POLIESTIRENO EXPANDIDO. El Poliestireno Expandido se obtiene a partir de la transformación del insumo base denominado Poliestireno Expandible.

Transcripción

1 HISTORIA: En 1831 un líquido incoloro, el estireno, fue aislado por primera vez de una corteza de árbol. Hoy día se obtiene mayormente a partir del petróleo. En un proceso químico, llamado polimerización, las moléculas de estireno se juntan en cadenas y forman la sustancia sólida: poliestireno (PS). El poliestireno fue sintetizado por primera vez a nivel industrial en el año Hacia fines de la década del 50, la firma BASF (Alemania) por iniciativa del Dr. F. Stastny, desarrolla e inicia la producción de un nuevo producto: poliestireno expandible, bajo la marca Styropor. Para tener una espuma a partir del poliestireno, debe ser ocluido (impregnado) -durante la etapa de polimerización- el agente de expansión: pentano. Este es un hidrocarburo alifático saturado que incluso aparece en los procesos de putrefacción (descomposición) de desechos naturales (al igual que el "gas de pantano"). No agrede la capa de ozono planetaria. Las perlas vítreas del poliestireno expandible, de pequeño diámetro, primero son preexpandidas. Luego, previo reposo y maduración, en un segundo proceso, son formadas o moldeadas en piezas o bloques. Por causa de un aporte de energía: el pentano contenido en las perlas plásticas se dilata y el poliestireno por su parte se ablanda. La simultaneidad de estos dos procesos expande y suelta entre si las perlas, originando el poliestireno expandido (EPS). El Poliestireno Expandido se obtiene a partir de la transformación del insumo base denominado Poliestireno Expandible. El color natural del poliestireno expandido EPS - por refracción de la luz- es blanco. El Poliestireno Expandible es transformado en artículos acabados de Poliestireno Expandido mediante un proceso que consta de tres etapas: una etapa de Expansión, seguida de una etapa de Estabilizado, finalizando con una última Expansión y el Moldeo. 1ª etapa: preexpansión El Poliestereno Expandible, en forma de granos, se calienta en preexpansores con vapor de agua a temperaturas situadas entre 80 y 110ºC aproximadamente, haciendo que el volumen aumente hasta 50 veces el volumen original. Durante esta etapa los granos son agitados continuamente. En esta etapa es donde la densidad final del EPS es determinada. En función de la temperatura y del tiempo de exposición la densidad aparente del material disminuye de unos 630 kg/m 3 a densidades que oscilan entre los kg/m 3. Luego de la Preexpansión, los granos expandidos son enfriados y secados antes de que sean transportados a los silos. Tanto el EPS como su agente expansor, se componen solamente de carbono e hidrogeno y no tiene ninguna incidencia nociva en la biosfera o en parte de ella. Maquinaria de alta tecnologìa es la encargada de realizar en forma eficaz los procesos de conversión. ISO 9001:2000 Página Nº1

2 2ª etapa: reposo intermedio y estabilización. Durante la segunda etapa del proceso, los granos preexpandidos, conteniendo 90% de aire, son estabilizados durante 24 horas. Al enfriarse las partículas recién expandidas, en la primera etapa, se crea un vacío interior que es preciso compensar con la penetración de aire por difusión. De este modo las perlas alcanzan una mayor estabilidad mecánica y mejoran su capacidad de expansión, lo que resulta ventajoso para la siguiente etapa de transformación. Este proceso se desarrolla durante el reposo intermedio del material preexpandido en silos ventilados. Al mismo tiempo se secan las perlas. 3ª etapa: expansión y moldeo final. En esta etapa las perlas preexpandidas y estabilizadas se transportan a unos moldes donde nuevamente se les comunica vapor de agua y las perlas se sueldan entre si. En esta operación, las perlas preexpandidas se cargan en un molde agujereado en el fondo, la parte superior y los laterales, con el fin de que pueda circular el vapor. Las perlas se ablandan, el Pentano se volatiliza y el vapor entra de nuevo en las cavidades. En consecuencia, las perlas se expanden y, como están comprimidas en el interior del volumen fijo del molde, se empaquetan formando un bloque sólido, cuya densidad viene determinada en gran parte por el alcance de la expansión en la etapa inicial de preexpansión. Durante la operación se aplican ciclos de calentamiento y enfriamiento, cuidadosamente seleccionados para el mejor equilibrio económico de la operación y para conseguir una densidad homogénea a través del bloque así como una buena consolidación de los gránulos, buena apariencia externa del bloque y ausencia de combaduras. En la tercera etapa existen distintas alternativas, basadas en la forma que adquiere el producto final. Por un lado se lo puede moldear en forma de grandes bloques que luego pueden ser cortados en forma de planchas. El corte se puede llevar a cabo por medio de alambres calientes. Por otro lado se lo puede moldear con la forma del envase final, es decir, con forma de recipiente de distintas características. Propiedades químicas del poliestireno expandido: El poliestireno expandido es estable frente a muchos productos químicos. Si se utilizan adhesivos, pinturas disolventes y vapores concentrados de estos productos, hay que esperar un ataque de estas substancias. En la siguiente tabla se detalla más información acerca de la estabilidad química del poliestireno expandido. SUSTANCIA ACTIVA Solucion salina/ Agua de mar Jabones y soluciones de tensioactivos Lejías Ácidos diluidos Ácido clorhídrico (al 35%), ácido nítrico (al 50%) Ácidos concentrados (sin agua) al 100% Soluciones alcalinas Disolventes orgánicos (acetona, esteres,..) Hidrocarburos alifáticos saturados Aceites de parafina, vaselina Aceite de diesel Carburantes Alcoholes (metanol, etanol) Aceites de silicona ESTABILIDAD Relativamente estable: en una acción prolongada, el EPS puede contraerse o ser atacada su superficie Relativamente estable: en una acción prolongada, el EPS puede contraerse o ser atacada su superficie. ISO 9001:2000 Página Nº2

