Industria de los plásticos

los plasticos

1. 1. INDUSTRIA DE LOS PLÁSTICOS
Los procesos de fabricación son múltiples por la diversidad de los tipos de
plásticos, existiendo algunos que son reutilizados y otros que no pueden serlo. Es
preciso mencionar las diferentes propiedades y características que presentan los
plásticos por implicar un mayor conocimiento del material a fin de obtener
excelentes tipos de productos.

Materia prima: los aditivos (no metálicos y otros), utilizados en la industria del
plástico pueden ser seleccionados como sustancias FUNCIONALES que
constituyen al mejoramiento del producto final, estos usualmente son clasificados
de dos tipos:
 TERMOPLÁSTICOS. Son aquellos que presentan un sistema reversible
líquido sólido que permite reutilizarlos luego de que estos han pasado por
un proceso de moldeo y enfriamiento, aplicándolos calor (polietileno, poli
cloruro de vinilo, poli estireno).
 NO TERMOPLÁSTICOS. Son aquellos que no presentan un sistema
reversible líquido sólido (fenol, formaldehídos, aminoácidos).
La materia prima principalmente son las resinas plásticas, las cuales son
generalmente reforzados con estabilizadores, colorantes, rellenantes y aditivos de
la planta de preparación de compuestos, hasta alcanzar las propiedades físicas
requeridas. Los minerales no metálicos como relleno pueden actuar con parciales
entre 10 y 40 % pudiendo llegar hasta 80 % y 20 partes de resina; a continuación
se enumera las propiedades más importantes de los no metálicos para rellenos y
como agentes de refuerzo:
 Baja densidad para reducir el peso del producto final.
 Tamaño de partículas, pequeño para ayudar a la dispersión
 Forma de la partícula fibrosa o plana dan propiedades reforzantes.
 Dureza, absorción, 0 % de humedad y blancura adecuada.
Entre los No-Metálicos más importantes tenemos:
a. Carbonato de calcio. Es más usado por su bajo costo y baja absorción de
aceite.
Cuando está finamente molido se utiliza para obtener buena resistencia,
produce un buen brillo al producto final y ayudar a reducir la palidez de los
materiales doblados. Además cuando está libre de impurezas perfecciona
las propiedades de impacto, flujo y enfriamiento, control de
almacenamiento y su comportamiento a altas y bajas temperaturas.

A continuación algunas aplicaciones con moldes no termoplásticos
conteniendo de 20 a 80 % de CaCO3, autopartes, botas de paseo y
comerciales, paneles de edificios, accesorios de plomería, aplicaciones
eléctricas y otros; y para moldes termoplásticos, conteniendo de 20 a 50 %
de CaCO3, cunetas, moldeadores, discos, tacos, suelas de zapatos,
adhesivos entre otros.

b. ASBESTOS. Es un reforzador ideal para obtener un producto que tenga u
alto esfuerzo mecánico, excelente resistencia al calor, perfecciona las

2. características de moldeo, da buena apariencia superficial al producto y
buenas propiedades eléctricas como aislante.

c. Talco. Se expresa tan igual como el carbonato de calcio aunque no tiene
el mismo margen de utilidad. Pero imparte a los plásticos propiedades
físicas especiales, como la suavidad, buen lustre y alto brillo en la
superficie de los productos terminados.
d. Baritina. Este mineral es utilizado para rellenar plásticos que requieren
peso, son utilizados en la industria del mueble, duplicando el peso y la
densidad del producto asemejándose en esto a las maderas duras.
e. Arcilla. Especialmente los productos calcinados son usados extensamente
en aplicaciones termoplásticas (recubrimiento de alambres). Ellos mejoran
las propiedades aislantes y dan buenas propiedades dieléctricas. Las
arcillas tienen muy alta plasticidad y absorción de aceite.
La arcilla combinada con el carbonato de calcio puede ser usada en los
compuestos termoplásticos, reduciendo costo de resina, modificar las
propiedades mecánicas y facilitar el acabado del producto.
f. Feldespato y Nefelina-sienita. mientras los minerales ya expuestos son
tradicionales en ésta industria, el feldespato y la nefelina-sienita, crece en
expectativa, usando como relleno en pequeñas cantidades han generado
interés en su aplicación por ser rellenos de bajo costo, de acuerdo a los
que se requiere disminuye el módulo de elasticidad, perdiendo elongación
proporcional a la cantidad de relleno adicional, la potencia de impacto es
mejorada, elevándose la fuerza compresiva y mejora las propiedades
eléctricas.

