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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA
CARRERA INGENIERIA QUÍMICA
“DISEÑO DE UN PROCESO DE FABRICACIÓN DE LÁMINAS DE
POLIESTIRENO EXPANDIDO EN LA PROVINCIA DE SANTA ELENA.”
AUTORES: LUCY RAQUEL FORONDA NARANJO
OSCAR ANTONIO PALACIOS ZAMORA
TUTORA: Dra. MIRELLA BERMEO GARAY.
GUAYAQUIL, JUNIO 2017
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA
TESIS PRESENTADA COMO REQUISITO PARA OPTAR POR EL
TÍTULO DE
INGENIERO QUÍMICO
“DISEÑO DE UN PROCESO DE FABRICACIÓN DE LÁMINAS DE
POLIESTIRENO EXPANDIDO EN LA PROVINCIA DE SANTA ELENA.”
AUTORES: LUCY RAQUEL FORONDA NARANJO
OSCAR ANTONIO PALACIOS ZAMORA
TUTORA: Dra. MIRELLA BERMEO GARAY.
GUAYAQUIL, JUNIO 2017
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mi Dios que guarda mi camino y mis decisiones. A mis padres,
que me dieron educación, les supieron enseñar con su ejemplo. A mi tía Blanca
Naranjo, por sus oraciones. A mi querido esposo, con mis dos ángeles, Elenita y
Toñito,
Dedico el presente trabajo, a Dios por darme vida, a mis padres por
apoyarme durante toda mi vida estudiantil, a mi compañera de vida, mi esposa y
amiga Raquel Foronda y de manera muy a la memoria de mi mejor amiga María
Mercedes Báguena Túarez.
.
ii
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por dame vida y salud, a mis padres por darme el ejemplo
de seguir a adelante y ser persistente en lo que queremos, a mi tía Blanca Naranjo
Salazar por estar siempre orando por nuestros estudio, siendo un pilar muy
importante en nuestra vida, estando ahí con una palabra de motivación .A mi
querido esposo por la paciencia que tiene conmigo.
Agradezco a Dios por darme vida salud y entendimiento, a mis padres por
su apoyo, a mis maestros por compartir conmigo sus conocimientos y a mi esposa
y mis hijos por ser una inspiración.
iii
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD INGENIERIA QUÍMICA
CARRERA INGENIERIA QUÍMICA
“DISEÑO DE UN PROCESO DE FABRICACIÓN DE LÁMINAS DE
POLIESTIRENO EXPANDIDO EN LA PROVINCIA DE SANTA ELENA.”
Autor: Lucy Raquel Foronda Naranjo
Oscar Antonio Palacios Zamora
Tutor: Dra. Mirella Bermeo Msc.
RESUMEN
El presente trabajo se basó en el diseño de un proceso para la fabricación de
láminas de poliestireno expandido (EPS por sus siglas en ingles), en la provincia a
de Santa Elena, al no existir ninguna fabrica similar en la región peninsular, el
mercado debe ser abastecido por fábricas que se encuentran en la ciudades de
Guayaquil y Quito, lo que aumenta el precio del producto debido a los costos de
transporte y almacenamiento, además de que hay periodos durante el año en los
que se presenta escasez en el mercado.
Con la finalidad de impulsar el desarrollo industrial de sector y abastecer el mercado
de láminas de poliestireno para usos de la construcción
iv
El proyecto inició con la elección del terreno y la ubicación de los equipos que
forman parte del proceso de fabricación, adecuación de áreas de almacenamiento,
la capacidad de procesamiento de la planta es de 2000 kilogramos al mes. Se
determinó la calidad del poliestireno procesado por la planta basándonos en las
norma mexicana NMX-C-137-ONNCCE-2009 “Industria de la construcción para
espuma rígida de poliestireno, EPS especificaciones y métodos de ensayo”, ya que
en el País no se cuenta con una norma específica para el producto, los resultados
obtenidos superaron los valores mínimos dados por la norma, logrando la
fabricación de bloques de poliestireno expandido a una densidad de 19 kilogramos
por metro cubico, de esta manera se logró cumplir con el objetivo propuesto.
Palabras clave: Poliestireno Expandible, EPS, Planta piloto, fabricación de láminas,
plástico espumado, Basf.
v
UNIVERSITY OF GUAYAQUIL
FACULTY INGINEERING CHEMICAL
SCHOOL OF ACCOUNTING PÚBLIC AUTHORIZED
"DESIGN OF A PROCESS OF MANUFACTURE OF POLYSTYRENE
SHEETS EXPANDED IN THE PROVINCE OF SANTA ELENA."
Author: Lucy Raquel Foronda Naranjo
Oscar Antonio Palacios Zamora
Tutor: Dra. Mirella Bermeo Garay
Abstract
The present work was based on the design of a process for the manufacture of
sheets of expanded polystyrene (EPS), in the province of Santa Elena, since there
is no similar factory in the peninsular region, the market must Be supplied by
factories located in the cities of Guayaquil and Quito, which increases the price of
the product due to transport and storage costs, and there are periods during the year
in which there is a shortage in the market.
In order to boost the industrial development of the sector and supply the market of
polystyrene sheets for construction uses
vi
The project started with the choice of the land and the location of the equipment that
are part of the manufacturing process, adequacy of storage areas, the processing
capacity of the plant is 2000 kilograms per month. The quality of the polystyrene
processed by the plant was determined based on the Mexican standard NMX-C-
137-ONNCCE-2009 "Construction industry for rigid polystyrene foam, EPS
specifications and test methods", since in the Country Has a specific standard for
the product, the results obtained exceeded the minimum values given by the
standard, achieving the manufacture of blocks of expanded polystyrene at a density
of 19 kilograms per cubic meter, thus achieving the proposed objective.
Key words: Expandable polystyrene, EPS, Pilot plant, sheet manufacture, foamed
plastic, Basf.
2
Tabla de contenido
Portada........................................................................................................ i
Ficha Repositorio Ciencia y Tecnología...................................................... ii
Certificado Sistema Anti plagio................................................................... iii
Certificación del Tutor….............................................................................. iv
Derechos de Autor...................................................................................... v
Renuncia de Derechos de Autor................................................................. vi
Dedicatoria.................................................................................................. vii
Agradecimiento........................................................................................... viii
Resumen..................................................................................................... ix
Abstract....................................................................................................... x
Introducción……………………………………………………….…………….. 10
ÍNDICE
CAPíTULO # 1 ................................................................................................. 13
1.-Planteamiento del Problema ..................................................................... 13
1.2.-Justificación ............................................................................................ 14
1.3.-Objetivo ................................................................................................... 15
1.3.1.-Objetivo General ...................................................................... 15
1.3.2.-Objetivos Específico. ............................................................... 15
1.4.-Hipótesis ................................................................................................. 16
3
1.5.-Delimitación Del Estudio .............................................................................. 16
CAPÍTULO N° 2 ............................................................................................... 18
MARCO TEORICO .......................................................................................... 18
2.1.- Antecedentes ......................................................................................... 18
2.2.- Poliestireno Expandido. ......................................................................... 19
2.3.- Estructura Química ................................................................................ 20
2.4.- Agente Expansor ................................................................................... 21
2.5.- Monómero De Estireno ......................................................................... 22
2.6.- Propiedades del Poliestireno Expandido .............................................. 23
2.6.1.-Propiedades mecánicas del EPS ............................................ 23
2.6.2.-Propiedades Físicas del EPS .................................................. 25
2.6.2.1.-Propiedades térmicas del EPS ................................. 25
2.6.2.2.-Propiedades higroscópicas ....................................... 25
2.6.2.3.- Durabilidad. ............................................................... 25
2.6.3.- Propiedades Química del EPS ............................................... 26
2.7.-Propiedades biológicas del EPS ............................................................ 27
2.8.- Propiedades relativas al medio ambiente............................................. 27
2.9.- Nombre Comunes Del Poliestireno Expandido .................................... 28
2.10.- Fabricación de los bloques de poliestireno expandido ...................... 29
4
2.10.1- Almacenamiento .................................................................... 30
2.10.2.- Pre-expansión ....................................................................... 30
2.10.3.- Reposo Intermedio ................................................................ 33
2.10.4.- Expansión a Bloque de Poliestireno Expandido .................. 33
2.10.5.- Moldeado o Transformación. ................................................ 34
2.10.6.- Corte con Hilo Caliente de Bloques de Poliestireno Expandido
............................................................................................................. 35
2.11.- Reciclado Del Poliestireno Expandido. ............................................... 35
CAPÍTULO # 3 ................................................................................................. 38
METODOLOGIA .............................................................................................. 38
3.1.-Proceso de la Fabricación de Láminas de Poliestireno Expandido en la
Provincia de Santa Elena .............................................................................. 38
3.2.-Diagrama de Bloques ............................................................................. 39
3.3.-Descripción de los Equipos .................................................................... 41
3.3.1.-Máquina De Moldeo. - Bloquera .............................................. 41
3.3.2.- Pre-Expansor .......................................................................... 42
3.3.3.- Generador De Vapor: Caldero ............................................... 43
3.3.4.- Secador de Lecho Fluido ........................................................ 44
3.3.5.- Silos de Almacenamiento ....................................................... 45
3.3.6.- Cortador de Poliestireno Expandible con Hilo Caliente ......... 46
5
3.4.- Procedimiento ........................................................................................ 46
3.4.1.- Pre-Expansión ......................................................................... 47
3.4.2.- Moldeo O Expansión .............................................................. 52
3.4.3.- Fabricación Del Bloque ........................................................... 54
3.4.4.- Corte Del Bloque ..................................................................... 55
CAPÍTULO #4 .................................................................................................. 56
