Sistema de Reciclado de Unicel

INGENIERA EN MECATRNICA

10IMT1

SISTEMA DE RECICLADO DE POLIESTIRENO

(UNICEL)

P R E S E N T A:

Barrios Snchez Ral

Contreras Quezada Enrique

De Santiago Snchez Daniel

Daz Arreortua Rubn

Espinosa Santilln Rey David

Guzmn Castillo Josu

Hurtado Jimnez David Alejandro

Jurez Snchez Ricardo

Mena Soto Arturo

Pacheco Martnez Vctor Javier

Palacios Barragn Emilio

Quezada Reyes Juan Antonio

Reyes Rosas Crescencio Antonio

Romero Orozco Jaime

Snchez Chvez Jos Luis

Valencia Martnez Miguel ngel

Velasco Moreno Luis Felipe

Viveros Melndez Luis Felipe

Zamora Cuevas Esteban

NDICE

RESUMEN .......................................................................................................................................................... I

ABSTRACT ......................................................................................................................................................... II

MISIN ............................................................................................................................................................ III

VISIN ............................................................................................................................................................. III

VALORES .......................................................................................................................................................... III

LOGO ............................................................................................................................................................... IV

OBJETIVOS ........................................................................................................................................................ V

OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................................................... V

OBJETIVOS ESPECFICOS .............................................................................................................................................. V

JUSTIFICACIN ................................................................................................................................................. VI

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................................. VII

CAPITULO1: MARCO TERICO .......................................................................................................................... 1

1.1 EL UNICEL O POLIESTIRENO .......................................................................................................................... 1

1.2 TIPOS DE UNICEL O POLIESTIRENO ............................................................................................................... 2

1.2.1 Poliestireno cristal ............................................................................................................................... 2

1.2.2 Poliestireno de alto impacto .......................................................................................................... 3

1.2.3 Poliestireno expandido ................................................................................................................... 3

1.2.4 Poliestireno extruido ........................................................................................................................ 4

1.2.5 Poliestireno sindiotctico. .............................................................................................................. 4

1.3 HISTORIA DE DESARROLLO DE LOS POLMEROS .......................................................................................... 5

1.3.1 Poliestireno cristal ............................................................................................................................... 7

1.3.2 Poliestireno expandido ....................................................................................................................... 8

1.3.3 Poliestireno impacto ........................................................................................................................... 8

1.3.4 Poliestireno sindiotctico ................................................................................................................... 9

1.4 APLICACIONES .............................................................................................................................................. 9

1.4.1 Propiedades pticas ...................................................................................................................... 12

1.4.2 Propiedades Elctricas ................................................................................................................. 12

1.4.3 Propiedades trmicas ....................................................................................................................... 13

1.5 PROCESO DE PRODUCCIN ......................................................................................................................... 13

1.6 DATOS ESTADSTICOS SOBRE EL POLIESTIRENO (UNICEL): ....................................................................... 15

1.7 POLIESTIRENO Y SALUD............................................................................................................................... 16

1.8 CMO REDUCIR, REUTILIZAR, RECICLAR EL UNICEL? .................................................................. 17

1.9 RECOMENDACIONES SOBRE LA UTILIZACIN DEL UNICEL:.......................................................................... 18

1.10 CONCLUSIONES CAPITULO 1. ................................................................................................................... 18

CAPTULO 2: MARCO METODOLGICO ........................................................................................................... 19

2.1 ANLISIS DE MERCADO ................................................................................................................................ 25

2.1.1 Objetivos del anlisis de mercado ......................................................................................................... 26

2.1.2 Segmentacin ....................................................................................................................................... 27

2.1.2.1 Producto......................................................................................................................................................... 27 2.1.2.2 Nuestros potenciales clientes son.............................................................................................................. 27

2.1.3 Contexto espacial .................................................................................................................................. 28

2.1.4 Requisitos para la manufactura del sistema de reciclado de poliestireno (unicel) en esta zona

geogrfica ...................................................................................................................................................... 31

2.1.5 Contexto temporal ................................................................................................................................ 31

2.1.6 Anlisis para determinar la factibilidad del estudio del mercado ......................................................... 32

2.1.6.1 Generalidades de anlisis .................................................................................................................. 32

2.1.7 Competencia nacional e internacional .................................................................................................. 32

2.1.8 Competencia a nivel nacional ............................................................................................................... 32

2.1.9 Competencia a nivel internacional ........................................................................................................ 34

2.1.10 Puesto en el mercado de materiales reciclables. ................................................................................ 35 2.2.10.1Comercial Institucional ................................................................................................................................ 36 2.1.10.2 Medios en los que se publicara el producto ................................................................................................. 36

2.1.11 Foda .................................................................................................................................................. 37

2.1.12 Matriz Foda (Estrategias) .............................................................................................................. 38

2.1.13 Localizacin de nuestros clientes potenciales: .......................................................................... 39

2.1.14 Diseo de encuestas ...................................................................................................................... 43 2.1.14.1 Determinar la poblacin a estudiar ........................................................................................................ 44 2.1.14.2 Determinar el nmero de encuestas ....................................................................................................... 44 2.1.14.3 Cuestionario para empresas.................................................................................................................. 48 2.1.14.4 Anlisis de cuestionario para empresas ................................................................................................ 50 2.1.14.5 Cuestionario hacia la poblacin............................................................................................................... 54 2.1.14.6 Anlisis de cuestionario hacia la poblacin .......................................................................................... 56

2.1.15 Conclusin de anlisis de mercado ............................................................................................. 61

2.2 ANLISIS TCNICO OPERATIVO ................................................................................................................. 62

2.2.1 Introduccin. .................................................................................................................................... 63

2.2.2 Descripcin de partes y construccin del sistema de triturado ................................................ 64

2.2.3 Elementos de control del sistema................................................................................................... 64 2.2.3.1 Sensor rflex. ............................................................................................................................................... 64 2.2.3.2 Control por relevador. ................................................................................................................................. 65 2.2.3.3 Control por PLC. .......................................................................................................................................... 65

2.2.4 Proteccin del sistema. .................................................................................................................... 66

2.2.5 Elementos de transmisin de movimiento. ................................................................................... 67

2.2.6 Elementos de apoyo mecnico. ..................................................................................................... 68 2.2.6.1 Rodamientos. ............................................................................................................................................... 68

2.2.7 Construccin del sistema triturador. ............................................................................................... 69

2.2.8 Descripcin de partes y construccin del sistema de extrusin. ...................................... 77 2.2.8.1 Sistema de extrusin. .................................................................................................................................. 78

2.2.8.1.1Divisiones del sistema de extrusin: ............................................................................................ 78 2.2.8.2 Componentes de la extrusora. ................................................................................................................ 80

2.2.8.2.1Tornillo o husillo de extrusin. ....................................................................................................... 80 2.2.8.2.2 Cilindro. ............................................................................................................................................... 81 2.2.8.2.3 Tolva. .................................................................................................................................................... 82 2.2.8.2.4 Plato rompedor y filtros. .................................................................................................................. 83 2.2.8.2.5 Cabezal y boquilla. ............................................................................................................................ 83

2.2.8.3 Datos adicionales del sistema de extrucion. ............................................................................................ 84

2.2.8.3.1 Relacion longitud diametro: ........................................................................................................... 84 2.2.8.3.2 Configuracion del tornillo: .............................................................................................................. 85

2.2.8.4 Caractersticas fsicas dentro del cilindro transportador: ...................................................................... 86 2.2.8.5 Transmisin de movimiento para el giro del tornillo extrusor: ............................................................... 88

2.2.10 Diagramas y diseos del sistema Factucel. ........................................................................... 104 2.2.10.1 Proceso de diseo para el sistema Factucel: ...................................................................................... 104 2.2.10.2 Diagramas elctricos de control y fuerza. .......................................................................................... 105 2.2.10.3 Acondisionamiento del sistema de mando para el control con PLC: .............................................. 107 2.2.10.4 Diagramas de control y programacin en plc................................................................................... 111

2.2.10.4.1 Programacin en escalera del PLC. ........................................................................................ 112 2.2.11 Diseo en solid works. ............................................................................................................................... 115 2.2.11.1 Diseos de piezas del sistema Factucel: ............................................................................................ 116

2.2.12 Conclusiones: ................................................................................................................................ 122

2.3 ANLISIS ECONMICO FINANCIERO ......................................................................................................123

2.3.1 Anlisis de ventas ........................................................................................................................... 125

2.3.2 Mercado ............................................................................................................................................ 126

2.3.3 Listado de materiales e insumos para la re manufacturacin del Unicel. .............................. 128

2.3.4 Determinacin de la inversin. ...................................................................................................... 129

