10 de septiembre de 2013

Creciente oferta de biopoliamidas

Las cerdas de tu cepillo de dientes serán pronto más ecológicas si  los productores de poliamidas Evonik y Cathay Industrial Biotechnology tienen éxito en la comercialización de sus biopoliamidas.

Cathay Industrial Biotech ha estado promoviendo este año sus nuevas poliamidas renovables PA 5.6, PA 5.10, PA 5.12 y PA 5.14 (así como sus copolímeros) bajo la marca Terryl . Las biopoliamidas se basan en el monómero  100% de base biológica 1,5 penta metilen diamina  denominado C-BIO N5 de Cathay Industrial Biotech fabricado bajo un proceso de tecnología patentada usando la caña de azúcar como materia prima. La compañía dijo que la diamina de cinco carbonos tiene el potencial de sustituir la HMDA (hexa metilen diamina), una materia prima clave en la producción de los nylones tradicionales basados ​​en petroquímica.

Por cierto, la mayoría de las biopoliamidas producidas hoy en día, tales como PA 6.10 y PA 10,12 suelen utilizar un componente de ácido dicarboxílico de aceite de ricino llamado ácido sebácico (ácido decanodioico) - una diamina de 10 carbonos. A medida que el mercado de aceite de ricino ha sido históricamente volátil en términos de precios y suministro, el uso de la caña de azúcar como materia prima en la producción de bionylon podría ser un cambio positivo para el mercado de las poliamidas.

Cathay Industrial Biotech dijo que su diamina C-BIO N5  está disponible a partir de mediados de 2013 y puede ser suministrado como una sal de poliamida o solución de sal. Según un informe, la  diamina de 5-carbonos, no ha estado disponible comercialmente con una economía viable hasta ahora.

Estas son las propiedades de las nuevas biopoliamidasTerryl de Cathay Industrial Biotech:

Tu puedes ver en el gráfico el contenido renovable de sus nuevos bio-poliamidas y su comparación de desempeño respecto a las tradicionales PA  6.6 y PA 6 basadas en petroquímica. La compañía también está trabajando en PA 5.11 (que al parecer, contiene 31% de monómeros renovables) y la PA 5.13 (28-100% renovable).

Cathay Industrial Biotech ha estado ya produciendo otros ácidos dicarboxílicos de cadena larga para poliamidas tales como el ácido undecanodioico (DC 11), ácido dodecanodioico (DC 12), ácido brasílico (DC 13), y el ácido tetradecanodioico (DC 14). Los acidos dibásicos de la compañía se producen a partir de parafina por fermentación, seguido de purificación en comparación con los procesos químicos multietapa utilizados para materiales basados ​​en la petroquímica.

Estoy seguro que el blog conocera más acerca de poliamidas Terryl y la  diamina C-BIO N5  ms adelante conforme cubrimos los (fascinantes) mercados en desarrollo para los biopoliamidas.

Mientras tanto, Evonik recientemente ha presentando sus biopoliamidas VESTAMID Terra  y su aplicabilidad para cerdas de cepillo de dientes. Evonik se ha asociado con Proveedora Mexicana de Monofilamentos (PMM) para incorporar los biopoliamidas en las cerdas del cepillo.

Los monómeros utilizados en la línea VESTAMID Terra (PA 6,10; PA 10,10 y PA 10,12) se obtienen en parte o en su totalidad a partir de aceite de ricino. Evonik ha estado expandiendo su capacidad de VESTAMID Terra en Shanghai, China, desde el año pasado con un nuevo centro de fabricacion de compuestos y un aumento de capacidad de polimerización.

El mes pasado, Evonik dijo que su bio-poliamidas han sido usadas por primera vez en los sistemas de tubo mullticapa de refrigeración de un coche de carreras llamado Lotus Exige. Los tubos multicapa sirven como sustitutos ligeros para mangueras de caucho y líneas reforzadas, de acuerdo con Evonik.

Las biopoliamidas que ya se han utilizado comercialmente desde 2010 en aplicaciones tales como tubos monocapa en líneas de frenos de aire de vehículos utilitarios. en semi remolques y remolques y para líneas neumáticas.

Doris de Guzman ⋅ Green Chemical Blog
10 Julio 2013

9 de septiembre de 2013

Bolsa monodosis tiene un sorbete incorporado

NUEVA YORK, NY | Barton Group Inc. (BGI) ha anunciado el desarrollo de Squeezy Straw - una nueva bolsa personal de dosificación, con su propio sorbete integral incorporado.
Squeezy Straw


"Yo he sido proveedor y consultor de McDonalds, Burger King y muchas otras cadenas principales de servicio de alimentos durante años, y así fue como me di cuenta de esta necesidad en el mercado", dijo Lewis Barton, presidente de BGI. "Quiero dejar claro que no estoy fabricando los productos de Squeezy -Straw. Más bien estoy introduciendo esta tecnología patentada para la industria y poniéndola disponible para el otorgamiento de licencias.

"Mediante la combinación de la bolsa y del sorbete en un solo producto, podemos reducir los costos de envasado y almacenamiento, acomodar todo tipo de líquidos en todas las temperaturas y reducir el impacto ambiental", explicó Barton. "Además de las aplicaciones de bebidas y condimentos, Squeezy Straw también puede ser producido en un tamaño de 3-4 onzas que está dentro del límite máximo TSA para envases de líquidos. Las posibilidades de las empresas para generar nuevos productos y nuevas fuentes de ingresos son ilimitadas ".

Barton ha sido consultor en temas de embalaje, gestión de cadena de suministro y operaciones en la industria de servicio de alimentos y envasado por más de 20 años. En ese momento la empresa ha sido contratada, y ha trabajado en proyectos para líderes de la industria tales como Dow Packaging, McDonalds Corp., McCormick & Co., KFC, Reckitt & Benckiser (El RT French Company Div.), YUM!, Brand Aromatics y Tetra Pak.

Paper, Film & Foil Converter
07 Agosto 2013

Botellas o Bolsas - Cual es mejor para bebidas alcohólicas?

Which is Better - Alcohol Pouches or Bottles?

Thursday, July 18, 2013 by
Alcohol PouchesLet’s take the scenario of a party. Weekend parties are fun… there is food and alcohol, and a lot of dancing. But once the party is over, it’s utter chaos. There are glass bottles everywhere and you need to get rid of them. Just stop for a moment and think what happens to these bottles. Since you are not reusing them, they are taken straight to the dumpster. And they pile up inside the landfill, taking up a lot of space. Wouldn’t it be better if alcohol came in pouches? Small pouches would be easier to discard, and would not take up a lot of space in that landfill.
 
Second scenario; you are going on a trip with friends (you’re not the designated driver), and carrying some alcohol. That glass bottle that you have in your backpack can break any moment. One careless push and you would have a lot of mess- dangerous mess with glass shards all over. Wouldn’t it be great if you could get alcohol in an easier packaging medium, like a plastic pouch? The good news is that many alcohol companies are shifting towards these pouches. If you trade in alcohol, pouches would be a great option for you. Here is why alcohol pouches are a good idea:
 
Cheaper: Good alcohol is already expensive. Add to it the price of a glass bottle, and the final product becomes even more expensive. One simple solution to cut down the costs is to opt for cheaper packaging medium. Standup pouches are the cheapest packaging medium for the storage of liquids. And their food grade FDA approved material makes sure that your customers get the best at the lowest price possible.
 