RESULTADOS ................................................................................................. 56
4.1.- Cálculos ................................................................................................. 56
4.1.1.- Cálculos de los datos teóricos ................................................ 56
4.1.1.1.- Pre-Expansor ............................................................ 56
4.1.1.2.- Bloquera .................................................................... 58
4.1.1.3.-Cálculo para hallar la masa del bloque. .................... 59
4.1.2.- Cálculo Experimental .............................................................. 60
4.2. -Tablas Experimentales .......................................................................... 63
4.3.- Tablas De Resultados ........................................................................... 66
4.4.-Análisis de Resultados ........................................................................... 69
4.5.- Conclusiones. ........................................................................................ 71
4.6.- Recomendaciones. ................................................................................ 73
Bibliografía ..................................................................................................... 76
APENDICE C ................................................................................................. 105
6
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.1 Datos físicos de espuma de poliestireno expandido ........................ 24
Tabla 2.2 Densidades de los bloques de EPS ................................................. 24
Tabla 2.3 Estabilidad química del EPS ............................................................ 26
Tabla 2.3 Nombres que se les da al poliestireno expandido. .......................... 29
Tabla 4.2 Prueba # 9.-Datos experimentales .................................................. 64
Tabla 4.3 Pruebas Mecánicas: Resistencia de la compresión al 1% ............... 66
Tabla 4.4 Pruebas Mecánicas: Resistencia de la compresión al 5% ............... 66
Tabla 4.5 Pruebas Mecánicas: Resistencia de la compresión al 10% ............. 67
Tabla 4.6 Pruebas Mecánicas: Resistencia a la flexión ................................... 67
Tabla 4.7 Comparación de Datos de Pruebas Mecánicas ............................... 68
Tabla 4.8 Resultados promedio de pruebas de Pre-expansión ....................... 71
Tabla 4.9 Propiedades del bloque de Poliestireno expandido .......................... 72
7
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1 Ubicación del lugar de proceso. ...................................................... 16
Figura. 2.1. Sacos de poliestireno expandido (25 kilos) ................................... 19
Figura.2.2 Polimerización del estireno ............................................................. 20
Figura.2.3- Representación de la n-pentano .................................................... 21
Figura.2.4- Representación del Estireno .......................................................... 22
Figura 2.5.- Perlas antes y después del proceso ........................................... 31
Figura 2.7.-Pre-expansor ................................................................................. 32
Figura 2.8.- Bloque de poliestireno expandido ................................................. 34
Figura 2.9.- Proceso de Transformación del poliestireno expandido ................ 37
Figura3.1.-Diagrama de bloques del proceso fabricación de láminas .............. 39
Figura 3.2.- Distribución de la planta piloto de procesamiento de poliestireno
expandido en la provincia de Santa Elena. ...................................................... 40
Figura. 3.3.-Dibujo de bloquera ........................................................................ 41
Figura. 3.4.-Dibujo de Pre-expansor ................................................................ 42
Figura. 3.5.-Dibujo de Caldero ......................................................................... 43
Figura. 3.6.-Dibujo de Secador de lecho fluido ................................................ 44
Figura. 3.7.-Dibujo de un Silo ........................................................................... 45
Figura. 3.8.-Dibujo de un Cortador con hilo caliente ........................................ 46
Figura 3.9.- Caldero ......................................................................................... 47
Figura 3.10.- Panel de control del Pre-expansor .............................................. 48
Figura 3.11.- Válvula reguladora de presión del pre-expansor ......................... 49
Figura 3.12.- Materia prima “Poliestireno expandido”....................................... 49
Figura 3.13.- Pesado de materia prima (EPS) ................................................. 50
Figura 3.14 Poliestireno expandido dentro del pre-expansor ........................... 51
Figura 3.15.- Material húmedo de EPS ............................................................ 51
Figura 3.16 Sistema Neumático de transporte del material seco al silo ........... 52
Figura 3.17.- Bloquera Abierta ......................................................................... 53
8
Figura 3.18.-Llenado de la bloquera ................................................................. 53
Figura 3.21.- Sellado de la bloquera ................................................................ 54
Figura 3.22.-Bloque terminado ......................................................................... 55
Figura 3.23.-Corte del bloque. .......................................................................... 55
Figura 4.1.- Representación de las medidas del pre-expansor ........................ 57
Figura. 4.2.-Representacion de las medias de bloquera. ................................. 58
Figura.4.3.-Peso del envase plástico ............................................................... 60
Figura. 4.4.-Peso de poliestireno expandido (Peso 1 =19.2 gr) ......................... 61
Fig. 4.5.- Medidas de la muestra de bloque ..................................................... 61
Figura. 4.6.-Peso de una muestra del bloque de EPS ..................................... 62
Grafico. 4.1.-Densidad Aparente Vs. Tiempo de permanecía en el pre-expansor
9
ABREVIATURA Y SIMBOLOGIA
°C Escala de Temperatura "grados centígrados"
ANAPE Asociación Nacional de Poliestireno Expandido. (España)
Bach Lote de producción
bar Unidad de presión equivalente a un millón de barias, a
aproximadamente igual a una atmósfera
Basf Badische Anilin- und Soda-Fabrik, en español: Fábrica badense de
bicarbonato de sodio y anilina
CFC Compuestos clorofluorocarbonos
EPS Acrónimo de poliestireno expandido (en su acepción en inglés:
“Expanded Polystyrene”)
hp Unidad de potencia "Caballo de fuerza o horsepower"
kg Medida de peso "kilogramos"
kg/m3 Unidad de Densidad "Kilogramos sobre metro cúbicos"
kPa Unidad de presión (kilo Pascal)
lb/ft3 Unidad de Densidad "Libra sobre pie cúbicos"
m3 Unidad de Volumen "metros cúbicos"
mm Unidad de longitud "milímetros"
ONNCCE Organismo Nacional De Normalización Y Certificación De La
Construcción Y Edificación (MEXICO)
Psi Unidad de presión (libras sobre pulgadas cuadradas)
10
INTRODUCCIÓN
Durante el desarrollo del presente trabajo de titulación se realizará el estudio,
el montaje, y puesta en marcha de un proceso de fabricación de láminas de
poliestireno expandido provincia de Santa Elena.
El desarrollo del proceso se lleva a cabo en esta provincia debido a que no
existen industrias similares en la península y este material al ser de bajo peso y de
gran volumen supone un problema de transporte, ya que el mover el material hasta
los lugares de venta o de uso ( en el caso de constructoras), supone un aumento
del costo del material, a esto acompaña que se deben destinar áreas considerables
para el almacenamiento, hasta su venta o uso, es decir que, el cliente debe tener
un stock, en el cual muchas veces el material resulta dañado.
La materia prima para este proceso de denomina Poliestireno Expandible, el
cual es un plástico celular termoestable derivado del monómero de estireno, el cual
se polimeriza en presencia de una agente expansor, en este caso pentano. Razón
por la cual el almacenamiento de la materia prima se debe realizar en u lugares
frescos y ventilados para reducir la migración del agente expansor de la perla de
poliestireno, lo cual reduce la vida útil de la materia prima.
11
La ubicación del terreno es uno de los pasos fundamentales ya que se debe
contar con un espacio suficiente para el almacenamiento de materia prima, producto
terminado y material en tránsito (silos), y la instalación de los equipos, los cuales
suponen una línea de producción capaz de procesar 2000 kg. al mes de materia
prima (poliestireno expandible).
La máquina de moldeo (bloquera), puede fabricar bloques de un amplio
rango de densidades los cuales se ven reflejados en la dureza final del material, en
las dimensiones comerciales de 2.18 metros de largo por 1 metro de ancho por 1.20
metros de alto.
Para el proceso de moldeado: en a máquina se usa como medio calefactor
el vapor saturado a la presión máxima de 1,0 ~ 2.0 bar con una temperatura de
alrededor de 98°C ~ 110 °C. El tiempo que el vapor permanece en contacto con el
material depende del equipo utilizado, así como el tamaño requerido, la densidad
aparente de la perla, las condiciones ambientales, el tiempo de almacenamiento de
la materia prima y las características dadas por el fabricante, y la resistencia del
producto final. Por lo tanto, todos los equipos que componen el proceso de
producción son ajustados individualmente. Con el fin de reducir los tiempos y
aumentar la eficiencia de cada ciclo, mejorando la resistencia del producto.
12
La determinación de la calidad del producto se evaluará bajo la norma
mexicana NMX-C-137-ONNCCE-2009, (Industria de la construcción - espuma
rígida de poliestireno, EPS especificaciones y métodos de ensayo). (ONMCCE,
2009), dado que en el país no existe una norma específica para este material.
El almacenaje de los bloques de poliestireno expandido es en un lugar fresco
y ventilado. La temperatura de almacenamiento se mantiene entre 20°C y 35°C,
dado que, al ser un plástico espumado, posee como agente espumante una mezcla
de gases tales como butano y pentano, gases por demás inflamables, por lo cual la
provincia de Santa de Elena en el periodo de verano es la más apropiada para la
fabricación de láminas de EPS.
Obtenidos ya los bloques esperamos aproximadamente de 3 a 5 días de
reposo antes de ser cortado en la mesa con hilos caliente, a las medidas que se
requieran puede ser de 0.5 mm, 2cm, 3 cm, 4cm etc., de espesor, según sea el
caso.
13
CAPÍTULO # 1
1.-Planteamiento del Problema
¿Por qué se diseñar un proceso de fabricación de láminas de Poliestireno
Expandido en la provincia de Santa Elena?
En la provincia de Santa Elena no existe fábricas de procesamientos de plásticos
de ningún tipo, por lo cual todo el mercado es abastecido actualmente por fábricas
ubicadas en Quito y Guayaquil, esto ocasiona el aumento del costo de transporte
y almacenamiento del producto, además de la disponibilidad del mismo, es decir,
que hay temporadas en el año en las que no se dispone de ciertas medidas de
láminas en el mercado peninsular, lo que obliga a los distribuidores de este material
a proveerse del producto, destinando áreas de almacenamiento que podrían ser
usados para otros productos. Teniendo en cuenta que esta provincia tiene
disponibilidad de espacio, vías de acceso, condiciones climáticas favorables para el
proceso de fabricación de este tipo de plásticos.