2.3.5 Inversin fija. .................................................................................................................................... 129 2.3.5.1 Mobiliario y equipo ..................................................................................................................................... 130 2.3.5.2 Equipo de transporte ................................................................................................................................. 130 2.3.5.3 Herramienta ................................................................................................................................................ 131 2.3.5.4 Equipo de cmputo. .................................................................................................................................. 133 2.3.5.5 Otros gastos .............................................................................................................................................. 133

2.3.6 Inversin diferida. ........................................................................................................................... 134

2.3.7 Capital de trabajo ............................................................................................................................. 135 2.3.7.1 Materia prima............................................................................................................................................... 135 2.3.7.2 Insumos ........................................................................................................................................................ 136 2.3.7.3 Organigrama ................................................................................................................................................. 137 2.3.7.4 Mano de obra ............................................................................................................................................... 138 2.3.7.5 Capital de trabajo .......................................................................................................................................... 139

2.3.8 Crdito ............................................................................................................................................... 139 2.3.8.1.2 Resultados de solicitud de Crdito a corto plazo (1 ao). .................................................... 142 2.3.8.1.2 Resultados de solicitud de Crdito a corto plazo (2 aos). .................................................. 143 2.3.8.1.3 Resultados de solicitud de Crdito a largo plazo (2 aos). .................................................. 144

2.3.8.5 Resultados de solicitud de Crdito a largo plazo (4 aos). ................................................................. 146 2.3.8.2 Banamex ..................................................................................................................................................... 148

2.3.9 Presupuestos De Ingresos Y Egresos ......................................................................................... 153 2.3.9.1 Presupuesto De Ingresos ......................................................................................................................... 153

2.3.10 Presupuesto De Egresos ............................................................................................................. 155

2.3.11 Evaluacin financiera del proyecto ............................................................................................ 156 2.3.11.1 El punto de equilibrio............................................................................................................................... 158

2.3.12 Conclusiones de anlisis Econmico-Financiero ..................................................................... 159

2.4 ANLISIS AMBIENTAL ................................................................................................................................. 160

2.4.1 El unicel, su fabricacin y sus contaminantes. ........................................................................... 162 2.4.1.1 El uso del unicel y las dioxinas en el mundo ......................................................................................... 168

2.4.2 Afectacin por quemarlo. ............................................................................................................... 171

2.4.4 Normas u organizaciones para reducir el uso de unicel ........................................................... 171

CAPTULO 3: CONCLUSIONES GENERALES ......................................................................................................173

FUENTES DE INFORMACIN. ..........................................................................................................................174

NDICE DE ILUSTRACIONES.

ILUSTRACIN 1 CDIGO DE IDENTIFICACIN DE PLSTICOS. ................................................................................................ 1

ILUSTRACIN 2: FRAGMENTO DE POLIESTIRENO EXPANDIDO. .................................................................................... 2

ILUSTRACIN 3: POLIESTIRENO DE CRISTAL. ............................................................................................................... 2

ILUSTRACIN 4:POLIESTIRENO DE ALTO IMPACTO. ..................................................................................................... 3

ILUSTRACIN 5: POLIESTIRENO EXPANDIDO. ............................................................................................................... 4

ILUSTRACIN 6: POLIESTIRENO EXTRUIDO. ................................................................................................................. 4

ILUSTRACIN 7: POLIESTIRENO SINDIOTCTICO. ........................................................................................................ 5

ILUSTRACIN 8: ENVASE DE YOGUR FABRICADO MEDIANTE EXTRUSIN.................................................................. 10

ILUSTRACIN 9: CAJA DE CD FABRICADA MEDIANTE MOLDEO POR INYECCIN. ...................................................... 11

ILUSTRACIN 10: CUCHILLA DE AFEITAR DE POLIESTIRENO CHOQUE ....................................................................... 11

ILUSTRACIN 11: EMBALAJE DE POLIESTIRENO EXPANDIDO. .................................................................................... 11

ILUSTRACIN 12: RECIPIENTE PARA COMIDAS. ......................................................................................................... 11

ILUSTRACIN 13: ESTRUCTURA DEL POLIESTIRENO VISTA AL MICROSCOPIO, CON 200 AUMENTOS. ...................... 13

ILUSTRACIN 14: GRUPOS DE TRABAJO. ................................................................................................................. 20

ILUSTRACIN 15: DIAGRAMA DE FLUJO .................................................................................................................... 21

ILUSTRACIN 16: CONTEXTO ESPACIAL MXICO .................................................................................................... 29

ILUSTRACIN 17: CONTEXTO ESPACIAL ECATEPEC DE MORELOS ....................................................................... 29

ILUSTRACIN 18: CONTEXTO ESPACIAL DE ZONA INDUSTRIAL DE XALOSTOC .................................................... 30

ILUSTRACIN 19: COMPETENCIA NACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO (UNICEL). .................................. 33

ILUSTRACIN 20: COMPETENCIA NACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO (UNICEL) CON SISTEMA AUTOMATIZADO. .... 33

ILUSTRACIN 21: COMPETENCIA A NIVEL INTERNACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO. .......................... 34

ILUSTRACIN 22: COMPETENCIA INTERNACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO (UNICEL) ....................................... 35

ILUSTRACIN 23: ELEMENTOS DEL SISTEMA DE TRITURADO ..................................................................................... 69

ILUSTRACIN 24: SISTEMA DE EXTRUSIN. ............................................................................................................... 77

ILUSTRACIN 25: ZONAS DE LA EXTRUSORA Y EVOLUCIN DE LA PRESIN A LO LARGO DE LAS MISMAS. ............... 79

ILUSTRACIN 26: FLUJO DE MATERIAL EN LA TOLVA DE ALIMENTACIN. ................................................................... 82

ILUSTRACIN 27: CONFIGURACIONES DE TORNILLO.................................................................................................. 85

ILUSTRACIN 28: FUNDIDO DEL MATERIAL DENTRO DEL SISTEMA DE EXTRUSIN. ................................................... 87

ILUSTRACIN 29 CONTRUCCION DEL SISTEMA EXTRUSOR ......................................................................................... 89

ILUSTRACIN 30: (PROGRAMA PARA EL DISEO DE DIAGRAMAS ELCTRICOS). ..................................................... 105

ILUSTRACIN 31: DIAGRAMA DE FUERZA Y MANDO DEL MOTOR TRIFASICO. ........................................................... 106

ILUSTRACIN 32: ACCIONAMIENTO POR RELEVADOR AUXILIAR. ............................................................................. 107

.ILUSTRACIN 33: DIAGRAMA DE FUERZA Y MANDO DEL VENTILADOR .................................................................... 108

ILUSTRACIN 34: DIAGRAMAS DE LOS 3 MOTORES DEL SISTEMA FACTUCEL. ........................................................ 109

ILUSTRACIN 35: SIMULACIN DEL ARRANQUE DE LOS 3 MOTORES. ...................................................................... 109

ILUSTRACIN 36: ALIMENTACIN DE LAS RESISTENCIAS Y EL PLC ........................................................................ 110

ILUSTRACIN 37: SOFTWARE DE PROGRAMACIN Y PLC UTILIZADOS. .................................................................. 111

ILUSTRACIN 38: ESQUEMA DE TRABAJO. ............................................................................................................... 113

ILUSTRACIN 39: PANTALLA DE PROGRAMACIN. ................................................................................................... 114

ILUSTRACIN 40: DIAGRAMA DE ESCALERA. ............................................................................................................ 114

ILUSTRACIN 41: SOFTWARE SOLID WORKS. ......................................................................................................... 115

ILUSTRACIN 42: TOLVA DE ALIMENTACIN. ........................................................................................................... 116

ILUSTRACIN 43: SOPORTE DE LA MQUINA DE TRITURADO. .................................................................................. 117

ILUSTRACIN 44: SISTEMA DE EXTRUSIN. ............................................................................................................. 118

ILUSTRACIN 45: SISTEMA DE ALIMENTACIN. ........................................................................................................ 119

ILUSTRACIN 46: DISEO EN SOLID WORKS DEL SISTEMA FACTUCEL. .................................................................. 120

ILUSTRACIN 47: PLANOS DEL SISTEMA FACTUCEL ................................................................................................ 121

ILUSTRACIN 48: PGINA WEB. .............................................................................................................................. 127

ILUSTRACIN 49: REDES SOCIALES. ....................................................................................................................... 127

ILUSTRACIN 50: EVALUACIN FINANCIERA DEL PROYECTO. ............................................................................... 157

ILUSTRACIN 51: PORCENTAJE DE GANANCIAS. .................................................................................................... 157

ILUSTRACIN 52: PUNTO DE EQUILIBRIO ............................................................................................................... 158

ILUSTRACIN 53: TIEMPO ESTIMADO DE SU DEGRADACIN. ................................................................................... 164

ILUSTRACIN 54: MUERTE DE ANIMALES MARINOS POR CONTAMINACIN DE UNICEL. ........................................... 165

ILUSTRACIN 55: PRODUCTOS INSTANTNEOS DAINOS POR UNICEL. .................................................................. 167

