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UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA IZTAPALAPA

DIVISIÓN DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUÍMICA

REPORTE DE PROYECTO TERMINAL

MOLDEO ROTACIONAL CON POLIETILENO Y POLIPROPILENO DE DESECHO

ALUMNO: FERNANDO ESPEJEL MEJIA 92223259

ASESOR: M. EN C. ANGEL ESCOBAR

JUNIO DE 2006

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA-IZTAPALAPA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

INDICE PAGINA

OBJETIVOS 1

JUSTIFICACIÓN 2

CAPITULO 1

1.INTRODUCCION 3

1.1 REACCIONES Y PROCESOS DE POLIMERIZACIÓN 4

1.2 CLASIFICACION DE LOS PLÁSTICOS 5

1.3 PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS 6

1.3.1 PROPIEDADES TERMICAS 6

1.3.2 PROPIEDADES ELECTRICAS 7

1.3.3 PROPIEDADES OPTICAS 7

1.3.4 PROPIEDADES MECANICAS 7

1.4 REFUERZOS Y ADITIVOS 8

1.5 TECNOLOGIAS Y PROCESOS DE RECUPERACIÓN 8

DE PLÁSTICOS

CAPITULO 2

2. POLIOLEFINAS 11

2.1 POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE) 11

2.2 POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE) 12

2.3 POLIPROPILENO (PP) 12

2.4 APLICACIONES 13

CAPITULO 3

3. RECUPERACION DE PLÁSTICOS 14

3.1 RAZONES PARA LA RECUPERACIÓN 15

3.2 LOS PLÁSTICOS EN EL AMBIENTE 15

3.3 LOS PLÁSTICOS EN LA BASURA 16

3.4 COMPOSICION DE LOS TERMOPLÁSTICOS EN 16

LA BASURA

3.5 CLASIFICACION DE LOS DESECHOS PLÁSTICOS 17

3.6 GENERACION DE LOS DESECHOS PLÁSTICOS EN EL MUNDO 18


PAGINA

3.7 GENERACIÓN DE LOS DESECHOS PLÁSTICOS 19

EN MÉXICO

3.8 GENERACION DE DESECHOS SÓLIDOS EN 19

EL AREA METROPOLITANA

CAPITULO 4

4 ANALISIS DE LAS MATERIAS PRIMAS PLASTICAS 22

EN MÉXICO

4.1 CAPACIDAD INSTALADA 22

4.2 PRODUCCION 23

4.3 IMPORTACIONES 24

4.4 EXPORTACIONES 25

4.5 CONSUMO APARENTE DE MATERIAS PRIMAS PLASTICAS 26

4.6 CONSUMO APARENTE POR TIPO DE PROCESO 27

4.7 CONSUNO NACIONAL APARENTE POR SECTOR DESTINO 27

4.8 CONSUMO DE PLÁSTICO EN EL MUNDO 28

4.9 DISTRIBUCION NACIONAL DE MANUFACTURA PLASTICA 28

4.10 TAMAÑO DE LAS EMPRESAS 29

CAPITULO 5

5 INDUSTRIA Y PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN EN MÉXICO 30

5.1 GENERALIDADES 30

5.2 COMERCIO EXTERIOR 31

5.3 CLASIFICACION 32

5.4 DISTRIBUCIÓN GEOGRAFICA 33

5.5 PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN 33

5.5.1 EXTRUSION 34

5.5.2 INYECCION 35

5.5.3 SOPLADO 35

5.5.4 CALANDREO 36

5.5.5 MOLDEO ROTACIONAL 36


PAGINA

CAPITULO 6

6 MOLDEO ROTACIONAL CON POLIETILENOS DE DESECHO 37

6.1 ANTECEDENTES DEL MOLDEO ROTACIONAL 37

6.2 PRODUCTOS DEL GIRO CON PLÁSTICO RECUPERADO 38

6.3 MAQUINARIA PRINCIPAL 39

6.4 EQUIPO AUXILIAR 39

6.5 INVERSION INICIAL NECESARIA 40

6.6 PARTICULARIDADES DEL GIRO 40

6.7 PUNTOS IMPORTANTES PARA LA PRODUCCIÓN DE 40

CONTENEDORES

6.8 CARACTERISTICAS PRINCIPALES DELAS MATERIAS PRIMAS 42

6.9 SERVICIOS NECESARIOS PARA EL PROCESO 42

6.10 RELACIONES INSUMO-PRODUCTO 43

6.11 PRODUCCION 43

CAPITULO 7

7 DESARROLLO EXPERIMENTAL 45

7.1 METODO EXPERIMENTAL 45

7.1.1 SELECCIÓN Y CLASIFICACION DE POLIETILENOS 45

7.1.2 PROCESAMIENTO 46

7.2 DISEÑO DE PRUEBAS 49

7.2.1 MATERIALES 49

7.2.2 PRUEBAS EXPERIMENTALES 49

7.2.3 VARIABLES DE PROCESO 50

CAPITULO 8

8 RESULTADOS EXPERIMENTALES 51

8.1 RANGO DE DENSIDADES OBTENIDO EN LA SEPARACIÓN 51

DE POLIETILENOS

8.2 RESULTADOS DE PROCESAMIENTO 51


PAGINA

CAPITULO 9

9 DISEÑO DE PLANTA Y ESTUDIO DE MERCADO 62

9.1 BASES DE DISEÑO 62

9.1.1 GENERALIDADES 62

9.1.2 CAPACIDAD REDIMIENTO Y FLEXIBILIDAD 62

9.1.3 ESPECIFICACIONES DE LAS CARGAS DE PROCESO 63

9.1.4 CONDICIONES DE LOS PRODUCTOS 64

9.1.5 SERVICIOS AUXILIARES 64

9.2 LOCALIZACION DE LA PLANTA 64

9.2.1 MARCO ECONOMICO 64

9.2.2 UBICACIÓN DE LA PLANTA 65

9.3 DISEÑO DE EQUIPO 66

9.4 ESTUDIO DE MERCADO 68

CAPITULO 10

10 CONCLUSIONES 73

APÉNDICE 74

BIBLIOGRAFÍA 75

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA-IZTAPALAPA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Página 1

OBJETIVOS Recuperar Polietilenos y Polipropilenos de desecho presentes en la basura. Reprocesar el material recuperado mediante Moldeo Rotacional, para obtener contenedores. Proponer mediante una experimentación, un diseño factible en cuanto a maquinaria e instalaciones para poder procesar Polipropilenos y Polietilenos recuperados.


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JUSTIFICACIÓN

La gran cantidad de polietileno y polipropileno de desecho que se genera

diariamente en la ciudad de México y área metropolitana, genera problemas

ambientales debido a que estos materiales ocupan la mayor parte del volumen

de la basura. Estos problemas se pueden evitar recuperando el material

termoplástico para reprocesarlo y así obtener un beneficio, como la obtención

de un producto a bajo costo, además de que se presentaría la disminución en

tiraderos.

Acerca del procesamiento de material recuperado a través del proceso

de moldeo rotacional, se tiene conocimiento de que no se aplica, pero si se

aplica a los procesos de inyección y extrusión.

Otro aspecto significativo podría ser que debido a la recuperación de

estos materiales, se puede llegar a influir a largo plazo en la reducción en el

consumo de materia prima (etileno y propileno) para la producción de estos

polímeros.


Página 3

1. INTRODUCCION El creciente uso de material plástico dentro de muchas ramas de la

industria, y que esta destinado para uso final de bienes y servicios de la

población, esta generando grandes cantidades de desecho plástico que llegan

a la basura, de los cuales el polietileno y el polipropileno ocupan un lugar

considerable dentro de estos (60%).

El polietileno y polipropileno se obtienen a través de las olefinas como son

el etileno y propileno respectivamente, mediante un proceso de polimerización

por adición. Presentan propiedades muy importantes como: gran dureza, alta

resistencia a agentes químicos, alta resistencia eléctrica, etc. Estas

propiedades pueden ser mejoradas mediante el uso de aditivos y agentes

reforzantes, como ejemplo tenemos a los antioxidantes, retardadores ala flama,

colorantes, protectores de UV, etc. Algunos de los materiales se usan

simplemente para reducir los costos del producto final.

Debido a que algunas poliolefinas conservan ciertas propiedades

mecánicas cuando el material sé reprocesa hasta 7 u 8 veces, resulta factible

recuperar esos materiales plásticos.


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1.1. REACCIONES Y PROCESOS DE POLIMERIZACION La polimerización es un proceso mediante el cual se unen pequeñas

moléculas llamadas monómeros unidas por enlaces covalentes. Algunas de las

fuentes principales como materia prima para la síntesis de los polímeros son

los productos petroquímicos y el gas natural.

Las reacciones para obtener moléculas poliméricas se pueden realizar

por dos métodos: Adición y Condensación.

• Adición: este mecanismo de reacción se lleva a cabo sobre el doble

enlace C=C del monómero. Bajo condiciones apropiadas de

temperatura y presión los monómeros se enlazan entre si para formar

largas cadenas moleculares. Por ejemplo, en la obtención de

polietileno la reacción es:

CH2 = CH2+nCH2=CH 2 {CH-CH}2

• Condensación: mediante este mecanismo se produce una reacción

entre grupos funcionales presentes. A diferencia de la polimerización

por adición, aquí se forman productos secundarios generalmente

agua, ácidos, etc., los cuales tienen que ser eliminados. La reacción

se muestra a continuación

Las reacciones de adición y condensación se pueden llevar a cabo

mediante los siguientes procesos.

• Polimerización en masa: se realiza con el monómero puro en fase

liquida o gaseosa, bajo condiciones de operación adecuadas para la

poli adición. Este procedimiento tiene una desventaja ya que es difícil

eliminar el calor desprendido en la polimerización, pero tiene la

ventaja de obtener productos óptimamente limpios y de composición

química invariable.


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• Polimerización en suspensión: el monómero se dispersa en el agua

formando pequeños glóbulos, se añade un iniciador que puede ser

soluble en el monómero o en agua.

Este proceso produce altos pesos moleculares y distribuciones

regulares de peso molecular. Una desventaja es que el polímero

terminal presenta impurezas debido a los aditivos, que disminuyen

las propiedades ópticas y eléctricas.

• Polimerización en emulsión: similar a la polimerización en

suspensión, presentando diferencia solo en las esferas del

monómero. Se agregan agentes emulsionantes para una correcta

emulsión, se obtienen polímeros de bajas propiedades ópticas y

eléctricas.

• Polimerización en disolución: durante la poli adición, se usa un

disolvente para disolver un monómero al polímero y al iniciador. Las

ventajas que presenta son: buena regulación de la temperatura por

absorción de calor por parte del disolvente, el disolvente se elimina

del polímero en una primera fase por arrastre de vapor y finalmente

con aire caliente. Las características del disolvente deben ser tales

que no reaccionen con los iniciadores ni con el polímero en

crecimiento.

1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS Los materiales plásticos se dividen en tres grandes grupos de acuerdo

con la relación Estructura-Propiedades-Aplicaciones que presentan y son:

• Termo fijos

• Elastómeros

• Termoplásticos

Termo fijos: Las resinas tremo fijas se obtiene mediante el proceso de

condensación, solo pueden fundirse una vez y se caracterizan por su estructura

molecular reticulada o entrelazada. Se funden mediante la adición de calor, el

cual es controlado para evitar sea difícil de fundir y se vuelva insoluble.


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Elastómeros: denominados también polímeros elásticos, y comprende a

todos los hules naturales y sintéticos, se caracterizan por tener una elevada

elongación que va de 200 a 1000%.

Sus propiedades elásticas se ven maximizadas mediante un tratamiento

de vulcanización o curado con azufre o con peróxidos. Además, estas

propiedades se conservan por un largo periodo, si las condiciones ambientales

y las temperaturas de trabajo se mantienen bajo de ciertos limites.

Termoplásticos: son resinas con una estructura molecular lineal que se

ablandan y fluyen por una aplicación de calor y presión, y durante el moldeo no

sufren modificación química en presencia de calor, ventaja que presentan ya

que al obtenerse una pieza de mala calidad se puede reprocesar.

TERMOPLASTICOS TERMO FIJOS

Poli carbonatos Resinas Poliéster

Poliamidas ( Nylon) Resinas Epoxi

Polimerizados Fluorados Resinas (baquelita)

Polioximetileno Resinas Ureicas

Poliestireno

Poli olefinas Urea formaldehído

PVC

Poliacrilato Tabla1.1 Clasificación de los termoplásticos y termo fijos en base al polímero de donde provienen.

1.3 PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS Las propiedades de un material termoplástico dependen primeramente

de las características físico-químicas de la resina de donde provienen, así

como de los aditivos utilizados para mejorar o modificar alguna propiedad.

1.3.1 PROPIEDADES TERMICAS Una de las características principales es que no presentan un punto de

fusión determinado, ya que presentan un intervalo o zona de fusión, debido a

que están formados por moléculas de diferente tamaño y presentan fuerzas

intramoleculares. Hay dos temperaturas que nos permiten valorar el


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comportamiento del polímero frente al calor: la temperatura de transición vítrea

Tg y la temperatura de fusión cristalina Tm .

Ambas temperaturas varían con la estructura del material y la

complejidad de las moléculas. En general la Tg suele ser la mitad o las dos

terceras partes de la Tm , pero existen algunas excepciones.

Por lo tanto la temperatura de utilización de un plástico debe de estar por

debajo de la temperatura de transición vítrea Tg .

