMPAQUE DEL PRODUCTO
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OFELIA BRITO BRITO 
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 Como siguiente paso, una tira de polietileno o de una película impermeable, se 
alimenta en la parte inferior del cuerpo absorbente (pad), mientras que en la 
parte superior se alimenta la tela no tejida. La cinta frontal fue previamente 
agregada a la película mediante el uso de un aplicador (cortador-pegador). 
 
 Para que todos estos materiales puedan unirse, se usa un adhesivo de fusión en 
caliente. El adhesivo se aplica mediante el uso de multilíneas o de sistemas de 
espreado (sistemas de spray). Los elastoméricos son agregados en esta sección y 
pegados con el adhesivo. Algunos elastoméricos utilizados, son la espuma de 
poliuretano, hules sintéticos o naturales y Licra. 
 
 La tela no tejida puede ser construida en una sola pieza, o construida a partir de 
dos telas, dependiendo de si el pañal tiene barreras antiescurrimiento o no. 
 
Cuarta fase: Aplicación de cintas 
 
 El siguiente paso del proceso manufactura, es la adición de las cintas laterales, 
que son colocadas con un dispositivo cortador y aplicador. Pueden ser cintas con 
adhesivo o cintas del tipo Velcro M.R. (pampers-2006). 
 
Quinta fase: Doblado y corte 
 
 La tira de pañales continúa hacia un cuchillo rotatorio, que se encarga de darle la 
forma al área de las piernas y remueve el sobrante con un sistema de vacío. El 
pañal continúa a la sección de doblado (longitudinal y transversal) y corte final, en 
dónde se obtienen los pañales terminados (pampers-2006). 
 
 
Sexta fase: Conteo y embalaje 
 
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 Después pasan a un contador y apilador automático y se embolsan en su 
empaque final. 
 
Almacenamiento: 
 
 Los pañales no necesitan guardarse en un lugar especial, siempre y cuando el 
áreadel almacenaje esté protegida de temperaturas extremas y no tenga una 
humedad excesiva (no debe existir ninguna posibilidad de que el pañal se moje). 
Se recomienda un área seca que tenga una temperatura máxima de 30 °C. 
 
 Los pañales no tienen una fecha de caducidad específica, se recomienda que 
sean protegidos hasta dos años por motivos de coloración (amarillento) de los 
materiales, y porque el material súper absorbente, después de ese tiempo, puede 
no funcionar al 100% de su capacidad. Sin embargo después de dos años no 
representa ningún riesgo a la salud del menor. 
 
 A los pañales secos no les salen hongos, la única forma en que les podría salir, 
es sí se llegaran a mojar por algún motivo; al menos que se quisieran guardar en 
espera de que se secaran para usarlos mas adelante. En ese caso, probablemente 
se encontrará que después de un tiempo estos tienen hongos. 
 
Máquinas Pañaleras 
 
 Una máquina para hacer pañales desechables (Fig.I.4.1) de entre 25 a 60 
metros de largo, puede pesar más de 100 toneladas. 
 
• Se necesitan como materia prima: Celulosa, papel, tela, plástico, adhesivos, 
cinta adhesiva quita-pon, material súper-absorbente y elásticos. 
• Luego se combinan en una transformadora, la celulosa mas material súper 
absorbente utilizándose de igual forma el resto de los materiales. 
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OFELIA BRITO BRITO 
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• Finalmente los pañales se guardan en empaques fabricados en plástico 
reciclable que son recolectados en cajas. 
 