ILUSTRACIN 56: INCENDIO EN BASURERO.............................................................................................................. 171

NDICE DE TABLAS

TABLA 1: MTODO DE FABRICACIN. ....................................................................................................................... 14

TABLA 2: NUESTROS CLIENTES POTENCIALES. ........................................................................................................ 39

TABLA 3: LISTADO DE MATERIALES PARA REMANUFACTURACIN. ........................................................................ 128

TABLA 4: INVERSIN FIJA. ...................................................................................................................................... 129

TABLA 5: MOBILIARIO Y EQUIPO. ............................................................................................................................ 130

TABLA 6: EQUIPO DE TRANSPORTE. ....................................................................................................................... 130

TABLA 7: HERRAMIENTA. ........................................................................................................................................ 131

TABLA 8: EQUIPO DE CMPUTO. ............................................................................................................................ 133

TABLA 9: MAQUINARIA Y EQUIPO. .......................................................................................................................... 133

TABLA 10: INVERSIN DIFERIDA. ............................................................................................................................ 134

TABLA 11: MATERIA PRIMA. .................................................................................................................................... 135

TABLA 12: INSUMOS. .............................................................................................................................................. 136

TABLA 13: MANO DE OBRA. .................................................................................................................................... 138

TABLA 14: CAPITAL DE TRABAJO. ........................................................................................................................... 139

TABLA 15: EVOLUCIN DEL CRDITO A CORTO PLAZO (1 AO). ............................................................................ 142

TABLA 16: EVOLUCIN DEL CRDITO A CORTO PLAZO (2 AOS). .......................................................................... 143

TABLA 17: EVOLUCIN DEL CRDITO A LARGO PLAZO (2 AOS). .......................................................................... 144

TABLA 18: EVOLUCIN DEL CRDITO A LARGO PLAZO (4AOS). ........................................................................... 146



TABLA 21: INGRESOS ANUALES. ............................................................................................................................. 154

TABLA 22: EGRESOS ANUALES. ............................................................................................................................. 155

TABLA 23: PRODUCCIN DE UNICEL ANUALES EN ALGUNOS PASES ..................................................................... 162

I

RESUMEN El propsito de este proyecto consiste en disear una solucin al problema que se ha

presentado desde ya hace muchos aos, la contaminacin del ambiente por causa

del poliestireno acumulado en basureros y sistemas de drenaje, para ello

encontramos como oportunidad un sistema de reciclado de este material de manera

automatizada, este sistema adems de cubrir los requerimientos del mercado

disminuir costos en el proceso de termodensificado de este material.

Nuestra meta principal es la rentabilidad de este sistema este al ser presentado a la

sociedad y empresas para que puedan ser calificado de manera aceptable, su

funcionamiento se ver reflejado en la produccin de bloques de poliestireno para ser

reutilizados en otros procesos.

El reto ha consistido en crear un sistema el cual permita cumplir los objetivos

planteados, como es la produccin de bloques a muy bajo costo y la adquisicin de

material desechado, ya que este no es valorado por su bajo costo en el mercado del

reciclado.

Una de las mayores dificultades que se han presentado en el proyecto ha sido la

carencia de informacin sobre el reciclado de poliestireno (unicel) para las personas

en general, ya que estas desconocen que este material puede ser reutilizado, de

modo que se les brindo la informacin necesaria por medio de las encuestas para el

anlisis de mercado, por este medio han mostrado gran inters en el sistema de

reciclado.

El proyecto se divide en cuatro anlisis, de los cuales se obtiene la rentabilidad de

este por medio del anlisis financiero, as como su aceptacin en la sociedad por

medio del anlisis de mercado, en cuanto al anlisis ambiental nos muestra como

este no perjudicara al mismo y por el ultimo el tcnico operativo que describe el

funcionamiento de nuestro sistema as como recomendaciones de uso y operacin.

II

ABSTRACT The purpose of this project is to design a solution to the problem that has arisen from

many years ago, environmental pollution because of polystyrene accumulated in

landfills and sewers, to find it as a chance to recycle this material automated manner,

this system also cover market requirements decrease costs in the process of this

material termodensificado.

Our main goal is the return of this system is to be presented to society and

businesses so they can be qualified as acceptable; operation will be reflected in the

production of polystyrene blocks to be reused in other processes.

The challenge was to create a system which can fulfill the objectives, as is the

production of blocks at very low cost and procurement of waste material, as this is not

valued for their low cost in the recycling market.

One of the major difficulties that have arisen in the project was the lack of information

on the recycling of polystyrene (Styrofoam) for people in general, since they know

that this material can be reused, so they were given the necessary information

through surveys for market analysis, I hereby have shown great interest in the

recycling system.

The project is divided into four analyzes, of which this gets as profitability through

financial analysis, and acceptance in society through market analysis, environmental

analysis regarding shows us how this would not hinder the same and the last

operating technician describing the performance of our system as well as

recommendations for use and operation.

III

MISIN Somos una empresa comprometida con el medio ambiente la cual busca la

rentabilidad de sus operaciones y proyectos aplicados a las necesidades de las

personas y/o empresas asegurndonos de proveer servicios de alta calidad para

garantizar un buen funcionamiento y sustentabilidad.

VISIN Ser una empresa lder, innovadora y rentable en la fabricacin de productos a travs

de un sistema de reciclado y proveer de nuestros servicios a empresas de

manufactura de poliestireno en el Estado de Mxico.

VALORES

Cuidado con el medio ambiente. Generar productos con un mnimo impacto

ambiental.

Calidad en nuestro servicio y trabajo.

Responsabilidad y honestidad.

Propiciar un ambiente de trabajo familiar.

Identificarnos con nuestros productos y clientes.

IV

LOGO

V

OBJETIVOS

Objetivo General

Disear y construir un sistema de reciclaje de residuos de Poliestireno (Unicel) con el

fin de minimizar las emanaciones de este material que daa al medio ambiente,

obteniendo materia prima para diversas aplicaciones.

Objetivos especficos

Analizar la viabilidad Tcnico-Operativo en la construccin del dispositivo de

reciclado.

Minimizar costos en el proceso de reciclado.

Efectuar las investigaciones de mercado para segmentar al consumidor final.

Realizar el estudio financiero para proyectar nuestro sistema como una unidad

de negocio.

Desarrollar el estudio de impacto ambiental para verificar su posibilidad en el

medio ambiente.

VI

JUSTIFICACIN Como todos sabemos la contaminacin es un problema que est presente en la

sociedad y que todos tenemos algo que ver con l, por lo que se cree es pertinente

innovar un dispositivo capaz de reciclar el unicel en grandes cantidades y al mismo

tiempo utilizarlo como materia prima en la fabricacin de nuevos productos. El unicel

es un material altamente contaminante ya que en Mxico se producen 350,000

toneladas de este material al ao y solo se recicla del 1 al 2% esto habla de que el

98% de unicel se va a tiraderos como un desperdicio inservible, y sin excluir los 500

aos que tarda en degradase.

Segn datos de la asociacin nacional de industrias del plstico (unipac) se recicla

menos del 2% de unicel anual, la falta de incentivos para su recoleccin y la poca

infraestructura existente en el pas para su reprocesamiento obstaculizan el reciclaje

de este material. El unicel es un material el cual se puede encontrar en cualquier

parte y sin costo alguno.

Hoy en da observando todas las limitantes que existen en nuestro pas nos damos

cuenta que es una gran oportunidad de emprender nuevos negocios y proyectos con

este material que ha sido devastador para el pas y el mundo entero.

El reto que tenemos con la sociedad es reciclar el unicel en grandes proporciones,

sin alterar la estructura del unicel con otros productos contaminantes. El unicel

contiene el 95% de aire y solo el 5% de poliestireno lo cual nos permitir hacer un

proceso en el que obtendremos un bloque de 18*12*37 cm. de 3,600 vasos de

unicel.

VII

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El unicel est viviendo su poca dorada. Todava hace unos aos un atole lo servan

en un jarro y el tamal lo daban en una hoja de papel reciclado (el jarro se lavaba y el

papel era consumido presto por la tierra). Hoy da prcticamente cualquier bebida la

sirven en unicel.

Con los alimentos, calientes o fros, pasa igual: charolas de unicel, cubiertos de

plstico, cajas de unicel para llevar, papel aluminio, bolsas, todo desechable,

directo a la basura. Cuando uno compra comida, aunque se consuma en el mismo

sitio, muchas veces la sirven en desechables.

Este material demora entre 1 y 100 aos en biodegradarse. Algunos poliestirenos se

pueden reciclar si vienen con el smbolo triangular de reciclaje.