1.3.2 PROPIEDADES ELECTRICAS los polímeros en general son malos conductores de la electricidad, de tal

manera que suelen ser utilizados como material aislante. Tienen valores altos

de resistividad, los valores típicos se encuentran en 1012 y 1018 ohmm*cm. El

valor real de la resistividad depende de la frecuencia y del voltaje. Disminuye al

aumentar la temperatura.

1.3.4 PROPIEDADES OPTICAS los polímeros se utilizan en muchos como plásticos o recubrimientos

transparentes y tienen gran cantidad de aplicaciones. La mayor parte de las

propiedades ópticas de lo polímeros están en función del índice de refracción,

que es una medida de la capacidad del polímero para refractar o desviar la luz

cuando pasa a través del mismo.

1.3.4 PROPIEDADES MECANICAS Estas propiedades se ven influenciadas por una serie de factores, con

los cuales se dificulta su medición. Algunos de estos factores son:

• Cristalinidad

• Movilidad de las cadenas poliméricas

• Resistencia viscosa a la deformación

• Temperatura de trabajo

• Velocidad de aplicación de un esfuerzo

• Duración de aplicación de un esfuerzo

Debido a los puntos mencionados arriba, no es posible caracterizar el

comportamiento mecánico de estos materiales con un solo parámetro. Por lo

que se recurre a mediciones tales como el modulo de elasticidad.


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1.4 REFUERZOS Y ADITIVOS Las propiedades de los plásticos se ven mejoradas con la adición de

refuerzos y aditivos. Estos además de mejorar las propiedades pueden reducir

los costos del producto final. Algunos aditivos son los siguientes:

• Antiestático: se emplea para reducir las cargas estáticas en los

polímeros.

• Antioxidante: retrasa la descomposición de los polímeros. Estos

deben de cubrir una serie de requisitos para que funcione

adecuadamente, de acuerdo al tipo de polímero y uso final debe

de poseer características tales como:

- tiene que ser efectivo a bajas concentraciones

- debe ser seguro durante su uso y manejo

- no debe tener olor, color, etc

- ser compatible y resistente a la extracción

- ser térmicamente estable

- debe tener estabilidad hidrolitica

• Estabilizadores UV: se utilizan para proteger al polímero de la luz

UV, mediante la absorción de la radiación.

• Retardador de flama: este incrementa la resistencia ala flama del

polímero.

• Colorantes: se utilizan para dar color a los polímeros, pueden ser

tintes solubles o pigmentos que pueden ser orgánicos e

inorgánicos.

• Refuerzos: se utilizan fibras para mejorar las propiedades físicas,

como por ejemplo la fibra de vidrio que es altamente utilizada.

1.5 TECNOLOGIAS Y PROCESOS DE RECUPERACIÓN DE PLÁSTICOS Todo aquel material que deseamos recuperar debe poseer propiedades

físicas y químicas que deben ser útiles después de haber sido utilizados en

alguna aplicación y que puede ser reutilizado.

La recuperación de materiales debe incluir la recolección, reprocesado,

comercialización y rehúso de materiales de la corriente de residuos sólidos. Las


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tecnologías de recuperación de los plásticos se han dividido en cuatro y son:

primario, secundario, terciario y cuaternario.

• Recuperación Primaria: también conocido como reciclado de lazo

cerrado, que involucra a el proceso de un residuo recuperado de

desechos sólidos para elaborar un producto de características

similares a las del producto elaborado con las resinas vírgenes. El

lavado de envases para volverlos a utilizar se considera como

recuperación primaria.

El material reciclado proveniente como desecho de alguna fabrica

puede ser mezclado con material virgen siempre y cuando cumpla

con las siguientes condiciones:

Que tenga buena homogeneidad

Que estén limpios

Que tengan una granolumetria parecida alas del

material virgen

La proporción en que el material recuperado se incorpora al

virgen depende de la naturaleza del polímero, historia térmica del

recuperado, sistema de transformación.

La recuperación primaria se aplica a materiales de residuos

industriales provenientes de fabricas tan diversas como las de

fibras textiles, menaje, electrónica, etc.

• Recuperación Secundaria: esta cosiste en el procesado de

plásticos recuperados donde las propiedades físicas y químicas

no se requieren que sean similares al producto original, de tal

manera que esta practica resulté conveniente.

El material recuperado proviene de desechos industriales y de

residuos urbanos. Este tipo de material recuperado se procesa

actualmente por el método de inyección, por compresión y

extrusión.

• Recuperación Terciaria: es la recuperación o producción de

sustancias químicas a partir de plásticos de desecho como parte

de la corriente de residuos municipales o residuos

independientes. Por ejemplo, en los procesos piroliticos los


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materiales se calientan en ausencia de oxigeno para romper la

cadena polimérica en una cámara de combustión.

Los productos no plásticos que se pueden elaborar son líquidos

orgánicos, aceites, grasas, ceras, etc.

• Recuperación Cuaternaria: consiste en la recuperación del

contenido energético de los plásticos de desecho por medio de la

incineración, ya que el contenido energético de un Kg. de plástico

es equivalente al de un Kg. de metano. La incineración presenta

la característica de que prácticamente no deja residuos al

quemarse, pero deberán de tratarse adecuadamente los gases de

combustión.

La energía calorífica producida se aprovecha para la producción

de vapor y electricidad.


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2. POLIOLEFINAS Así se denominan a todos los polímeros que se obtienen por polimerización

de olefinas, compuestos con dobles enlaces de la familia de los hidrocarburos.

Tienen gran resistencia a los agentes químicos debido a su carácter no polar

de los enlaces carbono-carbono y carbono-hidrogeno. Dentro de las

poliolefinas encontramos a Polietilenos de Baja y Alta Densidad (LDPE y

HDPE respectivamente) y al Polipropileno (PP).

2.1 POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE) El primer polímero comercial derivado del etileno es el Polietileno de

Baja Densidad o de alta Presión, es un polímero ramificado por que presenta

extensiones de cadena o ramas de secuencias de polietileno en varios puntos.

Se obtiene a través de polimerización por adición a presiones muy

elevadas, en presencia de oxígenos y peróxido para iniciar su reacción. Se

obtiene como producto un polímero formado con moléculas con cadenas

laterales, ver Fig. 2.1

Fig. 2.1 Polietileno de Baja Densidad muy ramificado

Para su obtención se trabaja a temperaturas del orden de los 250ºC y

presiones entre 1500 y 3000 atmósferas. Es un sólido parcialmente cristalino

(50 a 60%) que funde alrededor de 150ºC. Debido a que presenta cadenas

laterales se impide el empaquetamiento y por lo tanto da lugar a polímeros de

bajas densidades 0.91-0.94 g/cm3.

La temperatura de uso par este polímero se presenta dentro de un

intervalo de 60-80ºC, factor que se debe tomar en cuenta a la hora de diseñar

piezas que trabajen a diferentes temperaturas. Presenta gran resistencia a

agentes químicos, prácticamente no conduce la corriente eléctrica, de ahí que


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tenga aplicación como aislante. Su resistencia eléctrica es del orden de 1013 a

1014 ohm.

2.2 POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE) EL Polietileno de Alta Densidad se obtiene a través del etileno a bajas

presiones y en presencia de catalizadores estereoespecificos. Se puede

obtener industrialmente mediante dos procesos: Procesos Phillips, que utiliza

como catalizador oxido de cromo, y el proceso Ziegler, que utiliza como

catalizador tetracloruro de titanio o derivados organometalicos de titanio.

Utilizando cualquier proceso se opera a presiones menores de 30 atms y

temperaturas que se encuentran en el intervalo de 60-120ºC.

El uso de estos catalizadores da lugar a cadenas lineales con pocas

ramificaciones, como lo indica la figura 2.2.. Puede contener menos de una

cadena lateral por cada 200 átomos de carbono de la cadena principal.

Tiene una temperatura de fusión aproximada de 135ºC y su peso

molecular es del orden de 20000 a 30000 y presenta gran cristalinidad (90%).

Debido a que presenta una estructura empaquetada su densidad es superior a

la del LDPE, del orden de 0.96 g/cm3. Su temperatura de uso esta en el

intervalo de 75-90ºC. Su Tg es de –120ºC y su Tm este entre 127-135ºC. En

cuanto a su resistencia química y eléctrica es semejante a la del LDPE, pero

tiene mayor resistencia a la tracción y tiene mayor dureza.

2.3 POLIPROPILENO (PP) Se obtiene a través de la polimerización estereoespecifica del propileno,

utilizando como catalizador compuestos organometalicos de titanio y aluminio.

Utilizando presiones inferiores a las 30 atms y temperaturas dentro del rango

de 60-90ºC.

El Polipropileno isotactico es un polímero que mantiene una estructura

esencialmente lineal, además de ser altamente cristalino, con un punto de

fusión de 165ºC, su densidad esta alrededor de 0.9 g/cm3.

Tiene una temperatura de uso que esta entre 100-140ºC. Presenta

semejanza de resistencia química y eléctrica al os polietilenos mencionados

anteriormente, aunque es menos estable al calor, la luz y los agentes


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oxidantes. Debido a esto se debe utilizar con agentes antioxidantes y

absorbentes de la luz ultravioleta para su procesado, y así obtener un

comportamiento a la intemperie satisfactorio.

2.4 APLICACIONES Los polietilenos se usan en envases, cables y conductores eléctricos,

artículos domésticos, equipo químico y tuberías.

Muchas de las aplicaciones del polietileno se basan en su buena

resistencia química, regularmente en combinación con otras propiedades. Se

emplea en material de laboratorio químico como vasos de precipitados,

embudos, probetas graduadas, etc.

Debido a sus propiedades eléctricas se utilizan para aplicaciones de alta

frecuencia, como cables coaxiales, cables de micrófono, conductores de

conexión y cables de control.

Tienen excelente resistencia a la corrosión así como a la intemperie, y

están aprobados por las autoridades sanitarias para agua potable.

El polipropileno se utiliza en la fabricación de cajas de beatería,

calefactores, etc. En general, el polipropileno se requiere por su buena

resistencia química, debido a que es insoluble a todos los disolventes a

temperatura ambiente y se reblandece solamente en los disolventes aromáticos

colorados.


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3. RECUPERACION DE PLASTICOS En los materiales plásticos se tiene un gran potencial de recuperación, sin

embargo su aprovechamiento no es tan significativo debido relativamente al

bajo precio de los plásticos vírgenes y a la falta de incentivos por parte del

estado, para promover la recolección y los procesos de recuperación. Aunque

la mayoría de los plásticos pueden ser reciclados, estos presentan una serie de

problemas al ser introducidos al mercado por la poca aceptación de los

consumidores y/o ala falta de creación para elaborar productos de interés

masivo.

Actualmente los procedimientos de reciclaje y aprovechamiento de plásticos

implican los siguientes pasos:

1. Recolección.

2. Separación.

3. Lavado y secado.

4. Molienda.

5. Peletizacion.

6. Envasado.

Los pasos anteriores corresponden a la recuperación del plástico como

materia prima. Para hacer factible la recuperación deberá plantearse la

fabricación de artículos para agregar valor a los procesos.

Algunos ejemplos de fabricación de productos son: mangueras para

agua, ductos para instalaciones eléctricas, productos de ornato (macetas,

bancas, sillas, mesas, etc.), tarimas, pilotes para cercas, imitación de maderas

para barandales de patios y jardines, adoquines para pisos, celosías, ladrillos,

maderas imitación para construcción de cabañas y cobertizos, juegos infantiles,

etc.

El interés por el reciclado de plásticos a nivel mundial va en aumento, ya

que se ha vuelto una necesidad darle solución de manera redituable a un

problema ambiental que cada día se vuelve mas grave, por lo que los países

mas industrializados se han preocupado en darle solución, creando nuevos

materiales, técnicas y maquinaria moderna de bajo costo para la recuperación

de plástico. Como alternativas para el cuidado del medio ambiente se ha


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recurrido a los plásticos biodegradables. Sin embargo no ha resultado

ideoneoa esa solución.

3.1 RAZONES PARA LA RECUPERACION El reciclaje de plásticos representa un gran beneficio al mejoramiento

ecológico y al mismo tiempo genera nuevas industrias que se convierten en

fuentes de trabajo, generando nuevas utilidades.

Las razones principales para recuperar los plásticos son:

• Protección al ambiente. El reciclaje de plásticos contribuye al

mejoramiento del ambiente, ya que ayuda a resolver el enorme

problema de los desperdicios plásticos, debido a que su degradación

es lenta, prácticamente imposible.

• Económicas. La reducción de costos de los productos obtenidos al

incorporar plástico recuperado en algunos procesos productivos.

Ahorro de energía, ya que al recuperar plástico se ahorra el 88% de

la energía requerida para producirlos a partir de petroquímicos.

3.2 LOS PLASTCOS EN EL AMBIENTE Diariamente se usa una cantidad considerable de objetos desechables

de plástico que, una vez cumplido su cometido, pasan a formar parte de la

basura de las grandes ciudades, y esto trae como consecuencia problemas

particulares en el manejo de los desechos que componen la basura.

En forma general, el principal problema de los desperdicios se debe a la

acumulación masiva que estos tienen en los tiraderos a cielo abierto, ya que la

mayor parte de los materiales no pueden incorporarse de manera natural al

ambiente. La acumulación de basura depende en gran medida del tiempo en

que tardan los materiales sin descomponerse, o bien, del tiempo en que duran

estos materiales en ser reciclados para incorporarlos a algún uso o a procesos

industriales.