Safer: Plastic pouches do not break. And in case a pouch does get a tear, it will not be dangerous. Broken glass bottles can be dangerous, and more difficult to dispose of. Also, they need to be shipped in special corrugated cartons, and have additional storage requirements. There is no such restriction with standup pouch bags.
 
Eco friendly: Glass bottles occupy a lot of space, causing the landfills to fill up quicker, thus needing more and more landfills. Standup pouches need the minimum space in a landfill and they are a greener option than glass bottles, glass jars, and plastic bottles. 
 
Apart from these benefits, they are easier for the customers. With a small spout, your customers can drink directly from the pouch, or pour it in a glass- whichever way they prefer. 
- See more at: http://blog.standuppouches.net/blog/standuppouchesnet/page/5#sthash.DuJHP5vD.dpuf
Veamos el escenario de una fiesta. Las fiestas de fin de semana son divertidas ... hay comida, alcohol, y mucho baile. Pero una vez que la fiesta ha terminado, es un caos total. Hay botellas de vidrio por todas partes y hay que deshacerse de ellas. Solo detente por un momento y piensa en lo que pasa con estas botellas. Puesto que no las reutilizaras, ellas se llevaran directamente al contenedor de basura. Y ellas se acumulan en el interior del vertedero, ocupando mucho espacio. ¿No sería mejor si el alcohol viniera en bolsas? Las bolsas pequeñas serían más fáciles de desechar, y no ocuparían mucho espacio en ese vertedero.
Alcohol PouchesSegundo escenario; Te vas de viaje con tus amigos (tu no eres el conductor designado), y llevas un poco de alcohol . Esa botella de vidrio que tienes en tu mochila se puede romper en cualquier momento. Un empujón inesperado y tendrías un gran lío - peligroso con fragmentos de vidrio por todas partes. ¿No sería estupendo si pudieras conseguir el alcohol en un medio de envasado más manejable, como una bolsa plástica? La buena noticia es que muchas compañías de bebidas alcohólicas están cambiando hacia estas bolsas. Si estas en el negocio del alcohol, las bolsas serían una gran opción para ti. He aquí por qué las bolsas de alcohol son una buena idea:

Más baratas: El alcohol de buena calidad ya es caro. Súmale el precio de una botella de vidrio, y el producto final se vuelve aún más caro. Una solución sencilla para reducir los costos es optar por una forma de embalaje mas barata. Las bolsas parables son el medio más barato de embalaje para el almacenamiento de líquidos. Y un material aprobado por FDA de calidad alimentaria asegura de que tus clientes obtengan el mejor, al precio más bajo posible.

Más seguras: Las bolsas plásticas no se rompen. Y en caso de una bolsa tuviera un desgarre, no seria peligroso. Las botellas de vidrio rotas pueden ser peligrosas, y más difícil de eliminar. Además , tienen que despacharse en cajas especiales de cartón corrugado, y tienen requisitos adicionales de almacenamiento. Las bolsas parables no tienen ninguna restricción.

Ecológicas: Las botellas de vidrio ocupan mucho espacio, haciendo que los vertederos se llenen más rápido, por lo que se requieren más y más vertederos. Las bolsas parables necesitan un mínimo espacio en un vertedero y son una opción más verde que las botellas de vidrio, frascos de vidrio y botellas plásticas.

Además de estos beneficios, ellas son más fáciles de usar para los clientes. Con una pequeña boquilla, tus clientes pueden beber directamente de la bolsa, o vaciar en un vaso - de cualquier manera que prefieran.

David Marinac - StandUpPouches.net
18 Julio 2013

Which is Better - Alcohol Pouches or Bottles?

Thursday, July 18, 2013 by
Alcohol PouchesLet’s take the scenario of a party. Weekend parties are fun… there is food and alcohol, and a lot of dancing. But once the party is over, it’s utter chaos. There are glass bottles everywhere and you need to get rid of them. Just stop for a moment and think what happens to these bottles. Since you are not reusing them, they are taken straight to the dumpster. And they pile up inside the landfill, taking up a lot of space. Wouldn’t it be better if alcohol came in pouches? Small pouches would be easier to discard, and would not take up a lot of space in that landfill.
 
Second scenario; you are going on a trip with friends (you’re not the designated driver), and carrying some alcohol. That glass bottle that you have in your backpack can break any moment. One careless push and you would have a lot of mess- dangerous mess with glass shards all over. Wouldn’t it be great if you could get alcohol in an easier packaging medium, like a plastic pouch? The good news is that many alcohol companies are shifting towards these pouches. If you trade in alcohol, pouches would be a great option for you. Here is why alcohol pouches are a good idea:
 
Cheaper: Good alcohol is already expensive. Add to it the price of a glass bottle, and the final product becomes even more expensive. One simple solution to cut down the costs is to opt for cheaper packaging medium. Standup pouches are the cheapest packaging medium for the storage of liquids. And their food grade FDA approved material makes sure that your customers get the best at the lowest price possible.
 
Safer: Plastic pouches do not break. And in case a pouch does get a tear, it will not be dangerous. Broken glass bottles can be dangerous, and more difficult to dispose of. Also, they need to be shipped in special corrugated cartons, and have additional storage requirements. There is no such restriction with standup pouch bags.
 
Eco friendly: Glass bottles occupy a lot of space, causing the landfills to fill up quicker, thus needing more and more landfills. Standup pouches need the minimum space in a landfill and they are a greener option than glass bottles, glass jars, and plastic bottles. 
 
Apart from these benefits, they are easier for the customers. With a small spout, your customers can drink directly from the pouch, or pour it in a glass- whichever way they prefer. 
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Which is Better - Alcohol Pouches or Bottles?

Thursday, July 18, 2013 by
Alcohol PouchesLet’s take the scenario of a party. Weekend parties are fun… there is food and alcohol, and a lot of dancing. But once the party is over, it’s utter chaos. There are glass bottles everywhere and you need to get rid of them. Just stop for a moment and think what happens to these bottles. Since you are not reusing them, they are taken straight to the dumpster. And they pile up inside the landfill, taking up a lot of space. Wouldn’t it be better if alcohol came in pouches? Small pouches would be easier to discard, and would not take up a lot of space in that landfill.
 
Second scenario; you are going on a trip with friends (you’re not the designated driver), and carrying some alcohol. That glass bottle that you have in your backpack can break any moment. One careless push and you would have a lot of mess- dangerous mess with glass shards all over. Wouldn’t it be great if you could get alcohol in an easier packaging medium, like a plastic pouch? The good news is that many alcohol companies are shifting towards these pouches. If you trade in alcohol, pouches would be a great option for you. Here is why alcohol pouches are a good idea:
 
Cheaper: Good alcohol is already expensive. Add to it the price of a glass bottle, and the final product becomes even more expensive. One simple solution to cut down the costs is to opt for cheaper packaging medium. Standup pouches are the cheapest packaging medium for the storage of liquids. And their food grade FDA approved material makes sure that your customers get the best at the lowest price possible.
 
Safer: Plastic pouches do not break. And in case a pouch does get a tear, it will not be dangerous. Broken glass bottles can be dangerous, and more difficult to dispose of. Also, they need to be shipped in special corrugated cartons, and have additional storage requirements. There is no such restriction with standup pouch bags.
 