El unicel desprende, al incinerarse, unas sustancias llamadas dioxinas las cuales

son carcingenas y altamente txicas para las clulas del cuerpo humano. Junto con

el plstico, el unicel no es un material biodegradable. Est presente en gran parte del

embalaje de artculos electrnicos, y as como se recibe, en la mayora de los casos,

se tira a la basura. Lo mximo que puede hacer la naturaleza con su estructura es

dividirla en molculas mnimas. Tarda 100 aos en biodegradarse en la naturaleza.

La aplicacin y uso del sistema de reciclado permitir reciclar gran cantidad de

poliestireno (unicel) de este modo evitando que llegue a centros de acumulacin

donde muchas veces se combustiona o queda a la intemperie, por medio del

reciclado este podr ser usado nuevamente para la fabricacin de nuevos productos.

1

CAPITULO1: MARCO TERICO

1.1 El unicel o Poliestireno

El unicel es un material plstico celular y rgido fabricado a partir del moldeo de

perlas pre expandidas de poliestireno expandible o uno de sus copolmeros, que

presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire. Al poliestireno se le

identifica con el nmero 6 rodeado por tres flechas en el fondo de los envases

(sistema de identificacin de los plsticos). Por tanto, el unicel es la espuma de

plstica que se utiliza para empaquetar la comida rpida, en la fabricacin de vasos y

platos desechables, en la industria de la construccin (como aislante trmico y

acstico principalmente) y en empaques de artculos electrnicos. Los productos

fabricados con unicel terminan habitualmente en el cubo de la basura, convirtindose

en un smbolo ms de nuestra cultura de "usar y tirar". As mismo, el unicel es un

producto muy contaminante, que no se descompone ni se integra a la naturaleza.

Cdigo de identificacin de los plsticos

Todos los objetos de plstico llevan un smbolo y un cdigo

que indica el tipo de plstico del que est hecho

El nmero 6 y las siglas PS indican que se trata de

poliestireno. El tringulo con flechas indica que se trata de

un plstico reciclable (en ningn caso significa que el objeto

est hecho con plstico reciclado)

Ilustracin 1 Cdigo de identificacin de plsticos. (Fuente: Google)

2

1.2 Tipos de unicel o poliestireno

Ilustracin 2: Fragmento de poliestireno expandido. (Fuente: Google)

1.2.1 Poliestireno cristal

El producto de la polimerizacin del estireno puro se denomina o poliestireno de uso

general. Es un slido transparente, duro y frgil. Es vtreo por debajo de 100 C. Por

encima de esta temperatura es fcilmente procesable y puede drsele mltiples

formas.

El poliestireno cristal se utiliza tambin en moldeo por inyeccin all donde la

transparencia y el bajo coste son importantes. Otra aplicacin muy importante es en

la produccin de espumas. Estas espumas se utilizan por ejemplo para las bandejas

de carne de los supermercados, as como en la construccin.

Ilustracin 3: Poliestireno de cristal. (Fuente: Google)

3

1.2.2 Poliestireno de alto impacto

Para mejorar la resistencia mecnica del material, se puede aadir en la

polimerizacin hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno). El producto

resultante se llama poliestireno de alto impacto. Es ms fuerte, no quebradizo y

capaz de soportar impactos ms violentos sin romperse. Su inconveniente principal

es su opacidad, si bien algunos fabricantes venden grados especiales de poliestireno

choque translcido.

El poliestireno de alto impacto se utiliza principalmente en la fabricacin de objetos

mediante moldeo por inyeccin. Segn las aplicaciones se le pueden aadir aditivos

como por ejemplo sustancias ignfugas o colorantes.

Ilustracin 4: Poliestireno de alto impacto. (Fuente: Google)

1.2.3 Poliestireno expandido

Otro miembro de esta familia es el poliestireno expandido . Consiste en 95% de

poliestireno y 5% de un gas que forma burbujas que reducen la densidad del

material. Su aplicacin principal es como aislante en construccin y para el embalaje

de productos frgiles.

Se utiliza como aislante trmico y acstico y es ampliamente conocido bajo diversas

marcas comerciales.

4

Ilustracin 5: Poliestireno expandido. (Fuente: Google)

1.2.4 Poliestireno extruido

A partir de poliestireno cristal fundido se puede obtener, mediante inyeccin de gas,

una espuma rgida denominada poliestireno extruido . Sus propiedades son similares

a las del poliestireno expandido con el cual compite en las aplicaciones de

aislamiento. El poliestireno extruido presenta burbujas cerradas, por lo que puede

mojarse sin perder sus propiedades aislantes. El poliestireno expandido tambin

dispone de variedades de baja absorcin de humedad. Ambos pueden ser usados en

la fabricacin de las cubiertas invertidas.

Ilustracin 6: Poliestireno extruido. (Fuente: Google)

1.2.5 Poliestireno sindiotctico.

En las ltimas dcadas se ha desarrollado un nuevo polmero que recibe el nombre

de poliestireno sindiotctico. Se caracteriza por que los grupos fenilo de la cadena

polimrica estn unidos alternativamente a ambos lados de la misma, mientras que

el poliestireno normal o poliestireno a tctico no conserva ningn orden con respecto

al lado de la cadena donde estn unidos los grupos fenilos. Este nuevo poliestireno

es cristalino y se funde a 270 C, pero es mucho ms costoso. Slo se utiliza en

aplicaciones especiales de alto valor aadido.

5

Ilustracin 7: Poliestireno sindiotctico. (Fuente: Google)

1.3 Historia de desarrollo de los polmeros

El poliestireno fue obtenido por primera vez en Alemania por la Farbenindustrie A. G.

(hoy BASF), en el ao 1930. En ese mismo ao la empresa inicia la produccin

industrial de poliestireno instalando una planta para producir 100 toneladas al ao. El

primer poliestireno de uso general se introdujo comercialmente en los Estados

Unidos en el ao 1938 y el primero de alto impacto en el ao 1948.

Durante la 2da Guerra Mundial se realizaron injertos de estireno en polibutadieno,

obtenindose un hule sinttico para sustituir al caucho natural debido a su escasez.

Partiendo de esto, se obtuvo un poliestireno con mayor resistencia al impacto. En

1948, las mezclas de copolmeros de estireno-acrilonitrilo con acrilonitrilo-butadieno

generaron como resultado el ABS.

El desarrollo del poliestireno ha formado un grupo de plsticos denominados Familia

de Polmeros de Estireno, identificados por incluir la estructura del estireno en su

composicin.

Los polmeros de estireno son de gran relevancia en el mercado, ocupan el quinto

lugar del consumo, despus del polietileno, polipropileno, polietilen tereftalato y

policloruro de vinilo, esto es gracias a una abundante variedad de aplicaciones por

facilidad en moldeo y propiedades.

6

En los pases hispanohablantes se le conoce coloquialmente por varios nombres,

algunos de ellos derivados del nombre de su fabricante:

Argentina: Telgopor marca comercial de la empresa Hulytego.

Bolivia: Plastoformo.

Brasil: Isopor.

Colombia: Icopor, por su fabricante, Industria Colombiana de Porosos.

Costa Rica: Estereofn, probablemente derivado del nombre comercial en ingls

"Styrofoam", registrado por la Dow Chemical.

Chile: Generalmente se le llama plumavit; aunque en ciertos lugares

(especialmente en el rea de la construccin) se le dice aislapol, ya que sta es

la fabricante de poliestireno ms antiguo de Chile.

Cuba: Poliespuma.

Ecuador: Espuma-flex.

El Salvador: Durapax.

Espaa: poliexpan, poliespan, forespan, porexpan (acrnimos de POLI-estireno

EXPAN-dido), corchopn o corcho blanco.

Guatemala: Duropor, duroport, thermopor.

Honduras: "Durapax".

Mxico: Hielo seco, nieve seca, unicel.

Nicaragua: Poropls

Panam: "Foam" e "hielo seco"

Paraguay: "Isopor"

Per: Tecnopor.

Portugal: Esferovite.

Puerto Rico y Repblica Dominicana: Fon.

Uruguay: Espuma plast.

Venezuela: Anime

7

1.3.1 Poliestireno cristal

La empresa alemana BASF (integrada por entonces en el conglomerado IG Farben)

se interes por los polmeros e inici un programa de I+D que le llev a la primera

produccin comercial de poliestireno en 1930.

Por la misma poca, la estadounidense Dow, que haba producido grandes

cantidades de etilbenceno para un mercado que al final no despeg, decidi

transformarlo en estireno y desarrollar de forma fulgurante su propio proceso de

produccin de poliestireno.

BASF utilizaba un sofisticado proceso continuo de polimerizacin en masa que

permita una alta productividad y un buen control de la calidad del producto. Cada

planta tena varios reactores en serie, llamados "reactores-torre" por su forma de

cilindros verticales. En comparacin, el proceso de Dow era muy rudimentario: el

estireno se dejaba simplemente reaccionar en el interior de latas metlicas

calentadas durante das. Ello no impidi a Dow lanzar su poliestireno al mercado

en 1938.