El impacto que tienen los plásticos y su acumulación en el ambiente, es

un problema que nos lleva a tomar medidas de solución y prevención del caso,

reestructurando normas ambientales, creando procesos de recuperación

(reciclaje), eliminación (incineración).


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3.3 LOS PLÁSTICOS EN LA BASURA Es interesante saber que la incorporación de aditivos a las resinas

poliméricas, permite su incorporación a un proceso de biodegradación natural.

Conocidos como fotodegradables, estos plásticos tienen un tiempo de vida de 3

meses a un año, dependiendo de la cantidad de aditivos utilizados en las

resinas poliméricas, y por el ambiente en donde tengan que ser desechados.

Esta solución es real y económicamente posible, pero no se puede generalizar

a todos los productos plásticos, ya que dependemos de las características

especificas para cada uso, por lo que esta alternativa resulta limitada.

Los plásticos no son los mayores constituyentes de la basura, su

participación es en promedio del 5% en peso del total de la misma. La tabla 3.1

indica la composición típica de la basura en el mundo. En donde se aprecia que

los mayores constituyentes son los desperdicios orgánicos, seguidos por el

papal. Sin embargo los principales elementos que propician la acumulación de

basura en el ambiente son los materiales de embalaje, que tardan en

incorporarse de forma natural al ambiente. Cabe señalar que en algunos países

industrializados la composición puede duplicarse.

ELEMENTO % EN PESO

PLASTICO 5-6

PAPEL 25

PRODUCTOS ORGANICOS 30

METAL 8

MISCELÁNEOS 11

VIDRIO 10

TEXTIL 10 Tabla3.1 Composición promedio en peso de la basura en el mundo

3.4 COMPOSICION DE TERMOPLÁSTICOS EN LA BASURA La mayoría de los plásticos contenidos en la basura son del tipo

termoplástico y como combustibles tienen un alto valor energético. El hecho de

ser termoplásticos resulta ventajoso, pues nos permite fundirlos y reutilizarlos

nuevamente como materia prima, dándoles un acondicionamiento para que

sean reprocesados.


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Se puede decir que los termoplásticos representan alrededor del 80% de

los desechos plásticos, siendo los mas abundantes los polietilenos, esto puede

verse mas específicamente en la tabla 3.2 que nos representa las

composiciones del plástico en la basura.

ELEMENTO % RELATIVO

POLIETILENOS 45 – 55

POLIPROPILENO 6 – 12

POLICLORURO DE VINILO 5 – 15

POLIESTIRENOS 8 – 15

PET 12 – 20

OTROS PLÁSTICOS PEQUEÑAS CANTIDADES

3.5 CLASIFICACION DE LOS DESECHOS PLÁSTICOS Los desechos plásticos son clasificados en tres grandes grupos:

• Industrial; se localiza en empresas, que por lo regular auto

reciclan, su abasto es limitado, son limpios y de la misma especie.

• Comercial; son localizados principalmente en comercios y tiendas

de autoservicio, su abasto es limitado, son limpios y generalmente

de la misma especie.

• Postconsumo; estos son localizados en la basura, se tiene mucha

disponibilidad con alta dispersión pero, su acopio es costoso.

Los tres grupos de desechos plásticos pueden ser concentrados en gran

medida en los centros de acopio para después ser reciclados en su mayoría.

3.5.1 CLASIFICACION SEGÚN SU ASPECTO Esta clasificación es de importancia en el reciclado de plásticos ya que

nos permite saber un porcentaje de plásticos que pudiera estar limpio o

contaminado, para así poder tomar una decisión de acerca del método que

reciclado que se llevaría a cabo. Generalmente se clasifican en sucios, limpios,

contaminados o impresos. La tabla siguiente nos muestra los porcentajes en

que se encuentran los plásticos según su clasificación:


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CLASIFICACION %

SUCIOS 54

IMPRESOS 10

CONTAMINADOS 11

LIMPIOS 25 TABLA 3.3 Clasificación de los desperdicios plásticos según su estado.

Solo el 25% de los plásticos esta limpio y podría se reprocesado sin

tantos problemas, sin embargo, el plástico que no esta limpio, requiere de un

adecuado proceso de reciclaje para su reutilización. El plástico contaminado

representa mayores problemas en su recuperación y por lo general resulta

mejor incinerarlo.

3.6 GENERACION DE DESECHOS PLÁSTICOS EN EL MUNDO En el mundo se generan alrededor de 1000 millones de toneladas

anuales de desechos sólidos. El país que mas genera es Estados Unidos con

260 millones de ton/año, seguido por Japón con 115 millones de ton/año y

Alemania con 60 millones de ton/año.

México ocupa el décimo lugar en generación de desechos sólidos con 29

millones de ton/año.

La generación de desechos plásticos en el mundo alcanza los 50

millones de toneladas anuales, siendo esto el 5% del total de los desechos

sólidos en el mundo. Nuestro país genera 1.5 millones de ton/año, que

equivalen al 3% de esos desechos plásticos. En la tabla siguiente se muestran

los países que generan mas desechos plásticos en el mundo:

PAIS MILONES DE TON/AÑO %

USA 13 26

JAPÓN 5.75 11.5

ALEMANIA 3 6

BRASIL 2.75 5.5

URSS 2.5 5

CHINA 2.5 5

REINO UNIDO 1.75 3.5


Página 19

ITALIA 1.5 3

BÉLGICA 1.5 3

MÉXICO 1.5 3

OTROS 14.25 28.5 Tabla 3.3 generación de desechos plásticos en el mundo, para un total de 50 millones de ton/año.

3.7 GENERACION DE DESECHOS PLÁSTICOS EN MÉXICO La generación de los desechos plásticos en México incluyendo las

importaciones, se clasifica en tres grandes sectores, el industrial, el comercial y

el postconsumo, siendo este ultimo el principal generador con un 60% del total

de los desechos plásticos. La tabla 3.4 nos muestra claramente la contribución

de cada sector para un total de 1.5 millones de ton/año generadas en 1996.

CONTRIBUCIÓN SECTOR

MILES DE TONELADAS %

INDUSTRIAL 450 30

COMERCIAL 150 10

POSTCONSUMO 900 60 TABLA 3.4 Contribución de los desechos plásticos dividido en tres sectores, incluyendo importaciones,

México 1996

En 1997, el consumo de plástico fue de 2.4 millones de ton/año, de las

cuales se generaron 1.5 millones de ton/año de desperdicios plásticos.

Actualmente se reciclan 680 mil ton/año. De estas son susceptibles 240 mil

para reprocesar directamente, y solo 440 mil son reciclados a partir de

desperdicios. Finalmente se envía a la basura 820 mil ton/año.

3.8 GENERACION DE LOS DESECHOS SÓLIDOS EN LA ZONA METROPOLITANA En la actualidad la basura esta adquiriendo grandes dimensiones y esto

crea a su vez grandes problemas de salud e higiene, sin embargo, podemos

tomar conciencia de que una solución que nos permita reducir la cantidad de

residuos sólidos es el reciclaje y el rehusó.

En la zona metropolitana de la Cd. De México, se producen al día 19 mil

toneladas de basura, y se estima que estos datos se incrementen a 25 mil


Página 20

ton/dia para el año 2000. la mayor cantidad de basura proviene de las casa

habitación, comercios y mercados, como lo muestra la tabla 3.5. de las 19 mil

toneladas de basura generadas diariamente, el 5% corresponde a plásticos,

dando un total de 950 mil toneladas por día.

PROCEDENCIA %

CASAS 43

COMERCIOS 23.5

MERCADOS 10.4

HOSPITALES 10.6

ACTIVIDADES DIVERSAS 12.5 Tabla 3.5 procedencia de la basura en el área metropolitana.

En 1950 se generaban 37 Kg. de basura al día, en cambio ahora se

estima que cada persona genera un Kg. de basura diaria. Este incremento se

justifica esencialmente por el desarrollo de la sociedad, puesto que la solvencia

económica de la familia determinara el grado de consumo, y en consecuencia

la generación de desechos sólidos.

Los habitantes y visitantes de la Cd. De México generaron

aproximadamente 12 mil toneladas diarias de desechos sólidos, siendo esto

mas de 4 millones de toneladas al año, sin embargo el 80% es potencialmente

aprovechable, convirtiéndose en un recurso de aprovechamiento para la

sociedad.

La generación de basura al día por delegación en la Cd. De México

durante 1995 se da en la tabla 3.6, en ella se observa que la principal

generadora de basura es Iztapalapa, seguida de la Cuahutemoc y Gustavo A.

Madero. Esto permite considerar a la delegación Iztapalapa como principal

zona de aprovechamiento de los desechos plásticos que equivalen a 99.529

toneladas diarias.

DELEGACION BASURA PRODUCIDA EN KG

ALVARO OBREGÓN 606,885

AZCAPOZALCO 611,408

BENITO JUÁREZ 582,528

COYOACAN 635,272

CUAJIMALPA 111,722


Página 21

CUAHUTEMOC 1,443,200

GUSTAVO A. MADERO 1,431,160

IZTACALCO 519,079

IZTAPALAPA 1,990,589

MAGDALENA CONTRERAS 249,496

MIGUEL HIDALGO 703,857

MILPA ALTA 68,840

TLAHUAC 204,821

TLALPAN 454,534

VENUSTIANO CARRANZA 1,132.116

XOCHIMILCO 251,493

TOTAL 11,000,000 Tabla 3.6 Generación diaria de basura por delegación en la Cd. De México.


Página 22

4. ANÁLISIS DE LAS MATERIAS PRIMAS PLASTICAS EN MÉXICO La producción de materias primas plásticas esta dada por una industria

joven que ha evolucionado en una forma acelerada.

4.1 CAPACIDAD INSTALADA La capacidad instalada de materias primas plásticas en nuestro país va

en aumento, y esto nos permite obtener una mayor cantidad de materias

primas. En 1989 la capacidad instalada era de 1,460,000 toneladas, obteniendo

un despegue significativo en 1991 y 1992, como lo indica el gráfico 4.1

Gráfica 4.1 Capacidad instalada de plásticos en México en el periodo de 1989 a 1998

En 1996 la capacidad instalada nacional total de materias primas

plásticas en México fue de 2,450,000 toneladas, ocupando el primer lugar el

PVC con el 17.3%, seguido del polietileno de baja densidad con el 12.7% y el

PET también con el 12.7%. En la siguiente tabla se enlista una distribución de

la capacidad instalada por material.

CLASIFICACION MILES DE TONELADAS %

PEBD 310 12.7

PEAD 200 8.2

PVC 415 17.3

PP 300 12.2

CAPACIDAD INSTALADA MATERIAS PRIMAS

1460 15701830

2150 2170 2250 2330 2450 26002800

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

AÑO

MIL

ES D

E TO

NEL

AD

AS


Página 23

PS 190 7.8

PET 310 12.7

TERMOFIJOS 535 21.8

TECNICOS 60 2.4

OTROS 130 4.9 Tabla 4.1 Distribución de la capacidad instalada de los diferentes plásticos en México para 1996

4.2 PRODUCCION La producción de materias primas plásticas la llevó a cabo importantes

empresas como PEMEX e IDELPRO, las cuales se caracterizaron en la

producción de polipropileno, la empresa EASTMAN y Celanese Mexicana en la

producción de PET.

Se estimo un crecimiento positivo del 10% en 1997 y del 8% en 1998,

considerando la nueva planta SHELL productora de PET, y las de basé

productoras de poliestireno.

En 1996 la producción total de plástico fue de 1.95 millones de

toneladas de las cuales el 16% corresponde al polietileno de baja densidad

(PEBD) con 310 mil toneladas, otro 10 %fue de polietileno de alta densidad

(PEAD) con 200 mil toneladas, y el polipropileno (PP) presento un 14% con 270

mil toneladas. Esto se presenta en la tabla 4.2


PEBD 310 16

PEAD 200 10

PVC 385 20

PP 270 14

PS 125 6

PET 210 11

TERMOFIJOS 315 16

TECNICOS 53 3

OTROS 82 4 Tabla 4.2 Distribución de la materia prima plástica en México, 1996, para un total de 1.95 millones de toneladas


Página 24

4.3 IMPORTACIONES Los plásticos que más se importan a nuestro país son: el polietileno de

alta densidad, polietileno lineal de baja densidad y el polipropileno, así como

grados especiales de varios polímeros, debido a la tendencia de crecimiento de

los sectores de electrodomésticos, automotriz y agrícola, se estima que las

importaciones seguirán creciendo.

La gráfica 4.3 nos muestra el comportamiento de las importaciones de materia

prima plástica. De 1989 a 1993 se observa un crecimiento acelerado y en 1994

se presenta una reducción del 0.047% con respecto al año anterior, situándose

en las 610 mil toneladas anuales. En los años siguientes se observa

nuevamente un crecimiento llegando en 1998 a 750 mil toneladas por año.

Gráfica 4.3 importaciones en el periodo de 1989 a 1998 en México.

En 1996 se importaron 165 mil toneladas de polietileno de alta densidad,

representando el 25.2% del total de las importaciones, seguido del polietileno

lineal de baja densidad con 120 mil toneladas que representaron el 18.3% y el

polipropileno un 11.4% con 55 mil toneladas, tal y como se indica en la tabla

4.3, que muestra la cantidad importada de las principales materias primas

plásticas en nuestro país para 1996.


