policloruro de vinilo
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Policloruro de vinilo (PVC)
1. Generalidades:
El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de
los termoplásticos. Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio
o sal común (NaCl) (57%) y petróleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos
dependiente de recursos no renovables que otros plásticos.
Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y
comfort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la
construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, entre otros.
El desarrollo en tecnología y aplicaciones no ha tenido pausa llegándose en nuestros días a
una producción de 25 millones de toneladas.
Estudios realizados por el Centro de Ecología y Toxicología de la Industria Química Europea
(ECETOC), señalan que la producción de PVC se realiza sin riesgos para el medio ambiente.
El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco, amorfo y opaco.
Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes
químicos.
Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la
llama.
No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.
Tabla de propiedades del PVC
Punto de ebullición (°C) - 13,9 +/- 0,1Punto de congelación (°C) - 153,7Densidad a 28,11°C (gr/cm3) 0,8955Calor de fusión (kcal/mol) 1,181Calor de vaporización 5.735Indice de refracción a 15° 1,38Viscosidad a - 10°C (mPoisses) 2,63Presión de vapor a 25°C (mmHg) 3,000Calor específico del líquido (cal/g) 0,38Calor específico del vapor 10,8 - 12,83
Calor de combustión a 80°C (Kcal/mol) 286 2. Características del PVC
a) Resistente y liviano:
Su fortaleza ante la abrasión, bajo peso (1,4 g/cm3), resistencia mecánica y al impacto, son las
ventajas técnicas claves para su elección en la edificación y construcción.
b) Versatilidad:
Gracias a la utilización de aditivos tales como estabilizantes, plastificantes y otros, el PVC
puede transformarse en un material rígido o flexible, teniendo así gran variedad de
aplicaciones.
c) Estabilidad:
Es estable e inerte. Se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad. Los catéteres
y las bolsas para sangre y hemoderivados están fabricados con PVC.
d) Longevidad:
Es un material excepcionalmente resistente. Los productos de PVC pueden durar hasta más de
sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de
agua potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una prolongada
duración de las mismas. Una evolución similar ocurre con los marcos de puertas y ventanas en
PVC.
e) Seguridad:
Debido al cloro que forma parte del polímero PVC, no se quema con facilidad ni arde por si solo
y cesa de arder una vez que la fuente de calor se ha retirado. Se emplea eficazmente para
aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las industrias. Los perfiles de PVC
empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos, puertas y ventanas, tienen
también esta propiedad de ignífugos.
f) Reciclable:
Esta característica facilita la reconversión del PVC en artículos útiles y minimiza las
posibilidades de que objetos fabricados con este material sean arrojados en rellenos sanitarios.
Pero aún si esta situación ocurriese, dado que el PVC es inerte no hay evidencias de que
contribuya a la formación de gases o a la toxicidad de los lixiviados.
g) Recuperación de energía:
Tiene un alto valor energético. Cuando se recupera la energía en los sistemas modernos de
combustión de residuos, donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC aporta
energía y calor a la industria y a los hogares.
h) Buen uso de los recursos:
Al fabricarse a partir de materias primas naturales: sal común y petróleo. La sal común es un
recurso abundante y prácticamente inagotable. El proceso de producción de PVC emplea el
petróleo (o el gas natural) de manera extremadamente eficaz, ayudando a conservar las
reservas de combustibles fósiles. Es también un material liviano, de transporte fácil y barato.
i) Rentable:
Bajo costo de instalación y prácticamente costo nulo de mantenimiento en su vida útil.
j) Aislante eléctrico:
No conduce la electricidad, es un excelente material como aislante para cables.
3. Materias primas y aditivos para la obtención del PVC:
3.1 Materias primas del PVC:
A continuación se expone una breve descripción de las materias primas que se emplean en la
fabricación del policloruro de vinilo y los aditivos para su posterior procesamiento.
a) Cloruro de Sodio (Sal común de mesa): Es un recurso prácticamente inagotable, del cual
por un proceso electrolítico se obtiene cloro, soda cáustica e hidrógeno.
b) Petróleo y/o Gas natural: A partir de uno de ellos se obtiene el etileno.
c) Etileno y cloro: se combinan para producir etileno diclorado.
d) Etileno diclorado: se transforma en cloruro de vinilo (VCM) el cual, por un proceso de
polimerización y secado produce un polvo blanco inocuo, el policloruro de vinilo (PVC).
El polímero obtenido es irreversible en cualquier situación (por ej. altas temperaturas), por ello,
el cloruro de vinilo que le dio origen no será regenerado.
En su composición, el PVC contiene un 57% de cloro, proveniente de la sal común y un 43% de
hidrocarburos (gas y/o petróleo).
Considerando que el PVC toma entre el 0,3 y el 0,4% del total de petróleo producido en el
mundo, se puede decir que en términos energéticos, tiene un buen nacimiento
3.2 Aditivos para el PVC:
El policloruro de vinilo (PVC) es un recurso eficiente y versátil con un amplio rango de
aplicaciones en todas las áreas de la actividad humana.