La provincia tiene otros procesos como lo es en la refinación de petróleo, en
el área del procesamiento de pescado, harina de pescado y una creciente industria
de la construcción, los cueles son representan un mercado que puede ser
abastecido por industrias locales.
14
Teniendo estos parámetros a favor del proceso de Poliestireno Expandible
(EPS por sus siglas en ingles), podemos plantear la idea, de que es posible el diseño
del proceso de una planta piloto de procesamiento de láminas de poliestireno
expandido en la provincia de Santa Elena,
1.2.-Justificación
El diseño, y el posterior montaje de un proceso de fabricación de láminas
de poliestireno expandido dentro de la provincia, ayudará al desarrollo del sector
industrial, además de que, al contar con una fábrica de este tipo en la región se
pueden bajar los costos de transporte y almacenamiento y reduciendo los espacios
de bodegaje para los distribuidores.
Uno de los aspectos para el proceso del EPS, es el clima de la provincia, por
lo que no es húmedo sino seco y tiene una temperatura ideal (17° C a 40 °C), para
el almacenaje de la materia prima, por lo que esta tiene que estar en un lugar
ventilado y amplio. Para el procesamiento del EPS es idóneo para la fabricación de
láminas destinadas para la construcción, Logrando obtener un producto de calidad,
para ello se va a realizar las pruebas de resistencia de la flexión y a la compresión
del EPS que está en concordancia con la norma mexicanas NMX-C-137-ONNCCE-
2009.y esta última tiene más experiencia en el campo del procesamiento del EPS
15
en México, siendo este un país que tiene experiencia en la fabricación de EPS,
destinado para la construcción.
1.3.-Objetivo
1.3.1.-Objetivo General
Diseñar un proceso de fabricación de láminas poliestireno expandido en la provincia
de Santa Elena.
1.3.2.-Objetivos Específico.
Diseñar el proceso para la fabricación de láminas de EPS, teniendo en cuanta
las variables de fabricación y las condiciones ambientales.
Realizar pruebas experimentales para la obtención de datos que servirá, para
evaluar las variables de la fabricación de láminas de poliestireno expandido.
Comprobar si las láminas de poliestireno expandido cumplen con los
procedimientos establecidos en la norma mexicana NMX-C-137-ONNCCE-
2009.
16
1.4.-Hipótesis
¿Se logrará mediante el diseño de un proceso de fabricación de láminas de
poliestireno expandido en la provincia de Santa Elena, fabricar láminas para uso de
la construcción según la norma vigente?
1.5.-Delimitación Del Estudio
La ubicación donde se desarrollara el proceso de fabricación de láminas
de poliestireno expandido va a realizarse en la provincia de Santa Elena, vía a
Ballenita, como punto de referencia está el Terminal Terrestre Regional Sumpa
de Santa Elena (Ver figura 1.1).
Figura 1.1 Ubicación del lugar de proceso.
Fuente: Foronda L, Palacios O
17
La ubicación es la apropiada, dado que existen los servicios necesarios
para realizar el proceso productivo. (Energía eléctrica, agua potable, teléfono,
vías de acceso).
El cantón Santa Elena es la capital de la provincia de Santa Elena y se
encuentra ubicado al norte de dicha provincia y es el cantón más extenso. La
cabecera urbana se está a una distancia de 106 Km de la ciudad de Guayaquil.
El cantón está limitado, al norte con el cantón Puerto López (Provincia de Manabí);
al sur con el Océano Pacifico y el cantón General Villamil (Provincia del Guayas); al
este con los cantones Jipijapa y Paján (Provincia de Manabí), Pedro Carbo, Isidro
Ayora y Guayaquil (Provincia del Guayas); y, al oeste con el Océano Pacifico y el
cantón La Libertad (Luis Domínguez Granda - Director Sustentable.CADS-ESPOL,
2010).
Los Recursos que necesitamos para la fabricación que nuestro producto está
cerca de nuestra ubicación.
El clima tiene una variación entre tropical húmedo y tropical seco. La
temperatura media anual se encuentra entre los 23.5 y 25.2 °C, llegando a
temperaturas máximas de 32°C en la estación de invierno y las mínimas son del
orden de 16°C, en los meses de julio a septiembre. (Domínguez Granda, 2013)
18
CAPÍTULO N° 2
MARCO TEORICO
2.1.- Antecedentes
Al referirse al proceso de transformación del poliestireno expandido, de
material prima a productos termoformados, sé debe que tener en cuenta algunos
conceptos básicos, en primer lugar ¿Qué es el poliestireno expandido?, ¿De dónde
se obtiene?, ¿Cómo se almacena la materia prima?, ¿Cómo es su proceso? Son
algunas interrogantes que se van a responder en el transcurso de este capítulo,
Para la fabricación de láminas de poliestireno expandido en la provincia de
Santa Elena, hay que partir de la materia prima que es poliestireno expandible EPS,
esta se la adquiere vía importación a un proveedor internacional, en presentaciones
de sacos 25 kilogramos. (ver fig. 2.1).
El poliestireno expandible fue sintetizado por primera vez a escala industrial
en el año 1930 desarrollado por la empresa Alemana BASF (acrónimo de Badische
Anilin- und Soda-Fabrik, en español: Fábrica Banense de Bicarbonato de Sodio y
Anilina) y bajo la iniciativa del Dr. F. Stastny, desarrolla e inicia la producción de un
nuevo producto: poliestireno expandible, bajo la marca Styropor
(TextosCientificos.com, 2005). De ahí el Ecuador posee fábricas de procesamiento
19
de EPS, pero estas están centralizadas en Guayaquil y Quito, de ahí se distribuye
a nivel nacional.
Figura. 2.1. Sacos de poliestireno expandido (25 kilos)
Fuente: Foronda L, Palacios O.
2.2.- Poliestireno Expandido.
El EPS se obtiene a partir de la polimerización del estireno en presencia de
una agente expansor (pentano), obteniendo poliestireno expandible (EPS). (BASF,
BASF CREATE CHEMISTRY, 1998).
20
El pentano es un componente de petróleo, y el estireno, un producto
secundario del petróleo, ambos son hidrocarburos puros, que se componen de
Carbono (C) e hidrogeno (H). (BASF, BASF-PLASTIC, 1998).
2.3.- Estructura Química
La polimerización del estireno requiere la presencia de una pequeña cantidad de un
iniciador, entre los que se encuentran los peróxidos, que opera rompiéndose para
generar un radical libre. Este se une a una molécula de monómero, formando así
otro radical libre más grande, que a su vez se une a otra molécula de monómero y
así sucesivamente. Este proceso en cadena finalizará por combinación de dos
radicales, sean ambos radicales polímeros o bien radical polímero y otro radical del
iniciador, o por abstracción de un átomo de hidrógeno de otra molécula. (Tecnologia
de los Plasticos, 2011)
Figura.2.2 Polimerización del estireno
Fuente: Folleto de la Basf, Capitulo 3, propiedades, pag180
21
2.4.- Agente Expansor
El n-pentano y el iso-pentano (ver imagen 2.3), son dos isómeros derivados
del petróleo que son usados como agentes de expansión añadidos en la
polimerización del estireno para la obtención del poliestireno expandido, pertenecen
al grupo de los alcanos así como también metano, etano, propano y butano,. (Basf,
Basf WE CHEMISTRY, 1998)
Figura.2.3- Representación de la n-pentano
Fuente: (Formulación Quimica, 2017)
El pentano es un componente del petróleo, pero que se forma también
constantemente de fuentes naturales, p. ej. Por descomposición bioquímica
anaerobia en organismos humanos y animales, y que llega a la atmósfera con el
aire de la respiración. (Basf, Basf WE CHEMISTRY, 1998)
El pentano es degradado rápidamente en la atmósfera, especialmente por
radicales hidroxílicos, en una reacción fotoquímica; su semiperíodo de vida, es
decir, el lapso de tiempo transcurrido hasta que sólo quede la mitad de la
concentración original, oscila entre 10 y 15 horas. Esta diferencia se debe a diversos
factores, entre los que cuenta la intensidad de la radiación solar; por consiguiente,
22
la degradación se produce más rápidamente en el verano que en el invierno y
durante el día más rápidamente que durante la noche. Los productos de
degradación del pentano son absorbidos por el agua y la tierra, siendo allí
transformados por las plantas, las bacterias y otros microorganismos en productos
metabólicos específicos o en dióxido de carbono y agua. (Basf, Basf WE
CHEMISTRY, 1998).
El poliestireno expandido no contiene hidrocarburos clorofluorados (FCC) o
hidrocarburos cloro fluorados parcialmente hidrogenados (HFCC). Por
consiguiente, estas sustancias no pueden llegar a dañar al medio ambiente durante
la fabricación y transformación ni en la aplicación de espuma rígida de poliestireno
expandido. (Basf, Basf WE CHEMISTRY, 1998).
2.5.- Monómero De Estireno
El monómero estireno (ver imagen 2.4), es un líquido oleoso, transparente
de incoloro a amarillo, con un olor dulce a bajas concentraciones. Se utiliza en la
elaboración de plásticos, pinturas cauchos sintéticos, revestimiento protector y
resinas. (Data Sheet Monomero de Estireno, 2016)
Figura.2.4- Representación del Estireno
Fuente: (Estireno, 2017)
23
2.6.- Propiedades del Poliestireno Expandido
Para el uso de láminas de poliestireno expandido es necesario tener en
cuenta sus propiedades para así poder aplicarlas de manera más eficiente y poder
lograr los resultados esperados. (ANAPE, 2013)
2.6.1.-Propiedades mecánicas del EPS
Podemos observar la tabla 2.1 de las propiedades del poliestireno
expandido, Estos valores servirán para establecer los parámetros dentro de los que
debe estar el producto, en la tabla 2.2 se muestra las diferentes densidades
aparentes de cada bloque, por ello se trabaja con la norma mexicana NMX-C-137-
ONNCCE-2009, ya que en el Ecuador no existe una norma específica para el EPS.