PELBD 120 18.3

PEAD 165 25.2

PVC 8 1.2

340410

480570

640 610 630 660 700 750

0100200300400500600700800

MIL

ES D

E TO

NEL

AD

AS

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

IMPORTACIONES DE MATERIA PRIMA PLASTICA, MEXICO


Página 25

PP 75 11.4

PS 57 8.7

PET 30 4.6

TERMOFIJOS 74 11.3

TECNICOS 31 4.7 Tabla 4.3 Importación de materias primas plásticas. México 1996.

4.4 EXPORTACIONES A partir de 1994 las importaciones de materias primas plásticas han

representado un crecimiento superior al 10%, como se ilustra en la gráfica 4.4,

en 1997 se exportaron 460 mil toneladas y se estimaron 520 mil para 1998.

Los plásticos que mas se exportan son el PVC, PET, y PP. En 1996 se

exportaron 400 mil toneladas de las cuales 45 mil fueron de polpropileno, 45 mil

de polietileno de alta densidad, y 15 mil toneladas de polietileno de baja

densidad.

La materia prima plástica que más se exporto fue el PVC con 140 mil

toneladas, equivalentes al 41% del total de las exportaciones. Lo anterior

puede observarse en la tabla 4.4, donde se presentan las exportaciones de

materias primas plásticas en 1996.

190240

290360

310 300350

400460

520

0

100

200

300

400

500

600

MIL

ES D

E TO

NEL

AD

AS

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

EXPORTACIONES DE MATERIA PRIMA PLASTICA, MEXICO


Página 26


PEBD 140 41

PEAD 45 13

PVC 15 4

PP 28 8

PS 9 3

PET 35 10

TERMOFIJOS 25 7

TECNICOS 45 13

OTROS 3 1

4.5 CONSUMO APARENTE DE MATERIAS PRIMAS PLASTICAS En el periodo de 1990 a 1992 el consumo aparente presenta un

incremento mayor al 10% y para 1994 este incremento disminuye

considerablemente llegando a 1.5%.

A partir de 1995 se registro nuevamente un aumento progresivo, tal

como lo muestra la gráfica 4.5

GRÁFICA 4.5 Consumo aparente de materias primas plásticas en México para el periodo de

1989 a 1998.

En 1997 se consumieron 2,600,000 toneladas con un aumento del 9.1%

y para 1998 se alcanzo el 8.3%.

12401420

16261820 1970 2000 2065 2200

24002600

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

MIL

ES D

E TO

NEL

AD

AS

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

CONSUMO APARENTE DE MATERIAS PRIMAS PLASTICAS


Página 27

Entre los plásticos que más se destacan por su consumo son,

primeramente el polietileno de baja densidad, seguido del polietileno de alta

densidad, posteriormente lo siguen el PVC, polipropileno y poliestireno.

4.6 CONSUMO APARENTE POR TIPO DE PROCESO En nuestro país la mayoría de las empresas concentran su actividad en

los procesos de extrusión, inyección y soplado, estos procesos, representan

alrededor del 75% del total de materia prima plástica transformada, el 25%

restante se distribuye en procesos como moldeo rotacional, calandreo y

espumado entre otros.

La tabla 4.6 nos muestra el consumo aparente por tipo de proceso en

1997. En ella se destaca el proceso de extrusión como principal consumidor de

materia prima, también se observa que el proceso de moldeo rotacional es muy

bajo a comparación de otros, debido a que el mercado al que destina sus

aplicaciones es al de productos voluminosos y relativamente bajo en piezas

confeccionadas.

PROCESO MILES DE TONELADAS ANUALES

EXTRUSION 925

INYECCION 500

SOPLADO 430

CALANDREO 70

MOLDEO ROTACIONAL 30

OTROS 530 Tabla 4.6 Consumo aparente por tipo de proceso, México 1997.

4.7 CONSUMO NACIONAL APARENTE POR SECTOR DESTINO El consumo aparente de plásticos se ha segmentado en varios sectores,

esta segmentación se ha dividido de acuerdo a sociedades Alemanas,

Japonesas y Americanas, ya que son los lideres en el consumo de los

polímeros, y con el objeto de uniformizar conceptos y que estos puedan ser

aplicados a cada mercado.

La tabla 4.7 presenta el consumo aparente por sector destino y muestra

que las principales ramas económicas de mayor demanda en la manufactura


Página 28

de plásticos se da en los sectores de envases, empaques, construcción y

consumo, siendo el sector de envases el de mayor demanda.

SECTOR CONSUMO (ton/año) %

ENVASE 1,050,000 42.3

CONSUMO 465,000 18.7

CONSTRUCCION 350,000 14.1

MUEBLES 160,000 6.5

INDUSTRIAL 125,000 5.0

ELECTRICA Y

ELECTRONICA

120,000 4.8

TRANSPOTE 80,000 3.2

ADHESIVOS 60,000 2.4

AGRICOLA 50,000 2.0

MEDICO 25,000 1.0

Tabla 4.7 Consumo nacional por sector destino México 1997.

4.8 CONSUMO DE PLÁSTICO EN EL MUNDO En 1996 se alcanzaron 125 millones de toneladas en la producción

mundial de plástico, y se estima que para el año 2000 se alcancen 160 millones

de toneladas.

Es importante observar que Estados Unidos de América ocupa el primer

lugar de consumo de plásticos a nivel mundial y además es el socio comercial

mas importante de México.

Los principales consumidores son EE.UU. y Europa, en nuestro país el

consumo de plásticos en comparación con los países anteriores es

relativamente bajo.

4.9 DISTRIBUCION NACIONAL DE MANUFACTURA PLÁSTICA En nuestro país existen aproximadamente 2500 empresas

correspondientes al sector de fabricación de manufacturas plásticas, la mayoría

de estas empresas productoras utilizan resinas comúnmente conocidas como

de “gran tonelaje” (polietilenos, polipropileno, poliestireno, PET,PVC). Sin


Página 29

embargo existen empresas que transforman el plástico de ingeniería

satisfaciendo mercados tales como el eléctrico, automotriz, etc.

En el DF. y el Estado de México, se encuentra la mayor cantidad de

empresas de manufactura plástica, que en conjunto alcanzan el 57% de los

establecimientos, le siguen Jalisco con el ¡3%, Nuevo León con el 12%,

Chihuahua, Tamaulipas, Coahuila y Baja California Norte.

4.10 TAMAÑO DE LAS EMPRESAS De las 2500 empresas pertenecientes al sector de fabricantes de

manufacturas plásticas, el 60% son microindustrias, el 24% son pequeñas

empresas y el 9% restante son empresas medianas y grandes. La tabla 4.10

muestra el tamaño de las empresas correspondiente a cada rubro.

TIPO No. DE EMPLEADOS

No. DE EMPRESAS

%

MICRO 1 - 15 1500 60

PEQUEÑA 16 - 100 600 24

MEDIANA 101 - 250 300 12

GRANDE 251 O MAS 100 4

TOTAL 2500 100 Tabla 4.10 tamaño de las empresas según SECOFI.


Página 30

5. INDUSTRIA Y PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN EN MÉXICO

5.1 GENERALIDADES La industria del plástico comprende dos importantes campos de

actividad, estos son:

• La producción de polímeros

• Transformación de polímeros en productos terminados

Ambos presentan estructuras industriales muy diferentes, por ejemplo,

las producción esta constituida por grandes grupos químicos, que en nuestro

país son alrededor de 50 empresas, de las cuales el 80% están concentradas

en zonas geográficas de concentración petroquímica como el Puerto de

Altamira, Tamaulipas y Cangrejera en el Estado de Veracruz. El 20% restante

se localiza en diferentes puntos de la Republica Mexicana.

El campo de transformación en cambio, comprende alrededor de 2500

empresas que se encuentran distribuidas en todo el territorio nacional.

Las empresas transformadoras son aquellas que adquieren materia

prima plástica y aditivos, y luego los someten a diversos métodos de moldeo y

acabado, obteniendo productos finales o intermedios.

Los productos intermedios o semielaborados son aquellos que necesitan

someterse a alguna operación extra, esto es, a algún trabajo mecánico que les

permita adquirir la forma correspondiente a su uso definitivo, por ejemplo

laminas, perfiles, películas, persianas, bolsas, etc.

Actualmente existe una gran variedad de procedimientos de

transformación de plásticos, que son el resultado de las adaptaciones o

exigencias concretas.

Los procesos de transformación los podemos clasificar de la siguiente

manera:

• Procesos de transformación primarios:

Inyección

Extrusión

Soplado

Calandreo


Página 31

Moldeo rotacional

• Procesos de transformación secundarios

Termoformado

Corte

Doblado

Sellado

Pegado

México tiene el 3% de numero de empresas de plástico en el mundo, y el

1.3% del consumo global. El consumo del plástico en 1996 fue de 2,200,000

toneladas de las cuales corresponden a la producción mas la importación

menos la exportación y por lo tanto este mismo consumo es el que se

transforma en la industria plástica.

5.2 COMERCIO EXTERIOR El comercio exterior forma parte importante de la economía nacional,

referente a os productos terminados de plástico, podemos apreciar que el

comercio exterior se ha multiplicado de 200 millones de dólares en 1990 a 775

millones de dólares en 1996, esto equivale a 260,000 toneladas, sin considerar

las partes plásticas de aparatos eléctricos y electrónicos, automóviles,

juguetes, etc., teniendo así una expansión grande en el mercado.

Los productos de plástico son cada vez mas aceptables debido a los

diseños, su duración, sus funciones, por mencionar algunas de sus

características.

Los principales productos plásticos de importación son laminas,

películas, cajas, contenedores, calzado, etc.

En la siguiente grafica 5.2.1 podemos apreciar que el país que mas

importa plástico es Estados Unidos , seguido de Canadá, Alemania, China,

Taiwán, Japón, Francia, Hong Kong. Como una observación se ve que los

países orientales tienen buena participación en las importaciones con México.


Página 32

PAISES QUE IMPORTAN PRODUSTOS PLASTICOS DE MEXICO

74

3.5

3.3

2

1.8

1.6

1.6

0.4

9.4

USA

CANADA

ALEMANIA

CHINA

JAPON

TAIWAN

FRANCIA

HONG KONG

OTROS

Grafica 5.2.1 Principales países que importan productos plásticos de México.

En las exportaciones puede haber tasas de crecimiento negativo, ero

algunos productos no pierden competitividad en el mercado externo. Por

ejemplo las películas y las laminas han tenido caídas de hasta un 15% en

exportaciones.

Para México el destino de sus exportaciones es muy diverso, los países

centroamericanos y los Estados Unidos tienen similitud en ámbitos de consumo

y esto representa una oportunidad de comercialización.

5.3 CLASIFICACION La industria transformadora de plásticos nacional esta compuesta por

25000 empresas clasificadas por el numero de ventas y personal, y son:

• Empresas micro (ventas de 1.5 millones de pesos anuales

y de 1 a 15 empleados)

• Pequeñas empresas (ventas de 10 millones de pesos

anuales y de 16 a 100 empleados)

• Mediana ( ventas de 20 millones de pesos y de 101 a 250

empleados)

• Grande (ventas superiores a 20 millones de pesos anuales

y de mas de 250 empleados)


Página 33

En el grafico 5.3.1 se muestra la clasificación de las empresas

transformadoras, para las cuales en 1996 en México existían 1000 empresas

micro, 600 pequeñas, 300 medianas, 100 grandes, haciendo un total de 2500

empresas.

CLASIFICACION DE LAS EMPRESAS TRANSFORMADORAS EN MEXICO,1996

MICRO60%

PEQUEÑA24%

MEDIANA12%

GRANDE4%

Grafica 5.3.1 Clasificación de las empresas transformadoras

5.4 DISTRIBUCION GEOGRAFICA El Distrito Federal cuenta con la mayor parte de las empresas

transformadoras de plástico en México, seguidas por el Estado de México,

Jalisco, Nuevo León, Guanajuato, Puebla y Yucatán.

En México las oportunidades de desarrollo de nuevas empresas de

transformación es muy grande, y principalmente en el sur del país, que es

donde las industrias aun no se establecen masivamente.

5.5 PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN A la par de descubrimiento y síntesis de los materiales plásticos, la

creatividad del hombre ha ideado formas para moldearlos con el objeto de

satisfacer sus necesidades.

A la fecha se cuenta con la existencia de cientos de polímeros

patentados, de ello aproximadamente 30 son imprescindibles. Los productos

manufacturados con plásticos son obtenidos por mas de 20 procesos de

moldeo distintos, aproximadamente 10 son los que gobiernan la mayor parte de

plásticos transformados.


Página 34

Una clasificación de los procesos de transformación se basa en los

cambios del estado que sufre el plástico dentro de la maquinaria. Así podemos

encontrar la siguiente división:

• Procesos primarios

• Procesos secundarios

En el primer caso, el plástico es moldeado a través de un proceso

térmico donde el material pasa por un estado liquido y finalmente se solidifica.

En los procesos secundarios se utilizan medios mecánicos o neumáticos para

transformar el articulo final sin pasar por la fusión del plástico.

Con base a estos criterios, los procesos de transformación se clasifican

como:

• Extrusión

• Inyección

• Soplado

• Calandreo

• Moldeo rotacional

5.5.1 EXTRUSION Es un proceso continuo en el que la resina es fundida por la acción de

temperatura y fricción, es forzada a pasar por un dado que le proporciona una

forma definida, y enfriada finalmente para evitar deformaciones permanentes.