Eco friendly: Glass bottles occupy a lot of space, causing the landfills to fill up quicker, thus needing more and more landfills. Standup pouches need the minimum space in a landfill and they are a greener option than glass bottles, glass jars, and plastic bottles. 
 
Apart from these benefits, they are easier for the customers. With a small spout, your customers can drink directly from the pouch, or pour it in a glass- whichever way they prefer. 
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8 de septiembre de 2013

Un estudio muestra como un empaque transparente afecta el consumo de snacks

Usted no tiene que consumir una gran cantidad de noticias de negocios para ver la transparencia como un problema en la industria alimentaria. Si el tema es barro rosado en hamburguesas de McDonald, Whole Foods prometiendo etiquetar los productos con ingredientes modificados genéticamente, o IKEA retirando albóndigas de carne de caballo contaminada, la conclusión es que la gente quiere saber lo que están comiendo, y quieren ser capaces de verlo.



El articulo de los profesores Xiaoyan Deng de Fisher College of Business de la Universidad Estatal de Ohio y Raji Srinivasan de McCombs School of Business de la Universidad de Texas en Austin,  aparece en la edición de julio 2013 de la revista Journal de la American Marketing Association de Marketing. El estudio coloca sujetos experimentales en un entorno común de merienda : en frente de la televisión (donde el 70 por ciento de todos los aperitivos se consumen). Los investigadores dijeron que los sujetos estarian evaluando anuncios que aparecieron durante los episodios de la popular serie "The Office".

Los participantes recibieron aperitivos tales como nueces, galletas, M & Ms, Cheerios y Froot Loops para picar mientras veían la televisión. Algunos alimentos se ofrecen en bolsas transparentes, mientras que otros en bolsas opacas.

Por supuesto, el enfoque del estudio estaba en la comida, no los anuncios publicitarios. Los autores pesaron y contaron los contenidos de las bolsas antes de entregarselos. Cuando termino la "evaluación de anuncios", se recogieron y etiquetaron los envases con el número de identificación de cada sujeto. Profesor Deng señala "Medimos el consumo de alimentos. Nosotros no evaluamos [sólo] las actitudes de las personas."

Los investigadores encontraron que la transparencia del embalaje de alimentos influye en los hábitos de comer bocadillos de diferentes maneras dependiendo del tamaño, atractivo visual y la salubridad de los alimentos que estos contienen. Y el proyecto descubrió algunos resultados contra-intuitivos. Un hallazgo interesante fue que los participantes comían menos aperitivos visualmente atractivos, grandes, (como galletas) en envases transparentes, que lo que comían de los envases opacos. Por otro lado, los investigadores encontraron que los alimentos pequeños como M & Ms son más atractivos en embalaje transparente - los participantes comieron un 58 por ciento más de los caramelos de colores de las bolsas transparentes que lo que comieron de la bolsa opaca.

Por último, los autores también examinaron lo que sucedió cuando los alimentos sanos - en este caso, zanahorias pequeñas - se ofrecieron en bolsas transparentes y opacas. El resultado inesperado: La gente comió menos zanahorias de envases transparentes que los opacos. "Los resultados de alimentos naturales eran algo sorprendente para nosotros", dijo Srinivasan.

Para llevar: las bolsas transparentes hacen que sea más fácil ser tentados por alimentos de aspecto sabroso, pero también revelan la cantidad que estás a punto de comer. Para aumentar las ventas, los minoristas deberían ofrecer los pequeños alimentos en envases transparentes, y los alimentos y verduras grandes en recipientes opacos

Fuente: American Marketing Association
Kari Embree, Senior Digital Content Editor -- Packaging Digest, 
August 7, 2013

Desde un embalaje flexible posconsumidor hasta un producto de consumo durable - Parte 2

El Reciclaje del Embalaje Flexible
En realidad, la línea de reciclaje de bolsas flexibles es nada especial y se construye utilizando técnicas conocidas y tecnologías existentes, tomadas de otras industrias y con algunas modificaciones de ingeniería y adiciones hechas para adecuarla a nuestro propósito.

Como se ha dicho, los objetos que se reciclan son bolsas flexibles postconsumo. La palabra clave es postconsumo. En otras palabras, las bolsas a ser recicladas tienen un cierto grado de contaminación por residuos de productos, es decir, alimentos procesados ​​(salsa de tomate, mayonesa, etc), cosméticos y detergentes (champú y otros). Tenemos que contar con la posibilidad de que cualquier residuo de producto pudiera estar involucrado en el proceso.

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Dado que la mayoría del embalaje flexible representa mecanismos de dosificación, cremalleras (zippers), surtidores de bebida o tapas roscadas, un proceso forzoso de lavado en un hidrociclón no es una solución, ya que también se tiene en cuenta que, debido a los residuos pegajosos incluso las bolsas sin ningún tipo de dispositivos no se abren fácilmente.

La única solución es cortar, antes del ciclo de lavado, el material en las tiras estrechas que necesitamos para nuestro proceso de reciclaje. Con el fin de evitar la contaminación excesiva de la trituradora hemos proyectado boquillas especiales de agua a alta presión en la trituradora, y utilizar un transportador de tornillo con un flujo forzado de agua hacia abajo mientras se transportan las tiras . El tornillo trae las tiras en una cinta tejida de desaguado, donde con aire caliente se seca el material, después de lo cual caen en un tanque de almacenamiento.

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El agua de proceso contaminada de la trituradora con las partículas de residuos sólidos se bombea a un tanque de sedimentación en parte a ser reciclado y traído de nuevo en la línea de lavado y en parte ser transportado al digestor de biogás.

El material de embalaje flexible triturado y lavado en tiras estrechas (una mezcla de diversos plásticos, aluminio y película metalizada) es la materia prima para el segundo paso de este proceso de reciclaje, que es la fabricación de las láminas, placas o losas como productos intermedios para los planificados bienes de consumo duraderos finales.

Con el fin de lograr este resultado, es necesario que las tiras se tengan en un estado entre sólido y líquido. No se permite a las tiras de plástico fundirse, pero deberían estar suaves, no pegajosas, ser capaces de fusionarse entre sí y con el aluminio en un cuerpo homogéneo, utilizando calor y presión. Para este fin, el tanque de almacenamiento se calienta y esta equipado con un brazo mezclador que gira lentamente, lo que asegura una mezcla consistente. Además, se añade un aditivo.

El aditivo, sobre el que no voy a divulgar más detalles, se trata de un producto de desecho orgánico de un determinado proceso de fabricación, que, después del lavado y la trituración se mezcla en una cierta relación con las tiras. El aditivo da un impulso al producto final, que será más difícil, más homogéneo, elástico y más fuerte.

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Desde el tanque de almacenamiento de esta mezcla se deposita en una cinta transportadora a través de una unidad de dosificación vibratoria en un capa continua y uniforme de 5 a 50 cm de espesor . El espesor de la capa depende de la aplicación del producto final. La cinta transportadora es una parte integral de la prensa caliente.

Esta tecnología la hemos tomado de la industria del caucho, donde se mezclan neumáticos triturados con un pegamento de uretano, produciendo almohadillas de caucho para establos y camas de camiones. Tenga en cuenta, que no utiliza pegamento, sólo calor y presión.