24
Tabla 2.1
Datos físicos de espuma de poliestireno expandido
Parámetro Unidades EPS 10
EPS 12
EPS 15
EPS 18
EPS 22
EPS 29
Densidad mínima kg/m3 (lb/ft3)
8 (0,50)
12 (0,75)
15 (0,94)
18 (1,12)
22 (1,37)
29 (1,81)
Resistencia mínima a la flexión
kPa (psi)
55 (8)
70 (10)
173 (25)
208 (30)
240 (35
345 (50)
Resistencia a la compresión
Resistencia mínima a la compresión para una deformación del 1 %
kPa (psi)
7 ---
15 (2,2)
25 (3,6)
40 (5,8)
50 (7,3)
75 (10,9)
Resistencia mínima a la compresión para una deformación del 5 %
kPa (psi)
16 (2,3)
35 (5,1)
55 (8,0)
90 (13,1)
115 (16,7)
170 (24,7)
Resistencia mínima a la compresión para una deformación del 10 %
kPa (psi)
18 (2,6)
40 (5,8)
70 (10,2)
110 (16)
135 (19,6)
200 (29)
Absorción máxima de agua por total inmersión
% volumen
NA 4,0 4,0 3,0 3,0 2,0
Autoextinguibilidad (optativo)
--- --- --- --- --- --- ---
Fuente: (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la
Construcción y Edificación, Proyecto de Norma Mexicana, 2017)
Tabla 2.2,
Densidades de los bloques de EPS
Tipo EPS 10
EPS 12 EPS 15 EPS 18 EPS 22 EPS 29
Densidad mínima kg/m3 (lb/ft3)
8 (0,50)
12 (0,75)
15 (0,94)
18 (1,12)
22 (1,37)
29 (1,81)
Fuente: (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la
Construcción y Edificación, Norma mexicana, 2009)
25
2.6.2.-Propiedades Físicas del EPS
Las propiedades físicas del EPS se pueden subdividir en varias categorías:
propiedades térmicas, propiedades higroscópicas, durabilidad y resistencia a
productos químicos.
2.6.2.1.-Propiedades térmicas del EPS
El poliestireno expandido es conocido sobre todo por sus excelentes propiedades
térmicas, lo que hace que sea especialmente adecuado para utilizarlo como material
aislante en la construcción de edificios de oficinas. Vivienda, centros comerciales e
industriales y nos ofrecen ventajas especiales en el sector de la construcción.
(ANAPE, 2013)
2.6.2.2.-Propiedades higroscópicas
La resistencia a la humedad del EPS es excelente, una característica que
evidentemente tiene una gran importancia en el sector de la ingeniería civil.
(ANAPE, 2013)
2.6.2.3.- Durabilidad.
En la aplicación de la construcción se ha demostrado que el EPS no envejece.
Incluso al cabo de un largo período de tiempo, el material conserva sus propiedades
características. (ANAPE, 2013)
26
2.6.3.- Propiedades Química del EPS
El poliestireno expandido es estable a ciertos productos químicos. Si se utilizan
adhesivos, disolventes, pinturas o vapores concentrados de estos productos, se
puede esperar un ataque de estas sustancias. (ANAPE, 2013)
A continuación observamos la Tabla 2.3 de sustancias en que el EPS es estable.
Tabla 2.3
Estabilidad química del EPS
SUSTANCIA ACTIVA ESTABILIDAD
Solución Salina (agua de mar) Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Jabones y soluciones de tensoactivos Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Ácidos Diluidos Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Lejías Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Ácido Clorhídrico (al 35%), ácido nítrico (50 %)
Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Ácidos concentrados (sin agua) al 100%
No estable: El EPS se contrae o se disuelve.
Soluciones alcalinas Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Disolventes orgánicos (acetona, esteres)
No estable: El EPS se contrae o se disuelve.
Hidrocarburos alifáticos saturados No estable: El EPS se contrae o se disuelve.
Aceites de parafinas, vaselina Relativamente estable: es una acción prolongada, el EPS puede contraerse o ser atacada su superficie
Aceite de diésel No estable: El EPS se contrae o se disuelve.
Carburantes No estable: El EPS se contrae o se disuelve.
Alcoholes (metanol, etanol) Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada.
Aceite de silicona Relativamente estable: es una acción prolongada, el EPS puede contraerse o ser atacada su superficie
Fuente: (Solís, Propiedades del Eps, 2005)
27
2.7.-Propiedades biológicas del EPS
El poliestireno expandido (EPS) no constituye substrato nutritivo alguno para
los microorganismos. Es imputrescible, no enmohece y no se descompone.
Tampoco se ve atacado por las bacterias del suelo u otros organismos. Los
productos de EPS cumplen con las exigencias sanitarias y de seguridad e higiene
establecidas, con lo que pueden utilizarse con total seguridad en la fabricación de
artículos de embalaje destinados al contacto alimenticio. (Anape, Propiedades del
EPS, 2017)
El Poliestireno expandido no es perjudicial al ambiente ni es peligroso para
las aguas. Se pueden adjuntar a los residuos domésticos o bien ser incinerados. En
cuanto al efecto de la temperatura, mantiene las dimensiones estables hasta los
85ºC. No se produce descomposición ni formación de gases nocivos. (Anape,
Propiedades del EPS, 2017)
2.8.- Propiedades relativas al medio ambiente
En resumen podemos mencionar algunas características que se refiere al medio
ambiente:
El EPS está y siempre ha estado exento de CFC.(clorofluorocarbono)
El EPS es económico (5% de poliestireno, 9% de aire).
El pentano, (agente de expansión utilizado para producir el EPS), es inocuo
para la salud y para la capa de ozono.
28
El EPS es neutro para las aguas subterráneas.
El EPS no es sensible a la humedad, no se pudre ni es atacado por los
hongos y no ofrece ningún atractivo nutricional para los animales.
El EPS es 100% reciclable de que esté limpio o sucio.
El EPS se puede reciclar mecánicamente hasta 5 veces.
Los residuos de la fabricación del EPS se reutilizan internamente.
El EPS usado se vuelve a procesar convirtiéndolo en material para mejorar
el suelo, aditivo para el sector del hormigón ligero, materia prima para
artículos nuevos fabricados con espuma de estireno dura y, en algunos
casos, materia prima para la industria petroquímica.
2.9.- Nombre Comunes Del Poliestireno Expandido
El poliestireno expandido es un material muy conocido en diferentes partes
del mundo, pero con diferentes nombres, ya que se encuentra en distintas líneas,
como en la construcción, en los separadores de ambientes, como tumbados, etc.
A continuación, tenemos una lista de nombres que se le conoce a poliestireno
expandido ya procesado como láminas en la tabla 2.3
29
Tabla 2.3
Nombres que se les da al poliestireno expandido.
NOMBRES COMUNES
Países Nombre común
1 Argentina Telgopor
2 Bolivia Plastoformo
3 Brasil Isopor
4 Chile Plumavit
5 Colombia Icopor
6 Cuba Poliespuma
7 Ecuador Espuma - Flex Espumafon
8 El Salvador Durapax
9 España Polexpan - Poliexpan - Corchopan
10 Guatemala Duropor
11 México Unicel
12 Nicaragua Poroplas
13 Honduras Durapax
14 Perú Tecnopor
15 Puerto Rico Fom
16 Panama Foam - Hielo seco
17 Venezuela Anime
Fuente: http://arteymanualidadesdesivy.blogspot.com/2014/03/sabes-como-se-conoce-en-tu-pais-al.html#.WLm222-GOM8 http://www.fundeu.es/consulta/icopor-poliestireno-expandido-1708/
2.10.- Fabricación de los bloques de poliestireno expandido
En el proceso de transformación de poliestireno expandido, a láminas de
EPS, Se tomará en cuenta que la materia prima tiene que estar almacenado en un
ligar fresco, ventilado y que este no tenga mucho tiempo desde su fabricación, por
lo que si tiene mucho tiempo de almacenamiento, la perla de EPS no crecerá. Ni
pegara una con otra, debido a que posee poco agente expansor. Se tomará en
30
cuenta estas indicaciones antes de realizar el proceso de elaboración de planchas
de poliestireno expandido.
Los pasos o procedimiento que se seguirá son:
Recepción y caracterización de la materia prima (Fabricante, Tiempo de
almacenamiento previo, porcentaje de agente expansor.)
Almacenamiento
Pre-expansión
Reposo intermedio de las partículas pre-expandidas
Expansión a bloque de poliestireno expandido.
Almacenamiento de bloque o láminas de poliestireno expandido.
2.10.1- Almacenamiento
La materia prima se almacena en un lugar fresco y ventilado, tiene que ser
amplio, por motivos de seguridad, mientras mayor tiempo pase almacenado, va
perdiendo el agente expansor, debido a la migración de este al exterior de la perla,
bajando la calidad del material a procesar
2.10.2.- Pre-expansión
El poliestireno expandido es ingresado a un equipo llamado pre-expansor,
dentro del cual es inyectado vapor de agua que dilata el pentano que se encuentra
31
en la materia prima, cada perla se expande hasta 50 veces más que su tamaño
inicial. Se podrá observar en las figura 2.5, los cambios de tamaño de la perla.
Figura 2.5.- Perlas antes y despues del proceso
Fuente: Foronda L Palacios O.
Para mantener constante la densidad aparente especificada del material pre-
expandido de forma continua o discontinua es preciso realizar un control
permanente del peso del producto que sale del pre-expansor. (Ver figura 2.7) Si se
ajusta una densidad aparente demasiado elevada, el proceso de transformación
resultará antieconómico, y una densidad aparente demasiado baja comportará
eventuales pérdidas de calidad.
32
Figura 2.7.-Pre-expansor
Fuente: Foronda L, Palacios O.
