botellas de vidrio

Botellas de vidrio

1. “Año de la consolidación del Mar de Grau”

Profesor
 Morales Cuba, Juan Carlos

Integrantes
 Carbajal Torres Beatriz 1410811
 Contreras Torvisco Shirley 1412978
 Pérez Salvador Mónica Angélica 1410086
 Osorio Vargas Roger 1330582

Tema
 Proceso industrial de botellas de vidrio

Año

2. PROCESO INDUSTRIAL DE
BOTELLAS DE VIDRIO








26 DE MAYO DE 2016

UTP

3. ÍNDICE

Tabla de contenido
ÍNDICE ...................................................................................................................................... 3
DEDICATORIA ........................................................................................................................... 4
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 5
CAPÍTULO I: HISTORIA ............................................................................................................... 6
1. HISTORIA DEL VIDRIO ................................................................................................... 6
2. HISTORIA DE LAS BOTELLAS DEL VIDRIO ........................................................................ 6
CAPÍTULO II: EL VIDRIO ............................................................................................................. 7
1. DEFINICIÓN .................................................................................................................. 7
2. COMPOSICIÓN .............................................................................................................. 7
3. CARACTERÍSTICAS GENERALES ...................................................................................... 8
4. PROPIEDADES ............................................................................................................... 8
5. TIPOS ........................................................................................................................... 8
6. USOS ............................................................................................................................ 9
CAPITULO III: BOTELLAS DE VIDRIO ..........................................................................................10
1. COMPOSICIÓN .............................................................................................................10
2. ELEMENTOS USADOS PARA LA COLORACIÓN ................................................................10
3. PARTES ........................................................................................................................10
4. IMPORTANCIA AMBIENTAL ..........................................................................................11
CAPÍTULO IV: PRODUCCIÓN DE BOTELLAS DE VIDRIO................................................................12
1. ETAPAS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN .......................................................................12
2. ESTIMACIONES DE PRODUCCIÓN TOTAL .......................................................................17
CONCLUSIONES........................................................................................................................19
RECOMENDACIONES ................................................................................................................20
REFERENCIAS ...........................................................................................................................20

4. DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a nuestro profesor MORALES CUBA, por los proyectos que nos está
dejando con la finalidad de inspeccionar y conocer nuestra carrera profesional.

5. INTRODUCCIÓN

Dentro de nuestra sociedad y con el transcurso de los años, las personas cada vez hemos ido
adoptando por contar con productos de mejor calidad, que cambien en su diseño y satisfagan
nuestras necesidades. El vidrio, es un material que todos conocemos por su transparencia,
fragilidad, peso, colores y distintas formas.
Es por eso, que en este trabajo desarrollaremos el caso “Proceso industrial de Botellas de vidrio”
y para ello dividiremos nuestro trabajo en capítulos, en el primer capítulo explicaremos
brevemente la historia del vidrio y como ha ido cambiando con el tiempo las industrias de
botellas de vidrio, en el segundo capítulo, definiremos el vidrio (composición, características,
propiedades, tipos y usos); el tercer capítulo contendrá la definición de las botellas de vidrio
(composición, características, propiedades, modelos); el cuarto capítulo desarrollaremos cómo
es la producción de estas botellas explicando detalladamente cada procedimiento y
colocaremos un diagrama de bloques para poder explicar de manera gráfica y sencilla todo el
proceso.
Al finalizar, anotaremos una serie de conclusiones y recomendaciones que se derivan de
nuestro trabajo académico.

6. CAPÍTULO I: HISTORIA

1. HISTORIA DEL VIDRIO
La producción de vidrio se remonta al 1600 a.C. y a la antigua civilización de Mesopotamia,
donde pequeñas botellas fueron producidas por primera vez por los egipcios alrededor
del 1500 a.C. Los materiales utilizados por los egipcios incluían piedra caliza, soda, arena
y sílice, ingredientes que han cambiado muy poco a pesar del paso de los siglos y que la
producción masiva de envases de vidrio ha superado técnicas como la del soplado de
vidrio.