Se fabrican por este procesos artículos como: tubos, perfiles, películas,

mangueras, laminas, filamentos y pellets.

Los productos obtenidos por Extrusión deben tener una sección

transversal constante en cualquier punto de su longitud. La mayor parte de

estos productos requieren procesos posteriores con el fin de habilitar

adecuadamente el articulo.

En México el proceso de Extrusión es el mas importante tomando en

cuenta el volumen de plástico transformado. En 1995 mas de 50% de todo el

plástico moldeado se obtuvo por este proceso, sin considerar que los procesos

de soplado y termoformado involucran una fase de Extrusión.


Página 35

5.5.2 INYECCION Es un proceso intermitente para producir piezas de plástico y que

consiste básicamente de: un sistema de fusión y mezclado de la resina,

diseñado para expulsarla a alta presión una vez que se encuentra en estado

liquido, un molde metálico hecho de dos o más piezas, cuya cavidad tiene la

forma exterior de la pieza deseada, y un sistema de cierre de molde que evita

que este se abra al recibir la pieza de plástico fundido.

Para agilizar el ciclo productivo de la maquina se utiliza un sistema de

enfriamiento de molde, que es un elemento periférico.

Es uno de los procesos de mayor interés por la cantidad de artículos que

se producen y por la cantidad de resina consumida. La inyección ocupa el

primer lugar en cuanto al numero de equipos en funcionamiento. Se caracteriza

también por producir piezas con mayor valor agregado que la Extrusión.

5.5.3 SOPLADO Es un proceso discontinuo de producción de recipientes y artículos

huecos, en donde una resina termoplástico es fundida, transformada en una

preforma hueca y llevada a un molde final, en donde por introducción de aire a

presión en su interior se expande hasta tomar la forma del molde, se enfría y se

expulsa como un articulo terminado.

Para la producción de la preforma, se puede considerar la mitad del

proceso como y utilizando el proceso de inyección o de Extrusión, permitiendo

que el proceso de soplado se divida en dos grupos distintos, inyección-soplo y

extrusión-soplo.

Este proceso se puede considerar como el productor de artículos de vida

útil corta, ya que aun teniendo en cuenta que por este proceso se obtienen

grandes recipientes industriales, tanques de combustible automotrices, el

mayor porcentaje en volumen de las formas obtenidas están dirigidas al envase

de productos de vida de anaquel breve, que en muchos casos no llega a una

semana cuando se trata de alimentos.


Página 36

5.5.4 CALANDREO Es un proceso para la producción de laminas y películas, por medio de

un sistema de cilindros que comprimen el material plastificado para llevarlo al

espesor deseado, pasando después a otra serie de rodillos para enfriar el

producto.

A pesar de la alta productividad de las maquinas de Calandreo, la

cantidad del consumo de piezas de Calandreo no es comparable con el

consumo de plásticos de otros procesos, como la Extrusión. La inyección o el

soplado. No obstante el proceso tiene sectores de mercado asegurado, e

incluso se estima que en los siguientes año crecerá el consumo del plástico

elaborado con este proceso, ya que sirve a sectores como el de la

construcción, empaques y de consumo.

5.5.5 MOLDEO ROTACIONAL El moldeo rotacional o rotomoldeo es un proceso intermitente para la

producción de cuerpos huecos. Consiste en el calentamiento de polímeros en

polvo o liquido, dentro de un molde que gira, en donde el material se adhiere

en toda la superficie interna del molde, posteriormente se enfría todo el sistema

y se abre el molde para sacar la pieza terminada.

La baja productividad del proceso de rotomoldeo en comparación con el

soplado, provoca que el mayor campo comercial de este proceso este dirigido a

la fabricación de contenedores de gran volumen, por las altas inversiones que

se tendrían en las maquinas de soplado y en la producción de artículos de

plástico (PVC), porque este no puede transformarse en maquinas de soplado.

Con respecto a otros procesos de transformación, el impacto en el

mercado para el proceso de rotomoldeo es relativamente bajo, sin embargo es

importante notar que tiene sectores de mercado bien definidos, como la

producción de tinacos y cisternas, que desplaza definitivamente al asbesto y

fibra de vidrio. La creatividad y el diseño son las principales herramientas para

seguir ganando mercados.


Página 37

6. MOLDEO ROTACIONAL CON POLIETILENOS DE DESECHO 6.1 ANTECEDENTES DEL MOLDEO ROTACIONAL En el siglo XIX el hombre empezó a preocuparse por obtener materiales

moldeables, los cuales deberían de tener propiedades tales que, con ellos se

empezaron a desarrollar una gran variedad de artículos a una rapidez mucho

mayor comparada con los materiales ya existentes. Así se encontraron

materiales orgánicos adaptables, los cuales por su moldeabilidad son

actualmente conocidos como plásticos.

Uno de los principios de estos materiales fue hacia 1909 donde Leo

Baekeland obtuvo la primera resina sintética conocida como bakelita, y a partir

de ese año se desarrollaron a nivel comercial muchos otros plásticos.

En la petroquímica, el consumo para plásticos es del 23.2% de la

producción secundaria y el 31.3% de la petroquímica básica. En forma de

insumos, el 60% de la producción manufacturera plástica se traslada a otros

sectores.

En México después de 1974, se ha tenido un incremento significativo en

la producción de rotomoldeado, colocándolo a la vanguardia en el mercado.

Dentro de los productos de rotomoldeado, lo que más resalta es la

producción de contenedores de gran volumen, los cuales compiten en el

mercado con los fabricados con fibra de vidrio y asbesto.

Esta técnica de moldeo ha tenido ventajas significativas, permitiendo la

obtención de artículos hechos de una sola pieza. El uso de termoplásticos de

alto desempeño asegura que este proceso siga creciendo y su aceptación sea

cada vez mayor dentro de la industria. Entre los materiales que más se utilizan

en este proceso encontramos al polietileno de alta y baja densidad, así como

también al polipropileno.

La técnica de rotomoldeo también es ideal para recubrir el interior de

estructuras complejas aplicando una capa uniforme de material plástico. Así, el

rotomoldeo es un proceso de cubrimiento y movimiento, no hay esfuerzos de

corte tan importantes como en la expresión, ni fuerza centrifuga en operación o

lanzamiento del material.

La viscosidad del polímero es tal que nunca se convierte en líuido,

evitando salpicar. El proceso en si, no somete a una fuerza o presión al


Página 38

material, dando como resultado un recubrimiento en el molde libre de esfuerzo,

es decir, el proceso es por gravedad.

Debido a que se desea un recubrimiento uniforme, hay una serie de

variables que deben ser controladas. Cada una de ellas tiene un efecto en la

consistencia y el grosor del recubrimiento, tal como la rotación, el tiempo, la

temperatura, la conductividad térmica del metal con que esta hecho el molde, y

la geometría del molde.

Por parte de la materia prima, tenemos que el polietileno es usado en

baja temperatura y baja corrosión química, esto incluye agua de mar, algunos

ácidos y cáusticas a temperaturas de hasta 82ºC. Actualmente se utilizan

copolimeros sintetizados para el moldeo rotacional.

6.2 PRODUCTOS DEL GIRO CON PLÁSTICO RECUPERADO Dentro del giro a ejercer con plástico recuperado se pueden considerar

los siguientes productos:

• Contenedores: la principal producción se basa en este tipo de

productos, ya que lo que se desea obtener es, basándose en la

materia prima reciclada, propiedades que sean parecidas o que

mejoren lo que ya existe en el mercado.

• Tuberías: este producto es opcional, y se tomara en cuenta de

acuerdo a las propiedades de la materia prima procesada, ya que

puede ser un producto que se utilice como tubería de drenaje.

6.2.1 CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO • Inerte ala mayoría de las sustancias químicas

• Superficie tersa del producto ( carente de poros)

• Mas barato 8debido a la utilización de materia prima reciclada)

• Peso ligero

• Flexibilidad, buscando una mayor resistencia al impacto

• Resistencia al intemperie


Página 39

Se ha escogido dentro del giro la fabricación principal de contenedores con

una capacidad mayor de 100 lts, teniendo a continuación los detalles para su

elaboración.

El proceso aunque continua siendo tradicional, se ha perfeccionado con

equipos automáticos y la incorporación de sistemas digitalizados en la

programación del espesor del producto, así como también en los verificadores

de su calidad.

De acuerdo a la posibilidad de obtener materia prima en gran escala, se ha

propuesto como objetivo producir arriba de 800 contenedores de diversos

tamaños.

6.3 MAQUINARIA PRINCIPAL Maquina de Moldeo Rotacional: es la maquina principal, debe ser

flexible para montar los diferentes tamaños de moldes y que deben dar paso a

la rotación y balanceo, para obtener las piezas uniformes.

Plataforma Rodante: es utilizada para transportar las piezas y

materiales que se requieren en la fabricación de contenedores, pudiendo pasar

cada uno de estos en las diferentes áreas de producción y de almacén.

Tanque: es utilizado para el almacenamiento de una mezcla de materia

prima con otros componentes tales como iniciadores y aceleradores.

Moldes: estos se utilizan para contener las mezclas, habiendo un previo

tratamiento para que estas no se adhieran al molde y por medio de

calentamiento estos tomen la forma del recipiente que las contiene.

6.4 EQUIPO AUXILIAR estas herramientas son utilizadas, se deben tomar en cuenta como

complemento en la producción de contenedores:

• Cuchillos de acero y navajas

• Tijeras

• Martillos de goma

• Cuñas de madera


Página 40

6.5 INVERSION INICIAL NECESARIA Considerando el tamaño de producción deseado, se tienen los

siguientes costos:

Equipo principal……………………….$2,000,000

Equipo auxiliar……………………………$100,000

Instalaciones ………………………….$1,500,000

Terreno……………………………………$300,000

Para el equipo principal se tomo en cuenta el numero de maquinas de

moldeo rotacional, considerando un total de 5, que se utilizarían en dos turnos

de 8 hrs. Esperando así cubrir el objetivo propuesto.

6.6 PARTICULARIDADES DEL GIRO Teniendo en cuenta las estadísticas siguientes:

El 50% de la venta de contenedores a nivel nacional es de plástico.

El 28% son de fibra de vidrio.

El 22% son de asbesto.

Por otro lado, México exporta el 14.7% de la producción total de

plásticos( 9.7% como resinas y 5% en productos terminados). El valor

agregado bruto de esta rama industrial es superior a las de industrias tales

como la del vidrio, del cemento, del hule y de la madera. La demanda de los

contenedores de plástico con respecto a su exportación ha crecido

moderadamente a Colombia, Costa Rica, el Salvador, EUA, Guatemala,

Honduras, Nicaragua y Alemania.

Existe competencia internacional en los productos del giro por parte de

EUA, Noruega, Alemania, Japón y Taiwán. El precio del producto se ha

incrementado en la misma proporción en la cual ha evolucionado el índice de

precios al consumidor.

6.7 PUNTOS IMPORTANTES PARA LA PRODUCCIÓN DE CONTENEDORES • Recepción y almacenamiento de materias primas

Polietileno reciclado


Página 41

Aceleradores tales como naftaleno de cobalto, dimetil anilina, dietil

anilina, lauril mercaptano y acetato de cobalto.

Iniciadores que pueden ser peróxido de metil etil cetona, peróxido

de benzoilo, peróxido de ciclo hexanona, etc.

Cargas como piedra pomex molida, polvos metálicos(aluminio,

acero y cobre), y microesferas de vidrio entre otros.

Aditivos especiales, entre los cuales se encuentra el polvo de

aluminio, limadura de acero y polvo de pizarra, entre otros.

Agentes separadores o desmoldantes de tipo ceras y emulsiones

de ceras, soluciones acuosas de alcohol polivinilico, solventes de

evaporación, gel coat, etc.

• Transporte de la materia prima al departamento de preparación de molde,

esto se realiza por medio de plataforma rodante.

• Preparación del molde: el molde es previamente pulido, después se la

aplica una cera desmoldante. Cabe mencionar que el pulido es a mano y no

con equipo mecánico, para evitar fundición de la cera con la alta fricción.

• Secado, después de aplicar la capa de cera esperar aproximadamente 5

minutos para garantizar que se ha secado.

• Se transporta el molde preparado con ayuda de la plataforma rodante hacia

la maquina de moldeo rotacional.

• Transporte de la materia prima a procesar ( polietileno o polipropileno de

desecho procesado). El funcionamiento de la maquina de rotomoldeo

dependerá de las propiedades de la materia prima procesada, dentro de las

cuales se tomaran en cuenta las propiedades reologicas del material, y así

se tomara en cuenta el numero de revoluciones a las que debe de trabajar

la maquina de rotomoldeo, así como también la temperatura que se debe

alcanzar para fundir el material y se tomara el tiempo para que la película

alcance el grosor y consistencia necesaria.

La maquina de moldeo rotacional de flama directa es una de las mas fáciles de

manejar. Las propiedades mas importantes que poseen son:

Fácil control de temperatura

Se pueden montar moldes cilíndricos de varios volúmenes.


Página 42

Posee movimiento de rotación como de balanceo, esto con el fin de

obtener uniformidad del material dentro del molde.

Las dimensiones de la maquina son las siguientes, 3 m de largo, 2.5 m

de ancho, la altura depende del tipo de molde que este trabajando,

teniendo como máximo 2.5 m.