Todos los polímeros tienen algún tipo de aditivos para facilitar el procesamiento que los llevará
al uso o producto final.
El PVC no está exento de esta generalización y su versatilidad promueve una utilización más
amplia de aditivos.
Esto permite lograr desde artículos rígidos (caños, perfiles de ventanas) hasta muy flexibles
(contenedores para sueros y sangre); opacos, traslúcidos o cristales; pigmentados en la gama
de colores que se desee, etc.
Aditivos principales utilizados en la fabricación de PVC:
a) Plastificantes:
Las variaciones en las cantidades agregadas de estos auxiliares son las que permiten obtener
artículos con la flexibilidad o blandura deseada. Los más empleados son los ftalatos y entre
ellos el más común es el DEHP o DOP; se trata de líquidos orgánicos incoloros,
biodegradables, de muy baja solubilidad en agua y que una vez incorporados al compuesto de
PVC quedan íntimamente ligados a la masa total.
La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), integrante de la Organización
Mundial de la Salud (WHO), reclasificó al DEHP como agente del Grupo 3, es decir que no
puede ser clasificada como causante de cáncer en seres humanos (22 de febrero de 2000).
b) Estabilizantes:
Son necesarios en todas las formulaciones de PVC para prevenir su descomposición por el
calor durante el procesamiento. Le otorgan mejor resistencia a la luz, a la intemperie y al calor,
y ejercen una importante influencia en las propiedades físicas y en el costo de la formulación.
La elección de un estabilizante depende de un número de factores incluidos en los
requerimientos que el usuario solicita al producto final como por ejemplo, cristalinidad u
opacidad, especificaciones técnicas y de salubridad.
c) Lubricantes:
Se emplean principalmente en materiales rígidos, facilitando el proceso en la obtención de
caños, botellas, film, láminas, etc.
d) Mejoradotes:
Pueden ser de impacto o de proceso. Los primeros mejoran la resistencia al impacto de perfiles
para ventanas, envases, etc. y los de proceso contribuyen a facilitar el control de espesores y
peso en artículos de baja plastificación o rígidos.
e) Otros aditivos:
Cargas para abaratar costos, aditivos para mejorar la propiedad inherente del PVC, como es su
característica ignífuga.
4. Obtención del PVC:
Se desarrolla el proceso productivo completo para la obtención del producto final (PVC), en tres
fases sucesivas, dependientes cada una de la anterior:
4.1. La obtención del cloro:
Partiendo de materias primas tan básicas como la sal común y la energía eléctrica, y mediante
un proceso de electrólisis, se obtienen una serie de productos fundamentales para la industria:
cloro, soda cáustica, hidrógeno, hipoclorito sódico y ácido clorhídrico.
La sal: La obtención de potasa de las minas produce gran cantidad de residuos salinos, que
son depositados en escombreras. Se aprovechan parte de estos residuos salinos para obtener
la sal industrial, necesaria para su proceso electrolítico. La obtención de la sal por flotación de
los residuos salinos, depurada en parte de los sulfatos que lleva, y secada, llega desde las
minas a la planta (unos 50 Km de recorrido), transportada por ferrocarril. La planta consume del
orden de 450.000 ton/año de sal.
Tren de sal
La energía eléctrica: La energía eléctrica es una materia prima de la electrólisis: gran parte de
esta energía se encuentra en los productos terminados, cuyo nivel energético es superior al de
los productos de partida. La energía eléctrica necesaria para la electrolisis y para el
funcionamiento de la maquinaria procede del parque de Rubí y de la cogeneración instalada en
los terrenos de la fábrica Solvay Martorell consume el 4% de la energía eléctrica industrial de
Cataluña.
Parque subestación
El proceso: El cloro se produce en una sala de cien electrolizadores donde globalmente se
produce la reacción:
2 NaCl + 2 H2O Cl2 + 2 NaOH + H2
A base de salmuera disuelta en agua y energía eléctrica se obtiene cloro, sosa cáustica e
hidrógeno.
El cloro húmedo abandona la celda a 80ºC. Para su utilización posterior se procede a su
secado. El cloro seco y sin impurezas se envía en su mayor parte (95%) a la planta de cloruro
de vinilo. El 5% restante se utiliza para la fabricación de hipoclorito sódico.
4.2 La obtención de cloruro de vinilo:
La obtención y fabricación de cloruro de vinilo monómero por vía petroquímica se realiza por
cracking térmico del dicloroetano. Las materias primas utilizadas en su fabricación son:
El cloro, suministrado por tubería, desde la unidad electrolítica del Complejo.
El etileno, suministrado por Repsol desde su refinería en Tarragona, a través de una
tubería enterrada a un metro de profundidad, de 90 km de longitud.
El oxígeno, suministrado por tubería desde la vecina planta de licuación de aire de la
sociedad Air Liquide, ubicada a 2 km de la instalación.