 De la complejidad del producto que se va a fabricar, los equipos comerciales 
trabajan a velocidades que fluctúan entre los 200 a 600 pañales por minuto ver 
figura Fig.I.4.2 
 
 
 
 
 
Fig.I.4.1 Maquina de pañales para bebe 
Baby Diaper Machine MDA. 400 Producción: 400 pañales por minutó 
 
 
 
Fig.I.4.2 Maquina de pañales para bebe 
 
 
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OFELIA BRITO BRITO 
 39 
 
I.5.-Impacto ecológico generado por los pañales desechables 
 Con el crecimiento y el desplazamiento de la población hacia las ciudades, en 
años anteriores (en especial los años cincuenta), la densidad de población urbana 
aumentó, se comenzó a utilizar calefacción con petróleo y gas natural, volviéndose 
una sociedad más industrializada. 
 En consecuencia, las dos causas radicales de los problemas que plantean los 
residuos sólidos son la urbanización y la industrialización. La primera afecta los 
hábitos de vida y por lo tanto las características de los residuos. La segunda ha 
creado una sociedad desechable, debido a la producción de artículos de bajo costo 
y que ahorran trabajo. (Molina Castro Moisés 2004) 
 Los productos desechables basan su presencia en el mercado con dos 
argumentos: bajo precio (al momento de comprar el producto) y despreocupación 
(por parte del comprador) con lo que pueda pasar con el producto una vez que lo 
utilizó. 
 Muchos de los productos (cubiertos, pañales, platos, popotes, vasos, etc.) y 
envases desechables se han convertido en un grave problema para el ambiente; 
siendo tan baratos y prácticos se consideraba mucho más económico tirarlos que 
reciclarlos. 
 Actualmente, las fábricas y las tiendas comercializan millones de productos 
desechables, que efectivamente desechamos día con día, muchos de estos 
productos nunca se vuelven a usar y acaban (en el mejor de los casos) en los 
tiraderos de basura. Esto significa millones de productos hechos con recursos 
naturales que convertimos a diario en basura. 
 El problema de la basura es uno de los resultados lógicos de la ética corporativa 
que coloca a las ganancias económicas antes que a las personas (y al ambiente). 
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OFELIA BRITO BRITO 
 40 
 
 De acuerdo a estadísticas proporcionadas por el Instituto Nacional de Ecología, la 
basura se encuentra clasificada de la siguiente manera: 40% es orgánica, 15% 
papel y cartón, 8% vidrio, 5% plástico, 6% fierros, 5% aluminio, 4% materiales 
diversos, 4% trapos y ropa vieja, 3% pañales desechables y 6% de todo tipo de 
cosas (Molina Castro Moisés 2004). 
Residuos sólidos 
 El término residuos sólidos incluye a todos los materiales sólidos desechados de 
actividades municipales. 
Los residuos sólidos municipales (RSM), que se clasifican de la siguiente manera: 
• Basura: residuos de alimentos putrescibles (biodegradables) 
• Desechos: residuos sólidos no putrescibles, que incluyen diversos 
materiales, pudiendo ser combustibles (papel, plástico, textiles, etc.) o no 
combustibles (vidrio, metal, mampostería, etc.) 
• Especiales: cascajo de las construcciones, las hojas de los árboles y basura 
callejera, automóviles abandonados y aparatos viejos. 
 Los objetivos de la administración de los RSM son: controlar, recolectar, 
procesar, utilizar y eliminar los residuos de la manera más económica congruente 
con la protección de la salud pública y los deseos de los usuarios a quienes el 
sistema da servicio. 
Cambios en los RSM 
 Hasta finales de la década de los cuarentas, los RSM consistían en cenizas de 
hornos quemadores de carbón y residuos de alimentos. Con el crecimiento y el 
desplazamiento de la población hacia las ciudades durante los años cincuenta, la 
densidad de población urbana aumentó, se comenzó a utilizar calefacción con 
petróleo y gas natural, y entonces la sociedad se volvió más industrializada. 
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 En consecuencia, las dos causas radicales del la creciente urgencia de los 
problemas que plantean los residuos sólidos son la urbanización y la 
industrialización. 
 Durante la década de los sesenta la cantidad de residuos sólidos generados 
aumentaba a razón de 3.5% anual. En los ochenta el incremento descendió al 
2.8% por año, y se esperaba que disminuyera hasta un 1.3% anual en los 
noventa. 
 