Una vez terminado el proceso de rotomoldeo, el molde con el producto es

transportado al área de enfriamiento, donde para disminuir la temperatura se

utiliza un flujo de agua y aire.

Se desmolda golpeando la superficie del molde con martillos de goma,

haciéndose palanca con las cuñas de madera. Se hacen los trabajos de

inspección y calidad del producto para después almacenar como producto

terminado.

6.8 CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LAS MATERIAS PRIMAS Una vez realizada la recolección de materia prima, como se describió

anteriormente, se desean obtener las siguientes propiedades:

• Que sean inertes a la mayoría de sustancias químicas

• Que no produzcan malos olores y de buena apariencia

• Que tengan propiedades reologicas adecuadas para poder aplicarlas al

proceso

Con las propiedades anteriores se busca que los contenedores obtenidos en el

proceso de moldeo rotacional tengan un tiempo de vida prolongado, así como

también una alta resistencia al intemperie. Por otra parte con las propiedades

reologicas, se busca que la materia prima reciclada tenga una viscosidad y

temperatura de fusión parecida a la materia prima virgen. Con respecto a la

forma en que necesita para procesar, puede ser en forma de pellets o gránulos.

6.9 SERVICIOS NECESARIOS PARA EL PROCESO • Corriente eléctrica trifásica del equipo (220 V) y monobásica (110 V).

• Agua necesaria para el enfriamiento de los moldes que contienen el

producto deseado, así como también para la limpieza del equipo y

accesorios.


Página 43

• Gas como combustible para el calentamiento del molde.

6.10 RELACIONES INSUMO-PRODUCTO Requerimientos de materia prima, para fabricar contenedores de

diferente capacidad: Capacidad del

contenedor ( lts) Desmoldante (lts) Cargas, refuerzos

y aditivos (lts) Plástico

rtequerido (kg) Espesor del contenedor

obtenido (cm)

100 0.10 0.30 3 0.3

220 0.20 0.50 4 0.3

450 0.30 0.70 7 0.5

600 0.35 0.46 9 0.5

750 0.40 0.95 11 0.7

110 0.45 1.20 15 0.7

2500 0.90 2.50 30 0.7 Tabla 6.1 Requerimientos de materia prima para la fabricación de contenedores a diferentes capacidades

de uso.

Las cantidades mas importantes a tomar en cuenta son las que

conforman las cargas, refuerzos y aditivos, así como también la cantidad de

plástico utilizada, ya que en base a estas proporciones, los contenedores

tendrán las propiedades que se buscan de resistencia y durabilidad, sobre todo

cuando sean expuestos al intemperie.

6.11 PRODUCCION La fabricación de contenedores es realizada en forma continua y

coordinada. En base a lo anterior, se elabora un turno de trabajo, el cual labora

de 8 a 16 hrs., supervisando las siguientes actividades:

• Chequeo de asistencia de personal

• Revisar condiciones del equipo y material

• Coordinar el inicio de operaciones

• Evitar tiempos muertos demasiado prolongados

• Inspección periódica del proceso

• Evaluación de la producción al final del turno


Página 44

• Implantación de mecanismos de trabajo, con el fin de optimizar el

trabajo.

Al termino de la jornada laboral, se efectúan las operaciones de limpieza,

hecha por los mismos operarios del equipo.


Página 45

7. DESARROLLO EXPERIMENTAL 7.1 METODO EXPERIMENTAL La experimentación se determina en dos etapas:

• Selección y clasificación de polietileno a recuperar

• Procesamiento

7.1.1 SELECCIÓN Y CLASIFICACION DE POLIETILENOS Para esto se obtiene primero el plástico de desecho ( botellas, charolas,

tapas, vasos de plástico, juguetes, contenedores, etc. ), y se aplican las

siguientes pruebas para su identificación:

(a) Primeramente se hace una separación empírica de los plásticos que

se asemejan al polietileno, quitando aquellos que a simple vista se

conocen que son de otro tipo, como el PET, acrílico, poliestireno,

entre otros.

(b) Posteriormente se someten a un lavado para eliminar grasa, mugre,

tierra, etc., y después se dejan secar a la intemperie el tiempo

necesario. Una vez secos se toma una muestra de cada uno de ellos

y se aplican algunos de los conocimientos clasificados como

empíricos.

(c) A los plásticos seleccionados se les aplica pruebas de apariencia

física

• Se checan algunas propiedades mecánicas, observándose si los

plásticos son rígidos, semi-rígidos o flexibles.

Para el caso de polietilenos de alta densidad, resulta ser que son

semi-rígidos, y el polietileno de baja densidad es flexible.

• Considerando las propiedades ópticas, los clasificamos como

transparentes, opacos y traslúcidos.

Los polietilenos de alta y baja densidad, son traslúcidos, pero se

puede modificar con pigmentos, cargas y algunos aditivos o por el

mismo proceso.

(d) Utilizamos ahora la clasificación por densidad, utilizando soluciones

de agua + alcohol en diferentes proporciones, que a su vez nos den

diferentes densidades que nos ayuden a establecer el rango en que


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se encuentran los polietilenos de alta y baja densidad, y poder

separarlos unos por flotación (LDPE) y otros por precipitación (HDPE).

Tomamos como una referencia estándar la densidad de los polietilenos

virgen correspondientes.

(e) Continuamos con el análisis del comportamiento a la flama,

observamos la combustión de los plásticos y los clasificamos bajo los

criterios de fáciles o difíciles de incendiar.

Los polietilenos de alta y baja densidad resultan ser fáciles de

incendiar, por lo que otros criterios que se toman en cuenta es ver si

la duración de la flama es continua o se autoextinge.

Los polietilenos de alta y baja densidad son de flama continua.

Otro criterio es que el color de la flama puede ser amarilla o azul,

para lo cual los polietilenos desprenden un color de flama azul.

La alteración de la muestra puede presentarse de las formas en que

se funde, se funde y gotea o carbonizan, por lo que los polietilenos se

funden y gotean.

El color de los humos de combustión es otra característica, pueden

ser negros con hollín o blancos y limpios, para lo cual los polietilenos

presentan humos blancos.

Una vez hechas las pruebas antes descritas, y cumpliendo con las

características que corresponden a cada caso, podemos decir que el material

clasificado es polietileno y el rango de densidad determina si es polietileno de

alta o baja densidad.

7.1.2 PROCESAMIENTO La segunda fase de la experimentación consiste en procesamiento de

los polietilenos de alta y baja densidad virgen y recuperados, comenzando

primeramente con la trituración, molienda y posteriormente aplicar el moldeo

rotacional.

• Trituración: el plástico por recuperar, ya lavado y secado, se tritura

obteniendo pequeños trozos que se agregan a un molino para

pulverizar el material, o para obtener un tamaño de gránulos.


Página 47

• Molienda: posteriormente se muele el polietileno de alta y baja

densidad virgen y recuperado, todo por separado en un molino marca

BRABENDER OLTG TIPO 990804.

Luego son clasificados y empacados cada uno para ser procesados

mediante el moldeo rotacional.

Una parte de cada uno de los materiales molidos es pasado por un

tamizado a diferentes tamaños de poro ( ver tabla 7.1) con la

finalidad de dar una distribución uniforme a las muestras a procesar.

No. De Malla Tamaño del poro en mm.

18 1.0

25 0.70

40 0.38

50 0.28

60 0.24

fondo Menor de 0.24 Tabla 7.1 numero de mallas que se utilizara para el tamaño de partícula

• Procesamiento por Moldeo Rotacional: que consiste en aplicar una

capa uniforme de material desmoldante en el interior de una

estructura metálica. Después de preparar la superficie interna del

molde C-002, se monta en la maquina de moldeo rotacional MR-

2000, y el polímero en forma granular es puesto dentro, se somete a

calor y a rotaciones de aproximadamente 5 r.p.m., es importante

instalar termómetros en las partes de la película polimérica y el aire

interno, tal como se ilustra en la figura 7.1


Página 48

Figura 7.1 maquina de rotomoldeo, mencionando utensilios importantes.

Una vez que se ha procesado el polietileno, y que se han registrado

sus tiempos y temperaturas de proceso, asumiendo que el polietileno

en su totalidad se ha fundido y distribuido uniformemente en el

interior del molde, entonces se procede a enfriar muy lentamente por

medio de agua, y una vez alcanzada una temperatura menor de 35ºC

se procede a desmoldar la pieza a la cual posteriormente se le hará

un análisis, el cual consiste en la medición de propiedades

mecánicas, y para esto, se necesita que el molde sea cortado en

forma de probetas.

• Elaboración de probetas para el análisis

Para llevar a cabo un análisis, en el cual se determinara las

propiedades mecánicas de los contenedores elaborados por moldeo

rotacional, es necesario cortar partes del producto en forma de

probetas con las siguientes características:

SECCIONES CM.

A 3 B 0.6 – 0.7

C 3

D 1.9

E Espesor 0.5 – 0.6 Figura 7.2 características de las probetas


Página 49

7.2 DISEÑO DE PRUEBAS 7.2.1 MATERIALES

Para el desarrollo experimental se utilizaron las siguientes materias

primas

• Polietileno de alta densidad (HDPE)60120, de Petróleos Mexicanos.

• Polietileno de baja densidad (LDPE) 17070, de Petróleos Mexicanos.

• Polietileno lineal de baja densidad (LDPE) 2045, de The Dow

Chemical Company, USA.

• Polietileno de alta densidad recuperado, de los desechos

municipales.

• Polietileno de baja densidad recuperado de los desechos

municipales.

• Polipropileno de Petróleos Mexicanos.

• Polipropileno recuperado de los desechos municipales.

7.2.2 PRUEBAS EXPERIMENTALES • Primeramente se procesa el polímero virgen para analizar su

comportamiento y establecer un estándar a seguir o comparar,

posteriormente se procesa el polímero recuperado, se analiza y

posteriormente, se sigue una secuela de mezclas, hasta optimizar los

resultados obtenidos con los polímeros recuperados.

• Procesamiento por moldeo rotacional de los polímeros virgen HDPE

60120, LDPE 17070 y LLDPE 2045, con una cantidad de 1300 gr.

• Procesamiento por moldeo rotacional de los polímeros recuperados,

HDPE y LDPE, utilizando una cantidad de 1300 gr.

• Una vez que se obtienen los resultados de las pruebas anteriores, se

procede a formular una serie de mezclas que nos ayuden a mejorar y

a optimizar las características del polímero recuperado. Para esto

tomamos decisiones en forma heurística, verificando aquellas

mezclas que sean más factibles.


Página 50

7.2.3 VARIABLES DE PROCESO Las variables de proceso consideradas en esta experimentación son:

• Concentración o composición C

• Temperatura T

• Tiempo t

• Velocidad v

En cada una de las pruebas se mantienen fijas la composición, que

depende del polímero que se procesa en cada prueba, y la velocidad que se

mantiene entre 5 a 6 r.p.m., solo variando la temperatura y el tiempo, siendo la

principal la temperatura, ya que el tiempo es resultado del proceso.


Página 51

8.RESULTADOS EXPERIMENTALES 8.1 RANGO DE DENSIDADES OBTENIDO EN LA SEPARACION DE POLIETILENOS Como se planteo en capítulos anteriores, el método de determinación de

densidades del material recuperado, arrojo los siguientes datos:

• HDPE recuperado: rango de 0.94 – 0.98

• LDPE recuperado: rango de 0.90 –0.935

8.2 RESULTADOS DE PROCESAMIENTO Se presenta en la gráfica 8.1 la distribución promedio del tamaño de

partícula obtenida en un molino marca BRABENDER, y se puede tomar como

la distribución de partículas empleadas en la experimentación.

Gráfica 8.1 Distribución promedio del tamaño de partícula en la molienda de polietilenos

(molino BRABENDER).

La mayor población se encuentra distribuida en los números de malla

18, 25 y 40, esto equivale a un tamaño de partícula de entre 0.30 a 1.0 mm. Tal

como se ilustra en la gráfica 8.1.

Los resultados del procesamiento de los polietilenos con los que hemos

trabajado hasta el momento, se ilustran en las gráficas de la 8.2 a la 8.8.

Al sistema se le monitorea la temperatura en el aire interno y en la

película plástica, como lo indica la figura 8.1

DISTRIBUCION DEL TAMAÑO DE PARTICULA EN LA MOLIENDA DE POLIETILENOS

0,38%

23,80%

42,65%

23,07%

4,74%5,36%

0,00%5,00%

10,00%15,00%20,00%25,00%30,00%35,00%40,00%45,00%

MALLA 18 MALLA 25 MALLA 40 MALLA 50 MALLA 60 FONDO

NO. DE MALLA

POR

CEN

TAJE


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Figura 8.1 esquema de la película plástica en el molde, señalando los puntos de medición de la

temperatura.

El ciclo de procesamiento mas adecuado para el HDPE 60120 se

presenta en la gráfica 8.2. la temperatura máxima alcanzada en la película de

plástico fundido es de 205 ºC, y la temperatura del aire interno máxima

alcanzada fue de 187ºC, el tiempo total de proceso fue de 51 min. Las

temperaturas superiores al punto de fusión se mantuvieron de 12 a 15 min. Se

obtuvo una excelente integración del polímero (sin rugosidad), la textura de la

cara interna y externa es lisa.

TEMPERATURA DE PROCESAMIENTO HDPE 60120 MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60

TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

°C

TEMP. DE LAPELICULATEMP. DEL AIREINTERNOPUNTO DE FUSION

Grafica 8.2 Ciclo de procesamiento para Polietileno de alta densidad 60120 virgen.