El proceso: La fabricación de cloruro de vinilo monómero (VC) consta de tres unidades
fundamentales:
La Unidad de Cloración del etileno, donde se mezcla el cloro y el etileno,
produciéndose una reacción espontánea y exotérmica, y obteniéndose el 1,2 –
dicloroetano.
La Unidad de Pirólisis del dicloroetano, en la que se produce el cracking de la
molécula, formándose una molécula de cloruro de vinilo y otra de cloruro de hidrógeno.
La Unidad de Oxicloración, en la que el cloruro de hidrógeno formado en la pirólisis, se
hace reaccionar con etileno y oxígeno, obteniéndose de nuevo 1,2 - dicloroetano para
el proceso.
UTEL
Las unidades de recuperación de gases y líquidos: Estas dos Unidades tienen por objeto
pirolizar y oxidar los efluentes gaseosos y los subproductos líquidos orgánicos generados en el
proceso, con el fin de recuperar ácido clorhídrico para consumo interno y vapor de agua a alta
presión, cumpliéndose así con uno de los principios básicos en materia medioambiental: la
recuperación en origen de subproductos, evitando la generación de residuos.
4.3 La obtención del PVC:
La reacción de polimerización del cloruro de vinilo se desarrolla mediante la unión de millares
de unidades monoméricas en una cadena.
El PVC se obtiene por polimerización en suspensión. El medio reaccionante de la
polimerización contiene agua, monómero, un iniciador y un agente dispersante. La reacción de
polimerización se desarrolla en cada gota de VC, que se transforma en un grano de PVC.
Finalmente la obtención de una suspensión de granos de PVC en agua, se separa el agua por
centrifugación, y se seca el PVC en lechos fluidificados y posteriormente se envía a los silos o
se paletiza para su posterior expedición.
La obtención y polimerización del PVC
5. Reciclado del PVC:
El término reciclar se ha tornado sumamente popular y utilizado constantemente, inclusive
como solución única a innumerables problemas medio ambientales.
Popularmente, reciclar es sinónimo de recolectar materiales para volver a ser utilizados de
alguna manera. Sin embargo, la etapa de la recolección es solamente la primera de una serie
de pasos para completar el proceso completo del reciclado. Para otros reciclar es convertir
algunos materiales desechados en algo utilizable, pero ésta es apenas otra de las etapas de un
ciclo mucho más complejo.
Una definición más acertada nos dice que reciclar es cualquier proceso donde materiales de
desperdicio o post-consumo son recolectados y transformados en nuevos materiales que
pueden ser utilizados o vendidos como nuevos productos o materias primas.
Reciclar es un proceso que nos puede ayudar a resolver algunos de los inconvenientes
planteados por los residuos urbanos a la sociedad.
El proceso de reciclado tiene algunos beneficios, sin embargo también existen algunos
obstáculos que hay que superar.
El principal problema al que se enfrentan quines quieren iniciar un proceso de reciclado de
materiales es la falta de conocimiento y capacitación especifico de la sociedad en general.
Los problemas sociales relacionados con el reciclado no se solucionan únicamente con
educación.
El ciclo tradicional de adquirir / consumir / desechar es muy difícil de romper. Reciclar en la
oficina o en hogar requiere de un esfuerzo extra para separar los materiales.
Mientras no sea factible contar con la materia prima (artículos desechados) en forma constante
para comenzar y mantener el proceso de reciclado no será posible reciclar en forma eficiente y
sustentable.
¿Se puede reciclar el PVC?
Sí. El PVC es un material reciclable y ya ampliamente reciclado en todo el mundo.
Podemos, por tanto, diferenciar de forma clara los residuos generados por la industria
transformadora de los residuos generados en las ciudades. En los primeros lo habitual es
reutilizar el material sobrante (scrap), convirtiéndolo en flamante materia prima que será
reutilizada en nuevas producciones.
En el segundo caso (zonas urbanas) debe existir una buena organización por parte de las
autoridades locales que garanticen la recolección selectiva a partir de estos residuos
generados por la población.
En relación con los productos de PVC, tenemos que la presencia de ellos en los residuos
urbanos es muy baja justamente porque, en el Mercosur por ejemplo, aproximadamente el 65%
del consumo de PVC se destina a productos cuya vida útil supera los 50 años, tales como
tubos y conexiones, cables, perfiles, etc., ya que el PVC resiste bien el envejecimiento y la
intemperie.