La densidad aparente los bloques o láminas de EPS, puede controlarse
determinando el peso que ingresa antes del pre-expansor y el peso después que
sale del pre-expansor, (por ejemplo, en un recipiente graduado de 1 litro pesamos
el EPS). (Basf, Basf Chemical, 1998).
En función de diversos parámetros como la temperatura y del tiempo de
exposición la densidad aparente del material disminuye de unos 630 kg/m3 a
densidades que oscilan entre los 10 - 30 kg/m3, aumentando el tamaño de la perla
hasta 50 veces de su tamaño original, durante el proceso de preexpansión, muchas
33
veces realizando varios procesos de pre-expansión consecutivas. (Basf, Plastic
Basf, 1998)
2.10.3.- Reposo Intermedio
El Reposo intermedio de las perlas pre-expandida depende de los tiempos
en que se deja en el silo, puede variar desde 6 hasta 48 horas dependiendo de la
densidad aparente y las condiciones climáticas del sitio (humedad relativa,
precipitaciones). Si dichos tiempos son inferiores a 6 horas en el caso del material
que se encuentra en reposo al realizar el moldeo del bloque no habrá suficiente
cohesión entre las perlas, es decir, este no pegara, o cocinara y se va a obtener un
bloque de mala calidad. (Basf, Plastic Basf, 1998).
2.10.4.- Expansión a Bloque de Poliestireno Expandido .
Una vez que la perla haya reposado el tiempo adecuado, se procede a
realizar el moldeo del bloque.
La perla pre-expandida entra en un molde cerrado llamado Bloquera, este es
sometida una inyección de vapor de agua saturado, así el medio calefactor, en este
caso el vapor de agua, ablanda el poliestireno lo suficiente para que el gas pentano
se expanda aumentando el tamaño de las perlas, soldándose entre ellas, y
34
ocupando todo el espacio del molde para formar un bloque, (ver imagen 2.8).
(Polifex, 2017)
Figura 2.8.- Bloque de poliestireno expandido
Fuente: Foronda L, Palacios O.
2.10.5.- Moldeado o Transformación.
El moldeado es un proceso similar al del bloque, solo que éste se realiza en
una máquina en la cual hay un molde con la forma concreta de la pieza que se va
a fabricar. En este proceso el material se introduce en el molde y es soldado
mediante aporte de calor. (Empolime-, 2009-2012)
35
2.10.6.- Corte con Hilo Caliente de Bloques de Poliestireno
Expandido
El bloque de poliestireno expandido se corta con hilo caliente (en nuestro
caso hilo compuesto de una aleación de Níquel-Cromo (niquelina) # 27), el cual
corta el material por radiación. Se producen por rotura y reconstitución de la cadena
del polímero, formando desde fracciones más pequeñas hasta la sustancia de
partida. Debido a la temperatura del alambre de corte, estas partes desdobladas se
evaporan con el agente de expansión residual, de manera que las emisiones que
se producen están compuestas principalmente de fracciones de bajo peso
molecular, estireno y pentano.(ver figura 2.9). (Basf, Plastic Basf, 1998)
2.11.- Reciclado Del Poliestireno Expandido.
Después de usar el poliestireno expandido y realizar los bloques, al cortar
siempre quedan retazos, estos se pueden producir nuevas materias primas
químicas, que no están sometidas a limitaciones en cuanto a la técnica de
aplicación, a partir de desechos de bloques de poliestireno expandido. Los
desechos de bloques se pueden incinerar sin problemas y sin dejar trazas en las
plantas de incineración de basura de las ciudades y de los municipios a las
temperaturas usuales de aprox. 1000°C y con suficiente aportación de aire,
especialmente si están triturados y mezclados con otros desechos. (Basf, plastic
basf, 1998)
36
Durante la incineración sustituyen la combustión de apoyo; 1 kg de
poliestireno expandido ahorra 1,2 a 1,4 l de aceite combustible (según el país de
origen, valor calorífico y densidad). Las marcas usadas para embalaje se queman
sin dejar rastros formando dióxido de carbono y vapor de agua, sólo en el caso de
las espumas rígidas ignifugadas se forman pequeñas cantidades de ácidos
halógenos, pero que no producen una variación mensurable en la composición del
gas de combustión. (Basf, plastic basf, 1998)
En fábricas o plantas de producción grandes de bloques o láminas de
poliestireno expandido también se pueden utilizar los desechos de la producción
para la generación de vapor. Esto presupone, que el generador de gas tenga una
cámara de combustión específica y un elemento regulador especial. Los desechos
de bloques de EPS se aportan en forma triturada. Es necesario asegurar que no se
sobrepasen los valores de emisión de gas de combustión localmente admisibles.
No está permitido incinerar desechos de poliestireno expandido al aire libre debido
a la fuerte formación de hollín. (Basf, plastic basf, 1998).
37
2.12.- Proceso de Fabricación de Láminas de Poliestireno Expandido
Figura 2.9.- Proceso de Transformación del poliestireno expandido
Fuente: (Basf, Folleto de la Basf, 1998)
38
CAPÍTULO # 3
METODOLOGIA
3.1.-Proceso de la Fabricación de Láminas de Poliestireno
Expandido en la Provincia de Santa Elena
EL proceso de fabricación de productos termoformados “láminas de EPS” en
la provincia de Santa Elena se dio sin ningún problema, desde la adecuación del
terreno antes de instalar los equipos hasta la preparación de los equipos para la
realización de las pruebas.
Se realizaron varias pruebas en el pre-expansor, para evaluar las variables y
condiciones del trabajo del proceso de fabricación, una de esas variables, es el peso
en cada Bach, por lo que el pre-expansor es discontinuo por lo que se usó 1.2
kilogramos de materia prima, por Bach, de lo cual el bloque tendrá una densidad
aparente de 19 kilogramos sobre metros cúbicos, luego de esta etapa el material
debe estar en reposo por lo menos 12 horas, antes de ser cortado con hilo caliente
a diferentes medidas.
39
3.2.- Diagrama de Bloques
En la Figura 3.1, se puede ver de manera gráfica los pasos por los cuales el
poliestireno expandido, debe pasar para llegar a ser un producto final en este caso,
láminas de poliestireno en varias medidas.
Figura3.1.-Diagrama de bloques del proceso fabricación de láminas
Fuente: Foronda L, Palacios O.
40
Figura 3.2.- Distribución de la planta piloto de procesamiento de poliestireno expandido en la provincia de Santa Elena.
Almacenamiento
Tanque de Diésel Caldero
Bloquera
Pre-expansión
Área de Corte
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar.
41
3.3.- Descripción de los Equipos
3.3.1.-Máquina De Moldeo. - Bloquera
Figura. 3.3.-Dibujo de bloquera
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Descripción.- La bloquera es un cajón hueco de doble pared, construida con viga
de hierro de 100 milímetros, planchas de hierro negro de 6 milímetros, y planchas
de aluminio de 3 milímetros, y una capacidad de 2.68 metros cúbicos, con 2 líneas
de vapor por cada cara, siendo la superior una de las dos caras móviles por donde
una vez abierto nos permite llenarlo con el material previamente expandido, misma
que se cierra con la ayuda de 6 pernos de hierro sellando de manera hermética,
por cada una de las caras ingresa vapor de agua saturado, hasta alcanzar una
presión interna de 1 a 2 bar. (Ver figura 3.3)
42
3.3.2.- Pre-Expansor
Figura. 3.4.-Dibujo de Pre-expansor
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Descripción: El Pre-expansor, (ver figura 3.4), es un equipo que consta de una
parte cilíndrica de 58 centímetros de diámetro, con eje central provisto de aspas que
sirven para mantener en movimiento el material mientras es inyectado vapor de
agua saturado, las aspas son movidas por un motor eléctrico de 0.5 hp, con una
caja reductora de velocidad, lo cual disminuye las revoluciones y aumenta la fuerza
del movimiento de las aspas. En la parte inferior se encuentra una toma 0.5 pulgada
que es la entrada de vapor de agua. También consta de un orificio de 3 pulgadas
que es la salida de material. El material es evacuado del interior del pre-expansor
43
por medio de una corriente de aire proporcionada por un soplador eléctrico de 2HP,
de potencia. Todo el ciclo es controlado de manera manual desde un panel de
control ubicado junto al cuerpo del equipo.
El equipo tiene una capacidad de procesar 12.5 kilogramos por hora, a densidades
variables (14 kg/m3 hasta 30 kg/m3)
3.3.3.- Generador De Vapor: Caldero
Figura. 3.5.-Dibujo de Caldero
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Descripción: Una caldera (ver figura 3.5) puede describirse como un generador de
vapor o como “la combinación de equipos para producir o recuperar calor, junto con
aparatos para transferir el calor disponible a un fluido.
Este generador de vapor es horizontal de tipo procurar, (es decir que la llama va por
el interior de los tubos), con una potencia de 30 hp., consume 120 galones hora,
44
usa como medio calefactor una quemador de diésel, mismo que quema 9 gal/hora
de combustible.
3.3.4.- Secador de Lecho Fluido
Figura. 3.6.-Dibujo de Secador de lecho fluido
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Descripción: El secador de lecho fluidizado, (ver Figura 3.6), es un equipo mediante
el cual se extrae la humedad de las perlas salientes del proceso de pre-expansión,
consta de dos cámaras separadas por una malla metálica misma que permite el
paso del aire que es generado por un soplador. El contacto del aire con las perlas
húmedas hace que la humedad de las perlas pase al flujo de aire relativamente
seco, secando de esta manera las perlas.
45
3.3.5.- Silos de Almacenamiento
Figura. 3.7.-Dibujo de un Silo
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Descripción: Luego del proceso de secado, las perlas son transportadas mediante
una corriente de aire hasta los silos de reposo los mismos que al estar elaborado
en tela, hacen posible la circulación de aire, permitiendo la estabilización del
material.