La prensa, que hemos proyectado es una denominada "prensa faja de alimentación". El material se deposita sobre la cinta de malla de alambre que se mueve hacia la prensa. Un agitador y una pantalla de nivelación nivela la estera y cada vez que la faja se llena con material suelto, la prensa se cierra y funde el material. La estera terminada se desliza sobre una mesa de enfriamiento para ser cortado en paneles grandes conforme el siguiente lote se jala hacia la prensa, la superposición en los extremos permite una película compuesta de espesor continuo.

Las pruebas mostraron que necesitamos una presión de hasta 200 psi, que a una temperatura de 350 °F (175 °C) saca en un golpe de prensa de 6 minutos, una sección de la película de material compuesto de 12 pies (3,65 m) con un ancho de 6 pies (1,80 m).

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Esta línea de reciclaje ha producido ya dos productos distintos:
1. Película de material compuesto de Plástico /aluminio en un espesor de 5 a 50 mm
2. Aguas de desecho contaminadas con residuos de productos sólidos (alimentos, residuos de cosméticos, etc)


Debería quedar claro, que aparte de la película de material compuesto formado se puede fabricar una gran variedad de productos. Para este fin, la película compuesta continua se corta en grandes secciones (4' o 1,20 m), que se alimentan sucesivamente una a la vez en una prensa en frío. En este prensado en frío el material todavía caliente consigue su forma y dimensiones finales. Aquí se presionan en el material, la corrugación, cavidades, canales y la incrustación necesarios.

Después del prensado en frío, una cinta transportadora lleva el panel preparado para el montaje manual y la línea de acabado.
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La gama de productos que pueden ser fabricados van desde los más simples a los elementos más complicados y de más alto valor . En varias corridas de producción en Brasil, hemos fabricado paneles corrugados para techos.

En comparación con los paneles de techo existentes (asbesto, aluminio, acero galvanizado o concreto), los paneles fabricados a partir de material reciclado de película tiene mucho mejores características, como peso mas ligero, buen aislamiento, resistencia mecánica y química, son irrompibles y tienen un bajo nivel de ruido. Aunque básicamente un elemento de menor valor, los paneles corrugados de techo son muy populares en los países de bajos ingresos donde ellos son usados en los proyectos de vivienda, mientras que en los países industrializados, los paneles reciclados corrugados de techo, serán muy populares en la industria de la agricultura, en particular para galpones avícolas y otros establos y graneros de animales, debido a su excelente aislamiento térmico.

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Hablando del sector de la agricultura hay otro elemento de interés, el cual puede ser fabricado a partir de la película compuesta. Es paneles solares de bajo costo, que pueden ser fácilmente montados en la parte superior de los paneles corrugados de techo arriba mencionados. Este es un elemento importante ya que las granjas que crían cerdos, aves de corral, así como de ganado utilizan una gran cantidad de energía para la ventilación, la calefacción / refrigeración, y todo el equipo auxiliar.

En este caso, después del prensado en frío en el que la película de material compuesto se presiona en su forma correcta como el panel solar, una cinta transportadora lleva el panel solar recién prensado a la línea de montaje manual, donde la película fina solar es pegada dentro de la incrustación y los cables y conectores son instalados.
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Para completar la sostenibilidad de este centro de reciclaje, nostros proyectamos que el agua de proceso con el residuo de producto sólido sea bombeado a un tanque de sedimentación para su posterior procesamiento en la planta de biogás y parcialmente tratada y reciclada como agua de proceso (ciclo cerrado).

Digestor de biogás de pequeña escala
El agua de proceso con el residuo de producto sólido se bombea al tanque de sedimentación, y de allí a un Optiflot, en el cual el agua contaminada se reduce y las partículas separables flotan hacia la superficie. Las partículas flotantes se eliminan automática y continuamente por un mecanismo rascador. Un paquete de placas de láminas está instalado para aumentar el área de separación de la unidad y asegurar que incluso los flóculos más pequeños se retiran de las aguas residuales.

Optiflot, en el que el agua contaminada se reduce y las partículas separables flotarán hacia la superficie
Con un proceso de fermentación de 30 días, los sólidos recolectados se bombean hacia el bio-digestor una vez al mes. El agua de proceso contaminada pasa a través de una serie de tanques de almacenamiento de reciclaje y después de pulir el agua de proceso es re-presurizada para la descarga en el proceso de lavado de las líneas de reciclaje.

Los sólidos se someten a una digestión anaeróbica ampliamente utilizado como fuente de energía renovable. El proceso produce un biogás, que consiste en metano y dióxido de carbono. Este biogás puede ser utilizado en motores de gas combinado de calor y energia (CHP) o mejorado a bio-metano de calidad de gas natural, . El digerido rico en nutrientes que también se produce se puede utilizar como un fertilizante (biológico).
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Además de los productos elaborados a partir de película compuesta, este proceso de reciclaje también nos suministra a través del digestor de biogás: fertilizante líquido, fertilizante seco y el gas natural que está destinado a ser utilizado para el calentamiento del proceso de secado, así como en la prensa de cinta de alimentación.

La siguiente parte de esta serie se describirá el talón de Aquiles de cualquier proceso de reciclaje, es decir, la recolección de los necesarios envases flexibles postconsumo.

Anton Steeman - Best in Packaging
08 Agosto 2013

El embalaje flexible y sus problemas de reciclaje

En tres artículos describiré el mercado de embalaje flexible en relación con el reciclaje. Hasta este momento no hay esencialmente en ninguna parte del mundo un sistema o tecnología adecuado disponible para el reciclado de embalaje flexible multicapa postconsumo. En este primer artículo voy a describir en términos generales, la posición de mercado de embalaje flexible y los problemas de reciclaje que este formato de embalaje enfrenta. En el segundo artículo voy a describir una opción de reciclaje eficaz desarrollado recientemente para embalaje flexible, mientras que en el último artículo de esta serie voy a esbozar un módulo para la recolección selectiva del embalaje flexible.

Cortesía: http://www.cldgraphics.com 

El Embalaje Flexible
Los estilos de vida cambiantes y la consiguiente dependencia de los consumidores en los alimentos procesados, envasados ​​y precocinados está aumentando las ventas de envases flexibles. El embalaje rígido en todos sus formatos (botellas, latas, frascos de vidrio, envases plásticos) esta visiblemente dando paso al embalaje flexible, principalmente bolsas parables, debido a su conveniente formato, peso ligero, propiedades de barrera superiores, el uso prudente de los recursos materiales y capacidad de impresión de alta calidad.




Casi en todas las áreas en el mundo del embalaje flexible es el formato número 2 utilizado. El mercado de alimentos y bebidas es el mayor segmento de usuario final de envases flexibles, aunque la salud se ha convertido en el de más rápido crecimiento. Sin embargo, vemos en este momento, embalaje flexible en casi todos los sectores de bienes de consumo, incluso para pintura y aceite de motor.

Para subrayar la importancia del formato de embalaje flexible, las grandes empresas como Dow Chemical viendo al embalaje en general como un factor esencial para ayudar a reducir el desperdicio de alimentos, afirman que el embalaje flexible es la clave fundamental para todos los planes de reducción de los residuos de alimentos.