3 Usos y Aplicaciones del poliestireno expandido: Las propiedades y características técnicas del poliestireno expandido permiten que sea destinado a una gran cantidad de aplicaciones. Entre ellas las más comunes son las relacionadas con el aislamiento térmico y la resistencia mecánica, aunque no sería útil para envasar alimentos, sino fuera higiénico e inerte. Empaque y embalaje El poliestireno expandido es un material que por su bajo peso y gran resistencia, es ideal para la fabricación de empaques y embalajes para los diversos productos de la industria electrónica, farmacéutica, manufacturera, química, artesanal, etc. Los empaques de poliestireno expandido son diseñados para amoldarse perfectamente a la forma del producto, combinando diversas opciones de espesores de pared, densidad y número de refuerzos Por otra parte, la ligereza del poliestireno expandido reduce los costos de transporte, mano de obra y gracias a su resistencia elimina las roturas, facilitando el estibado, al poder soportar más de 1000 veces su propio peso. El poder de amortiguamiento del poliestireno expandido le permite absorber la energía producida por golpes y vibraciones, evitando que el producto empacado se dañe. Los productos que requieren control de temperatura, por ejemplo pescado, pueden ser envasados en poliestireno expandido ya que sus múltiples celdillas actúan como cámaras de aire independientes aislándolo térmicamente. La posibilidad del EPS de emplearse para la protección, transporte y comercialización de alimentos se debe a que es un material fisiológicamente inocuo, que no favorece el crecimiento de hongos y bacterias que provocan la descomposición orgánica siendo además de olor y sabor neutros. Además el EPS puede incorporar aditivos para evitar la excesiva carga electrostática favoreciendo su uso en la industria electrónica. Construcción: Las aplicaciones que encuentra el EPS en la construcción están relacionadas con características como aislamiento térmico y acústico. Ya sea por ahorro de energía o por confort, el EPS posee características que cumplen muy bien esas funciones. Actualmente existe la tendencia a construir bajo medidas eficientes de aislamiento térmico ya sea a nivel de hogar o industrial, ya que el gasto energético para el acondicionamiento de edificios en las temporadas cálidas puede ser equivalente o aún mayor que el gasto energético para la calefacción en invierno. En definitiva, el poliestireno expandido, gracias a sus propiedades y cualidades, es un excelente aislante térmico y en Uruguay esta reconocido hace mas de 50 años por su marca registrada espumaplast. ISO 9001:2000 Página Nº3