2. HISTORIA DE LAS BOTELLAS DEL VIDRIO

Primeros envases de vidrio
Después de que los egipcios produjeron botellas de vidrio pequeñas, el proceso de creación de
vidrio cambió muy poco hasta alrededor del 250 a.C., cuando los babilonios comenzaron el
proceso de soplado del vidrio, que redujo drásticamente el coste de producción. Al reducir el
costo, los babilonios hicieron que el cristal estuviera disponible para todo el mundo dentro de su
sociedad.

El Imperio Romano
El Imperio Romano tomó la técnica de soplado de vidrio babilónica y la exportó alrededor del
imperio hacia el año 100 d.C. Los romanos introdujeron el soplado y los envases de vidrio a los
países que aún estaban por descubrir los méritos del vidrio, como Inglaterra y Francia.

7. CAPÍTULO II: EL VIDRIO
1. DEFINICIÓN
- Etimología:



- El vidrio es un material transparente, sano, puro, resistente, y frágil dependiendo de
la fuerza que se le aplique, en caso de que sufra roturas puede ser muy peligroso. Se
obtiene fundiendo una mezcla de sílice con potasa y otras bases, a la cual se le puede
añadir coloraciones mediante óxidos metálicos.

- Según Morey (1335) propone la siguiente definición : “ un vidrio es una sustancia
inorgánica en una condición análoga a la de su estado líquido y continua con este,
que como consecuencia de un cambio reversible en su viscosidad durante el
enfriamiento, ha alcanzado un grado de viscosidad tan elevado como para poder
considerarse rígida a efectos prácticos”.


2. COMPOSICIÓN


COMPOSICIÓN
Vitrificantes
Silice (SiO2)
Arena siliceas, piedra
arenisca
Bases
Cal (CaO)
Fundentes
Sosa (Na2O)
Potasa (K2O)
Elem
intermedios y
accesorios
Alumina (Al2O3)
Oxido de hierro
Carbon
Arsenico
Del latín “vitreum” que es vítreo y
este de “vitrum” que significa vidrio.

8. 3. CARACTERÍSTICAS GENERALES
- Presentan una transición reversible del estado líquido al estado rígido sin la aparición de
ninguna fase cristalina.
- Poseen mayor energía interna que en estado cristalino
- Carecen de estructura cristalina, es decir no presentan una forma sólida de cómo se
ordenan o empaquetan los átomos, moléculas.
- Son macroscópicamente isótropos, es decir se pueden visualizar fácilmente y representan
las mismas propiedades, independientemente de la dirección en que se mida.
- Sus componentes no guardan relaciones estequiométricas, es decir no hay relaciones
cuantitativas entre los reactivos y los productos.
4. PROPIEDADES
- Mecánicas: resistencia a la abrasión, es decir no se desgasta por fricción.
- Térmicas: aislamiento, resistencia al fuego.
- Acústicas: atenuación (disminución) acústica.
- Químicas: estabilidad, resistencia al ambiente.
- Eléctricas: resistividad, aislamiento.
- Ópticas: transparencia, color, reflexión.
5. TIPOS



•Obtenido por soplado ( manual o automáticos) Ejemplos: vasos,
botellas, jarras, etc.
HUECO
•Se comprime fuertemente sobre un molde. Ejm: ceniceros,
vidrieras.
PRENSADO
•Compuesto por sílice (75%), cal (11%) y carbonato sódico(9%).
Ejm: espejos, ventanas, mesas.
PLANO
•Una vez fabricado el vidrio, este se caliente a una temperatura
de 600°C, y luego se enfria rapidamente, consiguiendo una
fuerte resistencia a golpes y tension interna en caso de rotura.
PRETENSADOO
INASTILLABLES.