 Factores que influyen en la composición de los RSM 
 
• Clima. En áreas húmedas, el contenido de humedad de los residuos sólidos 
es del 50% aproximadamente. 
• Frecuencia de recolección. Las recolecciones más frecuentes tienden a 
aumentar la cantidad anual de residuos arrojados por los residentes, 
especialmente papel y escombros. 
• Costumbres sociales. Ciertas áreas étnicas consumen pocos alimentos de 
preparación rápida, por lo que se producen más residuos de alimentos 
crudos y menos de papel. 
• El ingreso per cápita. Las áreas de bajos ingresos producen menos residuos 
totales, aunque con un contenido alimenticio mayor. 
• La aceptabilidad de alimentos empacados y de preparación rápida. El uso 
generalizado de empaques ha aumentado el contenido de papel de los 
residuos sólidos. 
• El grado de urbanización e industrialización del área. En áreas rurales, los 
residuos pueden ser inferiores en cantidad y tener distintos componentes 
que los de las áreas metropolitanas industrializadas. 
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 Las razones de la baja proporción de reciclaje de plásticos son: 
• El plástico de desecho tiene poco valor porque el material virgen es 
relativamente económico. 
• No existe una infraestructura para una recolección y procesamiento. 
• La baja densidad del plástico origina altos costos de transporte y manejo. 
 
Separación de materiales reciclables en la fuente: 
 Lo ideal sería que la separación de los materiales reciclables sea hecha por el 
residente de una vez en la fuente, en lo que respecta a componentes como papel,aluminio, vidrio y plástico. 
 Ofrece ventajas porque reduce los costos del procesamiento ulterior para la 
recuperación de los materiales y produce material de mayor calidad (menos 
contaminado) que las instalaciones centralizadas para la recuperación de 
materiales (ICRM). 
Conversión de los RSM 
 De los muchos métodos que existen se presentarán la incineración y la 
conversión en abono, dado que son los más comunes. 
Incineración 
 Se utiliza para reducir el volumen de los residuos (alrededor del 90%) y su peso 
(en 75%) con la posibilidad de recuperar energía. En virtud de la escasez de 
tierras y debido a la mayor aceptación del público para la combustión como una 
forma de recuperación de recursos, la incineración se emplea extensamente. 
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 En la actualidad, casi todos los nuevos sistemas de incineración incorporan la 
recuperación de energía para reducir los costos de capital y de operación del 
equipo de control para la contaminación del aire. 
 La temperatura de combustión en los incineradores alimentados sólo con 
residuos es alrededor de 760 ºC, en el horno propiamente dicho, y de más de 870 
ºC en la cámara de combustión secundaria. Estas temperaturas son necesarias 
para evitar el olor que desprende una combustión incompleta. 
 Generalmente se recomienda una temperatura de 980 ºC para una combustión 
óptima. El uso de combustibles permite alcanzar temperaturas de hasta 1650 ºC, 
las cuales reducen el volumen en un 97% y convierten el metal y el vidrio en 
cenizas, pero su costo es muy alto. 
 Entre las emisiones contaminantes de los incineradores de RSM se cuentan 
monóxido de carbono, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, la materia 
particulada, metales, gases ácidos y las dioxinas y furanos. 
Conversión en abono 
 La conversión en abono es la descomposición aerobia de materia orgánica por la 
acción de microorganismos (bacterias y hongos) para formar un material estable y 
rico en nutrientes, similar al humus, conocido como abono. Se emplea como 
acondicionador de suelos y como cobertura de diaria de rellenos. Durante la 
descomposición el abono alcanza temperaturas de 60 ºC que deben mantenerse 
por tres días para destruir organismos patógenos y para que la descomposición 
sea óptima. También se debe conservar una humedad de alrededor del 55% y 
aireación regular. 
 La conversión en abono se ha aplicado a residuos de jardín, RSM no procesados 
y mezclas de la fracción orgánica de los RSM con lodos de aguas residuales. Sin 
embargo, para producir el abono de mayor calidad, los residuos separados en la 
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fuente son la mejor materia prima. El abono comercial debe ser de tamaño 
constante, estar libre de vidrio, plástico y metales; y no tener olores 
desagradables. 
 