4 Principales características de nuestro espumaplast. : Autoextinguible: espumaplast tipo F, único fabricado para aplicaciones con destino a la construcción civil, en nuestra empresa desde Es clasificado como difícilmente inflamable o autoextinguible, antillama, según la norma DIN Conductividad térmica: de coeficiente l=0.035(w/mk), según la norma DIN 4108, medido a +10ºC y determinado según ensayo DIN Absorción de agua: de 0.4 a 0.7 (porcentaje de volumen) dependiendo de los tipos según clasificación standard y ensayados siguiendo la norma DIN Resistencia a la difusión de vapor de agua: elevada resistencia a la difusión de vapor de agua. Medido en gr/m2hora, oscila entre 1.8 a 0.6, dependiendo de los tipos standard y ensayados según la norma DIN Resistencia a la intemperie: la resistencia a las influencias atmosféricas (luz solar, lluvia, viento) producen poca alteración con respecto a la coloración volviéndose apenas amarillenta luego de algunos meses, pero sin perder sus propiedades aislantes, ni a la estabilidad dimensional. Resistencia a los productos químicos: tiene un excelente comportamiento resistente al agua de mar, agua común, lejías, ácidos diluidos, algunos ácidos concentrados y ácidos débiles, materiales de construcción inorgánicos, gases diluidos inorgánicos, alcoholes y algunos materiales orgánicos aplicados en la construcción. Tiene un inestable comportamiento y baja resistencia a los ácidos fumantes, gases diluidos orgánicos, hidrocarburos alifáticos, éteres, esteres, acetonas y compuestos halogenados. Estabilidad dimensional: ensayo basado en la norma DIN con elevadas temperaturas, larga duración con 5000 N/m2, la unidad de medición el ºC y el comportamiento para un peso específico aparente Tipo II de 20 Kg/m3 es de C. Coeficiente de dilatación térmica medidos en mm/mk=0.06 Propiedades mecánicas: resistencia a la compresión con 10% de recaldado entre Kp/cm2 basados en la norma DIN en dependencia del peso especifico aparente. Resistencia a la tracción entre 1.2 y 1.7 Kp/cm2 basados en la norma DIN para un pose especifico aparente de 15 Kg/m3 PROPIEDAD UNIDAD espumaplast ENSAYO NORMA DE CONSIDERADO Peso especifico aparente [kg/m 3 ] DIN Coeficiente de conductividad térmica (l) [W/(mK)] DIN 4108 Resistenciaalacompresión de 10% de recaldado [N/mm 3 ] DIN Deformación por alta temperatura a largo plazo [ºC] DIN Absorción de agua por inmersión después de 28 dias [%] DIN Coeficiente de trasmisión de vapor de agua [g/(m 2 d)] DIN Factor de resistencia a la difusión de vapor de agua (m) 1[] 20 / / / 100 DIN 4108 ISO 9001:2000 Página Nº4

5 Ventajas del espumaplast : Aislamiento térmico: Debido a su estructura de célula cerrada, consistiendo el 98% de aire, el EPS tiene una conductividad térmica muy baja. En la construcción esto reduce enormemente la pérdida de calor y da como resultado edificios con mucho menos consumo de energía. Resistencia a la humedad: El EPS es no higroscópico conserva y no absorbe la humedad de la atmósfera. Durabilidad: El EPS es imputrescible y sumamente duradero y seguirá proporcionando el aislamiento eficaz durante toda la vida del edificio. Seguridad ambiental: EPS no tiene ningún valor alimenticio para hongos, el crecimiento bacteriológico o de animales. Es no tóxico, inerte y no contiene ningun tipo de clorofluorocarbonos - CFCs, o hidroclorofluorocarbonos - HCFCs. Fuerza mecánica: Mediante métodos de producción flexibles, el EPS puede ser fabricado con niveles diferentes de fuerza mecánica, para usos específicos. Por ejemplo: El EPS con un alto valor de compresión es usado para aplicaciones de carga pesada, mientras el EPS con menor valor de compresión es usado como, por ejemplo, aligeramiento. Versatilidad: El EPS puede ser personalizado a prácticamente cualquier forma, tamaño o uso que el cliente pueda requerir. El EPS puede ser usado en el cimiento o forjado del edificio en conjunto con un número de materiales de construcción, como el hormigón, el cemento, el mortero, el yeso, el ladrillo, la albañilería, el acero, la madera y membranas a base de betunes resistentes a la humedad. EPS es imputrescible y no absorbe la humedad, y es por lo tanto ideal para el contacto directo con la tierra en aplicaciones subterráneas. 3cm=20cm=44cm=75cm=190cm 3 cm de espumaplast tienen el mismo efecto aislante térmico que: 20 cm de madera, 44 cm de yeso, 75 cm de ladrillo o 190 cm de hormigón. Protección: El EPS como embalaje de protección tiene altas características de amortiguación, asegurando el almacenaje y el transporte seguro de una gama amplia de productos desde componentes pequeños, electrónicos delicados, o productos hortofrutícolas, a artículos más pesados como la línea blanca. El EPS como embalaje también puede proporcionar una reducción significativa de reclamaciones daño-entránsito. Peso ligero: El EPS es 98% aire, haciéndolo uno de lo más ligeros de todos los materiales de embalaje, añadiendo prácticamente nada al peso de entrega hasta para productos voluminosos. Reciclaje: El EPS puede ser reciclado en nuevos productos o usado como combustible para la generación de energía. Facilidad de transporte e instalación: Como el EPS es 98% aire, es sumamente ligero, haciéndolo fácil para transportar y reduciendo considerablemente el consumo de las reservas vitales del mundo de combustible. Es también fácil de manejar, almacenar e instalar. Ninguna ropa protectora, máscaras o gafas protectoras son requiridos para instalar el EPS. Realizado por BROMYROS S.A. Departamento Tècnico ISO 9001:2000 Página Nº5