OBJETIVOS DE LA UNIDAD:

Transcripción

1 Guía del Prfesr LOS PLÁSTICOS La Unidad trata sbre ls materiales plástics: rigen, prpiedades, clasificación y prducción, cn una metdlgía dinámica para fmentar el interés de ls alumns. Al final, se les plantea el diseñ y la cnstrucción de un pequeñ útil de escritri. OBJETIVOS DE LA UNIDAD: - Cncer el rigen y la btención de ls materiales plástics. - Recncer las prpiedades que hacen de ls plástics un material tan versátil. - Identificar ls principales tips de plástics de su vida ctidiana. - Describir ls prcess de fabricación de ls plástics. - Realizar cálculs sencills relacinads cn el reciclaje de plástics en Aragón. - Investigar sbre ls psibles métds de reciclad de plástics. - Diseñar y cnstruir un pequeñ útil de escritri cn autnmía y creatividad, siguiend las nrmas básicas de seguridad en el taller. RELACIÓN CON LOS OBJETIVOS DE LA ETAPA: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11, 12 CONTENIDOS DE LA UNIDAD: - El rigen de ls materiales plástics. - Plimerización. - Prpiedades generales de ls plástics. - Clasificación de ls plástics (termplástics, elastómers y termestables). - Prcess de fabricación. - Prducción de residus plástics y reciclaje en Aragón. - Métds de reciclaje de plástics. - Diseñ de un bjet de plástic. - Utilización de las herramientas y técnicas básicas para el trabaj de ls plástics. 1

2 Guía del Prfesr RELACIÓN CON LOS CONTENIDOS DE LA ETAPA: - Blque 1.- Prces de reslución de prblemas tecnlógics. - Blque 3.- Materiales de us técnic. - Blque 4.-Técnicas de expresión y cmunicación. - Blque 8.-Tecnlgías de la infrmación y de la Cmunicación. Internet. - Blque 9.- Tecnlgía y Sciedad. CRITERIOS DE EVALUACIÓN: - Describir las prpiedades básicas de ls materiales plástics. - Identificar las aplicacines más cmunes de ls plástics. - Realizar una pequeña investigación en casa, sbre ls plástics más cmunes. - Analizar y describir, de frma clara y cmprensible, ls prcess de cnfrmad de ls plástics. - Calcular prcentajes. - Buscar infrmación en Internet y elabración de un resumen. RELACIÓN CON LOS CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA ETAPA: 1, 2, 3, 5, 6, 7, 11 COMPETENCIAS BÁSICAS Esta Unidad cntribuye a la adquisición de la cmpetencia en el cncimient y la interacción cn el medi físic, mediante el cncimient y cmprensión de las prpiedades y aplicacines de ls materiales plástics, así cm el desarrll de las técnicas necesarias para cnfrmarls. La Autnmía e iniciativa persnal y la cmpetencia cultural y artística se fmentan en la actividad de diseñ y cnstrucción de un útil de escritri, en la que ls alumns siguiend las fases del prces, desarrllarán cualidades persnales cm la iniciativa, el espíritu de superación, la cnfianza en un mism Mediante el cálcul de prcentajes se cntribuirá a mejrar la cmpetencia matemática. 2

3 Guía del Prfesr La cntribución a la cmpetencia lingüística se realiza durante tda la Unidad: en ls ejercicis prpuests, en la descripción de ls prcess de fabricación y en la elabración del antepryect y el pryect. Pr últim, para desarrllar la cmpetencia de tratamient de la infrmación y la cmpetencia digital, ls alumns deben utilizar Internet en la fase de Búsqueda de Infrmación del Antepryect, y en la determinación de ls psibles métds de reciclaje del plástic. METODOLOGÍA La lectura del capítul1: El rigen de ls plástics, será la intrducción al tema. En él aparecen cncepts básics cm la btención, la plimerización, las prpiedades y la clasificación de ls plástics. 1.-El rigen de ls plástics. Ls plástics sn materiales rgánics, frmads pr plímers (macrmléculas) de carbn, junt a trs elements cm el hidrógen, el xígen, el nitrógen el azufre. Ls plástics se btienen a partir de recurss naturales n renvables cm el petróle (4% de la prducción), gas natural, carbón y sal cmún, a través de un prces de plimerización de mnómers. El primer plástic se creó en EEUU cm resultad de un cncurs realizad en 1860, cuand un fabricante de blas de billar freció una recmpensa a quien cnsiguiera un sustitut del marfil natural. Aunque el prduct llamad celulide, fabricad dislviend celulsa de las plantas en una slución de alcanfr y etanl, n ganó el cncurs, se empezó a utilizar para fabricar distints bjets cm mangs de 3