Relleno de tierras 
 En los primeros se solía arrojar los residuos en tiraderos al aire libre, donde los 
resultados eran incendios, contaminación del agua, olores, ratas, moscas, papeles 
arrastrados por el viento, etc. El entierro de los residuos reducía estos problemas, 
pero la mejora más importante se consiguió apisonando los residuos en capas y 
cubriéndolos con tierra al final de las operaciones de cada día. Este método se 
conoce como relleno sanitario. 
 Se usó por primera vez en California en 1934, para rescatar tierras. Apisonar y 
cubrir todavía hoy son las operaciones básicas. Un mejor apisonamiento, una 
cubierta más reducida y la recolección de lixiviados y la vigilancia del predio, son 
algunas de las mejoras que se han producido. 
Problemas que ocasionan los rellenos de tierras 
 Consideraciones estéticas: olores y papeles arrastrados por el viento, animales, 
insectos y aves carroñeras, polvo y ruido de los camiones y las operaciones de 
apisonamiento. Esto se resuelve recubriendo el material con tierra al final de cada 
día, reduciendo el volumen por pulverización o compactación a alta presión ofrece 
mayor seguridad y es una operación estéticamente aceptable. 
 Pérdida económica: las propiedades dedicadas al entierro de residuos ya no 
están disponibles como tierras agrícolas productivas o como propiedades 
gravables. El uso futuro del predio se debe restringir a algún tipo de desarrollo al 
aire libre, como un parque por ejemplo., y es necesario controlar la construcción 
de edificios. 
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 Efectos ambientales: los problemas son referidos a los efectos del lixiviado, que 
son los líquidos provenientes de la descomposición de los residuos, que luego se 
filtra a las agua subterráneas contaminándolas con sustancias orgánicas, sólidos 
disueltos y otros componentes, pudiendo ser grave si se utilizan pozos para 
abastecimiento de agua para consumo. 
 Los gases emanados son metano y dióxido de carbono, mayormente. El metano 
es explosivo cuando su concentración en aire es entre el 5% y 15%. El dióxido de 
carbono en combinación con el agua crea un ambiente ácido en el cual los 
minerales como el calcio, magnesio, hierro, cadmio, plomo y zinc, tienden a 
disolverse y avanzar hacia el nivel freático. 
 Se seleccionaron seis bolsas al azar, recientemente llegados al basurero. Cuyo 
contenido se presenta en la Fig. I.5.1. 
 
 
 
Fig.-I.5.1 Clasificación de residuos de seis bolsas seleccionadas al alzar 
 
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La evaluación de dichas bolsas se da en la tabla I.5.1 
Tabla. I.5.1 Evaluación de bolsas de basura. 
Peso en Kg. Plástico (g) Orgánico (g) Metal (g) Vidrio (g) Papel (g) 
Bolsa 1: 
2,900 
300 1640 10 600 350 
Bolsa 2: 
3,200 
280 2470 - - 450 
Bolsa 3: 
2,800 
200 2295 55 - 150 
Bolsa 4: 
2,200 
240 1100 - 680 100 
Bolsa 5: 
0,750 
150 125 150 - 325 
Bolsa 6: 
1,350 
280 760 50 - 260 
Total: 13,200 1450 8390 265 1280 1635 
En porcentaje 10.98 63.56 2.01 9.70 12.39 
 Comercialización de pañales desechables 
 
 Actualmente 45 por ciento de las mujeres 
mexicanas trabaja, (Maza Bustamante 2006) 
motivo por el cual, según la empresa Kimberly-
Clark, nos encontramos casi a la cabeza de esta 
lista de los países con un alto consumo de pañales 
desechables. De acuerdo con un estudio reciente, 
las madres pagan el alto precio de los pañales 
porque consideran que a largo plazo el dinero se 
compensa con el tiempo y la atención que otorgan 
a sus hijos. 
 