9. 6. USOS


















LABORATORIO/FARMAC
ÉUTICA/ MEDICINA
TRANSPORTES CONSTRUCCIÓN
ENVASES COSMETOLOGÍA ÓPTICA

10. CAPITULO III: BOTELLAS DE VIDRIO
1. COMPOSICIÓN
Para nuestro caso a desarrollar nuestra botella de vidrio estará compuesta básicamente por
los siguientes elementos:
- Vidrio reciclado : 65%
- Arena Sílice: 24.85%
- Sosa: 4.9%
- Colorante: 1,4%

2. ELEMENTOS USADOS PARA LA COLORACIÓN
COMPUESTO QUÍMICO COLORACION
Óxidos de Fierro Verde
Óxidos de Cromo Verde, café, azul
Óxidos de Níquel Gris a verde
Óxidos de Manganeso / Sodio – Selenio +
Oxido de cobalto
Incoloro


3. PARTES























Para nuestro caso haremos la producción de botellas de vidrio pero de la industria cervecera,
que básicamente no tiene relieve o diseño en su forma.

11. La empresa que producen estas botellas debe contar con fichas técnicas para su posterior venta, las
cuales deben tener las siguientes características:
• Diámetro interior y exterior de la boca (mm)
• Tipo de boca
• Altura máxima (mm)
• Capacidad (ml)
• Peso (gramos)
• Color (verde




















4. IMPORTANCIA AMBIENTAL
Debido a nuestro proceso de producción manual tenemos como valor agregado ser flexibles,
fabricación de productos personalizados y lotes según la necesidad de nuestros clientes.
En nuestro proceso de fundición y recocido de frascos utilizamos gas natural en todas las etapas
del proceso, obteniendo así menores emisiones de CO2, de igual forma utilizamos vidrio
reciclado contribuyendo de esta manera en el cuidado del medio ambiente.
A su vez, contamos con un área de matriceria que nos permite desarrollar cualquier tipo de
molde para los requerimientos de nuestros clientes.

12. CAPÍTULO IV: PRODUCCIÓN DE BOTELLAS DE VIDRIO

1. ETAPAS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN

1.1. RECEPCIÓN DE MATERIAS PRIMAS (Operación)
Para nuestro caso utilizaremos vidrio reciclado, ya que por cada tonelada de este se dejan de
utilizar 1.2 toneladas de materia prima y se ahorra hasta un 4% de energía en el proceso.
- Podemos usar vidrios rotos, o aquellos que han salido defectuosos.
- Comenzamos con el lavado de este vidrio reciclado.
- El resto de botellas pasan por una cinta donde los operarios revisan y sacan las piedras
mezcladas con el vidrio reciclado.
Entre otras materias primas están la arena, sosa, cal y colorantes.
















1.2. MEZCLA DE MATERIA PRIMA (proceso)
Composición de las materias primas en su justa proporción, realizada automáticamente en
función de las necesidades de cada horno.
• 65% de vidrio reciclado
• 24.85% de arena de sílice
• 4.9% de sosa procedente de carbonato sódico
• 3.85% de cal procedente de carbonato de calcio
• 1.4% colorantes

13. 1.3. HORNO DE FUSIÓN (proceso)
La mezcla de las materias primas es transportada por una serie de correas, luego entran a un
horno de fusión una temperatura de los 1500°C para obtener una masa de vidrio candente. Estos
hornos funcionan ininterrumpidamente las 24 horas del día y los 7 días de la semana. Su vida útil
varía entre 8 y 10 años. Entre la introducción de las materias primas y la salida del vidrio en fusión,
transcurren unas 24 horas.







1.4. AFINADO DEL VIDRIO (proceso)
La masa de vidrio es afinada homogenizándose y disminuyendo su temperatura a 1100°C, para
lograr la temperatura de moldeo. Seguidamente el vidrio en fusión es transportado a través de
líneas de enfriamiento o canales de distribución conocidos como “feeders” hasta la parte alta de
las máquinas de conformado.








1.5. CORTE CILINDRICO (operación)
En el extremo del feeder el flujo del vidrio se corta en gotas, las cuales se controlan con mucha
precisión.

