La Parkesina y sus hermanos

De cómo los Elefantes y Charles Chaplin

agradecieron el nacimiento de los Polímeros Naturales.

Aunque en el inicio de los polímeros, los mismos no tuvieron aplicación en el mundo del empaque, pienso que dada la importancia que estos tienen hoy en día, ya que vivimos la era del plástico!, considero relevante conocer cómo fueron los orígenes de los plásticos que conocemos y utilizamos ampliamente en los empaques.

Hacer referencia a la historia de los Polímeros o Plásticos parece sencillo porque apenas nacieron en el siglo XX, pero el impacto que han tenido el uso de los polímeros  en todas las áreas es abismal!

Al tratar el tema de Polímeros o Plásticos, se prestan a confusión esos conceptos; trataré de aclarar este punto de forma sencilla antes de entrar en los orígenes de los polímeros usados en empaque.

Si analizamos la etimología de la palabra “Polímero” tenemos que proviene del griego: “Poly” (muchos) y “mero” (parte o segmento); los polímeros se producen por la unión (polimerización) de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas, algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Como ejemplo tenemos el Polietileno que se obtiene de la polimerización del etileno.

Realmente cuando nos referimos a “plástico”, hacemos referencia a un estado o característica del material que permite ser moldeado y adaptado a diferentes formas y aplicaciones. Así que la palabra plástico es una forma de referirse a materiales sintéticos, por ejemplo polímeros, capaces de entrar en un estado plástico por efectos de temperatura y presión; pero plástico no es necesariamente el grupo de materiales a los que cotidianamente hace referencia esta palabra, ya que puede haber polímeros que no cumplen con el estado plástico.

Aunque existen plásticos naturales como la celulosa y el caucho, la gran mayoría de los plásticos son materiales sintéticos que se obtienen del Petróleo principalmente.

La celulosa…

 Es el principal componente de las paredes celulares de los árboles y otras plantas, y es considerado un polímero natural (biopolímero), porque desde el punto de vista bioquímico, está constituido por una larga cadena de carbohidratos polisacáridos. Es una fibra vegetal que al ser observada en el microscopio es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor varía según el tipo de árbol o planta. Las fibras de algodón, por ejemplo, tienen una longitud de 20-25 mm., las de Pino 2-3 mm. y las de Eucalipto 0,6-0,8 mm. De igual manera, el contenido de celulosa varía según el tipo de árbol o planta que se considere.

En la actualidad, las industrias de la celulosa extraen esta fibra de la madera del Pino y del Eucalipto, separándola de los otros componentes de la madera como la lignina y la hemicelulosa. 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.

La historia de la Celulosa ha estado muy ligada siempre al papel, por eso es que la he tratado en el capítulo “Una historia bien entrelazada, el Papel”,  en esta oportunidad vamos a conocer los orígenes de sus derivados…

– Nitrato de celulosa (nitrocelulosa):

….Un ardiente hallazgo casero…

 Nuevamente tenemos un gran descubrimiento proveniente de un accidente; en esta ocasión nos trasladamos a Basilea Suiza entre los años de 1828 y 1840, específicamente a la casa del químico germano-suizo Christian Friedrich Schönbein;  a pesar que tenía su laboratorio en la Universidad de Basilea, ¡estaba haciendo unos experimentos en la cocina de su casa! .. mientras destilaba una mezcla de ácido sulfúrico y ácido nítrico tuvo un accidente y se derramó la mezcla sobre la mesa, para recoger rápidamente el desastre tomó un delantal de algodón de la esposa y limpió la mesa, posteriormente colocó el delantal en la estufa para que se secara; el delantal comenzó a arder en la estufa…y así nació la nitrocelulosa, el primer explosivo plástico! …¡ hay veces que llevarse el trabajo a la casa tiene sus frutos!

Aunque el nitrato de celulosa tuvo sus aplicaciones inmediatas en los aspectos bélicos, como materia prima de la nitroglicerina y posteriormente Alfred Nobel la transformaría en  dinamita, también se descubrieron otras aplicaciones más nobles de la nitrocelulosa, como barnices, tejidos sintéticos como el Rayón, películas fotográficas, películas para empaques como el Celofán, etc.

La Parkesina:

… Parkes “the first man-made plastic”…

foto Alexander Parkes

Alexander Parkes nació en Birmingham, Inglaterra el año 1813; era el cuarto de ocho hermanos, trabajó como aprendiz en la fundición de Bronce de Samuel S. Messengers & Son, pero no tardó mucho en inclinar su atención al proceso de fundición y galvanizado en bronce; cuando se fue a trabajar con George y Henry Elkington en Elkington, Mason & Co, como gerente del departamento de fundiciones. Aquí fue donde desarrolló su capacidad inventiva;  su primera patente de un total de 80, fue la galvanización en piezas delicadas como flores y adornos.

Aunque Alexander Parkes  no tuvo una formación específica en física o química; su gran curiosidad científica lo llevó a experimentar con gomas naturales, en un momento en el cual se daban grandes pasos con el descubrimiento hecho por Charles Goodyear de la vulcanización. Parkes buscaba substancias que pudieran dar resultados similares a los de la goma.