Tamaño: 1.2 x 1.2 x 2 metros, Este tiene un volumen de 2.88 metros cúbicos de
capacidad. (Ver Figura 3.7)
46
3.3.6.- Cortador de Poliestireno Expandible con Hilo
Caliente
Figura. 3.8.-Dibujo de un Cortador con hilo caliente
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Descripción: El cortador con hilo caliente, posee un alambre de niquelina número
27, esto permitirá cortar el bloque ya moldeado, en diferentes medidas.
La base tiene las siguientes medidas, 1.20 x 1.90 siendo la superficie de este 2.28
m2 (ver figura 3.8)
3.4.- Procedimiento
De las pruebas realizadas se definieron algunos parámetros, que intervienen
en el proceso, para lo cual vamos a realizar el primer pasó del proceso: Pre-
expansión, de ahí tomaremos algunos parámetros para el proceso final.
47
3.4.1.- Pre-Expansión
Para la pre-expansión, se siguen los siguientes pasos:
1.- Se revisa que todas las válvulas estén cerradas, una vez hecho esto, se
procede a encender el caldero, hasta que este llegue a 100 PSI.
Figura 3.9.- Caldero
Fuente: Foronda L, Palacios O
2.-Una vez que se obtiene el vapor de agua, se alimenta el pre-expansor con
vapor saturado a 15 PSI que equivale 1.034 bar, en la válvula reguladora de presión
ubicada en la línea de entrada al equipo, (ver figura 3.9), precalentando antes de
colocar la materia prima,
48
3.- Una vez generado vapor de agua, se procede a prender el pre-expansor,
presionando el primer botón del panel de control, por lo que está distribuido de la
siguiente manera (ver fig. 3.10)
Botón 1: Encendido del pre-expansor
Botón 2: Desaloja el material pre-expandido húmedo al secador de lecho fluido.
Botón 3: Mueve el material seco al silo.
Figura 3.10.- Panel de control del Pre-expansor
Fuente: Foronda L, Palacios O
4.-Una vez encendido el pre-expansor, se acciona el interruptor que mueve
las aspas de agitación y luego de abre la válvula que permite el paso de vapor de
agua, para que este comience a calentarse, antes de agregarle la materia prima,
49
Figura 3.11.- Válvula reguladora de presión del pre-expansor
Fuente: Foronda L, Palacios O
4.- Al abrir los sacos de materia prima, se pesa de manera individual lotes de
1.5 kilogramos de materia prima, EPS, (ver fig. 3.12),
Figura 3.12.- Materia prima “Poliestireno expandido”
Fuente: Foronda L, Palacios O
50
Figura 3.13.- Pesado de materia prima (EPS)
Fuente: Foronda L, Palacios O
6.- Una vez pesado la materia prima, se coloca lo pesado dentro de pre-
expansor (ver fig. 3.14 A), se acciona la agitación de las aspas para distribuir bien
el material y exista un buen contacto entre las perlas y el vapor de agua entrante,
además de que evita que las perlas se peguen unas a otras durante el proceso, (ver
fig. 3.14 B), esperamos que la perla libere el agente expansor, (n pentano) y
comience a crecer.
51
Figura 3.14 Poliestireno expandido dentro del pre-expansor
Fuente: Foronda L, Palacios O
6.-Una vez obtenido el material, se enciende el soplador, para mover el
material húmedo al secador de hecho fluido, y este comience a secarse. (Ver fig.
3.15)
Figura 3.15.- Material húmedo de EPS
Fuente: Foronda L, Palacios O
52
7.- Una vez seco el material, se enciende soplador que enviará el material
seco a un silo, mediante una corriente de aire, (ver figura 3.16), en donde mantendrá
en reposo hasta 48 horas antes continuar con la siguiente etapa del proceso.
Figura 3.16 Sistema Neumático de transporte del material seco al silo
Fuente: Foronda L, Palacios O
A continuación, después de la pre-expansión del material, el siguiente pasó
que es el moldeo del bloque.
3.4.2.- Moldeo O Expansión
1. Se abre la tapa superior de la bloquera, manteniéndolo abierto hasta que se
llene de material la bloquera, Colocando los sacos hasta que el material
rebose (ver figura 3.17 -3.18)
53
Figura 3.17.- Bloquera Abierta
Fuente: Foronda L, Palacios O
Figura 3.18.-Llenado de la bloquera
Fuente: Foronda L, Palacios O
54
3.-Se cierra la tapa de la bloquera, sellando en los cuatro lados de la tapa,
para evitar que haya fugas de vapor, lo que provocaría que no se alcance la presión
necesaria en el proceso de moldeo. (Ver fig. 3.20)
Figura 3.21.- Sellado de la bloquera
Fuente: Foronda L, Palacios O
3.4.3.- Fabricación Del Bloque
4.-Una vez sellada la bloquera, se abren las válvulas de alimentación de
vapor. Mediante un manómetro que está conectado a la cámara interior se verifica
el aumento de la presión, de esta manera se evalúa como se está llevando a cabo
el proceso, además de tomar el tiempo con un cronometro, cuando el manómetro
muestre un brusco aumento de la presión dentro de la cámara, indica que las perlas
dentro han crecido y han ocupado cada espacio disponible y compactándose entre
sí, momento en el cual deben cerrarse las válvulas de alimentación de vapor, no se
55
abren las puertas de la bloquera hasta que esta se enfríe ya que de hacerlo las
perlas seguirán creciendo deformando el bloque, (ver figura 3.20, figura 3,21 y figura
3,22)).
Figura 3.22.-Bloque terminado
Fuente: Foronda L, Palacios O
3.4.4.- Corte Del Bloque
5.-Después de que el bloque haya reposado, es llevado al área de corte en
donde es montado en una mesa de corte con hilo caliente (Ver figura 3.23)
Figura 3.23.-Corte del bloque.
Fuente: Foronda L, Palacios O
56
CAPÍTULO #4
RESULTADOS
4.1.- Cálculos
Para la realización de los cálculos, se tomaron los datos preliminares del pre-
expansor y d la bloquera, para obtener su volumen y de ahí sacar la densidad, por
medio teórico y después comparar con lo práctico
4.1.1.- Cálculos de los datos teóricos
Estos cálculos se basan en datos de la pre-expansión antes de que este
material ingrese a la bloqueara, se utiliza el peso de la tabla 3.10, de los datos de la
pre-expansión, el peso de 1200 gramos en cada Bach.
4.1.1.1.- Pre-Expansor
Volumen del pre-expansor.- El pre-expansor tiene como la forma de un
cilindro. Por lo cual tomaremos el volumen de esa figura geométrica, que representa
a la figura del pre-expansor. (Ver figura 4.1)
57
Datos:
Radio = 29 cm
Altura = 45 cm
2.-Obtenido el volumen del espacio que llega a ocupar el material expandido
en el pre-expansor, se calcula la densidad del material que se encuentra en el pre-
expansor.
Datos:
M= 1500 gramos
VPre-expansor = 76.62 litros
3
3
33
3
3
3
2
2
07662.01000000
13032.76620
62.761000
13032.76620
3032.76620
29.29.
..
mcm
mxcmV
cm
ltxcmV
cmV
cmcmV
hrV
P
P
P
P
P
litro
gr
litro
gramos
Volumen
Masa
.577.19
62.76
1500
Figura 4.1.- Representación de las medidas del pre-
expansor
Fuente: Foronda L, Palacios O
58
4.1.1.2.- Bloquera
Calculo del volumen de la bloquera
Figura. 4.2.-Representacion de las medias de bloquera.
Fuente: Foronda L, Palacios O.
Volumen de la Bloquera
litroscm
litrocmV
cmV
cmcmcmV
HBPV
B
B
B
B
13.26781000
1.2678130
2678130
117.105.218
..
3
3
3
59
4.1.1.3.-Cálculo para hallar la masa del bloque.
Para el cálculo de la masa del bloque se toma el volumen de la bloquera (ver
figura 4.2), y la densidad del material que se pre-expandido.
Datos:
ℓA= 19.57gr/litro
V Bloquera= 267813 m3
kgMasa
kggr
kggrMasa
grMasa
litro
kglitroMasa
VolumenMasa
Volumen
Masa
41.52
41.521000
1.52411.0041
52411.0041
57.19.13.2678
.
60
4.1.2.- Cálculo Experimental
A continuación, se obtiene la densidad.
1.-Se tara un envase plástico de capacidad 1 litro. (Ver Figura 4.3)
Figura.4.3.-Peso del envase plástico
Fuente: Foronda L, Palacios O
2.- Una ves encerada la balanza de medición, junto con el envase se pesa el
material que esta en el secador, antes de que viaje a los silos de almacenamiento
61
Figura. 4.4.-Peso de poliestireno expandido (Peso 1 =19.2 gr)
Fuente; Foronda L, Palacios O
3.-Se obtiene los pesos de las muestras, calculando la densidad aparente
del material, antes de hacer el bloque.
4.- Se corta un rectángulo del bloque después de 1 semana, y se procedió a
obtener el volumen de la muestra. (Ver fig. 4.5y fig. 4.6)
Fig. 4.5.- Medidas de la muestra de bloque
Fuente; Foronda L, Palacios O.
62
Volumen de la muestra.
Figura. 4.6.-Peso de una muestra del bloque de EPS
Fuente; Foronda L, Palacios O.
litroscm
litrocmV
cmV
cmcmcmV
HBPV
B
B
B
B
180.01000
1.180
180
10.10.8.1
..
3
3
3
63
5.- Con los datos obtenidos, se calculará la densidad del bloque, a partir de una
muestra de bloque EPS
6.-Cálculo del margen de error de las densidades obtenidas .
6.-Se obtiene los datos de la densidad aparente teórica y experimental, se observó
que se obtuvo un margen de error del 4.3 %, aceptable para el proyecto.