Tanto en Amrica como en Europa lo que limitaba la produccin de poliestireno era

el suministro del monmero, el estireno. El problema se agudiz durante la Segunda

Guerra Mundial porque el estireno se convirti en materia prima estratgica, al ser

uno de los ingredientes clave del caucho sinttico. Al terminar la guerra, el estireno

producido por las numerosas plantas construidas en Estados Unidos qued

disponible para otros usos. Fue entonces cuando la produccin de poliestireno

despeg realmente.

Los tcnicos de Dow pudieron visitar las fbricas de BASF tras la derrota de

Alemania en 1945 y se quedaron sorprendidos de la sofisticacin tecnolgica de los

alemanes. Inmediatamente aplicaron el conocimiento obtenido para desarrollar un

proceso semicontinuo de polimerizacin en masa, que instalaron en su planta de

Midland (Michigan, EE.UU.) y que fue un gran xito comercial.

En los aos siguientes Koppers Chemical puso a punto un proceso alternativo

basado en la polimerizacin en suspensin, que aportaba algunas ventajas en la

8

calidad del producto y que tuvo gran xito comercial a partir de la dcada de los

1950.

No obstante, la polimerizacin en masa sigui siendo utilizada y a partir de los aos

1980 volvi a tomar la delantera en tecnologa, convirtindose en ms econmico

tanto en inversin como en gastos de operacin. Adems el proceso en suspensin

genera agua contaminada con fosfatos que, con el endurecimiento de las normas

medioambientales, se ha convertido en un problema cada vez mayor. Poco a poco

las plantas de suspensin han ido siendo abandonadas, quedando actualmente

dedicadas slo a la produccin de poliestireno expandido y de unos pocos grados de

especialidad de poliestireno cristal.

1.3.2 Poliestireno expandido

BASF y Dow desarrollaron independientemente el poliestireno expandido a principios

de los aos 1940. El proceso de BASF, basado en el uso de pentano como agente

espumante, result ser muy superior y en la posguerra pas a ser el nico utilizado

industrialmente.

La demanda de poliestireno expandido se dispar a finales de los aos 1960 gracias

en parte a la invencin de extrusoras que permitan la inyeccin directa de pentano al

poliestireno lquido.

1.3.3 Poliestireno impacto

Desde el primer momento estuvo claro que el poliestireno cristal tena una gran

desventaja: su fragilidad. Por ello tempranamente surgi la idea de reforzarlo

con caucho natural (patente de Ostromislensky, 1927).

Pero la produccin industrial era complicada debido a la tendencia del caucho

a reticular en los reactores formando geles. Tras numerosos experimentos fallidos,

en 1954 Dow dio con la solucin: aadir a su proceso una etapa de

"prepolimerizacin" bajo fuerte agitacin. Monsanto lleg a la misma conclusin casi

9

simultneamente y ambas empresas se enzarzaron en un largo pleito sobre

patentes.

Por su mayor complejidad tcnica y por la variedad de sus aplicaciones, la mayor

parte del esfuerzo de investigacin y desarrollo de productos realizado por los

fabricantes de poliestireno se ha centrado en el poliestireno impacto. Hoy da es una

tecnologa tan slidamente establecida como la del poliestireno cristal.

1.3.4 Poliestireno sindiotctico

En 1985 la japonesa Idemitsu sintetiz por vez primera poliestireno sindiotctico y

tres aos ms tarde inici una colaboracin con Dow para su produccin industrial.

En 1996 Dow abri una planta de sPS en Schkopau (Alemania) pero en 2005 tuvo

que cerrarla por su escaso xito comercial.

1.4 Aplicaciones

Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costo

relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta

temperatura (se deforma a menos de 100 C, excepto en el caso del poliestireno

sindiotctico) y su resistencia mecnica modesta. Estas ventajas y desventajas

determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.

El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricacin de objetos

mediante moldeo por inyeccin. Algunos ejemplos: carcasas

de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigorficos, maquinillas de

afeitar desechables, juguetes. Segn las aplicaciones se le pueden

aadir aditivos como por ejemplo sustancias ignfugas o colorantes.

El poliestireno cristal se utiliza tambin en moldeo por inyeccin all donde

la transparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas,

cajas para huevos. Otra aplicacin muy importante es en la produccin de

espumas rgidas, denominadas a veces poliestireno extruido, a no confundir con

el poliestireno expandido. Estas espumas se utilizan por ejemplo para las

bandejas de carne de los supermercados, as como en la construccin.

10

En Europa, la mayor aplicacin del poliestireno es la elaboracin de envases

desechables de productos lcteos mediante extrusin y termoformado. En estos

casos se suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en proporcin variable

segn se desee privilegiar la resistencia mecnica o la transparencia. Un

mercado de especial importancia es el de los envases de productos lcteos, que

aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: su secabilidad. Es esto

lo que permite separar un yogur de otro con un simple movimiento de la mano.

La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante trmico y

acstico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales.

La forma extruida (poliestireno extruido) se emplea como aislamiento trmico en

suelos, debido a su mayor resistencia mecnica, y tambin como alma

en paneles sndwich de fachada. Pero su uso ms especfico es el de aislante

trmico en cubiertas invertidas, donde el aislamiento trmico se coloca encima

del impermeabilizante, protegindolo de las inclemencias del tiempo y alargando

su vida til.

Otras aplicaciones menores: indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener la

propiedad de flotar en agua, se usa en la fabricacin de chalecos salvavidas y

otros artculos para los deportes acuticos; o por sus propiedades ligeras

y amortiguadoras, se usa en la fabricacin de cascos de ciclismo; tambin se

utiliza como aglutinante en ciertos explosivos como el RDX y en el Napalm .

Ilustracin 8: Envase de yogur fabricado mediante extrusin (Fuente: Google)

11

Ilustracin 9: Caja de CD fabricada mediante moldeo por inyeccin. (Fuente: Google)

Ilustracin 10: Cuchilla de afeitar de poliestireno choque (Fuente: Google)

Ilustracin 11: Embalaje de poliestireno expandido. (Fuente: Google)

Ilustracin 12: Recipiente para comidas. (Fuente: Google)

12

1.4.1 Propiedades pticas

Mientras que el PS choque es completamente opaco, el PS cristal es

transparente. Tiene un ndice de refraccin en torno a 1,57, similar al del

policarbonato y el PVC. Las mezclas de PS choque y cristal son ms translcidas

pero tambin ms frgiles cuanto ms PS cristal contienen. Es posible encontrar

un compromiso entre ambas propiedades de forma que los objetos fabricados,

por ejemplo vasos desechables, sean transparentes a la vez que aceptablemente

resistentes.

1.4.2 Propiedades Elctricas

El poliestireno tiene muy baja conductividad elctrica (tpicamente de 10 -16S m-1),

es decir, es un aislante. Por sus propiedades suele usarse en las instalaciones de

alta frecuencia.

Mecanismos de reaccin

El estireno puede polimerizar por cuatro mecanismos diferentes:

Por radicales libres de estireno se forman espontneamente, a mayor velocidad

cuanto mayor sea la temperatura. Por ello el estireno es almacenado en tanques

refrigerados y estabilizado con inhibidores, que consumen los radicales libres. La

velocidad de reaccin se vuelve significativa a partir de una temperatura superior

a los 100C. Se puede acelerar aadiendo iniciadores como por ejemplo

perxidos, que generan radicales libres adicionales.

Polimerizacin Aninica

Polimerizacin Catinica

Sobre Catalizador

13

1.4.3 Propiedades trmicas

Ilustracin 13: Estructura del poliestireno vista al microscopio, con 200 aumentos. (Fuente: Google)

El poliestireno "compacto" (sin inyeccin de gas en su interior) presenta

la conductividad trmica ms baja de todos los termoplsticos. Las espumas rgidas

de poliestireno XPS presentan valores aun ms bajos de conductividad, incluso

menores de 0,03 W K-1 m-1, por lo que se suele utilizar como aislante trmico.

Sin embargo, tiene relativamente poca resistencia a la temperatura, ya que

reblandece entre 85 y 105 C (el valor exacto depende del contenido en aceite

mineral). Cuando el poliestireno es calentado las cadenas son capaces de tomar

numerosas conformaciones. Esta capacidad del sistema para deformarse con

facilidad sobre su temperatura de transicin vtrea permite que el poliestireno sea

moldeado por calentamiento fcilmente.

1.5 Proceso de produccin

La fabricacin del material se realiza partiendo de compuestos de poliestireno en

forma de perlitas que contienen un agente expansor (habitualmente pentano).