 
 
 
 Fig.-I.5.2 Diseño actual 
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 Esta reflexión, de innegable amor y ternura, ha llevado a la empresa a vender 
250 millones de unidades al mes (sin considerar otrás marcas), consumo sólo 
superado por Japón y Estados Unidos. Aunque los desechos del producto pueden 
ser infecciosos (Sólo 40 por ciento de los componentes es Biodegradable). 
 
 En los Estados Unidos el uso de los pañales para bebé tiene un mercado de 
penetración del 96%. En Europa Occidental y Japón se tienen números similares. 
En Latinoamérica se tienen muchas variaciones con números que oscilan entre el 
15% y el 75%; México, por ejemplo, tiene una penetración de mercado del 68% 
aproximadamente (Richer Carlos 2004). 
 Una de las razones para abordar este tema son los aspectos comentados 
anteriormente; y si se consideran a estadísticas, en México de 1990 al 2002, 
según reporto el INEGI, nacieron 2 699084 personas (TABLA-I.5.2). 
TABLA-I.5.2 Nacimientos registrados, 1990-2002 
Año Nacimientos registrados 
1990 2 735 312 
1991 2 756 447 
1992 2 797 397 
1993 2 839 686 
1994 2 904 389 
1995 2 750 444 
1996 2 707 718 
1997 2 698 425 
1998 2 668 428 
1999 2 769 089 
2000 2 798 339 
2001 2 767 610 
2002 2 699 084 
FUENTE: INEGI. Estadísticas de 
Natalidad. 
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 Además de que, en un comunicado la CONAPO, se estimó que en el presente 
año ocurrirán dos millones de nacimientos. 
 Se considera que cada niño, usa 8 pañales en 24 horas. Esto indica que en la 
actualidad en México se tiran aproximadamente 2160 unidades por cada menor al 
año. Considerando la referencia dada por la CONAPO y el porcentaje de 
penetración que tienen los pañales desechables (Richer Carlos 2006) en el mercado, se 
tiraran alrededor de 2 937 600 000(unidades usadas) de los menores nacidos 
durante este año. Lo que representa 734 400 toneladas por año. 
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II.1 Función de los aditivos 
 
 Los métodos existentes para la modificación de la materia prima se basan en la 
adición de aditivos, los cuales permiten su modificación mediante sistemas de 
mezclado (Enciclopedia del plástico IMPI 2000). 
 
• Modificación química: sistemas complejos donde intervienen catalizadores y 
tecnologías de producción. 
• Modificación física: mezclas y aleaciones transformadas por proceso 
especiales 
• Modificación con aditivos: sistemas simples para mezclado y modificación 
de propiedades. 
 
 Los aditivos son materiales químicos orgánicos e inorgánicos de especificaciones 
diversas, que se incorporan en preparaciones plásticas, antes o durante el 
procesamiento; y/o a superficies de productos terminados. Su objetivo principal 
es la modificación del comportamiento de los plásticos durante el proceso, u 
otorgar propiedades beneficiosas a artículos plásticos ya fabricados. (Enciclopedia Moderna de 
Plásticos '95.) 
 
 Para seleccionar el tipo de aditivo, es necesario determinar las cantidades y 
propiedades del plástico que son requeridas tanto por el procesador como por el 
usuario final, debido que cada polímero tiene su propio comportamiento. 
 
Un aditivo debe cumplir con los siguientes requisitos: 
 
• Fácil de dispersarse en el plástico 
• Mejorar propiedades del producto 
• Facilitar el procesamiento 
• No ser tóxico 
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• No desarrollar efectos secundarios. 
 
 Los aditivos se comercializan en diferentes presentaciones como son: Líquidos, 
polvos, pastas y Masterbatch. 
 
Características de un material: 
 
 
Degradable: 
 
 Se entiende por plástico degradable a aquellos polímeros, que después de ser 
utilizados se descomponen bajo condiciones normales en un periodo relativamente 
breve, desapareciendo como material visible. La descomposición puede ser 
química, fotoquímica o biológica y debido a esa reacción de descomposición, la 
pieza plástica primero se torna frágil; desintegrándose mecánicamente en varias 
porciones. A medida que avanza el proceso, el material se divide en partículas 
cada vez más pequeñas, hasta convertirse en dióxido de carbono y agua (Herman F. 
Mark). 
 