4 Guía del Prfesr cuchills y películas cinematgráficas. El celulide puede ser ablandad y mldead de nuev mediante calr, pr l que recibe el calificativ de termplástic. En 1909, un químic nrteamerican sintetizó un plástic denminad baquelita a partir de mléculas de fenl y frmaldehíd. La baquelita pdía mldearse a medida que se frmaba y cuand slidificaba resultaba dur, aislante de la electricidad, resistente al agua y a ls dislventes, per fácilmente mecanizable. La baquelita psee un alt grad de entrecruzamient de sus mléculas l que le cnfiere la prpiedad de ser un plástic termestable, es decir, que n puede ablandarse y vlver a mldearse cm ls termplástics. En la década de 1930, químics ingleses descubriern que el gas etilen plimerizaba baj la acción de calr y presión frmand un termplástic al que llamarn plietilen (PE). Al reemplazar en el etilen un átm de hidrógen pr un de clrur, se prduj el clrur de plivinil (PVC); un plástic dur y resistente al fueg, especialmente adecuad para cañerías. En ls añs 30 también se desarrllarn trs plástics cm el pliestiren (PS), y el Nyln pliamida (PA). Tras la lectura, ls alumns pueden discutir las siguientes cuestines pr equips. En qué cnsiste la plimerización? La Plimerización es un prces químic en el que mnómers (cmpuests pequeñs) se agrupan entre sí dand lugar a una mlécula de gran pes, llamada plímer Pr qué crees que ls plástics se utilizan en tantas aplicacines? Pr sus prpiedades (deben citar las que cnzcan). Qué tips de plástics existen?. En qué se diferencian? Del text se deduce que existen ds tips de plástics: termplástics y termestables. Ls termestables n pueden ablandarse mediante calr y vlver a mldearse. 4

5 Guía del Prfesr Para cncer las prpiedades de ls plástics, ls alumns interactuarán cn la animación y cpiarán su cmprtamient en la guía del alumn. 2.-Prpiedades de ls plástics. Antes de explicar ls plástics más cmunes en la vida ctidiana, ls alumns realizarán una pequeña investigación en casa. Ésta cnsiste en reunir varis elements fabricads cn plástic, en ls que aparezca el símbl, agrupar aquélls que tengan el mism símbl y cmpletar la tabla. Ls alumns bservarán que en la mayría de ls plástics aparece el símbl de reciclable. 3.-Tips de plástics Realiza una pequeña investigación. 1º.-Reúne elements hechs cn plástic (envases, blsas, ) en ls que aparezca su símbl. 2º.-Clasifica ls plástics según su símbl. 3º.-Cmpleta la siguiente tabla: SÍMBOLO ELEMENTO/S COLOR/ES APLICACIONES PET BOTELLA DE TRANSPARENTE CONTENER BEBIDAS AGUA PS YOGURT BLANCO CONTENER ALIMENTOS 5

6 Guía del Prfesr La clasificación y utilización de ls plástics más cmunes se trabajará de frma interactiva cn la animación. Para ver una aplicación de cada plástic hay que situarse cn el ratón encima. Ls plástics se clasifican en : termplástics, elastómers y termestables. - Ls termplástics se reblandecen cn el calr y adquieren fácilmente frmas que mantienen al enfriarse. Pueden fundirse y mldearse varias veces, es decir, sn reciclables. La cnfiguración de sus mléculas es lineal ramificada. Plietilen (PELD/PEHD): Blsas, recipientes, cnduccines de agua Pliestiren (PS): Vasijas y envases; expandids se usan cm prtectres en embalajes y planchas aislantes (crch bland). Pliamida (PA)/ Nyln: Fibra textil, cuerda y piezas rígidas. Teflón (PTFE): Recubrimient de sartenes y cjinetes. Plietilen Tereftalat (PET): Envases alimenticis, btellas para bebidas Pliclrur de vinil (PVC): Canalizacines, aislantes eléctrics, tejids impermeables Pliprpilen (PP): Cajas y estuches cn tapa abatible, crdeles, jeringuillas y envases alimenticis. Plicarbnat (PC): Discs cmpacts, cascs de prtección, cristales de seguridad y bibernes. Metacrilat (PMMA): Ventanas de avines y barcs, pilts de autmóviles. - Ls elastómers pseen gran elasticidad, llegand a defrmacines de hasta ch veces su tamañ riginal y recuperand su frma una vez que cesa la fuerza que ls defrma. Esta elasticidad es debida a la dispsición en frma de red de malla cn pcs enlaces en la que rdenan sus macrmléculas. 6