Este es el símbolo para el cloruro de polivinilo desarrollado por la Society of the Plastics
Industry para etiquetar productos de PVC para su reciclado:
Tipos de reciclado:
El PVC es fácilmente reciclable y una vez reciclado tiene una gran variedad de aplicaciones. Si
estudiamos la historia del PVC, vemos que su reciclaje es tan antiguo como su fabricación, lo
que muestra que esta es viable tecnológica y económicamente. Gracias a la facilidad de
transformación y a su termoplasticidad, el PVC puede ser reciclado de las siguientes formas:
a) Reciclado mecánico:
Es el sistema más utilizado. Tenemos que considerar dos tipos de PVC, o sea, el procedente
del proceso industrial o scrap (realizado desde las materias primas del material) y el procedente
de los residuos sólidos urbanos (RSU). En ambos casos los residuos son seleccionados,
molidos, readitivados de ser necesario, y transformados en nuevos productos. Lo que
diferencia los dos tipos son las etapas necesarias hasta la obtención del producto reciclado
como, por ejemplo, la necesidad de limpieza de los residuos que provienen del pos-consumo
antes de su transformación.
El PVC recuperado y reciclado es empleado en la fabricación de innumerables productos, como
tubos diversos, perfiles, mangueras, laminados, artículos de inyección, como cuerpos huecos,
cepillos, escobas, revestimientos de paredes, suelas de calzados, artículos para la industria
automotriz, etc.
b) Reciclaje químico
Los residuos son sometidos a procesos químicos, bajo temperatura y presión para
descomponerlos en productos más elementales como aceites y gases. Actualmente este
proceso es aplicado sólo en países desarrollados, tales como Alemania y Japón.
c) Reciclaje energético
Consiste en la incineración controlada de los residuos, bajo condicions técnicamente
avanzadas, para la recuperación de la energía contenida enel material. Esta tecnología es
aplicada en toda Europa, EUA y Asia, pero co utilizada en América del Sur.
6. Usos y aplicaciones del PVC:
Los principales rubros donde se emplea el PVC se distribuyen en bienes de consumo,
construcción, packaging, industria eléctrica, agricultura y otros.
Cabe destacar que debido a las propiedades antes mencionadas que tiene el PVC, es muy
importante para el sector de la construcción.
a) Construcción:
Tubos de agua potable y evacuación, ventanas, puertas, persianas, zócalos, pisos, paredes,
láminas para impermeabilización (techos, suelos), canalización eléctrica y para
telecomunicaciones, papeles para paredes, etc.
b) Packaging:
Botellas para agua y jugos, frascos y potes (alimentos, fármacos, cosmética, limpieza, etc.).
Láminas o films (golosinas, alimentos). Blisters (fármacos, artículos varios).
c) Mobiliario:
Muebles de jardín (reposeras, mesas, etc.); piezas para muebles (manijas, rieles, burletes,
etc.); placas divisorias.
d) Electricidad y Electrónica
El PVC ha sido utilizado durante más de medio siglo, tanto en el aislamiento como en el
recubrimiento de cables de diferentes tipos, y actualmente representa un tercio de los
materiales usados en esta actividad. Los beneficios del uso del PVC en el aislamiento son:
Buenas propiedades eléctricas en un amplio rango de temperaturas.
Excelente durabilidad y larga expectativa de vida (40 años o más).
Características de fácil procesado para alcanzar las especificaciones deseadas en el
producto final, ya sean físicas, mecánicas o eléctricas.
Resistente a ambientes agresivos.
Cumple con severos requerimientos de seguridad.
Tiene un buen precio competitivo comparado con otros materiales.
De fácil instalación, lo que permite lograr sustanciales ahorros.
Algunos ejemplos de su utilización en electricidad y electrónica son:
Partes de artefactos eléctricos.
Aislamiento de cables.
Cajas de distribución.
Enchufes.
Carcazas y partes de computadoras.
e) Aplicaciones médicas
Tubos y bolsas para sangre y diálisis, catéteres, válvulas, delantales, botas, etc.
f) Vestimenta y anexos
Calzado (botas, zapatillas), ropa de seguridad, ropa impermeable, guantes, marroquinería
(bolsos, valijas, carteras, tapicería).
g) Automotriz
Tapicería, paneles para tablero, apoyabrazos, protección anticorrosiva y antivibratoria, etc.
h) Varios
Tarjetas de crédito, artículos de librería, juguetes, mangueras, art. de riego, etc
7. Ventajas y desventajas del uso de PVC
- Una de las materias primas para la fabricación del PVC es el dicloro etano, DCE, el cual, es
sumamente peligroso:
Cancerígeno, induce defectos de nacimiento, daños en los riñones y otros órganos,
hemorragias internas y trombos.
Altamente inflamable, puede explotar produciendo cloruro de hidrógeno y fosgeno (dos
de los gases que pueden causar accidentes como el de Bhopal).
Luego, a partir del DCE se genera el gas extremadamente tóxico cloruro de vinilo
(VCM):
Carcinógeno humano probado (International Agency Research of Cancer de Lyon;
Centro de Análisis y Programas Sanitarios de Barcelona). Causa angiosarcoma
hepático.