En 1862 durante la Exhibición Internacional de Londres, Parkes presentó un nuevo material  basado en el nitrato de celulosa; este nuevo material el cual denominó “Parkesina”  ganó la medalla de Plata de esta exhibición y a partir de aquí a Parkes se le conoce como “the first man-made plastic”; debido a que este nuevo material inspiró el resto de los plásticos que hoy en día conocemos.

Placa Parkes 1Placa Parkes 2

Xilonita 1

La “Parkesina” es un material orgánico que Parkes descubrió alrededor del año 1850 cuando experimentaba mezclando el nitrato de Celulosa (nitrocelulosa) con alcanfor; el material obtenido formaba una sustancia transparente, dura pero flexible, que podía ser calentada y moldeada manteniendo su forma al enfriarse (propiedades plásticas). A diferencia del caucho (vulcanita)  la parkesina podía ser transparente o coloreada, así como darle formas con grabados.

Xilonita 3

Después de la Exhibición de Londres, Parkes fundó la “Parkesine Company” en Hackney Wick; pero la misma quebró dos años después por altos costos de producción, a pesar de que Parkes había afirmado que era ¡más barato que el caucho!

Logo Xilonita

Xilonita 2Parkes se había asociado con Daniel Spill al año de haber formado la “Parkesine Company”; Daniel Spill, luego de la quiebra de la compañía comenzó a comercializar un producto similar a la parkesina bajo el nombre de Xylonita, derivada del griego Xylon que significa bosque-selva (posiblemente por su imitación a la madera), se ofrecía  para hacer mangos de cuchillos, imitación de joyería de coral, así como material aislante eléctrico, entre otras cosas.

El Celuloide.

Este título no se refiere a Hollywood,  al  menos al principio…

 El desarrollo de este polímero se inició en 1863, cuando la firma estadounidense fabricante de bolas de billar Phelan & Collander ofreció una recompensa de 10.000 dólares a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural utilizado para la elaboración de las bolas de billar, ya que el mismo era muy escaso

Una de las personas que optaron al premio fue el inventor estadounidense John Wesley Hyatt; Wesley  estaba pensando utilizar una combinación de papel con cola y aserrín, porque imaginaba que de ahí surgiría un elemento diferente y adecuado para el fin que perseguía, como los resultados no fueron satisfactorios comenzó a experimentar con el compuesto que Alexander Parkes presentó en la Exhibición Internacional de Londres de 1862, la “Parkesina”.

Aunque no está muy bien documentado, nuevamente hay una historia de un exitoso accidente. Se dice que Wesley accidentalmente se cortó un dedo y cuando fue a buscar un vendaje, se le derramaron los líquidos nitrocelulosa y alcanfor (parkesina) con alcohol, al secarse formó una fina capa que tenía la propiedad de ser pegajosa, resistente pero maleable; al observarla, Wesley se percató de que este nuevo compuesto pegaría mejor su mezcla de papel y aserrín, descartando así la cola. De este modo se descubrió el celuloide.

En 1868 John Wesley Hyatt adquiría la patente británica del Dr Parkers de la “parkesina”, el cual se mostraría satisfecho de vender los derechos de la patente de una novedad que había intentado comercializar sin éxito.

Si bien Hyatt no ganó el premio, por el pequeño detalle de que el nitrato de celulosa hacía que de vez en cuando, ¡las bolas de billar estallaran al chocar! pero su producto, patentado con el nombre de celuloide en 1873, se utilizó para fabricar diferentes objetos, desde placas dentales a cuellos de camisa. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al exponerlo a la luz.

LuminiereUna de la primeras aplicaciones del Celuloide se le ocurrió a  Hannibal Williston Goodwin en 1887 cuando utilizó el material como soporte para películas fotográficas, con lo que revolucionó el campo de la  fotografía y abrió el camino para el nacimiento del cine.

Los otros usos típicos del Celuloide los encontramos en artículos sanitarios, objetos de casa, en imitaciones del Marfil y Coral y pelotas de Ping Pong.

Aunque el Celuloide no tiene aplicación en los empaque, fue fuente de inspiración al desarrollo de los polímeros sintéticos.

Bibliografía y Webgrafía

 Enciclopedia británica:http://www.britannica.com

Los plásticos: Materiales a la medida por Ana María Sosa: http://www.cientec.or.cr/

Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Vallalodid : http://www.eis.uva.es/~macromol/curso09-10/Hector/gomez5.html

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso04-05/acetato/origen_historico.htm

Tecnologías de los Plásticos: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com

Plastics Historical Society: http://www.plastiquarian.com/index.php?id=54

http://www.plastiquarian.com/index.php?id=50

http://www.plastiquarian.com/index.php?id=59

Plastipedia: http://www.bpf.co.uk/Plastipedia/Plastics_History/Default.aspx

Textos Científicos: http://www.textoscientificos.com/polimeros/polimeros-celulosicos

Blog de Tecnología de los plásticos: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.mx

The Carrotbox.com: http://www.thecarrotbox.com/plastic/parkesine_xylonite.asp

Wikipedia: http://www.wikipedia.org/

Dicecollector.com: http://www.dicecollector.com/THE_DICE_THEME_CELLULOID.html

Toysandspace.com: http://www.toysandspace.com/othertoys/popeye-celluloid-box/

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