7 Guía del Prfesr Cauch (CA): Neumátics, mangueras, juntas de estanqueidad, artículs de gma. Nepren (PCP): Crreas industriales, trajes de submarinism Pliuretan (PUR): Prendas de vestir elásticas (lycra elastán), cintas transprtadras de la industria, mangueras de agua. En frma de espuma para asients y clchnes. Silicna (SI): Juntas y cierres hermétics. - Ls termestables se cnfrman pr calr y presión una vez, adquiriend una cnsistencia interna que les da rigidez y resistencia a altas temperaturas. Est se debe a que sus macrmléculas se entrecruzan frmand una red de malla cerrada. Fenles (PF) (A este grup pertenece la baquelita): Aislantes eléctrics, interruptres, bases de enchufe, btnes de mand, asas y mangs aislantes. Aminas (Urea (UF)/Melamina (MF)): Interruptres, clavijas y recubrimient de tablers. Resinas de pliéster (UP): Aislantes, fibras y tejids. Cn fibra de vidri se usa en depósits, embarcacines, piscinas Resina epxi (EP): Aislantes, revestimients y adhesivs. Cn fibra de vidri de carbn se emplea para fabricar material deprtiv y alas de avines. Pdems emplear plietilen (PE) para fabricar la tapadera de una sartén? Pr qué? N, prque su temperatura de fusión es baja, deberíams emplear un termestable. Ls termestables se pueden reciclar? N, prque sól pueden cnfrmarse pr calr y presión una vez. Únicamente pueden ser recuperads energéticamente, mediante su incineración. 7

8 Guía del Prfesr Identifica ls tips de plástics cn ls que pueden estar fabricads ls siguientes bjets: Neumátic Cauch (CA) Tubería Pliclrur de Vinil (PVC) Btella de Agua Plietilen Tereftalat Encimera Melamina (MF) (PET) Estuche cn tapa Pliprpilen (PP) Jersey Pliamida (PA) Enchufe Fenles (PF) Asient de espuma Pliuretan (PUR) Casc de bici Plicarbnat (PC) Blsas Plietilen (PELD) Bandeja de crch blanc Pliestiren expandid (PS) Traje de buce Nepren (PCP) Ls alumns, agrupads pr equips, visualizarán un de ls prcess de fabricación. A cntinuación l describirán pas a pas y serán ls encargads de explicar al rest de la clase el prces de fabricación asignad. 4.-Prcess de Fabricación Fabricación cn termplástics 1.- Inyección Ls gránuls funden pr efect del calr. El pistón inyecta el plástic fundid en el mlde, dnde slidifica cn la frma deseada. 8

9 Guía del Prfesr 2.-Extrusión Un trnill sinfín presina y bliga a salir a la masa pr la bquilla. Se btiene una pieza cntinua, de gran lngitud y pca sección. 3.-Splad El mlde se abre pr la mitad y se intrduce una prefrma previamente calentada. Seguidamente se cierra el mlde y se intrduce aire a presión. El plástic adquiere la frma interir del mlde. 4.-Vací Se clca una plancha fina de material plástic sbre un mlde. Las resistencias de la parte superir la calientan, y pr la parte inferir se aplica el vací; la lámina adquiere la frma del mlde pegándse a sus paredes. 9