Explosivo
- La mayoría de los productos de PVC (perfiles de ventanas, tubos de distribución de agua y de
saneamiento, revestimiento de cables entre otros) tienen una vida útil muy larga. Por otro lado,
los embalajes de PVC tienen un corto tiempo de utilización, por que son descartables. Sin
embargo, la proporción de los plásticos en los depósitos de basura en Brasil es baja (en
promedio, 6% del peso total), siendo que el PVC, que es reaprovechado, representa apenas,
en promedio, 0,8% de éste total. El ciclo de vida de los productos a base de PVC es:
De 15 a 100 años en el 64% de los productos.
De 2 a 15 años en el 24%;
Hasta 2 años en el 12% de los productos.
- Resistente a la acción de hongos, bacterias, insectos y roedores.
- Resistente a la mayoría de los reactivos químicos.
- Buen aislante térmico, eléctrico y acústico.
- Sólido y resistente a impactos y choques.
- Impermeable a gases y líquidos.
- Resistente a la intemperie (sol, lluvia, viento y aire marino).
- Durable; su vida útil en construcciones es de más de 50 años.
- No propaga llamas: es auto-extinguible.
- Versátil y ambientalmente correcto.
- Reciclable y reciclado.
- Fabricado con bajo consumo de energía.
- Leve (1,4 g/cm3), lo que facilita su porte y aplicación.
8. Obtención de tubos hechos de PVC:
Los productos que se pueden elaborar con PVC son variados; se pueden fabricar materiales
para las instalaciones hidráulicas y sanitarias en la construcción: caños, tuberías, válvulas y por
su resistencia química es útil en plantas que trabajan con hidrocarburos.
En términos generales éstos procesos son similares y dependen fundamentalmente de la
adecuada preparación del compuesto, considerando para ello, una formulación balanceada y
una correcta técnica de mezclado de la materia prima. El proceso de mezclado para obtener la
materia prima opera sobre el principio de que todos los ingredientes son incorporados y
mezclados en una sola operación, para producir un polvo seco que será utilizado en la
fabricación del producto que se desea.
Para la fabricación de todos los tipos de tubos el proceso es homogéneo, se producen
mediante la utilización de una máquina extrusora y sólo varía en la calibración del cabezal
(para obtener diámetros distintos), el proceso cambia para la fabricación de acoplamientos y
conexiones, ya que estos se realizan por moldeo.
Las escalas posibles de producción que se pueden lograr son:
Escala (rango de producción)
Microempresa/artesanal: No aplicable
Pequeña empresa: de 24 a 50 toneladas mansuales
Mediana empresa: de 51 a 200 toneladas mensuales
Gran empresa: de 201 toneladas mensuales en
adelante
En cuanto al grado de actualización tecnológica en el giro se destaca lo siguiente:
Microempresa/artesanal:
A este nivel de producción el proceso de fabricación de Tubería de PVC no es factible
económicamente dado el costo de la maquinaria utilizada.
Pequeña empresa:
A medida que la tecnología de fabricación de tubería de PVC ha cambiado, se ha comenzado a
utilizar equipos y maquinaria moderna, que han incrementado notablemente los volúmenes de
producción al reducir los tiempos del proceso.
En las grandes empresas se tienen controles computarizados en plantas automáticas,
maquinaria de extrucción más complejas y sierras de corte programable.
Flujo del proceso de producción en una escala de pequeña empresa.
Se presenta el flujo del proceso productivo a nivel general, referente al producto seleccionado
del giro y analizado con más detalle en esta guía.
Sin embargo, éste puede ser similar para otros productos, si el proceso productivo es
homogéneo, o para variantes del mismo. Al respecto, se debe evaluar en cada caso la
pertinencia de cada una de las actividades previstas, la naturaleza de la maquinaria y los
equipos considerados, el tiempo y tipo de las operaciones a realizar y las formulaciones o
composiciones diferentes que involucra cada producto o variante que se pretenda realizar.
a. Recepción y Almacenamiento de Materia Prima:
La materia prima es el policloruro de vinilo (PVC), la cual se presenta en forma granular
uniforme o en polvo, su presentación puede ser en sacos o bolsas de plástico de 25 kg, aunque
puede variar según las necesidades del comprador. El lugar de almacenamiento tiene que ser
fresco.
b. Inspección de la Materia Prima:
Se deben verificar las características de la materia prima como son la viscosidad, el contenido
de plomo, estaño, entre otros.
c. Transporte de la Materia Prima a la Máquina extrusionadora:
Los sacos que contienen el PVC son transportados con un diablo, montacarga o una banda
transportadora a la máquina extrusionadora o extruder.
d. Extrusión:
La extrusión es el método de transformación de termoplásticos que les confiere forma, forzando
su pasaje a través de una abertura cuyo diseño está relacionado con la forma. Esta forma está
limitada a dos dimensiones, es decir se desarrolla en el plano perpendicular al eje del
movimiento del material.
Dado que los termoplásticos son sólidos a la temperatura ambiente, el equipo de extrusión
debe encargarse de convertirlos en un fluido de viscosidad apropiada, por calentamiento y
mezclado o amasado y dotar a esa masa fluida de la presión suficiente para ser forzada por la
sección de extrusión.