 Especificaciones técnicas de algunos productos:
 En el siguiente cuadro algunas de las funciones que cumplen
algunas mezclas entre resinas y materiales rellenantes:

Sustancia resina Función
Mica flexibilidad polipropileno Resistencia
Caolín dimensional nylon Estabilidad
Moilastonita nylon Reforzamiento
Sílice dimensional epoxy Estabilidad
Carbonato de Ca PVC Resistencia al
impacto
Caolín calcinado PVC Propiedades
eléctricas
Carbonato de calcio
molido
PVC Reduce costos
Caolín Polieser tixotropia

PROCESO GENERAL
Siendo el policloruro de vinilo uno de los plásticos más importantes en nuestro medio,
debido a sus múltiples aplicaciones, es nuestro deber dar a conocer el,proceso de
fabricación del PVC en la planta de Paramonga:

3. 1. Planta de Etileno. En esta primera unidad se utiliza el alcohol etílico, el cual, pasa
a través de un catalizador donde se le deshidrata para formar etileno y agua.

El etileno se produce a baja presión y después de una serie de procesos de
purificación, sele comprime a una presión más elevada. El gas etileno, de alta
pureza, está listo entonces para ingresar a la planta de dicloro etano (DCE).

2. Planta de dicloro Etano. En esta segunda unidad, el etileno, el ácido clorhídrico y
el aire comprimido son mezclados por un catalizador en el reactor donde, a
elevada temperatura, reacciona para formar el DCE. Los gases de reacción se
condensan y el DCE, liquido se recupera. Posteriormente el DCE pasa por una
serie de columnas por donde se le purifica para convertirse en materia prima de la
tercera unidad es decir de la planta de vinilo.
3. Planta de cloruro de vinilo. En esta tercera unidad del DCE es introducido a un
horno de craqueo térmico para luego ser purificado. Al vaporizar y calentar a una
temperatura elevada, este se convierte en monómero de cloruro de vinilo y de
nuevo se libera ácido clorhídrico.
El ácido clorhídrico se separa de los productos del reactor y se devuelve a la planta
de DCE, donde se utiliza nuevamente en la preparación de DCE fresco. EL cloruro
de vinilo así obtenido es purificado por destilación y se almacena a baja
temperatura y presión en tanques parcialmente enterrados con lo cual se tiene el
material listo para la siguiente unidad.
4. Planta de polímero.
En esta unidad el monómero se mescla dentro de unos reactores revestidos de
vidrio, con agua desmineralizada, catalizadores y otros ingredientes.
La mezcla se calienta agitándola por varias horas. Durante este periodo de
reacción, monómero líquido se convierte gradualmente en un sólido blanco, que en
realidad es la resina de policloruro de vinilo (PVC) o sea el olímero en su forma
pura.
Después de haberse enfriado la mezcla, el agua es separada delos sólidos de
polímero blanco por medio de una centrífuga y éstos son posteriormente sometidos
a un proceso de secado para eliminar los residuos de agua. Estos gránulos son
finalmente transferidos a la tolva de almacenamiento, y listos para ser utilizados en
los equipos de preparación de compuestos.
5. Planta para la preparación de compuestos. Las resinas plásticas son
formuladas generalmente con rellenos, estabilizadores, plastificadores, colorantes
y otros aditivos, hasta alcanzar las propiedades físicas requeridas. La resina puede
ser seca o húmeda. Los componentes del sistema seco o húmedo. Los
componentes del sistema seco pueden ser mezclados y alimentados en este
estado al extrusor donde se funden con temperaturas y presión, produciendo un
producto final. Pero, con mayor frecuencia el sistema seco y el húmedo son
mezclados y molidos hasta una consistencia pastosa, con adición de calor ( fusión)
enfriados y molidos a grano o polvo.
6. Industria de los refractarios.}
Un gran número de industrias dependen de algún proceso que utiliza calor, en
base a determinados tipos de estructura termoexistentes. Los minerales
refractarios son de gran importancia para ellas, y los procesos técnicos se ven

4. frecuentemente influenciados por la disponibilidad de mejores productos obtenidos
en investigaciones permanentes.
Entre las industrias que dependen de los mat eriales refractarios están
comprendidas:
Siderurgia, energía nuclear, centrales térmicas, electricidad, vidrio, cerámica,
química industrial, mecánica automotriz, papel, construcción (cemento, cal, etc.).

El proceso de fabricación varía según su utilización, así tenemos por ejemplo, los
refractarios destinados a las construcciones se caracterizan por su alta resistencia
a la compresión, los refracciones para la industria eléctrica deben poseer
propiedades dieléctricas es decir resistir un voltaje elevado y capacidad a la caída
de tensión.
Los países que mayormente han desarrollado este industria: estados unidos,
Japón, Canadá, Alemania. Brasil, entre otros. A nivel nacional la industria
refractaria se ha desarrollado en poca escala, dedicándose a la fracción de
ladrillos, concretos y otros.