El alcance del Embalaje Flexible
El embalaje flexible es ampliamente utilizado en lugar de envases rígidos y semirígidos, debido a sus características flexibles tales como bajo peso, durabilidad, rentabilidad, atractivo y su facilidad para ser formado. Los materiales de embalaje flexible se producen generalmente por procesos de laminación y coextrusión. Para producir envases flexibles las materias primas básicas son de poliéster, película de polietileno, película metalizada, PPBO, papel, adhesivo, etc
Bolsa parable de Nestlé Russia con cartón/aluminio/plástico 

Hecho de PET y PE, la bolsa flexible, como una monocapa, es completa y fácilmente reciclable. Sin embargo, la realidad es que las compañías de bienes de consumo (CBC) se enfrentan al reto de crear un empaque flexible, que proporciona suficiente protección contra el oxígeno, la luz, el aire y cualquier otro ingreso para proteger el alimento desde el inicio y, luego, proporcionar el tipo de vida útil que los consumidores, los minoristas y los proveedores necesitan.

El mercado actual requiere una vida útil de aproximadamente un año para los productos alimenticios, y esto requiere el uso de lo que se conoce como "materiales de alta barrera", que consisten de composiciones multicapa para proteger el alimento de los contaminantes. Estas composiciones multicapa de bolsas flexibles para productos alimenticios se hacen típicamente de un folio de aluminio intercalada entre dos o más capas de material plástico, que se laminan o pegan entre sí por medio de adhesivos.

Composiciones multicapa
Aunque suena contraintuitivo, la adición de capas en una estructura de embalaje flexible en realidad puede conducir a mejoras en la economía y la funcionalidad.

Bolsa parable para aceite lubricante 
Aunque las composiciones de película de tres y cinco capas fueron muy comunes hace algún tiempo, cada vez más los convertidores se están moviendo a líneas de coextrusión de siete y nueve capas, que proporcionan una mayor flexibilidad para la funcionalidad deseada, espesor y costo sin sobre dimensionar la estructura . Una técnica es utilizar resinas menos costosas como capas de volumen. Otra es la de dividir la capa de barrera en dos capas más delgadas, con una sirviendo como un "respaldo" en el caso de una microperforacion rompa la otra. Este enfoque también se multiplica el número de interfases de material que un permeante debe cruzar, reduciendo aún más las tasas de permeación. Se están introduciendo varias tecnologías para separar los materiales de barrera en muchas capas, con los datos mostrando más que mejoras lineales en propiedades de barrera.



El embalaje multicapa, en general, no es reciclable, por lo tanto no es recolectado selectivamente y como tal, termina en la corriente principal de los residuos domésticos municipales, oficialmente llamado corriente de residuos sólidos urbanos (RSU) que se vierten en un relleno sanitario. Los envases de plástico/metal y envases de plástico/ papel/ metal hacen que sea prácticamente imposible reciclar el embalaje, debido a los diferentes componentes de las materias primas incluidas en ese empaque.

Cuando hablamos de reciclaje como en los párrafos anteriores, hablamos de recuperar adecuadamente los varios componentes de un multicapa para convertir los individualmente en una nueva resina de material reciclado, que puede ser utilizada en combinación con resina virgen en el moldeo por soplado y procesos similares de conversión de plásticos. Este proceso es a menudo llamado, aunque no del todo correctamente,  reciclaje "de la cuna a la cuna".

Debido a la gran cantidad de composiciones de  laminados plásticos usados para bolsas flexibles, este proceso de reciclaje es (casi) imposible de aplicar, demasiado complicado y demasiado arriesgado en términos de inversiones.

Bolsa parable para pintura 
Nota 1: En principio, no es la tecnología lo que hace que sea imposible reciclar envases flexibles, sino el proceso de selección. En otras palabras, cada uno de los componentes del embalaje flexible (es decir,cada capa) tiene que ser analizado y categorizado, separados y reciclado individualmente para recuperar un máximo de todos los componentes para después convertirlo en resina de material reciclado.

Nota 2: Ningún  reciclador profesional de embalaje flexible tocará y aceptará material postconsumidor, debido al hecho de que alrededor del 80% de los flexibles esta contaminado con alimentos y, como tal, no es adecuado para entrar en su flujo de reciclaje existente, ya que contaminará el producto reciclado final. Esta contaminación hace al reciclado inaceptable para aplicaciones de primer grado.


Note 3: Aunque Nestlé observa que no existe todavía ninguna instalación en el mundo que se puede reciclar laminado flexible. Sin embargo, Nestlé y Kraft están apoyando un proyecto de investigación en el Reino Unido que implica el desarrollo de una tecnología que permita la recuperación de aluminio a partir de laminados flexibles. Nótese que aquí el énfasis está en el aluminio. En el proyecto de investigación desarrollado recientemente el elemento plástico en bolsas flexibles se evapora en una cámara sin oxígeno y se utiliza como fuente de energía. Este proceso es contradictorio con el término "reciclaje". La creación de una fuente de energía es un proceso "de la cuna al crematorio". Es un proceso de final de vida en la que solo tienes que eliminar el valioso recurso material para crear un poco de energía, incorrectamente llamada renovable. No es renovable, por supuesto, cuando se incineran los componentes de plástico y utilizan la energía. Se termina con nada más en las manos. Se ha ido para siempre, en otras palabras es una pérdida de valioso material.

El reciclaje y las empresas de bienes de consumo



Si echamos un vistazo a la forma en que el reciclado de envases ha estado evolucionando, sólo veremos recicladores profesionales trabajando con formatos de embalaje que son bastante estandarizados.

Las botellas (PET y vidrio), latas de bebidas y conservas (aluminio o acero), cajas de cartón, y algunas bolsas plásticas (PE o PET) son todos fácilmente reciclables ya que los materiales utilizados para fabricar el paquete se separan fácilmente.
Esta actividad de reciclaje es capaz de crear un material de alto valor que puede por lo general ser re-utilizado en la misma aplicación desde donde se originó.

Cuando se trata de flexibles, la industria de bienes de consumo ha hecho un buen trabajo de maximización del valor y desempeño creando estructuras complejas que se hacen a si mismas no reciclables. Los adhesivos, materiales mixtos, y recubrimientos, crean complicaciones que hacen que sea extremadamente difícil de clasificar, separar, y reciclar los materiales flexibles.



Como el segundo mayor formato de embalaje en los EE.UU., el embalaje flexible y su disposición son una parte importante de cualquier discusión sobre el embalaje ecológico, y que incluya el reciclaje.

El creciente interés de los consumidores en el embalaje sostenible aumenta, de hecho, la demanda por el embalaje flexible, ya que pesa menos que muchos otros tipos de envases rígidos, incluyendo los envases metalicos, PET rígido y vidrio. Mediante el uso de envases ligeros, por ejemplo, bolsas flexibles, las empresas pueden reducir la cantidad de combustible utilizado y gases de efecto invernadero emitidos durante el transporte.

Con esto en mente, las empresas afirman al embalaje como "reciclable" y "ecológico", afirmando que tanto su reducción de los residuos y de los recursos utilizados en la producción son sus principales beneficios. Citando estadísticas que muestran que el 77% de las botellas de agua de PET en los EE.UU. (22 millones) terminan en vertederos cada año las empresas dicen que sus envases flexibles son mejores y que debido a su forma, si fueran a vertederos, ocuparían 96% menos de espacio en comparación con la tradicional botella de PET.