Despus de una pre-expansin, las perlitas se mantienen en silos de reposo y

posteriormente son conducidas hacia mquinas de moldeo. Dentro de dichas

mquinas se aplica energa trmica para que el agente expansor que contienen las

perlitas se caliente y stas aumenten su volumen, a la vez que el polmero se

plastifica. Durante dicho proceso, el material se adapta a la forma de los moldes que

lo contienen.

14

Las tcnicas de transformacin ms utilizadas en la transformacin de los plsticos

son:

Extrusin: el polmero es calentado y empujado por un tornillo sin fin y pasa a travs

de un orificio con forma de tubo. Se producen por extrusin tuberas, perfiles, vigas y

materiales similares.

Inyeccin: El polmero se funde con calor y friccin y se introduce en un molde fro

donde el plstico solidifica. Este mtodo se usa para fabricar objetos como

bolgrafos, utensilios de cocina, juguetes, etc.

Extrusin con soplado: En primer lugar se extrusiona un tubo de plstico que se

introduce en un molde que se cierra alrededor del plstico. Entonces se introduce

aire dentro del tubo de plstico, el cual se ve obligado a adquirir la forma del molde.

Esta es la forma en que se obtienen las botellas de plstico.

Tabla 1: Mtodo de fabricacin. (Fuente: Google)

MTODO DE FABRICACIN USOS

Moldeo Por inyeccin

Juguetes

Carcasas de radio y

televisin

Partes del automvil

Instrumental mdico

Menaje domstico

Tapones de botellas

Contenedores

Moldeo por soplado Botellas

Contenedores

15

Partes del automvil

Extrusin

Pelculas protectoras

Perfiles en general

Reflectores de luz

Cubiertas de construccin

Extrusin y termo conformado

Interiores de frigorficos

Equipajes

Embalajes alimentarios

Servicios desechables

Grandes estructuras del

automvil

Para producir poliestireno se usan recursos naturales no renovables, ya que es un

plstico derivado del petrleo. En lo que respecta al proceso de produccin y su

huella ecolgica, una de las principales preocupaciones es la emisin

de clorofluorocarbonos (CFC) a la atmsfera. Cabe mencionar que, los procesos de

produccin de productos tales como planchas para construccin, vasos trmicos

para bebidas y embalajes para electrodomsticos nunca han sido responsables por

tal liberacin de CFC. Estos procesos utilizan pentano y no CFC's y por tanto no son

sujetos a las regulaciones del protocolo de Montreal y otras similares. A raz del

descubrimiento del agujero de ozono no fue necesario hacer cambios al proceso de

produccin del poliestireno

1.6 Datos estadsticos sobre el poliestireno (unicel):

Un tercio del poliestireno de EE.UU. se usa para embalar.

Adems, los estadounidenses utilizan 25,000 millones de vasos de poliestireno

anuales.

16

Casi todos los establecimientos de comida rpida y oficinas estn desarrollando

programas de recogida selectiva auspiciados por la industria del plstico. El

poliestireno puede lavarse y reutilizarse.

En el Reino Unido se utilizan 10,000 millones de vasos de espuma de poliestireno

al ao, unas 40.000 toneladas de este material. Gracias al programa de

recuperacin "Salvar un vaso", que funciona en Londres, se han conseguido

recoger diez millones de vasos a la semana.

La presin ejercida por los consumidores ha forzado a los fabricantes a

abandonar el uso de CFC's (que son generados por la fabricacin y la quema del

poliestireno) aunque las alternativas tambin contienen sustancias dainas.

Hay un tipo distinto de poliestireno que se utiliza para productos de larga

duracin, desde las cajas para cintas de vdeo o casetes de audio hasta las

perchas de la ropa.

En Suiza se recicla y reutiliza en la fabricacin de materiales para la construccin.

1.7 Poliestireno y salud

Tambin existe el temor de que el poliestireno afecta la salud reproductiva de

animales de laboratorio. Si bien no existen estudios concluyentes al respecto, existe

un informe de Greenpeace donde se incluye al estireno dentro de las sustancias que

afectan la salud reproductiva. Segn los fabricantes de Poliestireno, los niveles

residuales de estireno en el producto final son mnimos y al tratarse de una sustancia

voltil, stos se evaporan. Segn un reporte de 1986 de la EPA (siglas en ingls de

"Agencia de Proteccin al Medioambiente", organismo del gobierno norteamericano)

el poliestireno se clasificaba como el quinto producto qumico cuya produccin

generaba ms desechos peligrosos. Actualmente existe un reporte de dicha agencia

sobre el poliestireno disponible en lnea

17

1.8 Cmo REDUCIR, REUTILIZAR, RECICLAR el unicel?

La produccin de poliestireno (unicel) involucra el uso de sustancias cancergenas

como el benceno, y otras que se sospechan cancergenas como el estireno y 1,3-

butadieno. Si es quemado al aire libre, se libera una vez ms estireno y algunos

hidrocarburos txicos, generndose cloruro de hidrgeno, clorofluorocarbonos

(CFCs) y dioxinas. El unicel tcnicamente puede ser reciclado, aunque sus tasas de

recuperacin son bajas.

Dart ha logrado crear un esquema de reciclaje con cuatro pasos.

1. Acopio o recoleccin. Busca que de origen, es decir, un restaurante, una oficina o

escuela, separe el unicel del resto de la basura (como ya se hace con otros

materiales)

2. Densificado. Si consideramos que 95% de la composicin del unicel es aire y slo

5% es materia prima, significa que la clave est en desinflarlo. La mquina

termodensificadora que le quita el aire al material, lo troza en pedacitos muy

pequeos y lo convierte en una pasta, que se podr convertir en un plstico rgido.

Por ejemplo, 7,500 vasos de unicel, que llenan un Sedan completo, ya densificados

logran un bloque de material plstico de 45 x 15 x 20 centmetros.

3. Paletizado. Con la nueva materia prima (el lingote de plstico) se crean unas

pelitas plsticas llamadas pellets que, sometidas a calor, se pueden convertir en

un material resistente para crear todo tipo de cosas plsticas: desde reglas hasta

marcos para cuadros.

4. Fabricacin de nuevos productos. Con los pellets se puede crear lo que se

desee, siempre y cuando no vaya a tener contacto con alimentos (el proceso de

reciclaje no limpia el unicel de residuos de alimentos).

18

1.9 Recomendaciones sobre la utilizacin del unicel:

Evite la compra de productos hechos de poliestireno (unicel)

En vez de utilizar vasos de unicel (de usar y tirar), lleve su propia taza de caf al

trabajo y no compre platos de cartn.

Prefiera el uso de vasos de papel y/o cartn a los de poliestireno; esto evitar la

contaminacin por dioxinas y la generacin de CFCs que contaminan la

atmsfera

Reutilice los plsticos de "burbujas" para envolver objetos frgiles y escriba a los

fabricantes sugirindoles que usen materiales alternativos como el papel.

1.10 Conclusiones Capitulo 1.

Durante muchos aos el Poliestireno (Unicel) ha sido un recurso que se implementa

en la fabricacin de diversos productos como lo son, laminas (Poliestireno de alto

impacto), recipientes de tipo aislantes as como para la proteccin de objetos como

medio de anti-impacto (Poliestireno extruido), este recurso se ve explotado a gran

escala por ser un recurso de muy bajo costo, pero esto implica que de igual modo se

tengan grandes cantidades de desechos de este material, el poliestireno no es un

material que se recicle a gran escala debido al elevado costo que implica, esto ha

generado que contribuya con los altos ndices de contaminacin, esto provoca que

los asentamientos de basura se encuentren a su mxima capacidad as como los

sistemas de drenaje se vean afectados por esta problemtica, ya que mucho de este

desperdicio se aloja en los sistemas de desage, otro problema que ha surgido en

los ltimos aos es el cual al combustionar este material libera sustancias

cancergenas.

Nosotros hemos analizado estas problemticas y vemos el modo factible para poder

reciclar este material a menor costo y de esta manera podemos contribuir con la

disminucin de materiales que causan contaminacin, otros problemas como el

calentamiento global y la afectacin de la salud de las personas, gracias a esto es

como surge nuestro proyecto.

19

CAPTULO 2: MARCO METODOLGICO La siguiente informacin pretende dar una explicacin concisa de cada uno de los

anlisis que se necesitan para llevar a cabo el estudio de viabilidad del proyecto de

reciclaje del poliestireno (unicel), tales como es el de mercado, tcnico operativo,

econmico financiero y ambiental ya que de esta manera podremos obtener

resultados de que tan factible es la implementacin del procesado de poliestireno

para su reutilizacin en la industria, ya que est ms que claro que este material

forma parte de los contaminantes principales que hay en nuestro ambiente, debido a

la materia prima con la que se elabora su proceso de degradacin es demasiado

retardado.

Recoleccin de informacin

Es importante recaudar informacin de todos los rubros posibles para as poder

conocer las necesidades y saber cmo implementar nuestro producto, para que sea

atractivo y rentable.