Página 53

TEMPERATURAS DE PROCESAMIENTO LDPE 1707 (VIRGEN) MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60

TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

°C

TEMP. DE LA PELICULA

TEMP. DEL AIREINTERNOPUNTO DE FUSION

Grafica 8.3 Ciclo de procesamiento para polietileno de baja densidad 1707.

El ciclo de procesamiento para el LDPE 2101 es de 200ºC como la

temperatura máxima de la película plástica y la temperatura del aire interno de

185ºC, se utilizo un tiempo de 54 min., esto se presenta en la gráfica 8.3, el

acabado es aceptable, la textura de la cara interna del articulo moldeado es

ligeramente rugosa, pero no es de considerarse. Los resultados de pruebas

mecánicas son muy satisfactorios.

Para el HDPE y LDPE recuperado 100% los ciclos de procesamiento

optimo se muestran en las gráficas 8.4 y 8.5. la temperatura máxima

alcanzada en la película de plástico fundido fue de 205ºC en ambos casos. La

temperatura máxima del aire interno fue de 188ºC para el HDPE recuperado, y

de 190ºC para el LDPE recuperado. Estos valores máximos se alcanzan en el

minuto 24 y 27 para el HDPE recuperado, y para el LDPE recuperado entre el

minuto 22 y 24, el acabado de las caras interna y externa, es totalmente liso

para el LDPE recuperado. Pero para el HDPE el acabado de la cara interna es

un poco rugoso, pero se considera aceptable dependiendo al fin al que se

destina, el acabado externo es totalmente liso.


Página 54

TEMPERATURAS DE PROCESAMIENTO HDPE RECUPERADO MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

°CTEMP. DE LA PELICULA

TEMP. DEL AIRE INTERNO

Grafica 8.4 Ciclo de procesamiento de Polietileno de alta densidad recuperado.

TEMPERATURAS DE PROCESAMIENTO LDPE RECUPERADO MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

°C



Grafica 8.5 Ciclo de procesamiento de Polietileno de baja densidad recuperado.

Lo que respecta a las mezclas presentadas, se encontró un

comportamiento muy semejante en los ciclos de procesamiento entre ellos,

presentamos el análisis de las mezclas optimas. La temperatura máxima

alcanzada en la película de plástico fundida es de 210ºC para la mezcla de

HDPE rec/LLDPE2014(proporción 70/30) así como para la mezcla LDPE

rec/LLDPE2045 (proporción 70/30), las temperaturas máximas del aire interno


Página 55

fueron de 190 y 193ºC respectivamente. En el minuto 21 y 24 se alcanzaron las

temperaturas máximas de proceso. Los acabados en la superficie interna son

totalmente aceptables. Los tiempos totales de procesamiento para ambos

casos fueron de 54 minutos, ver las gráficas 8.6 y 8.7.

TEMPERATURA DE PROCESAMIENTO HDPE rec/LDPE VIRG. (70/30) MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60TI EM P O ( M I NUTOS )


TEMP. DEL AIREINTERNO

Grafica 8.6 Ciclo de procesamiento para una mezcla de polietileno de alta densidad recuperado con

de baja densidad virgen.

TEMPERATURAS DE PROCESAMIENTO LDPE rec/LDPE VIRG. (70/30) MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60TIEMPO(MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

°C



Grafica 8.7 Ciclo de procesamiento para una mezcla de polietileno de baja densidad recuperado con

de baja densidad virgen.


Página 56

De toda la serie de pruebas efectuadas, las mezclas 70/30 descritas

anteriormente, fueron las de mejores propiedades y mayor cantidad de material

recuperado, siendo esto la mezcla optima para el material recuperado.

Finalmente podemos decir que los tiempos de procesamiento de las

pruebas efectuadas están entre 51 – 54 minutos, y las temperaturas máximas

se encuentran entre 200ºC y 210ºC en la película de plástico fundida, y para el

aire esta entre 170 y 193ºC.

Como se puede ver las temperaturas máximas no difieren mucho unas

de otras, lo cual nos proporciona los intervalos en los cuales estaríamos

trabajando con las mezclas.

El enfriamiento debe ser lento tal y como se observa en las gráficas,

para evitar que el articulo moldeado se deforme antes de ser desmoldado, hay

que considerar que el enfriamiento es de afuera a adentro en el molde.

También se trabajo con polipropileno, material que arroja los siguientes

resultados:

TEMPERATURAS DEL CICLO DE PROCESO PARA EL PP RECUPERADO MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 70

TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

ºC

TEMP. AIRE INTERNO

TEMP. PELICULA

Grafica 8.8 Ciclo de procesamiento para Polipropileno recuperado.


Página 57

TEMPERATURAS DE CICLO DE PROCESAMIENTO PARA PP VIRGEN MOLDEO ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 70

TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

ºCTEMP. AIRE INTERNO

TEMP. PELICULA

Grafica 8.9 Ciclo de procesamiento para Polipropileno virgen.

TEMPERATURAS PARA EL CICLO DE PROCESAMIENTO DE UNA MEZCLA DE PP REC Y VIRGEN EN PROPORCION 80-20 MOLDEO

ROTACIONAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 70

TIEMPO (MINUTOS)

TEM

PER

ATU

RA

ºC

TEM P. AIRE INTERNOTEM P. PELICULA

Grafica 8.10 Ciclo de procesamiento para una mezcla de Polipropileno virgen con recuperado.

Para nuestro análisis consideramos los resultados de esfuerzo máximo,

elongación en el punto de ruptura y el modulo de Young.

Los resultados obtenidos por esfuerzo máximo en cada una de las

pruebas del polietileno procesado, se presentan en la gráfica 8.11, el esfuerzo

máximo del HDPE60120 registrado, es superior en mas de 100% del valor que

registran las demás pruebas del polímero virgen y del polímero recuperado.


Página 58

COMPARATIVO DEL ESFUERZO MAXIMO EN MEZCLAS DE POLIETILENOS RECUPERADO CON VIRGEN

9.954 9.133

20.97

9.89

5.796

14.3

7.146 5.9

10.73

2.49 2.81

0

5

10

15

20

25

MATERIA PRIMA PROCESADA

ESFU

ERZO

MA

XIM

O M

Pa

Grafica 8.11 Comparativo del esfuerzo máximo en Polietilenos virgen, recuperado y mezclas.

Similarmente, para la medición de la elongación se hace un comparativo

que se muestra en la grafica 8.12.

COMPARATIVO DEL % DE ELONGACION EN MEZCLAS DE POLIETILENOS RECUPERADO CON VIRGEN

421.7

237.8

7.971

94.7

4.912 10.5 13.51 15.2

96.22128.2 139.2

050

100150200250300350400450


% D

E EL

ON

GA

CIO

N

Grafica 8.12 Comparativo de la elongación en Polietilenos virgen, recuperado y mezclas.


Página 59

Como puede apreciarse en el grafico anterior, para la mayor elongación

hasta el punto de ruptura la presenta el Polietileno de alta densidad virgen

60120, posteriormente el de baja densidad lineal también virgen. Para las

mezclas, las que presentaron mayor elongación son las de una cantidad de

70% recuperado con 30% virgen.

Resultados similares se comparan en cuanto al modulo de Young, esto

puede apreciarse en el Grafico siguiente.

COMPARATIVO DEL MODULO DE YOUNG EN MEZCLAS DE POLIETILENOS RECUPERADO CON VIRGEN

132 111.2

597.3

120.1

301.6

412

219.7

110.4 145.5192.6 208.2

0

100

200

300

400

500

600

700


MO

DU

LO D

E YO

UN

G M

Pa

Grafica 8.13 Comparativo del Modulo de Young en Polietilenos virgen, recuperado y mezclas. En el grafico anterior puede apreciarse que los mayores valores se dan

en polietilenos virgen, pero resalta que esta propiedad mecánica también es

muy favorable en las mezclas de recuperado con virgen, en cuanto a que los

valores obtenidos difieren muy poco con los de material virgen.

Similarmente se hacen los comparativos de las propiedades mecanicas

con materia prima de polipropileno recuperado con virgen, lo cual lo

apreciamos en las graficas 8.14 a 8.16.


Página 60

ESFUERZO MAXIMO EN MEZCLAS DE POLIPROPILENO RECUPERADO CON VIRGEN

33

23 2220

1619

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 60 70 80 100

% DE COMPOSICION DE PP RECUPERADO

ESFU

ERZO

MA

XIM

O M

Pa

Grafica 8.14 Comparativo en el esfuerzo máximo en mezclas de polipropileno recuperado con virgen.

ELONGACION EN MEZCLAS DE POLIPROPILENO RECUPERADO CON VIRGEN

1311.5 11

10

17.5

9.5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 50 60 70 80 100


% D

E EL

ON

GA

CIO

N

Grafica 8.15 Comparativo en elongación a la ruptura en mezclas de polipropileno recuperado con virgen.


Página 61

MODULO DE YOUNG EN MEZCLAS DE POLIPROPILENO RECUPERADO CON VIRGEN

690

520 540480

180

450

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 50 60 70 80 100


MO

DU

LO D

E YO

UN

G M

Pa

Grafica 8.15 Comparativo en Modulo de Young en mezclas de polipropileno recuperado con virgen.

A todo esto, podemos decir que las mezclas son favorables a ciertas

proporciones, es decir, lo que presentan los gráficos anteriores son resultados

de experimentaciones que se hicieron a nivel piloto, convendría analizar esto a

nivel industrial, pero los resultados obtenidos sirven de base para la realización

de proyectos que se pueden llevar a cabo en cuanto a la utilización de moldeo

rotacional y recuperación de plásticos.


Página 62

9. DISEÑO DE PLANTA Y ESTUDIO DE MERCADO 9.1 BASES DE DISEÑO 9.1.1 GENERALIDADES Se diseña la planta para funcionar en base a moldeo rotacional, teniendo

como objeto la producción de contenedores cilíndricos plásticos de diferentes

capacidades, siendo estos fabricados con materiales recuperados como lo es

el polietileno de alta y baja densidad y el polipropileno.

Se realiza mediante un tipo de proceso batch, la cantidad de plástico se

agrega de acuerdo al tamaño del contenedor a obtener, y el cual es

transformado totalmente, obteniendo al final un producto cilíndrico de plástico

sin acumulaciones de restos sin procesar.

9.1.2 CAPACIDAD, RENDIMIENTO Y FLEXIBILIDAD se incluye un factor de servicio del 90% para el diseño de la planta. Esto

con referencia a la demanda en el mercado de nuestro producto.

Los productos a elaborar, el numero de piezas y su respectivo precio

son:

CAPACIDAD DEL PRODUCTO (LTS)

PESO (Kg.)

No. DE UNIDADES ESTIMADAS AL MES

100 6 2000

200 10 2000

450 13 1000

600 15 635

750 17 640

1100 20 2000

2500 30 225

TOTAL=8500 Cuadro 9.1 Estimación de productos a elaborar con sus respectivas características.

La capacidad total de nuestra planta considerando para ello 3 turnos es

de 12750 contenedores al mes independientemente del tamaño que se

requieran fabricar.


Página 63

El diseño de la planta se realizo para una carga normal de 117.704 ton /

mes aproximadamente, teniendo la opción de incluir un tercer turno de trabajo,

aumentando la carga a 177 ton / mes aproximadamente, con esto se tiene un

calculo de rendimiento de 93%.

De lo anterior se formaliza que la planta operara normal en dos turnos, y

se puede considerar un tercer turno en caso de ser necesario, por lo que no se

toman ampliaciones futuras.

9.1.3 ESPECIFICACIONES DE LAS CARGAS DE PROCESO. Materia Prima Recuperada

Se cuenta con la siguiente materia prima: Polietileno de alta y baja

densidad y Polipropileno. Los materiales requeridos se obtienen de empresas

recuperadoras de plástico, las cuales se encargan de proveer el material ya

limpio y seleccionado en las siguientes presentaciones. Botellas de plástico,

bolsas y tapas.

Materia Prima Virgen.

Se utiliza polietileno de alta y baja densidad, polietileno lineal de alta

densidad y polipropileno. Esta materia es utilizada como complemento de la

materia recuperada, con el fin de obtener un producto mas consistente en

todas sus características físico-químicas finales.

En ambos casos la materia es molida a un tamaño de partícula

determinado, para después ser molidos en diferentes cantidades.

Proceso de Cargas

La materia prima es tratada previamente adicionando aditivos y

refuerzos en determinadas cantidades, paralelamente se prepara el molde

limpiándolo y aplicándole un desmoldante. Una vez realizado lo anterior la

cantidad de alimentación va a depender del tamaño del molde.

Una vez terminado el proceso de moldeo se procede a descargar el

molde de la maquina, esto se hace por medio de una rampa de seguridad para

llevar el molde a una cámara de enfriamiento para bajar la temperatura a la que

se encuentra el molde. La cámara de enfriamiento cuenta con una tubería de

alimentación de agua.


Página 64

9.1.4 CONDICIONES DE LOS PRODUCTOS una vez enfriado el molde a 30°C se procede a extraer el producto para

llevarlo a la zona de almacenamiento. El producto final debe de carecer de

porosidades y ser resistente a ciertas sustancias químicas. Se considera que

los desechos obtenidos en el desmolde son insignificantes,

9.1.5 SERVICIOS AUXILIARES Agua para Servicios: se dispone con una cantidad ilimitada de este

servicio a temperatura ambiente.