Los productos vegetales frescos envasados ​​en flexibles
Pero sea lo que fuere lo que ellos dicen, todavía se enfrentan a la realidad del reciclaje de flexibles. La botella PET, su objetivo principal de comparación, puede ser y es (fácilmente) reciclado. Los flexibles no lo son. Pero algo tiene que hacerse. 
Las leyes de Responsabilidad Extendida del Productor (REP) están al acecho alrededor de la esquina.
La REP se inició hace unos 20 años como una solución a los problemas de los vertederos en Europa. Ahora más de 30 países tienen algún tipo de ley de envasado REP en su lugar. Programas de REP cambian los costos y las responsabilidades en el mercado. El REP se asegura de que todos los involucrados en el ciclo de vida del producto compartan la responsabilidad del impacto del ciclo de vida del producto.

La Responsabilidad extendida del productor podría convertirse en una realidad en los Estados Unidos, China, Rusia y otros países en cinco o diez años, inevitablemente esto ocurrirá. Además de la conveniencia del consumidor, "el control de residuos" es el parámetro más importante para el futuro del embalaje.

Los vendedores de Embalaje Flexible
El mayor vendedor de bolsas de jugo es Kraft Foods, a través de Capri Sun. Kraft hace un exceso de 6 mil millones de envases flexibles cada año. No es un paquete reciclable y la empresa no lo reclama como tal. Kraft ha tratado de recuperar una parte de ellas para su uso después de su consumo, pero sólo ha podido recuperar una pequeña parte, hasta la fecha.



La bolsa parable esterilizable recerrable de estructura multicapa (PET /folio /OPA/ PP) para Sprout Organic Baby Food ganó el Oro por Logros Ambientales y Sostenibilidad, pero aunque proporciona varias ventajas para el usuario, la bolsa no es reciclable .



Sprout creia haber encontrado una solución para el problema del reciclaje. Como las bolsas laminadas multicapa no pueden ser recicladas, están siendo separadas para mantenerlas fuera del vertedero. Sprout se ha asociado con TerraCycle (www.terracycle.net) para recolectar las bolsas usadas y convertirlas en otros productos de consumo, tales como las bolsas con asas. No tengo datos sobre los resultados, pero en general se puede decir que la gente no toma las medidas para empacar y enviar las bolsas vacías. La forma de reciclaje TerraCycle es marginal en términos de volumen. Mas aun, la acción es muy limitada. TerraCycle es capaz de reciclar o separar porque sólo aceptan las bolsas Sprout, cuya composición de capas ellos conocen.



En el contexto de este artículo, la afirmación hecha por Ron Romanik en su artículo “Eleven trends shaping flexible packaging”, escrito en Packworld puede ser vista como una idiotez. Cito una parte:

"Residuos a energía, o RAE, se está convirtiendo en una opción de fin de vida más viable para los materiales de embalaje flexible ...., aumentando la probabilidad de que las empresas estadounidenses apoyarán los esfuerzos para convertir los residuos en electricidad, gas sintético, combustibles y materiales reciclados. Esto, a su vez, se puede incorporar en metas más grandes, tales como el cumplimiento de las iniciativas de responsabilidad social corporativa ".

Esta última afirmación, por supuesto, es ridícula. Desde cuando se agrega la quema de material no renovable valioso al cumplimiento de la responsabilidad social corporativa o no. Eso no es responsabilidad social, sino una actividad vergonzosa.

Afortunadamente, hay  Empresas de Bienes de Consumo "responsables" buscando desesperadamente soluciones en cuanto a su correcto reciclaje, pero aún no han creado una.
El esquema de reciclaje explicado en mi segundo artículo es una respuesta viable a este problema de todos.
(continuará)

Anton Steeman - The Best of Packaging
28 Julio 2013

Desde el embalaje flexible posconsumidor hasta un producto de consumo durable - Parte 1

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Algún día no habrá lo que llamamos basura
Nadie quiere un vertedero en su patio trasero. Ciertamente, nadie quiere que las emisiones de estos vertederos contaminen el aire, el suelo y el agua con toxinas y emisiones de gases de efecto invernadero. Pero ese es exactamente el lugar en el que casi todos el embalaje flexible post-consumidor termina. La industria afirma que el embalaje flexible es 'eco-amistoso', porque ocupa menos espacio en los vertederos, como una bolsa flexible pesa alrededor 9 gms en comparación con una botella de PET de 35gms  y una botella de vidrio de 330 ml alrededor de 220gms.

Como he afirmado en mi artículo anterior, hablamos de miles de millones y miles de millones de bolsas terminando en un vertedero o un incinerador, donde en ambos casos se desperdicia material valiosos. Pueden ocupar hasta 75% menos de espacio en un vertedero, pero aun alli, ellos no se degradan en un millón de años, debido a su composición compleja y variante de capas de plástico y adhesivo. La única respuesta correcta es: Reciclaje.

Sin embargo, con toda la promoción en favor del embalaje flexible que no hay un sistema de reciclaje adecuado disponible. Sonoco Recycling, uno de los mayores recicladores con 50 plantas en el mundo, opera en la actualidad de seis instalaciones de recuperación de materiales (MRFs en ingles). A pesar de sus continuas inversiones en actualizaciones de las instalaciones de Sonoco aún no pueden aceptar flexibles multicapa post-consumo. Esta es una de las realidades que la industria de los envases flexibles confronta, dicho simplemente, no hay ninguna instalación en el mundo para el reciclado de embalaje flexible multicapa post-consumo. 

Obviamente, esto es una desventaja para las empresas de bienes de consumo, ya que sólo pueden reclamar su "cambio a un envase más ecológico", en base a su peso ligero, menor uso de recursos, y que sólo puede presumir que los flexibles ocupan menos espacio en los vertederos. Todo eso está muy bien, pero no pueden destacar su reciclabilidad, algo que los consumidores en estos días requieren ver. Ni su incineración ni su entierro en un vertedero se suma a la sostenibilidad o la vida útil del embalaje multicapa.


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Los parámetros del proceso de reciclado del embalaje flexible multicapa post-consumo
Cuando empezamos a diseñar una solución de reciclado del embalaje flexible multicapa post-consum, tuvimos que tomar en cuenta varios parámetros.

En primer lugar, la palabra clave para el proceso de reciclado es "post-consumo". Aunque la intención es tomar envases post-consumo tan limpios como sea posible organizando la recoleccion selectiva (acerca de esto en parte 03 de esta serie), tenemos que ser realistas y afrontar el hecho de que algún residuo post-consumo, es decir, restos de productos, tienen que ser eliminados, antes de que el material se pueda reciclar eficazmente.

Las pruebas nos mostraron que el grado de contaminación por residuos del producto están entre el 10 y el 20% del peso total, lo cual suena alto, pero no lo es, en términos absolutos, ya que el peso medio de una bolsa flexible es 10 gr, lo que se traduce en 1 o 2 gr de residuos, es decir, alimentos procesados ​​(salsa de tomate, mayonesa, sopas, aceites, etc), cosméticos y detergentes (champú y otros). Tenemos que contar con la posibilidad de que cualquier residuo de producto pudiera estar involucrado en el proceso.