Fuentes primarias

Recaudar informacin del fabricacin del poliestireno en el mbito industrial

Encuesta aplicadas a instituciones del Municipio de Tecmac.

Porcentajes de la reutilizacin de este material.

Aplicaciones en las que se puede implementar el reciclado de este material

20

Representante General

Mena Soto arturo

Anlisis

Econmico Financiero

Romero Orozco Jaime

Hurtado Jimenez David Alejandro Reyes Rosas Crecencio Antonio

Sanchez Chavez Jose Luis

Anlisis

Tecnico Operativo

Daz Arreortua Rubn

Contreras Quezada Enrique

De Santiago Snchez Daniel

Jurez Snchez Ricardo

Palacios Barragn Emilio

Valencia Martnez Miguel ngel

Anlisis

Ambiental

Zamora Cuevas Esteban

Velasco Moreno Luis Felipe

Viveros Melndez Luis Felipe

Anlisis

Mercado

Barrios Snchez Ral

Espinosa Santilln Rey David

Guzmn castillo Josu

Pacheco Martnez Vctor Javier

Creacin de grupos de trabajo

En el siguiente organigrama se mencionan los grupos de trabajo, que estarn realizando los anlisis anteriores

mencionados. Cada grupo de trabajo est comprometido a realizar las investigaciones con respecto al proyecto en

mencin.

Ilustracin 14: Grupos de trabajo. (Fuente Propia:)

El siguiente diagrama muestra la metodologa que seguiremos para la organizacin y

secuencia del proyecto

Ilustracin 15: Diagrama de flujo (Fuente: Propia)

22

De acuerdo al diagrama anterior cada estudio se encargara de lo siguiente:

Estudio de mercado

Con este nombre se denomina la primera parte de la investigacin formal del estudio.

Consta bsicamente de la determinacin y cuantificacin de la demanda y oferta, el

anlisis de los precios y el estudio de la comercializacin.

El objetivo general de esta investigacin es verificar la posibilidad real de penetracin

del producto en un mercado determinado. El investigador del mercado, al final de un

estudio meticuloso y bien realizado, podr palpar o sentir el riesgo que se corre y la

posibilidad de xito que habr con la venta de un nuevo artculo o con la existencia

de un nuevo competidor en el mercado

Por otro lado, el estudio de mercado tambin es til para prever una poltica

adecuada de precios, estudiar la mejor forma de comercializar el producto y

contestar la primera pregunta importante: existe un mercado viable para el producto

que se pretende elaborar? Si la respuesta es positiva, el estudio continua. Si la

respuesta es negativa, se plantea la posibilidad de un nuevo estudio ms preciso y

confiable.

Estudio tcnico operativo

Esta parte del estudio puede subdividirse a su vez en cuatro partes, que son:

Determinacin del tamao ptimo de la planta: El tamao depende de los turnos

trabajados, ya que para un cierto equipo instalado, la produccin varia directamente

de acuerdo con el nmero de turnos que se trabaje. Aqu es necesario plantear una

serie de alternativas cuando no se conoce y domina a la perfeccin la tecnologa que

se empleara.

23

Determinacin de la localizacin ptima de la planta: es necesario tomar en

cuenta no solo factores cuantitativos, como pueden ser los costos de transportes, de

materia prima y el producto terminado, sino tambin los factores cualitativos

Ingeniera del proyecto : En esta parte estn englobados otros estudios, como el

anlisis y la seleccin de los equipos necesarios, dada la tecnologa seleccionada, la

distribucin fsica de tales equipos en la planta, as como la propuesta de la

distribucin general, en la que por fuerza se calculan todas y cada una de las reas

que formaran la empresa.

Anlisis administrativo: Algunos de los aspectos que no se analizan con

profundidad en los estudios de factibilidad son el organizativo, el administrativo y el

legal. Esto se debe a que son considerados aspectos que por su importancia y

delicadeza merecen ser tratados a fondo en la etapa de proyecto definitivo.

Estudio econmico financiero

Su objetivo es ordenar y sistematizar la informacin de carcter monetario que

proporcionan las etapas anteriores y elaborar los cuadros analticos que sirven de

base para la evaluacin econmica.

Comienza con la determinacin de los costos totales y de la inversin inicial, cuya

base son los estudios de ingeniera, ya que tanto los costos como la inversin inicial

dependen de la tecnologa seleccionada. Contina con la determinacin de la

depreciacin y amortizacin de toda la inversin inicial.

Los aspectos que sirven de base para la siguiente etapa, que es la evaluacin

econmica, son la determinacin de la tasa de rendimiento mnima aceptable y el

clculo de los flujos netos de efectivo. Ambos, tasa y flujos, se calculan con y sin

financiamiento. Los flujos provienen del estudio de resultados proyectados para el

horizonte de tiempo seleccionado.

24

Anlisis medio ambiental

El objetivo de este anlisis es el estudio del impacto que tendr nuestro producto en

el medio ambiente, si en verdad es viable la reutilizacin del poliestireno, que tantos

son los beneficios que se obtendrn con la implementacin del proyecto planteado

tanto para el medio ambiente como para la rentabilidad de ser negocio.

Lograr comprobar que los beneficios pueden ser muchos a la hora de implementar

proyectos de reciclaje, como lo es en el caso de este tipo de material, por el largo

tiempo que les toma llegar su degradacin.

De esta manera contribuir a disminuir el dao ambiental que provocan este tipo de

productos. Tratar de no seguir explotando minerales o elementos de la naturaleza

para la fabricacin de nueva materia prima, ya que la mayora de estos se extinguen

poco a poco, y as promover la concientizacin del proceso de reciclaje en el mbito

industrial.

25

2.1 ANLISIS DE MERCADO

Anlisis De Mercado

26

Un Estudio de mercado es el resultado del proceso de recopilacin, anlisis e

interpretacin de la informacin relativa al mercado objeto del estudio. Los

principales motivos para la realizacin de estudios de mercado son los siguientes:

2.1.1 Objetivos del anlisis de mercado

1. Determinar la existencia de un mercado dentro de la regin para poder

visualizar cual ser nuestro alcance comercial.

2. Realizar el anlisis de la demanda, del reciclado de poliestireno para saber

que empresas estn interesadas en el producto y cuanto pagaran por l.

3. Analizar la existencia en el mercado sobre el reciclado de poliestireno

adquiridos en la regin.

Los objetivos mostrados anteriormente nos podrn ofrecen una visin actualizada de

tu sector de actividad, es decir, cul ha sido su evolucin en los ltimos aos, la

situacin actual y las perspectivas de futuro.

Pueden ser determinante a la hora de identificar una oportunidad de negocio o, por el

contrario, identificar alternativas en caso de que tu proyecto inicial no sea viable.

Permiten una evaluacin y supervisin del funcionamiento de tu empresa. La

investigacin de mercados te puede ayudar tambin a evaluar los resultados de tus

esfuerzos. Te indica si debes continuar, cambiar o cancelar tu plan de negocio, si el

producto vendido es adecuado o si la nueva gama que planeas comercializar tiene

cabida en el mercado. Tambin te aporta informacin sobre la acogida de una nueva

campaa de publicidad y sobre nuevas modificaciones que podran ser exitosas.

La existencia de un mercado para sus productos es el pilar fundamental para el xito

de una empresa, por lo tanto el Estudio de Mercados, como primer componente del

proyecto, requiere de una gran dedicacin y de un adecuado anlisis de informacin,

obtenida mediante una buena investigacin de Mercados.

27

2.1.2 Segmentacin

Actualmente la mayor parte de la poblacin en Mxico no sabe cunto se recicla de

poliestireno (unicel) al ao, por lo tanto optan por tirarlo o quemarlo lo cual es

inconveniente por que generan una gran cantidad de contaminacin al medio

ambiente.

El poliestireno (unicel) es un material sumamente contaminante el cual se encuentra

disperso en el pas y no toda persona lo coloca en un cesto de basura ya que se les

hace difcil as que la primera opcin es tirarlo lo cual perjudica a la sociedad y

medio ambiente ya que este material tiene un periodo de 300 aos para degradarse

y en ese transcurso de tiempo puede hacer mucho dao ya que puede generar que

se tapen las coladeras del drenaje lo cual genera problemas pero la gente no piensa

en las consecuencias solo requieren deshacerse de ese material y los problemas que

surjan despus de eso se los atribuyen a terceras personas sin darse cuenta que

nosotros como sociedad somos los culpables.

En algunos otros pases lo que se buscan es darle una solucin a este problema y lo

que hacen es concientizar a la gente de no tirar ese tipo de materiales a la calle si no

que contribuyan dejndolo en depsitos para que no genere problemas y una vez

teniendo ese material lo que buscan es reutilizarlo para lo cual estos pases buscan

reciclarlo y darle un nuevo uso ,lo malo es que no todos los pases cuentan con la

infraestructura o la inversin necesaria para generar recicladoras de este material.