14. 1.6. MOLDEO (operación)
Las gotas de vidrio son dirigidas a un primer molde que consiste en una especie de preforma,
donde se forma la boca de la botella y también con una barra en el centro que nos dará finalmente
el agujero que tienen las botellas








1.7. SOPLADO – SOPLADO (operación)
Una vez consolidada esta preforma se sopla hasta conseguir la forma deseada y definitiva, en
donde se crea un hueco interior por “soplado – soplado” que consiste en que la botella no tenga
relieve.










1.8. EXTRACCIÓN (operación)
El envase de vidrio se extrae del molde de acabado con una pinza colocándose en una placa de
enfriamiento, antes de pasar a la cinta transportadora.

15. 1.9. TRATAMIENTO SUPERFICIAL EN CALIENTE (proceso)
Una vez fuera del molde pasan a una cinta que las lleva a un primer tratamiento superficial se
aplica un roseado de tetracloruro de estaño mientras la botella aún está a unos 500°C, lo cual
produce oxido de estaño en la superficie que se adherirá al sodio proveniente de la sosa,
rellenando la discontinuidad que se tiene en superficie y consiguiendo aumentar la resistencia del
choque térmico y a la presión interna.








1.10. HORNO DE RECOCIDO (operación)
Las botellas pasan a un recocido que consta de 3 etapas e enfriamiento:
a) pasando de 550 a 400° de forma lenta en esta franja de temperatura las moléculas aun
gozan de cierta movilidad aquí no es perceptible ninguna deformación en la botella
b) la segunda etapa ocurre 3 veces más rápido que la primera, arribando los 200° y luego se
termina de enfriar lentamente hasta los 80°C.





1.11. TRATAMIENTO SUPERFICIAL EN FRIO (proceso)

Mezcla de polietileno y agua cumple una función de lubricante, que facilita el uso posterior de
las botella en las líneas de embotellado al mejorar su deslizamiento, eliminando además el
riesgo de rayado de su superficie o se peguen.

16. 1.12. CONTROL DE CALIDAD (operación)
Una vez finalizado este proceso, pasa al primer control de calidad automatizado, donde se
evalúan diámetros, espesores y alturas; y se va retirando las botellas defectuosas. En el
segundo control de calidad, es totalmente automatizado y visual en el que se detectan
defectos como burbujas y grietas. Una muestra de la botella es retirada con cierta frecuencia
para ensayarla mecánicamente en laboratorio. En ese momento aún no ha acabado el proceso.











1.13. EMBALAJE Y ALMACENAMIENTO (operación)
El transporte es delicado y debe realizarse con mucho cuidado. Antes de su expedición, las
botellas y los tarros se reagrupan en embalajes industriales, confeccionados con materiales
reutilizables o reciclables. Una vez formado el palé de botellas de vidrio, se cubre totalmente
con una funda de plástico para proteger
los productos, durante las operaciones
de manutención y almacenamiento.
El almacenado debe efectuarse, de forma
prioritaria, en naves cubiertas, en buen
estado y en condiciones que garanticen la
protección de los productos. El suelo de
las áreas de almacenaje debe estar
asfaltado.

17. 2. ESTIMACIONES DE PRODUCCIÓN TOTAL
De acuerdo a los porcentajes que se requieren en la producción de botellas de vidrio, tenemos las
siguientes cantidades empleadas en un proceso de producción de la empresa. Nos hemos guiado
de la empresa Verallia.