El segundo parámetro es,  desde que mucho embalaje flexible cuenta con mecanismos de dosificación, cremalleras, boquillas para beber o las tapas roscadas, no es de esperar que el consumidor proporcione bolsas enjuagadas o limpias. Debido a estas boquillas y tapas, un proceso forzoso de lavado en un hidro-ciclón no es una solución, ya que también se tiene en cuenta que, debido a los residuos pegajosos, las bolsas no se abren fácilmente.

El tercer parámetro es la absoluta falta de consistencia en la entrada de embalaje flexible post-consumo. Hemos probado la entrada de flexibles en varias ciudades y tenemos que concluir en que a pesar de que no hay consistencia en los residuos del producto, hay una distribución casi gaussiana (curva de la campana de Gauss) en términos de los productos y marcas utilizadas por el consumidor. Esto es de importancia, ya que intentamos reciclar el residuo del producto de los flexibles en biogás para ser utilizado en el mismo proceso de reciclaje. (Sobre esto más adelante)

Más aun, tuvimos que definir nuestros objetivos en relación con su viabilidad y los aspectos económicos, técnicos y ambientales. El centro de reciclaje como se describe aquí se basa en los siguientes criterios:

1. El arreglo es un diseño modular para un centro de reciclaje a pequeña escala, dirigido a implementarse en cualquier área urbana de 2 a 4 millones de habitantes / consumidores. La razón por la que elegimos una unidad local de relativamente pequeña escala es que, en nuestra opinión, las líneas de logística (suministro de bolsas post-consumo) deben ser lo más corta posible, ya que preferimos que las bolsas post-consumo no sean comprimidas en bultos para reducir su volumen para un transporte largo. Además, una unidad local estimula la participación de la comunidad para la recolección selectiva y por lo tanto disminuye el volumen de desperdicios en los vertederos locales.
2. No estamos reciclando hasta gránulos, y nuestro objetivo final no es soplar, inyectar o extruir con una resina reciclada. Eso no se puede hacer ya que nuestra entrada (bolsas multicapa) tiene una gran variedad de composiciones de material, imposible de separar y convertirla en una resina de una alta calidad.

3. Lo que hacemos sin embargo es crear una película compuesta con excelentes propiedades químicas y mecánicas de la que se puede crear una amplia variedad de productos de consumo duraderos de alto valor.

El arreglo de un centro de reciclaje, de acuerdo a los criterios estipulados anteriormente, puede manejar embalaje flexible post-consumo, tales como bolsas plásticas multicapa, envolturas de chocolate y dulces, envolturas de galletas, confites y similares, y bolsas de bocaditos. Todos estos artículos pueden tener una estructura de varios tipos de plástico, aluminio (folio) y película metalizada en cualquier combinación.

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Nota: Es gracioso decir, que cuando desarrollamos este sistema de reciclaje, nos dimos cuenta de que sería muy fácil (y rentable) incorporar una segunda corriente de embalaje post-consumo, tal como cartón laminado (Tetrapak SIG y Elopak), latas de bebidas hechas de cartón (Lamican, CartoCan), latas de bebidas a base de cartón  y cajas plegables laminadas o enceradas utilizadas para los alimentos congelados, comidas preparadas y productos similares. A esta corriente de reciclaje  se puede añadir embalaje blister con una estructura de cartón / plástico.
Sin embargo restringimos esta descripción del proceso de reciclaje para el embalaje flexible post-consumo.

Anton Steeman - Best in Packaging
8 Agosto 2013

6 de septiembre de 2013

La depuración de aguas generó un negocio de 1.100 millones de euros en 2012

Obtiene un 3,8% más que en 2011

La actividad de explotación de plantas de depuración de aguas residuales (Edar) ha experimentado en los últimos años un notable desarrollo en España. A finales de 2012 operaban 2.920 plantas, cerca de quinientas más que en 2008, las cuales depuraron durante el ejercicio un caudal de 5.270 hectómetros cúbicos. El volumen de negocio sectorial, por su parte, alcanzó los 1.100 millones de euros en 2012, lo que supuso un 3,8% más que en 2011 y una variación media anual del 4,3% respecto al año 2009. Estas son algunas conclusiones del Informe Especial publicado recientemente por DBK.
Interempresas - Química
04 Setiembre 2013

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Según DBK, filial de Informa D&B (Grupo Cesce), los objetivos de saneamiento y depuración establecidos por la normativa europea han motivado un incremento significativo de la capacidad instalada de depuración de aguas residuales en España.

Entre 2008 y 2012 el número de plantas depuradoras aumentó en cerca de quinientas, hasta situarse en el último año en 2.920. El incremento de la capacidad instalada ha sido el principal factor determinante del aumento del caudal depurado, el cual creció en ese período a un ritmo medio anual del 2,9%, hasta situarse en 5.270 hectómetros cúbicos en 2012. No obstante, debido a los recortes en la inversión pública, en 2011 y 2012 las inversiones en materia de saneamiento y depuración se situaron por debajo de lo presupuestado en el Plan Nacional de Calidad de las Aguas.

En este contexto, la facturación derivada de la actividad de depuración de aguas residuales en España experimentó un crecimiento del 3,8% en 2012, similar al del año anterior, hasta alcanzar los 1.100 millones de euros. Los cinco primeros operadores reunieron conjuntamente una cuota sobre el volumen total de negocio del 53%.

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Los grandes grupos privados tienden a ganar participación en el mercado de depuración
Los grupos privados con actividad en el ciclo integral del agua, optan a ganar participación en el mercado de depuración, en un contexto de creciente externalización del servicio por parte de la Administración pública.

El desarrollo del sector continuará limitado a corto plazo por la contención de la inversión pública, si bien la necesaria reducción del déficit de depuración de las aguas en relación con los niveles requeridos por la normativa europea impulsará las iniciativas de colaboración público-privada.

En este contexto, los ingresos generados por las empresas dedicadas a la explotación de plantas depuradoras desacelerarán su ritmo de crecimiento en 2013, estimándose una variación del 2,3%, mientras que en 2014 se espera un incremento ligeramente superior al 3%.

La búsqueda de oportunidades de negocio en el exterior y la diversificación hacia otros ámbitos del sector del agua, como los de captación, transporte y tratamiento, construcción de infraestructuras hídricas y desalinización, marcarán las estrategias de los operadores del sector en los próximos años.

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Plantas de tratamiento de aguas, potabilizadoras y desaladoras: necesidad vs. rentabilidad

España siempre ha sufrido los problemas del clima, largos periodos de sequía que nos han hecho tomar conciencia del valor del agua. Debido a todos estos problemas, hemos conseguido que nuestro país sea reconocido como una potencia en ingeniería y construcción tanto de plantas de tratamiento de aguas como en plantas potabilizadoras; basta con ver la cantidad de desaladoras, potabilizadoras y edars (estaciones de depuración de aguas residuales) que estamos construyendo por el mundo. Citar también la labor de grandes empresas como Acciona, Dragados, Aqualia o Cadagua, sin olvidar las empresas que dan servicio a estos gigantes como ingenierías o de bienes de equipo. Asimismo, hay un gran número de empresas pequeñas y medianas que construyen por todo el mundo, incluido China.

Toda esta tecnología ha sido ya instalada en España —actualmente tenemos potabilizadoras y desaladoras con un grado de calidad espectacular—, pero el problema viene a continuación: ¿Cómo se espera amortizar estas inversiones? O mejor dicho, ¿cómo se va a hacer frente a los costes de explotación de estas grandes instalaciones?