10 Guía del Prfesr Fabricación cn termestables Prensad La pieza de plástic adquiere la frma del mlde cuand se aplica presión y calr. Cn qué prcedimient se han fabricad ests bjets? - Tubería: Extrusión - Bandeja de bmbnes: Vací - Btella: Splad - Parachques: Inyección En la siguiente actividad se pretende cncienciar a ls alumns en el reciclaje de ls materiales plástics, dándles a cncer ls dats y ls bjetivs del Departament de Medi Ambiente del Gbiern de Aragón. 5.-Plan de reciclad de plástics en Aragón El mdel de gestión prpuest incluye la recgida selectiva, la recuperación y el reciclad de las fraccines separadas, cn el bjetiv de lgrar un aprvechamient máxim de ls materiales cntenids en ls residus. Se ha estimad que la generación de residus dmiciliaris en Aragón es de 1,2 Kgr/hab-día. AGRUPACIÓN COMARCA Nº habitantes Alt Gálleg HUESCA Hya de Huesca/Plana de Uesca La Jacetania Cinca Medi La litera/la llitera BARBASTRO Ribagrza Sbrarbe Smntan de Barbastr

11 Guía del Prfesr FRAGA Baj Cinca/Baix cinca Mnegrs Camp de Brja EJEA Cinc Villas Ribera Alta del Ebr Tarazna y el Mncay Aranda CALATAYUD Camp de Darca Cmunidad de Calatayud Valdejalón Camp de Belchite ZARAGOZA Camp de Cariñena Ribera Baja del Ebr Zaragza Andrra-Sierra de Arcs Baj Aragón ALCAÑIZ Baj Aragón-Caspe/Baix Aragó- Casp Baj Martín Matarraña/Matarranya Cmunidad de Teruel Cuencas Mineras TERUEL Gúdar-Javalambre Jilca Maestrazg Sierra de Albarracín Fuente: Plan de Gestión Integral de ls Residus de Aragón. G.I.R.A. ( ) Calcula la cantidad de tneladas métricas de residus dmiciliaris pr añ, que se prducen en tu cmarca. Si el 14,19% en pes de ls residus dmiciliaris sn materiales plástics cuántas Tm se generan? El bjetiv de reciclaje del G.I.R.A. a 31 de diciembre de 2008, es que se recicle en 22,5% en pes de ls plástics. Cuántas Tm se deben recuperar en tu Cmarca? y en Aragón?. 11

12 Guía del Prfesr Las siguientes actividades pueden plantearse cm trabaj individual para casa. Investiga cuáles sn ls psibles métds de reciclaje de ls materiales plástics. Crees que es imprtante reciclar plástic?. Pr qué? La última parte de la Unidad cnsiste en diseñar y cnstruir de frma individual un pequeñ bjet de escritri, siguiend las fases de diseñ de prducts. En la animación se muestra pas a pas el prces. Diseña y Cnstruye un bjet cn materiales plástics. ANTEPROYECTO Analizar el prblema. En primer lugar el alumn debe buscar un prblema necesidad. 12

13 Guía del Prfesr 1.2.-Definir la función del diseñ. En esta fase debe establecerse el bjetiv del diseñ Buscar infrmación El siguiente pas es averiguar cóm tras persnas han resuelt un prblema similar. Las fuentes de búsqueda pueden ser: librs y revistas, tiendas, Internet 13

14 Guía del Prfesr 1.4.-Establecer las cndicines que debe cumplir En esta fase se deben escribir las especificacines que debe cumplir el diseñ Buscar psibles slucines y elegir la mejr. Es la última fase del Antepryect, en la que el alumn debe expresar cn varis bcets su creatividad. 14

15 Guía del Prfesr PROYECTO Una vez elegid el diseñ final, se debe cnfeccinar el dcument PROYECTO, que estará frmad pr la memria, ls plans y la planificación. CONSTRUCCIÓN Se ha prpuest la cnstrucción del bjet cn metacrilat prque es fácil encntrarl en las cristalerías, n bstante, pdría realizarse cn trs termplástics. El crtad de ls plástics debe hacerse cn un cutter especial, que también puede encntrarse en las cristalerías. Una vez marcadas las líneas de dblad cn rtuladr permanente, se acercará el plástic al calentadr (se puede utilizar una estufa eléctrica), y habrá que mverl cntinuamente para que el calr se reparta unifrmemente pr tda la línea. El dblad se realiza sin aplicar apenas fuerza, pr l que es cnveniente dejarles uns trzs de deshech previamente, para que ensayen el dblad. EVALUACIÓN Es la última etapa, en la que ls alumns y el prfesr valran la funcinalidad, estética, etc del bjet cnstruid. 15