4.2. -Tablas Experimentales
Estos datos experimentales se basan solo en la pre-expansión, para obtener los
datos del peso óptimo del proceso de la pre-expansión, como se muestra en la tabla
4.2 y en la gráfica 4.1
lgr
l
gr
Volumen
Masa
/5.20
180.0
7.3
%3.4%
%20.20
6.195.20%
100exp
exp%
Error
Error
xeDato
teoricoDatoDatoError
64
Tabla 4.2
Prueba # 9.-Datos experimentales
PRE- EXPANSION
Numero Tiempo ∆ t Densidad
(g/Lt)
Cantidad
Entrada Salida (min) (Kg)
1 7:45 7:52 7 20.0 1,2
2 7:55 8:02 7 19.5 1,2
3 8:05 8:13 8 19.3 1,2
4 8:15 8:23 8 19.1 1,2
5 8:25 8:31 6 19.7 1,2
6 8:33 8:40 7 19.2 1,2
7 8:45 8:53 8 19.3 1,2
8 8:55 9:03 8 19.4 1,2
9 9:10 9:17 7 19.6 1,2
10 9:20 9:27 7 19.4 1,2
11 9:30 9:37 7 19.5 1,2
12 9:40 9:47 7 19.1 1,2
13 9:50 9:57 7 19.3 1,2
14 10:00 10:07 7 19.4 1,2
15 10:10 10:17 7 19.1 1,2
16 10:20 10:28 8 18.9 1,2
17 10:29 10:38 9 18.6 1,2
18 10:40 10:47 7 19.6 1,2
19 10:50 10:59 9 18.5 1,2
20 11:02 11:10 8 19.1 1,2
21 11:15 11:22 7 19.2 1,2
22 11:25 11:33 8 19.0 1,2
23 11:35 11:41 6 20.0 1,2
24 11:44 11:52 8 19.6 1,2
25 11:59 12:07 8 19.5 1,2
26 13:02 13:10 8 19.7 1,2
27 13:17 13:25 8 19.6 1,2
28 13:35 13:42 7 19.4 1,2
29 13:44 13:52 8 19.5 1,2
30 13:55 14:02 7 19.3 1,2
31 14:07 14:12 5 20.3 1,2
32 14:15 14:23 8 19.3 1,2
33 14:25 14:32 7 19.6 1,2
34 14:35 14:41 6 19.9 1,2
35 14:45 14:53 8 19.5 1,2
36 14:55 15:02 7 19.8 1,2
37 15:05 15:13 8 19.3 1,2
38 15:15 15:23 8 19.4 1,2
39 15:30 15:38 8 19.7 1,2
40 15:43 15:51 8 19.5 1,2
41 15:55 16:02 7 19.3 1,2
42 16:05 16:12 7 19.4 1,2
43 16:15 16:24 9 18.5 1,2
Promedio 19,4 51,6
Fuente; Foronda L, Palacios O.
65
Grafico. 4.1.-Densidad Aparente Vs. Tiempo de permanecía en el pre-expansor
Fuente; Foronda L, Palacios O
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
Densidad Aparente
(g./lt)
66
4.3.- Tablas De Resultados
Tabla 4.3
Pruebas Mecánicas: Resistencia de la compresión al 1%
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar.
Tabla 4.4
Pruebas Mecánicas: Resistencia de la compresión al 5%
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
MUESTRAS Deformación 1 % Compresión Compresión Compresión
N N/mm2
Kpa PSI
1 372,593 0,03726 37,259 5,4040
2 201,929 0,02019 20,193 2,9287
3 25,1579 0,00252 2,516 0,3649
4 463,012 0,04630 46,301 6,7154
5 0,71613 0,00007 0,072 0,0104
6 355,332 0,03553 35,533 5,1536
PROMEDIO 236,457 0,024 23,646 3,4295
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
23,646 3,4295
Deformación 5 % Compresión Compresión Compresión
N N/mm2
Kpa PSI
1 830,734 0,08307 83,073 12,0487
2 724,373 0,07244 72,437 10,5061
3 545,945 0,05459 54,595 7,9182
4 735,908 0,07359 73,591 10,6734
5 696,634 0,06966 69,663 10,1038
6 715,119 0,07151 71,512 10,3719
PROMEDIO 708,119 0,071 70,812 10,2703
MUESTRAS
70,812 10,2703
67
Tabla 4.5
Pruebas Mecánicas: Resistencia de la compresión al 10%
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Tabla 4.6
Pruebas Mecánicas: Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Deformación 10% Compresión Compresión Compresión
N N/mm2
Kpa PSI
1 923,562 0,09236 92,356 13,3951
2 841,877 0,08419 84,188 12,2103
3 648,16 0,06482 64,816 9,4007
4 824,675 0,08247 82,468 11,9608
5 806,667 0,08067 80,667 11,6997
6 812,383 0,08124 81,238 11,7826
PROMEDIO 809,554 0,081 80,955 11,7415
MUESTRAS
80,955 11,7415
Max Fuerza Max tension Flexion Flexion
N N/mm2
Kpa PSI
1 47,6901 0,34337 343,37 49,8
2 44,5159 0,32051 320,51 46,5
3 41,5309 0,29902 299,02 43,4
4 41,5595 0,29923 299,23 43,4
5 45,3027 0,32618 326,18 47,3
6 39,7984 0,28655 286,55 41,6
PROMEDIO 43,40 0,31 312,48 45,32
MUESTRAS
312,48 45,32
68
Tabla 4.7
Comparación de Datos de Pruebas Mecánicas
PARAMETROS Unidades
POLIESTIRENO EXPANDIDO Norma
NMX-C-137-ONNCCE-2009
Resultados Experimentales
Densidad. kg/m3 18 20 22 20,5
FLEXIÓN
Resistencia mínima a la Flexión.
Kpa 208 224 240 312
PSI 30 32,5 35 45,32
COMPRESIÓN
Resistencia mínima a la compresión para una deformación del 1%
Kpa 40 45 50 23,64
PSI 5,8 6,55 7,3 3,42
Resistencia mínima a la compresión para una deformación del 5 %
Kpa 90 102,5 115 71,81
PSI 13,1 14,9 16,7 10,27
Resistencia mínima a la compresión para una deformación del 10%
Kpa 110 122,5 135 80,95
PSI 16 17,8 19,6 11,74
Nota: Los valores de la densidad de 18 y 22 Kg/m3 son obtenidos de la norma -NMX-C-137-ONNCCE-2009, industria de la construcción - espuma rígida de poliestireno, es especificaciones y métodos de ensayo, y los valores obtenidos en los resultados experimentales son del laboratorio de Eco materiales, Departamento de Desarrollo e Investigación de la Universidad Católica de Guayaquil elaborados por la Investigadora, Ing Qca. Cristhy Lozada.
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
69
4.4.-Análisis de Resultados
Se realizó 10 pruebas experimentales, para determinar el rango más
adecuado de trabajo del equipo (pre-expansor), ver tablas de datos experimentales
4.2, Estas pruebas se realizaron para determinar cuál es la densidad aparente que
daría mejores resultados en la fabricación de láminas de poliestireno expandido,
dado que esta propiedad influye directamente sobre la dureza, peso, elasticidad,
resistencia a la flexión, comprensión.
Tomando en cuenta todas estas variables se determinó que carga de peso
en cada Bach fue de 1200 gramos, da la densidad deseada, para la fabricación de
bloques de poliestireno, de 51,6 kilogramos, y una densidad de 19,4 Kilogramo por
metro cúbico.
Entiéndase que en un equipo como el propuesto se puede expandir todo un rango
de densidades que van desde los 60 kilogramos por metro cúbico hasta los 10
kilogramos por metro cúbico, lo que nos permite variar las propiedades del producto,
de acuerdo uso final, en el caso de las láminas para la construcción se utilizó la
norma mexicana PROY-NMX-C-137-ONNCCE-2009 “Industria de la construcción -
espuma rígida de poliestireno, EPS especificaciones y métodos de ensayo” como
método de control para nuestro producto final, como podemos observar las tablas
de resultados (ver Tablas de 4,3 a la 4,6), los obtenidos experimentalmente y los
valores del producto que ya se encuentra en el mercado para la construcción.
70
En la tabla 4.7, se compara los valores de las pruebas mecánicas realizadas, de los
cuales podemos observar que los valores de la resistencia a la flexión superan a los
valores recomendados en la norma, lo cual demuestra que nuestro material es más
flexible que lo recomendado para su uso en la construcción, esto demuestra que la
cohesión entre perla y perla es completa, que la cantidad, temperatura y presión de
vapor de agua usada durante el proceso de moldeo fue el suficiente, para lograr que
las perlas de poliestireno al expandirse se peguen con éxito una con otra.
En los valores de la resistencia a la compresión se pudo observar que los valores
son inferiores a lo de la norma, debido a que hubo factores que intervinieron durante
el proceso de moldeo, entre ellos destaca la humedad residual que aún mantenía
el bloque, esto nos da a notar la importancia que tiene los periodos de espera
recomendadas por los fabricantes de materia prima, luego de cada proceso hasta
llegar al producto final.
Al comparar los cálculos realizados para determinar la densidad aparente, y el peso
del bloque, con los valores recogidos durante el proceso, se observó que los valores
son muy similares con un margen de error de 4.3 %, siendo el valor calculado de
19.6 Kg/m3 y el valor de la densidad del bloque ya fabricado es de 20.5 Kg/m3.
71
4.5.- Conclusiones.
Dado que el objetivo general que es diseñar un proceso de fabricación de láminas
poliestireno expandido en la provincia de Santa Elena, podemos decir que si es
posible, ya que se logró con éxito la instalación y puesta en marcha de los equipos.