• Fotodegradable: Sustancia que se degrada por acción de la luz. Algunos 
plásticos son fotodegradables, cuando las cadenas macromoleculares que 
los componen se rompen en presencia de la luz (son resistentes al 
envejecimiento y descomposición). Los plásticos fotodegradables pueden 
reducir la basura desordenada, (litter) pero no ayudan a disminuir el 
volumen de los residuos sólidos en los rellenos sanitarios. 
 
Biodegradación 
 
 Es el consumo de sustancias por parte de microorganismos siguiendo vías 
metabólicas catalizadas por enzimas segregadas por aquéllos, y su velocidad 
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depende de condiciones ambientales tales como temperatura, humedad, oxígeno 
y flora microbiana (antagonismo, sinergismo, competición entre microorganismos). 
• Biodegradables: son materiales propicios a la descomposición, en 
sustancias naturales, como dióxido de carbono, agua y biomasa (humus), 
mediante procesos biológicos y especialmente por la acción de los 
microorganismos. 
 
 Mientras que muchos polímeros naturales como las proteínas, los polisacáridos, 
etc., son fácilmente biodegradados por los microorganismos, estos carecen de 
enzimas capaces de romper las uniones de las cadenas macromoleculares de los 
polímeros sintéticos tradicionales, es decir, los plásticos más usados en los 
envases (polietileno, polipropileno, poliamidas, polietilenterftalato, etc.). El 
término biodegradable sólo se aplica a aquellos materiales que son degradados 
por microorganismos o por las enzimas generadas por las bacterias y hongos. 
Existen polímeros sintéticos biodegradables como el alcohol polivinílico, la 
policaprolactona y otros obtenidos por biotecnología como los 
polihidroxialcanoatos, así como los poliésteres alifáticos. Los envases 
biodegradables son aquellos que están constituidos por un material que permite 
mantener completamente su integridad durante su manufactura, vida de 
estantería y uso por parte del consumidor, y que tan pronto como se desecha 
luego del uso, comienza a cambiar por influencia de agentes biológicos, 
fundamentalmente microorganismos que lo transforman en componentes 
menores que eventualmente se diluyen y cuya disposición final es el compostaje. 
 
• Biodesintegración (biofragmentación): por este medio un producto pierde 
su integridad a través de la acción de agentes biológicos sobre el mismo. 
Se denomina así al deterioro micro biológico de mezclas de polímeros como 
el polietileno con almidones, utilizados en la fabricación de bolsas, donde se 
observa la ruptura del objeto plástico en fragmentos más pequeños debido 
al ataque enzimático de la fracción amilacia del material. 
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II.2 Degradación de polímeros 
 
 La degradación involucra generalmente la modificación química del polímero por 
el medio ambiente, misma que frecuentemente va en detrimento del desempeño 
de los materiales poliméricos, es decir provocando perdidas en sus propiedades 
físicas y mecánicas. Aunque la alteración que sufren los polímeros conducen 
frecuentemente a procesos destructivos. Esta puede ser controlada e inducida o 
alentada para alcanzar ciertas propiedades deseadas del material (Jean Michel Charrier.- 1991). 
 
 Los factores que afectan seriamente a los polímeros y en conjunto causan 
severos daños, acelerando los procesos degradativos son: 
 
• Radiación solar: rayos U.V., I.R., X. 
• Microorganismos, bacterias y hongos. 
• Alta humedad 
• Ozono, oxigeno. 
• Agua en sus tres estados. 
• Energía térmica. 
• Contaminación por la industria química. 
 
 La degradación es en definitiva una modificación estructural de los polímeros que 
puede afectar a la cadena principal o los grupos laterales. Dada la particular 
relación entre la estructura parámetros físicos y químicos, se comprende la 
alteración de las propiedades finales del material, desde el inicio de la degradación 
y durante su avance.