Los granos de PVC se vierten en la tolva de alimentación la cual tiene cierto ángulo de
inclinación para facilitar su deslizamiento. El material baja por la tolva hasta la garganta de la
misma, pasa a través de ésta y llega al cilindro de la máquina.
El cilindro aloja a un husillo que se divide en tres zonas: alimentación, transición o compresión
y descarga. En la zona de alimentación el husillo toma el material que se encuentra en forma
de grano o polvo, lo transporta, lo comprime, lo precalienta a 140 ºC y lo envía a la zona de
compresión.
La zona de transición o compresión es así llamada debido a que aquí se efectúa la transición
del termoplástico sólido a su estado viscoelástico. En esta zona no sólo se tiene que plastificar
o fundir el material, sino que lo debe transportar a la zona de descarga como una masa fundida
compacta y libre de burbujas de aire o de algún otro componente volátil. El calentamiento se
produce por medio de resistencias eléctricas. En esta zona la temperatura debe ser de 170 ºC.
La zona de descarga es la parte final del husillo que acepta el material plastificado proveniente
de la zona de compresión, para homogeneizarlo, calentarlo eventualmente y enviarlo al
cabezal, en esta área la temperatura varía entre 150 y 180 ºC.
En el cabezal es donde se le da forma al tubo; esto se hará mediante un dado que le da forma
a la parte exterior del tubo y un mandril le da forma al interior, el cabezal también tiene
calentamiento para mejorar la plastificación del material. Una vez que pasa el material
plastificado por el cabezal, sale con la forma de tubo pasando por el calibrador el cual da las
dimensiones específicas al tubo.
e. Enfriado y Formado:
Después del paso antes mencionado el tubo todavía caliente pasa por una tina de enfriamiento
que tiene circulación de agua y enfría el material hasta hacerlo completamente rígido. Esta tina
también contiene un formador que es el que le va a proporcionar la redondez definitiva al tubo.
f. Transporte a corte:
Una vez que sale el tubo de la tina de enfriamiento completamente rígido pasa por un sistema
de tiraje para lo cual se utiliza un jalador o puller el cual hará la función de jalar al tubo hacia el
sistema de corte. Existen varios tipos de jaladores, los más comunes son los de orugas y los de
llantas. Este transporte jalador además tiene la función de controlar el espesor de la tubería
mediante la regulación de velocidad con lo que se pueden obtener tubos con paredes de
diferente espesor.
g. Corte:
El corte de los tubos se realiza una vez efectuada la medición de la longitud que tendrá el tubo,
mediante la utilización de sierras de mano o eléctricas, que se van desplazando con el tubo
mientras dura la operación y regresan manual o automáticamente al punto de medición una vez
realizado el corte.
Cuando se fabrica tubo cementar el proceso se termina en este punto, pero en el caso de
fabricar tubería que lleva espiga o campana entonces pasa al departamento de acampanado
en donde se realizan operaciones de achaflanado (espiga) y acampanado de los tubos para
facilitar la inserción de los mismos.
h. Inspección del producto terminado:
Aquí se realizan pruebas a una muestra del producto terminado, estas pruebas incluyen; peso,
aplastamiento, impacto, espesor del cuerpo, presión mínima de reventamiento, longitud,
presión sostenida a 1000 horas, absorción de agua, resistencia química, combustibilidad,
deflexión por temperatura, etc. En el caso de que un lote no cumpla con las especificaciones
requeridas el material puede molerse y reciclarse, recuperándolo en nuevos tubos.
i. Transporte al Almacén de Producto Terminado:
Si la tubería cumple con las especificaciones de control de calidad, entonces pasa al almacén
de producto terminado. El producto se transporta por medio de montacargas, siendo amarrados
los tubos previamente.
j. Almacenamiento:
El producto terminado es almacenado y dispuesto para su venta.
Un día tradicional de operaciones
El proceso productivo para la fabricación de tubería de PVC es lineal y los procesos iniciados
se terminan en el mismo día de operación. En virtud de lo anterior, por lo general se opera un
solo turno de trabajo.
Las actividades generales de un día tradicional de operaciones se pueden resumir de la
siguiente forma:
La entrada del primer turno será a las 8:00 hrs.
A inicios del día el Gerente de Producción verifica con el Jefe de Turno el programa de
producción.
El Jefe de producción verifica la asistencia de personal, uniformes y equipo de seguridad de los
empleados, así como el estado físico del equipo principal y accesorios requeridos para el
proceso de fabricación, así como las necesidades de mantenimiento y reparación de los
equipos.
Una vez realizado lo anterior, supervisa la dosificación de las materias primas para el inicio del
proceso. Al terminar cada actividad del proceso se continua con otra, por lo que no se pierde la
continuidad en el mismo, tal como se indicó en la explicación a detalle del proceso productivo.