Materia prima: los elementos predominantes para la obtención de un elevado de
punto de fusión son: sílice aluminio, magenesio, calcio, cromo, zirconio y carbono;
componiendo las sustancias No metálicas que se detalla a continuación:

a) La arcilla refractaria
Siendo la columna vertebral de la industria refractaria, consideramos
aquí a las arcillas cuyo punto de fusión sea mayor de 1410° C con la
característica que conservan la blancura durante la cocción,
dependiendo del contenido de SiO2 y Al2O3 pueden ser altamente
plásticos o magras. Los primeros contienen por lo general menos del
30% de Al2O3 y las magras, porcentajes mayores a 30% siendo más
duras y de fractura concoidea.
b) Caolín. Experimenta una gran contracción durante la cocción, ya sea
existente el empleo de alta proporción de chamota en la mezcla. A
pesar de esto su alta refractariedad y gran plasticidad inciden en su
uso.
c) Diáspora (HALO2): el alto porcentaje de alúmina (85% proporciona
excelentes propiedades de cocción presentado la suficiente plasticidad
para permitir un buen trabajo desde el punto de vista de su fabricación
d) Bauxita (AL(OH)3):considerada una mezcla de gibsita mas caolín, no
son tan satisfactorios como el diásporo debido a su alta concentración
durante la quema, pero sí posee una gran refractariedad.
e) Minerales de tipo silimanita (Al2SiO5): utilizado por su buena
composición química, sílice 37% y alúmina 63% la silimanita es el
principales de estos minerales: luego la andalucita y la cianita, aunque
se presentan en forma cristalina diferente, estos materiales de amplia
aplicación en refractarios son confundidos comercialmente entre sí.
f) Cuarcita: siendo condición para su uso de un alto grado de pureza (95
a 97 %) y buena resistencia mecánica, es importante porque mantiene
su resistencia bajo cargas a temperatura superiores a la de los
materiales a base de arcilla refractarias

5. g) Tierra de diatomitas: utilizado principalmente como aislante del calor,
tiene características más deseables sus celdas cerradas y por ello su
alta porosidad, que proporciona baja densidad y baja conductividad
térmica.
h) Magnesita: (MgCO3) se utiliza en la industria del refractario, la
magnesita calcinada (1550 a 2200° C). Es utilizada mayormente y
conocida como poriclasa (MgO) es pulverizada y aglomer ada
posteriormente en ladrillos.
i) Olivino (Mg.SiO3): Mezclado en una cantidad con la magnesita
produce los ladrillos refractarios de forsterita, de gran aplicación por su
alto punto de fusión.
j) Cromita. Se utiliza los minerales de espinela con poca ganga
(serpentina). Para la industria de los refractarios debe tener un alto
porcentaje de CrO3 + Al2O3 (50-55%) y un bajo contenido de SiO2
(menos de 5%).
k) Minerales de zirconio. Los más usados son badeleyita (ZrO2) y el
circón (ZrSiO4) por su alta temperatura de fusión.
l) Carbón y grafito. Por su alta refractariedad, son muy resistentes a
temperaturas elevadas y a la escoria a cualquier temperatura. El grafito
es extraído tanto amorfo o cristalino, el carbón es obtenido
coquificando el mineral de carbono.

Industria del vidrio

Materia prima: debido a la gran diversidad de productos de vidrio y
cristales, la variedad de materias primas también es amplia. Sin
embargo nos referimos en orden de importancia.
a) Sílice. Es el primer constituyente para la fabricación del vidrio,
formando parte de los sistemas más importantes en la fabricación de
cristales.
Ejemplo: SiO2-Al2O3-CaO; SiO2-Al2O3-Na2O.
b) Óxido de sodio. Actúa como fundente en la mezcla.
c) Caliza y Dolomita. Actúan como estabilizadores del mineral.
d) Feldespato. Elemento que suministra la alúmina, la cual da durabilidad
química a los productos.
e) Yeso. Empleado para dar suavidad al material.
f) Boratos. Tan igual como sílice, estos son importantes en la formulación
de los cristales ópticos y vidrios especiales como el Pyrex.
Ahora dentro de la fabricación de vidrios o cristales especiales hay una
gran variedad de elementos utilizados en su fabricación como son:
 Fosfatos. Fuente de pentaóxido de fósforo que forma sistemas
binarios con elementos alcalinos (Li, Na, K).
 Teluros. Fuente de óxido de teluro.
 Bicloruros. Principalmente de bismuto.

6.  Óxido de germanio.
 Óxido de arsénico. Fuente de óxido arsenioso y arsénico.
 Pentaóxido de vanadio.
 Trióxido di bismuto.



Botellas
verdes

60-65

13-20

7-15

2-7

2
Botellas
blancas

71-76

5-15

12-18

1.4

-
Espejos 70-73 13-15 10-15 0-5 0,1
Laminados 71.71 10-12 12-15 0,1 0,2
Bombillas 72-75 10-12 12-15 0,1 -
Corriente 72-74 10-12 12-18 1,2 -

7.