Agua Potable: la zona en donde se localiza la planta cuenta con el

servicio de agua potable.

Agua Contra Incendio: se contara con una red contra incendio en las

áreas donde se tenga mayor exposición a estos siniestros.

Aire Comprimido: se contara con un compresor que suministre una

presión de 6 kg/cm2 para los diversos procesos en que se requiera aire a

presión.

Energía eléctrica: se contara con una subestación secundaria

activándose automáticamente cuando se detecten fallas eléctricas, la

alimentación será trifásica a 220 volts y monofásica a 127 volts.

Equipo de seguridad: se contara con una red de extintores colocados en

zonas estratégicas, así como tomas de agua de la línea contra incendio. En lo

que refiere a lo personal se contara con mascarillas contra polvos, botas

antiderrapantes, con casquillos, dieléctricas, gafas y casco.

9.2 LOCALIZACION DE LA PLANTA. 9.2.1 MARCO ECONOMICO

En lo que refiere a las actividades económicas se localizan

principalmente las plantas de producción de diversos tipos de productos, como

lo son fundidoras, vidrieras, cerilleras, manufactura de plástico, entre otras.

Referente a la salud, en la zona se ubican diferentes centros de salud y

hospitales generales.


Página 65

A los alrededores se cuenta con unidades habitacionales con los

servicios públicos de primera necesidad, como lo son energía eléctrica, agua,

drenaje y alcantarillado, línea telefónica.

Solo existe una sola vía de comunicación para llegar o salir del lugar y

es la carretera México- Puebla, que a su vez se comunica a la carretera

México-Texcoco.

9.2.2 UBICACIÓN DE LA PLANTA.

Se ubicara la planta en la zona de Los Reyes La Paz, debido a su

cercanía con los basureros mas importantes, debido a su capacidad de

deposito de basura.

A continuación se presenta un croquis geográfico de la ubicación de la

planta:

Croquis referente a la ubicación de la planta.


Página 66

9.3 DISEÑO DE EQUIPO

9.3.1 TRITURADOR DE PLÁSTICO.

La trituración del material consiste en agregar material plástico

previamente seleccionado a un equipo de triturado.

Las trituradoras industriales de accionamiento eléctrico se utilizan para

recuperar materiales de reciclaje o para eliminar residuos o desechos.

Se recomienda un equipo con cámara trituradora alargada, útil para

triturar contenedores de plástico u otros objetos voluminosos.

Características del material plástico que se procesa:

• Bolsa de polietileno de baja densidad, de cualquier dimensión.

• Envases, cubetas, botellas, porrones, tapas, etc.

• Envases de volumen máximo de 30 lts.

Dimensiones del equipo recomendado:

• Procesamiento de plástico 200 – 500 k/hr

• Tamaño máximo de objetos 30 lts en volumen

• Motor 15 hp 11 Kw.

9.3.2 DISEÑO DE MOLINOS En esta etapa el material triturado y libre de impurezas, se muele y se

obtiene un granulado en malla 18, equivalente a 1 mm.

Características de proceso y equipo:

• Materiales a procesar HDPE, LDPE. PP

• Flujo de alimentación 243.22 k/hr

• Tamaño máximo de material 1.5 mm

• Motor 25 hp, 440 V

• Diámetro del rotor 10 pulg.

• Enfriamiento aire


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• Boca de alimentación 10 x 30 pulg.

• Largo de cuchillas 30 pulg.

• Numero de cuchillas en rotor 3

• Peso de la maquina 1400 k

• Dimensiones 1.3 x 1.4 x 1.7 m

• Capacidad de producción 160 – 400 k/77 hr.

Las cuchillas son fabricadas de acero con alto contenido de cromo y

tratadas térmicamente a 56/58 RC, de alto impacto.

9.3.4 SILOS DE ALMACENAMIENTO Los silos se diseñan basándose en un balance de masa, considerando

entradas y salidas, a su vez los tiempos de almacenamiento, juntamente con

las densidades de cada tipo de plástico PP, LDPE y HDPE.

material Densidad g/cm3

PP 0.49

LDPE 0.3

HDPE 0.5

Silos para PP

• Masa almacenada 10 000.00 k

• Volumen requerido 20 500.00 dm3

• Volumen de diseño 25 000.00 dm3

• Diámetro 3.00 m

• Altura total 4.00 m

• Ducto de salida 35 cm

Silos para LDPE y HDPE

• Masa almacenada 12 000.00 k

• Volumen requerido 20 500.00 dm3

• Volumen de diseño 25 000.00 dm3

• Diámetro 3.00 m

• Altura total 5.00 m

Ducto de salida 35 cm

Altura total

Figura 9.1 Diseño de silos


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9.3.5 DISEÑO DE MAQUINA DE ROTOMOLDEO

Para fabricar tinacos y contenedores desde 100 a 2500 lts, la maquina debe

contar con dos brazos y cada uno de ellos tiene una abertura de 2.0 m.

Tiene una capacidad de producción de 20 tinacos por turno de 8 hrs.

según la producción que se este llevando a cabo. Cuenta con un sistema de

quemadores atmosféricos que generan 65 000 Btu/hr cada uno de ellos,

contando las maquina con 8 quemadores de los cuales 4 están en cada brazo.

9.3.6 DISEÑO DE MOLDES Los moldes son fabricados con lamina negra y se fabrican según la

capacidad del contenedor a fabricar. Se pueden considerar 21 moldes que se

pueden fabricar, el siguiente esquema muestra un diseño opcional.

Figura 9.2 Diseño de contenedores que se pueden fabricar.

9.4 ESTUDIO DE MERCADO El estudio de mercado tiene como objetivo cuantificar el numero de

individuos, empresas y otras entidades económicas generadoras de una

demanda que justifique la respuesta en marcha de un determinado programa


Página 69

de producción de bienes o servicios, sus especificaciones y el precio que sus

consumidores estarían dispuestos a pagar por ellos.

Sirve de base para decidir si se lleva adelante la idea inicial de inversión,

pero además, proporciona información indispensable para investigaciones

posteriores del proyecto, como los estudios para determinar su tamaño,

localización e integración económica.

También permite identificar los elementos que se deben tomar en cuenta

no solo en la evaluación del proyecto de inversión, sino en la estrategia de

construcción y operación de la unidad económica que se analiza.

Se tiene definido en este proyecto a los productos tanques y

contenedores rotomoldeados de polietileno y polipropileno a partir de reciclado.

9.4.1 ANÁLISIS DE LA OFERTA La oferta es la cantidad de bienes o servicios que cierto numero de

proveedores están decididos a poner a disposición del mercado en un precio

determinado.

La oferta al igual que la demanda, opera en función de una serie de

factores, como el precio del producto en el mercado y otros.

La demanda de nuestro producto no esta saturada, pues su uso no se

encuentra solamente centrado en inmuebles de construcción, sino también en

inmuebles ya construidos que requieren de reemplazo de tinacos, así como en

establecimientos domésticos y de negocios que se previenen de escasez de

agua. La construcción de tinacos de plástico se destina principalmente a la

construcción de viviendas y también se atiende a los negocios en general,

oficinas y escuelas entre otras.

La demanda de los tinacos de plástico ha crecido moderadamente,

sobre todo en la exportación a Alemania, Belice, Colombia, Costa Rica, El

Salvador, E.E. U.U., Guatemala, Honduras y Nicaragua.

Es necesario analizar los factores cualitativos y cuantitativos que influyen

en la oferta, al respecto resulta indispensable conocer la cantidad de

productores y suministradores del producto o servicio, y su tendencia a

incrementarse o disminuir, con el objeto a analizar en detalle a las empresas

competidoras que podrían afectar en el futuro el fortalecimiento y la marcha de

nuestra empresa.


Página 70

Dentro de los principales productores a nivel nacional del giro destacan:

• Rotoplas, S.A. de C.V.

• Plastinack, S.A. de C.V.

• Mexalit Ind. S.A. de C.V.

• Plásticos Rex, S.A. de C.V.

• Eureka, S.A. de C.V.

9.4.2 ANÁLISIS DE LA DEMANDA Se entiende por demanda a la cantidad de bienes o servicios que el

mercado requiere o reclama para lograr satisfacer una n4ececidad especifica a

un precio determinado.

El análisis de la demanda tiene como propósito determinar y medir

cuales son las fuerzas que afectan al mercado con respecto a un bien o

servicio, así como establecer las posibilidades de producto proyectado en la

satisfacción de dicha demanda, la cual opera en función de una serie de

factores, como lo son el precio, el nivel de ingresos de la población, y los

precios de sustitutos o productos complementarios.

La distribución geográfica de nuestro producto se centra en el Estado de

México, principalmente alas zonas cercanas ala localización de la planta.

Se toman en cuenta los siguientes aspectos para así proyectarlos al

mercado:

• El uso del producto y otros campos de empleo alternativo.

• La forma del recipiente rotomoldeado

• El cumplimiento de las normas sanitarias y de calidad.

Se ha observado que la demanda por los tanques de plástico ha venido

creciendo en el sector publico, esto gracias a que por ser un producto de fácil

manejo y traslado, además de no ser toxico, causa mayor impacto a la

sociedad.

Es apreciable en cuanto al nivel de producción de las empresas que la

demanda por estos productos esta constantemente en aumento, y que la

producción estimada para el año 2000 es de 14% mayor en base a 1999.


Página 71

9.4.3 ANÁLISIS DE LOS PRECIOS El establecimiento de precios es de suma importancia, pues influye en la

percepción del consumidor final sobre el producto o servicio. En muchas

ocasiones, una errónea fijación del precio es responsable de la falta de

demanda del producto.

Es importante considerar un precio de introducción en el mercado, los

descuentos de compra por gran volumen o pronto pago, las promociones y

comisiones, los ajustes de acuerdo a la demanda y otros aspectos.

Decidir si entramos al mercado con un alto precio de introducción, con

un bajo precio en comparación con la competencia, o bien, no buscar mediante

el precio una diferenciación del producto, y por lo tanto, ingresar con un precio

cercano al de la competencia, crea desventajas y ventajas, y se debe cubrir los

costos en que incurramos, sin olvidar los márgenes de ganancia que esperan

percibir los diferentes elementos del canal de distribución.

Tomando en cuenta que el precio de un producto es una variable

relacionada con otros tres elementos de la mezcla de la mercadotecnia: plaza,

publicidad y producto.

Hacemos un promedio de precios existentes en el mercado para nuestro

producto y se determina que se pueden tomar los siguientes precios:

• Tanque de 450 lts $580.00



• Tanque de 1100 lts $1100.00

• Tanque de 2500 lts $ 2300.00


• Tanque de 150 lts $ 150.00 Cuadro 9.4 Precios promedio de nuestros productos al ingresar en el mercado.


Página 72

9.4.4 ANALISIS DE LA COMERCIALIZACION la comercialización permite al productor hacer llegar un bien o servicio al

consumidor con los beneficios de tiempo y lugar.

La comercialización es parte fundamental en el funcionamiento de una

empresa. Se puede estar produciendo el mejor articulo en su genero y al mejor

precio, pero si no se cuenta con los medios adecuados para que lleguen al

cliente en forma eficaz, la empresa ira a la quiebra.

La zona donde se pretende ubicar esta planta (Los Reyes, La Paz)

cuenta con carreteras como vías de comunicación, por lo que la distribución de

nuestro producto será mediante vehículos de carga (camiones o camionetas).


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10. CONCLUSIONES Debido a la recuperación de polietileno y polipropileno, obtendríamos un

impacto ambiental positivo, ya que reduciría el volumen de sólidos que contiene

la basura.

Se generarían fuentes de empleo debido a la recolección de desechos

plásticos, lo cual contempla una selección de materia prima que es un factor

importante para el proceso de moldeo rotacional, debido a que no todos los

plásticos son rotomoldeables.

Lo experimentado en campo piloto da bases para el desarrollo de

producción a nivel industrial, se requiere que el equipo a comprar para

fabricación de productos no sea sofisticado o que no contenga aditamentos

fuera de lo esencial que sirvió para nuestra experimentación.

Es desarrollo sustentable de la ecología se ve favorecida con este tipo

de proyectos que benefician ala comunidad, a las empresas, a la economía y a

MÉXICO.


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APÉNDICE NORMAS OFICIALES A LAS QUE SE SUJETA EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE CONTENEDORES DE PLÁSTICO. NOM-010-STPS-1994 Manejo de sustancias químicas.

NOM-106-STPS-1994 Seguridad


NOM-120-SSAI-1994 Practicas de Higiene

NOM-001-STPS-1993 Seguridad e Higiene



NOM-005STPS-1993 Seguridad








NOM-027-STPS-1994 Señales de Seguridad e Higiene


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BIBLIOGRAFÍA

1. Rodríguez, Ferdinand. Principios de Sistemas de Polimerización

Editorial El Manual Moderno, México, 1984, 576 pag.

2. Bodini, Gianni. Moldes y maquinas de Inyección para la transformación

de los Plásticos. Tomo I, Editorial McGraw-Hill, México, 1992, 182 pag.

3. Seymur, Raymond B. Introducción a la Química de los Polímeros.

Editorial Reverte, España, 1995.

4. Anuario Estadístico del Plástico 1991

Instituto Mexicano del Plástico Industrial (IMPI), 1991

5. Asociación Nacional de Industrias del Plástico, A.C. ANIPAC

6. Búsqueda en Internet

• Rotoplas

• Winfer

• Asimop(España)


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