Se logró en este trabajo el diseño de un proceso de fabricación de láminas de
poliestireno expandido, al evaluar uno por uno los equipos que componen el
proceso siendo fundamental la carga por lote del pre-expansor, de la cual se
realizaron varias pruebas con distintos pesos de carga, variando la presión de
alimentación al equipo y el tiempo de permanencia dentro del mismo. Tomado en
cuenta que el tiempo por lote se verá reflejado en el tiempo total de pre-expansión
y en las características finales del material, se logró obtener los siguientes
parámetros:
Tabla 4.8
Resultados promedio de pruebas de Pre-expansión
PARAMETROS VALOR
Densidad Aparente (Kg/m3) 19.4
Tiempo de permanencia
(min) 7.4
Presión de Vapor (PSI) 15
Velocidad de Agitación
(RPM) 64
Peso total procesado (Kg) 51.6
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
72
Luego del proceso de pre-expansión se procedió a la evaluar el proceso de moldeo,
en este caso se usó una bloquera, que, como ya se explicó anteriormente, es un
cajón hueco de doble pared, para el caso de las pruebas de moldeo se tomó en
cuenta las condiciones climáticas en especial la temperatura, ya esto influye en la
cantidad de vapor, además de mantener un control en el tiempo de reposo en los
silos, la
Teniendo en cuantos estos parámetros se realizó la fabricación de un bloque de
poliestireno expandido, que luego de un tiempo de reposo de 5 días se cortó en
láminas de varios tamaños, de los cuales se tomaron muestras a al azar para
determinar si los resultados eran los esperados, es decir, acorde a la norma de
calidad usada, norma mexicana NMX-C-137-ONNCCE-2009, con los siguientes
resultados resumidos en la tabla 4.9
Tabla 4.9
Propiedades del bloque de Poliestireno expandido
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
PARAMETROS VALOR
Densidad Aparente (Kg/m3) 19.4
Tiempo de permanencia (min) 3
Presión de Vapor máx. (PSI) 25
Peso total procesado (Kg) 51
Resistencia a la Flexión (KPa) 45.32
Resistencia a la Compresión 1% (PSI) 3.4295
Resistencia a la Compresión 5% (PSI) 10.2703
Resistencia a la Compresión 10% 11.7415
73
En conclusión, se logró obtener un producto que cumple con lo normado,
además, se logra un abastecimiento directo a los puntos de venta locales,
reduciendo los tiempos de entrega y sitios de almacenamiento, por consiguiente se
asegura la disponibilidad del material, siendo este el objetivo principal de este
proyecto.
4.6.- Recomendaciones.
El material usado (EPS) es un plástico espumado, el cual cuenta con un
agente expansor que, dependiendo de las condiciones de almacenamiento, tiene
un tiempo de vida útil de 6 a 12 meses, dado que el gas usado como agente
expansor (pentano), tiende a migrar del interior de la perla, quedando únicamente
el poliestireno, incapaz de ser espumado, e inútil para este proceso, aunque puede
ser usado en otros procesos de fabricación de piezas plásticas (extrusión, inyección,
etc.). Es por eso que se debe usar el material de acuerdo a los tiempos en cómo ha
sido adquirido, es decir se debe utilizar primero el material que tenga más tiempo
almacenado para evitar inconvenientes durante el proceso de preexpansión, siendo
principalmente uno de ellos el que no se llegue a las densidades deseadas, o se
use cantidades excesivas de vapor para llegar a estas, afectando la calidad final del
producto, volviendo costoso e ineficiente el proceso.
74
Cabe destacar también que se debe seleccionar el material adecuado para
procesar, esto es, decidir las propiedades de la materia prima en base a las
propiedades deseadas en el producto final y el uso que a dicho producto se le va a
dar, como por ejemplo, el material usado para la construcción es tratado con
agentes ignifugantes, que lo vuelve un material autoextinguible (Solís,
Características del Poliestireno Expandido, 2005), que por razones de seguridad es
obligatorio para el uso de poliestireno expandido en construcciones.
Teniendo en cuenta que, las pruebas con el preexpansor resultaron
prometedoras, a pesar de ser un diseño piloto, permite trabajar a varias densidades,
permitiendo poner en práctica una amplia gama de densidades que van desde 60
Kg/m3 hasta los 10 kg/m3, siendo necesario para las densidades más bajas la
aplicación de procesos de preexpansión consecutivos, es decir, se realiza una
primera expansión y se deja reposar el material para permitir que este se estabilice
y no se produzca una contracción del mismo, una vez que haya reposado el tiempo
adecuado, se procede a una segunda preexpansión, en donde el material es
colocado nuevamente a en el equipo y expuesto al vapor saturado, disminuyendo
la densidad hasta valores de 10 kg/m3 e inclusive inferiores a este, pendiendo claro
del tipo de materia prima, especificaciones del fabricante y humedad relativa del
ambiente.
75
Dado que el clima de la península de Santa Elena es relativamente seco, el
almacenamiento del material expandido en silos de tela es el más adecuado, porque
esto permite que el material se estabilice y al ser permeable, el aire es capaz de
pasar por entre las perlas, minimizando así el tiempo de reposo, pudiendo ser
moldeado nuevamente en un lapso mínimo de 6 horas.
Durante el proceso de moldeo, se realizaron varias pruebas, pero el diseño
de doble pared de la máquina de moldeo demostró ser el más adecuado. Se pudo
lograr la manufactura de bloques viables que cumple con la norma de calidad usada,
como demostraron las pruebas físicas realizadas.
76
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3SAhUIySYKHUSZBTUQFggeMAE&url=http%3A%2F%2Fgrupoprevi.mx%
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81
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82
APÉNDICES
83
Apéndice A
Fotografías Construcción y Ubicación de Equipos
Figura. A1.-Parte lateral del caldero
Fuente; Foronda L, Palacios O,
Figura.A.2.- Trabajos de soldadura en las placas laterales de la bloquera
Fuente; Foronda L, Palacios O,
84
Figura. A.3.- Orificios en la parte inferior de la bloquera
Fuente; Foronda L, Palacios O,
Figura. A.4.- Orificios en la parte lateral de la bloquera.
Fuente; Foronda L, Palacios O,
85
Figura. A.5.- Tapa superior de la bloquera.
Fuente; Foronda L, Palacios O,
Figura. A.6.- Montaje de la bloquera
Fuente; Foronda L, Palacios O.
86
Figura. A.7.- Bloquera terminada para la fabricación de EPS
Fuente; Foronda L, Palacios O.
Figura. A.7.- Caldero
Fuente; Foronda L, Palacios O.
87
Anexo A.8.- Bloquera
Fuente; Foronda L, Palacios O.
Figura. A.9.-Vista de frente de Bloquera
Fuente; Foronda L, Palacios O.
88
Figura. A.10.-Vista de frente de Bloquera
Fuente; Foronda L, Palacios O.
Figura. A.11.-Tablero de control de sistema de pre-expansión
Fuente; Foronda L, Palacios O.
89
Anexo. A.12.-Secador de lecho fluido
Fuente; Foronda L, Palacios O.
Figura. A.13.-Silo para el almacenamiento de EPS
Fuente; Foronda L, Palacios O.
90
Figura.A.14.-Mesa de corte con hilo caliente
Fuente; Foronda L, Palacios
91
Anexo B
Registro Fotográfico De Pruebas Mecánicas
Figura. B.1.- Muestras para las pruebas mecánicas.
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.2.- Muestras después de las pruebas resistencias a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
92
Figura..B.3.- Muestras #1; Antes de la Resistencia a la flexión:
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.4.- Muestras #1; Después de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
93
Figura. B.5.- Muestras #2; Antes de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B6.- Muestras #2; Después de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
94
Figura..B7.- Muestras #3; Antes de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura..B.8 Muestras #3; Después de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
95
Figura. B.9.-Muestras #4; Antes de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.10.- Muestras #4; Después de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
96
Figura. B.11. Muestras #5; Antes de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.12. Muestras #5; Después de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
97
Figura. B.13. Muestras #6; Antes de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.14. Muestras #6; Después de la Resistencia a la flexión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
98
Figura. B.15. Muestras para las pruebas mecánicas de resistencia a la
compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.16. Muestras después de las pruebas mecánicas de Resistencia a la
compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
99
Figura. B.17. Muestra #1: Antes de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.18. Muestra #1: Después de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
100
Figura. B.19. Muestra #2: Antes de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura..B.20. Muestra #2: Después de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
101
Figura. B.21. Muestra #3: Antes de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.22. Muestra #3: Después de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
102
Figura..B.23. Muestra #4: Antes de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.24. Muestra #4: Después de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
103
Figura. B.25. Muestra #5: Antes de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura..B.26. Muestra #5: Después de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
104
Figura. B.27. Muestra #6: Antes de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
Figura. B.28. Muestra #6: Después de la Resistencia a la compresión
Fuente: Foronda Lucy, Palacios Oscar
105
APENDICE C
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Flexión: Muestra 1 de 6
106
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Flexión: Muestra 2 de 6
107
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Flexión: Muestra 3 de 6
108
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Flexión: Muestra 4 de 6
109
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Flexión: Muestra 5 de 6
110
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Flexión: Muestra 6 de 6
111
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 1 de 6 al 10% de Deformación
112
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 1 de 6 al 5% de Deformación
113
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 1 de 6 al 1% de Deformación
114
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 2 de 6 al 10% de Deformación
115
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 2 de 6 al 5% de Deformación
116
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 2 de 6 al 1% de Deformación
117
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 3 de 6 al 10% de Deformación
118
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 3 de 6 al 5% de Deformación
119
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 3 de 6 al 1% de Deformación
120
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 4 de 6 al 10% de Deformación
121
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 4 de 6 al 5% de Deformación
122
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 4 de 6 al 1% de Deformación
123
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 5 de 6 al 10% de Deformación
124
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 5 de 6 al 5% de Deformación
125
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 5 de 6 al 1% de Deformación
126
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 6 de 6 al 10% de Deformación
127
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 6 de 6 al 5% de Deformación
128
Registro Prueba Mecánica de Resistencia a la Compresión:
Muestra 6 de 6 al 1% de Deformación