Para llevar a cabo lo anterior se debe llevar el control de cada carga del proceso, detallando la
fase en la cual se encuentra cada etapa del mismo.
El Encargado de Control de Calidad inicia las labores del día verificando que las materias
primas cumplan con las especificaciones de calidad requeridas. Al final del proceso efectuará el
control de calidad del producto terminado.
Se les proporciona 1 hora a los empleados, para tomar sus alimentos y un pequeño descanso.
Al finalizar el día, el Gerente de Producción evalúa el cumplimiento de las metas de producción,
estableciendo los mecanismos necesarios para solucionar los problemas presentados.
Distribución Interior de las Instalaciones:
Los factores a considerar en el momento de elaborar el diseño para la distribución de planta
son:
a) Determinar el volumen de producción
b) Movimientos de materiales
c) Flujo de materiales.
d) Distribución de la planta.
Se recomienda utilizar, como esquema para la distribución de instalaciones, el flujo de
operaciones orientado a expresar gráficamente too el proceso de producción, desde la
recepción de las materias primas hasta la distribución de los productos terminados, pasando
obviamente por el proceso de fabricación.
Flujo de materiales:
Además de la localización, diseño y construcción de la planta es importante estudiar con
detenimiento el problema de la distribución interna de la misma, para lograr una disposición
ordenada y bien planeada de la maquinaria y equipo, acorde con los desplazamientos lógicos
de las materias primas y de los productos acabados, de modo que se aprovechen eficazmente
el equipo, el tiempo y las aptitudes de los trabajadores.
Las instalaciones necesarias para una pequeña empresa de este giro incluyen, entre otras, las
siguientes áreas:
Area de molino.
Almacén de materias primas.
Almacén de producto terminado.
Area de producción :
-Extrusor.
-Calibrador.
-Tanque de enfriamiento y formado.
-Cortadora.
Area de acampanado.
Almacén de herramientas y accesorios.
Almacén de producto terminado.
Oficinas técnicas y administrativas.
Vestidores, baños y sanitarios.
Area de comedor.
Servicios médicos.
Estacionamiento.
Ejemplo de la distribución interna de las instalaciones de la planta:
9. Industria del PVC en el Perú:
La industria peruana ha desarrollado durante la última década, un paulatino crecimiento, en la
producción de plásticos, aunque aún no ha logrado una importante dinámica de producción
dada la limitada demanda interna.
El Perú ocupa un interesante lugar en América Latina, en lo que refiere a esta industria.
Refiriéndose a los cuadros de importación, se puede determinar un crecimiento sostenido tanto
para la importación de insumos como de bienes de capital.
Respecto al mercado de envases y embalajes, la industria peruana ha mejorado mucho su
nivel de su producción. Esta industria, es una de las áreas que más se desarrollaron dentro del
ámbito nacional. El mercado demanda cada vez más y con mayor exigencia del envase y
embalaje, en las condiciones de utilización debidas. Por lo tanto, el desarrollo de estas áreas
camina paralelo a dicha demanda.
Pese al alza en los precios de los insumos, las empresas nacionales han continuado con su
política de reconversión industrial, factor fundamental de competitividad y desarrollo.
El rubro que logró un significativo aumento de su producción es el de envases para bebidas
gaseosas y en general los que se producen en PET.
El sector de telas plásticas de Policloruro de Vinilo (PVC), conocidas como vinílicos, cuerina,
marroquines, telas plastificadas, cueros sintéticos, etc., son una realidad comercial en el país
por más de cuarenta años.
Las empresas que se desenvuelven en este sector de la industria, han logrado un desarrollo
notable y se mantienen al día con los últimos avances tecnológicos, a pesar de los problemas
derivados de la recesión en la economía.Por los años 70, el PVC se constituyó en el plástico de
mayor uso, reemplazando rápidamente a muchos productos, flexibles principalmente, basados
en elastómeros (caucho natural y SBR), acetato de celulosa, aceite de linaza, fibras sintéticas y
cuero natural. Posteriormente con el conocimiento de nuevos procesos, el desarrollo de nuevas
formulaciones y la introducción de nuevos equipos y nuevos aditivos químicos especializados,
se incrementó su uso; completando su desarrollo con la producción de láminas semirígidas y
rígidas.
Algunas de las siguientes razones explican la gran aceptabilidad del PVC; amplia versatilidad
de procesamiento, mejor rendimiento y performance respecto a otros materiales similares,
posibilidad de incrementar su potencial decorativo con técnicas especializadas como
estampado, laqueado, grabado, esmerilado, etc. Todo lo cual permite un amplio rango de
propiedades posibles, no solo por variaciones en el tipo de resinas de PVC utilizadas, sino
también por la habilidad de los compuestos de PVC de ser modificados por una amplia
variedad de aditivos y en distintas proporciones, con lo que se mejoran sus propiedades
intrínsecas; por ejemplo, resistencia a la exposición de radiaciones solares extremas (rayos
UV), resistencia a climas extremos (-20º C hasta 40º C), resistencia al fuego; al ataque químico
y microbiológico, etc.