INSUMOS (TONELADAS)
ARENA (71%) 56800
SOSA (14%) 11200
CAL (11%) 8800
COLORANTES (4%) 3200
TOTAL DE INSUMOS 80000
1 TONELADA 1000000
PESO DE
BOTELLA(GRAMOS)
3.2
PRODUCCION ANUAL DE
BOTELLAS
25, 000 000 000
INSUMOS
TOTAL(GRAMOS)
80, 000 000 000
INSUMOS
TOTAL(TONELADAS)
80, 000
ELEMENTOS CANTIDAD
INSUMOS ANUALES
8,000,000,000.00
PRODUCCION ANUAL DE B.V
25,000,000,000.00
INSUMOS E(toneladas)
arena(71%)sosa(14%)cal(11%)colorantes(4%)

18. DIAGRAMA DE BLOQUES











Mezclar
Vidrio reciclado 65%
Fusión en
el horno
Mezcla
1500 °C
Moldear Corte
Cilíndrico
Soplado
soplado
Tratamiento
superficial en
caliente
Recocido en el
horno
Tratamiento
superficial en frio
Control de
calidad
Embalaje
Vidrio fundido
Botellas
de vidrio
Gotas
Molde
Preforma
Tetracloruro de
estaño
Botella
Botella
Arena sílice 24.85%
Cal 3.85%
Oxido de fierro 1.4%
24 hrs
Piedra
550°C 80°C
Polietileno
Agua
Botellas
Botellas Botellas
25 000 000 000
botellas al año
500°C
Botella
defectuosa

19. CONCLUSIONES

- Los vidrios son sustancias termodinámicamente inestables, estructuralmente desordenadas,
químicamente heterogéneas y tecnológicamente de aplicaciones diversas.
- Las botellas de vidrios son un producto recomendable, ya que permite la conservación de aromas
y sabores por ese motivo es el envase más utilizado para perfumes y conservas.
- Contienen un peso mayor en comparación con otros envases.
- El vidrio es un material sano y puro. Por ello, constituye un envase ideal para los productos
alimenticios que pueden ser conservados durante largos periodos de tiempo sin alteración de su
gusto ni de sus aromas.
- El vidrio ofrece también múltiples posibilidades de formas, colores y puede decorarse por medio
de varias técnicas. La botella o el tarro pueden por lo tanto ser personalizados en función de su
contenido. Revelan su valor y sus cualidades y permiten al producto afirmar su marca así como su
posición en el mercado. Las aplicaciones típicas son recipientes, ventanas, lentes y fibra de vidrio.
- Durante las etapas del proceso industrial de las botellas de vidrio, nos damos cuenta que se
dividen en operaciones (cambios físicos) y en procesos (cambios químicos), en conclusión no
todas las etapas son procesos.
- Se concluye que en cada proceso hay una restricción de la temperatura que se va a usar.

20. RECOMENDACIONES

- Todos los envases de vidrio, inmediatamente antes de proceder a su llenado, deben limpiarse (por
lavado, enjuagado, o por golpe de aire u otro medio de higienizado) o examinarse.
- Todo envase (rellenable o no rellenable) en el que se observe cualquier daño o defecto que pueda
afectar a su función debe ser rechazado.
- Si el rendimiento de un envase en una línea de llenado es inferior al normal durante la segunda o
siguientes rotaciones, la responsabilidad plena corresponde al envasador.
- Cuando los envases de vidrio durante un largo periodo de almacenamiento son sometidos a altas
temperaturas, altas humedades relativas y a cambios bruscos de ambos, pueden sufrir un ataque
hidrolítico superficial (aparición de zonas blanquecinas que se eliminan con un lavado). Aunque
esta circunstancia en nada afecta a la seguridad alimentaria, se recomienda que sea tenida en
cuenta.
- Se recomienda utilizar como materia prima un alto porcentaje de vidrio reciclado ya que se emplea
menos energía y menos cantidad de materia prima como la arena, sosa y cal.


REFERENCIAS


ENVASE DE VIDRIO: INSTRUCCIONES BÁSICAS DE USO. (2016). 1ed. http://www.anfevi.com/archivos/envase-
de-vidrioinstrucciones-basicas-de.pdf [Acceso 26 May 2016].

FERNANDEZ, JOSE. EL VIDRIO (2003). 1ed
https://books.google.com.pe/books?id=4GsNCPQRaTwC&dq=EL+VIDRIO&source=gbs_navlinks_s