2.1.2.1 Producto

Sistema de reciclado de poliestireno (unicel) de la empresa FACTUCEL. El sistema

de reciclado de unicel de nuestra empresa es un equipo que tiene como principal

ventaja la automatizacin del proceso.

2.1.2.2 Nuestros potenciales clientes son

Empresas ubicadas en el municipio de Ecatepec en el Estado de Mxico. Las

empresas que pueden hacer uso de este producto son aquellas que se dedican a la

fabricacin de productos hechos a base de poliestireno. Como lo son: RPT Insulation

Systems S.A de C.V, Hules y plsticos industriales, Polietileno Industriales, S.A. de

C.V, Bolsas plsticas industriales S.A de C.V

28

2.1.3 Contexto espacial

La empresa FACTUCEL estar ubicada en el municipio de Ecatepec, dentro de la

zona Industrial de Xalostoc, El municipio de Ecatepec se ubica al Noreste de la

Ciudad de Mxico, perteneciente a la Regin III-Texcoco del Estado de Mxico.

Colinda al Norte con los municipios de Tecmac y Coacalco de Berriozbal, al Sur

con el municipio de Netzahualcyotl, al Este con los municipios de Acolman, Atenco

y Tezoyuca, y al Oeste con los municipios de Tlalnepantla y Tultitln; tambin colinda

al Sur con la Delegacin Gustavo A. Madero. Ecatepec es un ncleo habitacional e

industrial de gran importancia por eso es un generador de empleos. Localidades: 1

ciudad, 6 pueblos, 2 rancheras, 6 ejidos, 12 barrios, 102 fraccionamientos y 209

colonias.

Sus coordenadas geogrficas son:

Altitud: 2,259 msnm (metros sobre el nivel del mar)

Latitud: 19 36' 03" N

Longitud: 99 03' 09" O

Se encuentra referido a los paralelos 19 19 24 latitud norte y a los 19 19 49

longitud oeste del meridiano de Greenwich y una altitud de 2,200 a 2,600 msnm. El

espacio fsico que ocupa este municipio se localiza en el norte del Estado de Mxico

y tambin al norte del valle de Mxico, con una extensin de 186,9 kilmetros

cuadrados. La poblacin registrada en el censo de poblacin y vivienda de 2010

realizada por el INEGI fue de 1, 656,107 habitantes de los cuales 806,443 son

hombres y 849,664 son mujeres.

El Clima predominante es el templado sub-hmedo, con lluvias en verano. La

temperatura media anual es de 13,8 C con una mxima de 30 C en los meses de

marzo a julio y una mnima de 7,0 C en los meses de diciembre y enero. Las

precipitaciones pluviales promedio anual son de 584 mm. Con una estimacin de 90

das promedio de lluvias.

29

Ilustracin 16: Contexto Espacial Mxico (Fuente: Google Maps)

Ilustracin 17: Contexto Espacial Ecatepec de Morelos (Fuente: Google Maps)

30

Ilustracin 18: Contexto Espacial de zona Industrial de Xalostoc (Fuente: Google Maps)

31

2.1.4 Requisitos para la manufactura del sistema de reciclado de poliestireno

(unicel) en esta zona geogrfica

Energa elctrica

Agua potable

Drenaje urbano

Lneas de telfono

Servicios con los que cuenta la zona Industrial Xalostoc.

Energa elctrica

Agua potable

Drenaje

Alumbrado publico

Internet

Herramienta de uso general (Esmeril, arc con segueta, destornilladores,

prensa de banco, brocas, taladro, remachadora, etc.)

Maquinaria (maquina de soldar)

2.1.5 Contexto temporal

El proyecto fue desarrollado en la zona industrial de Xalostoc durante el dcimo

cuatrimestre de la Carrera de Ingeniera en Mecatrnica del periodo Enero-Abril del

ao 2013.

Este proyecto es iniciado y realizado por 20 alumnos de ingeniera en Mecatrnica.

El equipo se conform de jvenes multidisciplinarios; de esa forma, se logr contar

con perfiles diferentes para as poder lograr el objetivo de disear y automatizar el

reciclado de poliestireno.

32

2.1.6 Anlisis para determinar la factibilidad del estudio del mercado

2.1.6.1 Generalidades de anlisis

Analizar qu tan factible es el reciclado de poliestireno (unicel) en base a este

anlisis de mercado para la implementacin de este proyecto en zonas donde haya

grandes cantidades de unicel que afecten a la poblacin.

Este anlisis de mercado tiene las siguientes cuestiones como principales

prioridades:

Realizar el estudio de la situacin actual del reciclado de poliestireno en

Mxico.

Analizar la posibilidad de reciclar material a base de poliestireno (unicel)

basndose en encuestas realizadas en la regin.

Difundir el reciclado de poliestireno (unicel) realizando una mercadotecnia y

promocin que impacte al cliente presentndole todos los beneficios que hay

al reciclar este tipo de material.

2.1.7 Competencia nacional e internacional

En el mercado hay empresas que en la actualidad reciclan el poliestireno (unicel)

satisfaciendo sus necesidades a si como la de los consumidores. Estas empresas

sern rivales potenciales para nuestra empresa debido a la calidad del producto.

2.1.8 Competencia a nivel nacional

Dart de Mxico S de R.L de C.V, es una empresa especialista en reciclaje de unicel

que fabrica diferentes objetos, adems puede hacer del unicel adhesivos para pegar

hojas, material de carpintera o plstico.

Poliestireno del Centro, SA de C.V, es una empresa que recolecta y recicla el

poliestireno est ubicada en Aguascalientes.

33

Ilustracin 19: Competencia nacional de reciclado de poliestireno (unicel). (Fuente: Propia)

Ilustracin 20: Competencia nacional de reciclado de poliestireno (unicel) con sistema automatizado. (Fuente: Propia)

40%

50%

10%

Competencia a nivel nacional Reciclado de poliestireno (unicel)

Dart de Mexico S de R.L de C.V

Poliestireno del Centro, SA de C.V

Otros

100%

0%

Competencia a nivel nacional Reciclado de poliestireno (unicel) con sistema

automatizado

Factucel

Otros

34

2.1.9 Competencia a nivel internacional

Axa Universa es una empresa de Porreres (Mallorca) y fue la primera fbrica de

poliestireno expandido (EPS) de la isla, con una produccin de 200 toneladas

anuales.

ANAPE es una asociacin de mbito nacional que agrupa a la industria espaola del

poliestireno expandido - EPS. Est integrada por dos tipos de empresas:

- Empresas productoras y comercializadoras de materia prima (poliestireno

expandible).

- Empresas transformadoras de esta materia prima que producen artculos acabados

en poliestireno expandido para sus diferentes campos de aplicacin.

- Otras empresas colaboradoras como las comercializadoras de maquinaria para la

transformacin.

Ilustracin 21: Competencia a nivel internacional de reciclado de poliestireno. (Fuente: Propia)

35%

45%

20%

Competencia a nivel internacional Reciclado de poliestireno (unicel)

Axa Universa

Anape

Otos

35

Ilustracin 22: Competencia internacional de reciclado de poliestireno (unicel) (Fuente: Propia)

2.1.10 Puesto en el mercado de materiales reciclables.

El bloque de poliestireno reciclado es el resultado de un proceso automatizado de

alto nivel de calidad que cumple una funcin importante dentro del ecosistema en el

que vivimos ya que, al utilizar poliestireno reciclado se acaba con los desechos ya

que son altamente contaminantes. Adems de ofrecer el producto nuestra empresa

se dedica a

Instalacin de maquinaria automatizada para reciclar poliestireno.

Mantenimiento preventivo y correctivo a maquinaria.

Comercializacin del producto.

Los clientes potenciales incluyen aquellos que estn dispuestos a comprar productos

a base de poliestireno reciclado, comercializadores indirectos as como fabricantes

del mismo.

75%

25%

0%

Competencia a nivel internacional Reciclado de poliestireno (unicel) con sistema

automatizado

Factucel

Anape

Otros

36

2.2.10.1Comercial Institucional

Debido a la creciente demanda de productos desechables y como repercuten los

desechos de los mismos en el medio ambiente; decidimos hacer este producto como

repuesta al cuidado del ecosistema ya que de otra manera es muy difcil reducir las

emisiones de qumicos que suben a la atmosfera al ser quemados o reducir los

espacios contaminados en vas terrestres y sobretodo en vas martimas donde el

turismo es la base de la economa.

FACTUCEL ofrece un producto capaz de satisfacer los estndares de calidad, a un

costo muy accesible y sobretodo cuidando la vida del planeta.

2.1.10.2 Medios en los que se publicara el producto

Los medios de informacin constituyen la parte medular d

Sistema de Reciclado de Unicel

Documents

Transcript of Sistema de Reciclado de Unicel