El desarrollo de la industria de las telas plásticas de PVC, permite también el desarrollo de
otras industrias conexas, de las cuales es abastecedor principal.
El sector juguetes, dentro de la industria del plástico, fue afectado en los últimos años,
produciéndose una disminución de su participación, siendo la subvaluación y el contrabando,
como los principales factores desencadenantes de este proceso. Sin embargo, los industriales
de juguetes poseen tecnología de punta, especialmente en lo referente a la maquinaria múltiple
que sirve también para otras líneas de productos, permitiendo a los empresarios manejar la
estacionalidad en la venta de juguetes.
No obstante el Comité de Fabricantes de Juguetes obtuvo algunos éxitos en la lucha contra la
subvaluación, no fue así frente a la problemática del contrabando, donde se indicó que no
existía un debido control de parte de aduanas, que muchas de las medidas dadas, si bien
adecuadas, no han funcionado en la realidad.
Lamentablemente la recesión del mercado peruano, no permitió un repunte de la producción y
de las ventas, lo que aparejó el cierre de algunas de las empresas, y una manera de
subsistencia, de las más productivas, con muchas dificultades.
La Industria del plástico del Perú, depende de la importación de materias primas e insumos
provenientes de la industria petroquímica. También las empresas peruanas deben importar una
serie de aditivos y colorantes, excepto aquellos destinados a la transformación del PVC, ya que
desde 1967 existe la Compañía Química S.A. que produce plastificantes y estabilizantes.
Dicha planta, fue concebida para habilitar con insumos a Panam Perú, industria del calzado
plástico con sede en Argentina. Por la alta productividad y la buena marcha de la empresa,
desde hace unos años, se celebró un “joint venture” con una transnacional europea, agregando
una más a las sedes ya existentes en América Latina. Compañía Química S.A., en la
actualidad, no solamente abastece el mercado local, sino que ha extendido su producción por
América Latina, Norteamérica y Asia.
Un proveedor local como Compañía Química S.A., permite a las industrias peruanas bajar sus
costos, fenómeno importante en momentos donde los márgenes de ganancia vienen sufriendo
una caída por sobrecostos internos y por alza del precio internacional de los insumos, de echo
todos los sectores que dependen del PVC, como el recubrimiento de cables, las tuberías, los
juguetes y pelotas, las telas plásticas, los envases y tantos otros, son sus compradores
naturales.
El sector industrial peruano, en términos generales, no pide una protección local, pero sí una
equidad y tratamiento similar otorgado a las empresas extranjeras, competidores globales. La
proyección para este nuevo siglo, es de un accionar dentro de un marco de normas claras,
estables que aseguren la equidad y una buena administración de justicia. Predomina la
convicción de que en el Perú, país esencialmente joven, abunda la iniciativa, la habilidad para
el trabajo, los recursos naturales y la creatividad a todos sus niveles, y que estos rasgos
constituyen el mejor fundamento para el desarrollo industrial y humano que llevará a un alto
nivel de reconocimiento en el concierto de las sociedades y economías latinoamericanas.
Para mayo, próximo, del 27 al 30, se realizará la primera exposición de plásticos a realizarse en
Perú, auspiciada por el Comité de Plásticos de Perú y por ALIPLAST, Asociación Latino-
americana de Industrias Plásticas, promete ser un acontecimiento relevante para todo el sector
plástico del pacífico.
10. Conclusiones:
El PVC es ampliamente utilizado tanto en medicina y productos alimenticios, como en la
construcción civil, empaques, calzados, juguetes, cables y alambres, recubrimientos, en la
industria automotriz y en otros sectores, donde su presencia se ha mostrado tan necesaria
como indispensable.
El PVC es un plástico versátil, resistente, impermeable, durable, inocuo y 100% reciclable; no
se corroe, es un aislante térmico y acústico y no propaga el fuego, pudiendo fabricarse de
cualquier color, desde transparente hasta opaco y de rígido a flexible
El uso más intenso que se le da al PVC es en la construcción civil, rama que necesita de
productos competitivos, económicos energéticamente y de larga vida útil. El ciclo de vida útil de
los productos de PVC varía de 15 a 100 años, con un promedio superior a los 60 años.
En el campo médico, donde se le utiliza desde hace varias décadas, no existe otro producto
mejor ni más seguro para la fabricación de bolsas de sangre y suero, tubos endotraqueales,
catéteres cardiovasculares, entre varias otras aplicaciones.
Estas son algunas de las razones por las cuales el PVC tendrá un futuro duradero, pues
gracias a las más variadas aplicaciones y omnipresencia que tiene en el cotidiano quehacer de
las personas, se ha vuelto un producto indispensable para la vida contemporánea.
El PVC es un producto versátil y moderno que, si duda alguna, habrá de continuar aportando
su contribución en aras de la mejoría de la calidad de vida y del bienestar de las sociedades.