De momento ya se están tomando medidas: actualmente el recibo del agua ya ha aumentado y se espera que aumente aún más en un futuro muy próximo. Se está hablando de aumentos del 50% del importe, y claro, ya han empezado las reacciones.

Un artículo muy interesante aparecido en blogdelagua.com hace referencia a un dato: si la Administración Pública española usara agua del grifo en vez de agua embotellada para sus reuniones, entrevistas o seminarios, se ahorrarían alrededor de 50 millones de euros anuales. Si este mismo dato lo extrapolamos al resto de la ciudadanía, significaría un ahorro considerable para las familias y permitiría la inversión en mantenimiento para dichas plantas de tratamiento.

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Pero, ¿hasta qué punto es amortizable por el ciudadano una inversión como la de la desaladora de El Prat de Llobregat (Barcelona), una obra que ha costado 200 millones de euros? Tal vez la respuesta es que no tiene por qué ser amortizable, ya que hay inversiones como la construcción de hospitales cuyo objetivo no es ser rentables, ya que ofrecen un servicio al ciudadano. Evidentemente, los costes de explotación tienen que asumirlos la ciudadanía, pero su construcción no puede ser considerada como un gasto a recuperar con el tiempo. 

A partir de esta reflexión, se entiende, por ejemplo, que cuando nació la Agència Catalana de l'Aigua (Aca) ya naciera deficitaria, pues el coste en infraestructuras fue enorme en su momento. Con este razonamiento no se pretende defender una gestión basada en el derroche, bien al contrario, sino en comprender que ciertas inversiones son mejoras para la calidad de vida de toda una población.

Según un estudio presentado por la ONU, cada dólar invertido en agua en una comunidad repercute en 5 dólares de ahorro aproximadamente para esa comunidad. Por ejemplo, en las ciudades donde no llega el agua potable a todos sus rincones, provoca que la mayoría de niños o mujeres tengan que desplazarse hasta las fuentes a recoger agua. Eso hace que estos niños no reciban la educación necesaria o que estas mujeres no puedan trabajar. El agua en mal estado provoca enfermedades que afectan al sistema sanitario de la comunidad, además de los problemas laborales que conlleva. Por lo tanto, ¿valoramos correctamente las inversiones que estamos realizando en tratamiento de aguas?

Desde mi opinión, hay dos problemas principales. El primero de ellos es el concepto ‘free rider’, es decir, la persona que utiliza los medios que la sociedad dispone, pero que no está dispuesto a pagar y se aprovecha de ellos, desde una carretera hasta los servicios de Internet.

Tal vez el problema principal es la educación del ciudadano. Si preguntas a cualquier persona, por ejemplo, para qué sirve una depuradora, te dirá que es para depurar el agua que bebemos. La gente no sabe que las aguas negras tienen que tratarse antes de tirarlas al río o al mar. El ciudadano sólo sabe que girando la manecilla del grifo aparece agua y no entiende que detrás de ese simple gesto hay una inversión en infraestructuras y, sobre todo, en mantenimiento. Sin embargo, todo el mundo se queja cuando no sale agua del grifo. 

Actualmente, este mismo ciudadano está pagando entre 200 y 1.000 veces más por una botella de agua comprada en un supermercado que por el agua del grifo. Un ciudadano está dispuesto a pagar 60 euros al mes por disponer de un teléfono móvil y se queja por pagar 30 euros al mes por el recibo del agua. ¿Cuántas veces hemos visto desperdiciar el agua por dejarse un grifo abierto? La gente lo desprecia porque actualmente es gratis. Puedes entrar en un bar y pedir un vaso de agua del gripo y no te cobrarán. Todo el mundo entiende que el agua es imprescindible y no se le puede negar a nadie pero, por otro lado, la mayoría de las personas no la valoran porque es gratis.

El segundo problema son los gobiernos. Los gobiernos de todos los países han comprendido la necesidad de disponer de agua de calidad; entienden que sin el agua un país no puede prosperar. Por eso, Europa ha invertido grandes cantidades de dinero en ayudar a que los países de la Unión Europea mejoraran sus redes de abastecimiento y depuración. Así, en los últimos 15 años se han construido la mayoría de potabilizadoras, desaladoras y depuradoras que actualmente tenemos en España, sin tener en cuenta las ampliaciones de las plantas más antiguas. 

En este sentido, la inversión ha sido enorme, pero ¿qué sucede a continuación? Todas estas instalaciones requieren inversiones en mantenimiento y es aquí donde los países que están afectados por la crisis empiezan a cometer grandes errores: por ejemplo, para subsanar el coste de dichas inversiones aumentan el recibo del agua, pero en cambio reducen las partidas en mantenimiento. ¿Cómo le explicas al ciudadano un aumento de su recibo y que, a la vez, la calidad del agua tratada es menor que antes? Lamentablemente, la de revisar a la baja las partidas en mantenimiento es una medida comúnmente aceptada en el sector del agua y en el sector público en general. Llegados a este punto, la responsabilidad es de los gobiernos.

David Barquet, director general de TecnoConverting
Interempresas - Quimica
30 Agosto 2013

Recubrimientos vegetales para mantener fresca la temperatura en el interior

Según una investigación conjunta entre la UPV/EHU y el Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación del Gobierno Vasco, la cubierta vegetal aporta ventajas térmicas notables en lugares que tienen inviernos templados y veranos cálidos

Aitor Erkoreka, profesor e investigador de la UPV/EHU, ha demostrado que las cubiertas vegetales son idóneas para lugares donde hace mucho calor en verano. Así, mediante estos recubrimientos se consigue que la necesidad de aire acondicionado sea menor que con las cubiertas convencionales, con el mismo grado de confort, y por tanto, que disminuya también el consumo energético. Sin embargo, para obtener buenos resultados, es imprescindible un adecuado sistema de riego.
Interempresas - Energia
03 Setiembre 2013

Disponer de vegetales en las cubiertas de los edificios, en lugar de la habitual grava, ofrece diversas ventajas. Más allá de la estética, con muchos edificios de este tipo se evita la formación de una isla de calor en las ciudades y disminuye el riesgo de inundaciones en periodos de lluvia. Además, en los tejados verdes suelen vivir muchas especies animales, y son también útiles para hacer frente a la contaminación atmosférica y a la acústica.
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Aitor Erkoreka Gonzalez, ingeniero industrial y doctor en Ingeniería térmica en la UPV/EHU.

Aitor Erkoreka, doctor en Ingeniería térmica de la UPV/EHU, ha investigado si también son ventajosas desde el punto de vista de la energía térmica, y ha confirmado que son adecuadas en algunos casos, pero no en todos.

De hecho ha sido el tema elegido para su tesis: comparar el comportamiento térmico e higroscópico de las cubiertas vegetales y el de las de grava. Precisamente una compañía constructora quería hacer un estudio sobre los dos tipos de cubiertas, para un proyecto de construcción mediante módulos prefabricados. Los módulos de 6,6 metros de largo, 3,3 metros de ancho y 3 metros de altura son manufacturados en serie y montados en su destino final (se pueden erigir edificios de hasta 8 plantas). Erkoreka ha utilizado la metodología Paslink para llevar a cabo el estudio de ambos tipos de cubierta, y ha realizado los experimentos en condiciones meteorológicas extremas.

Así, Erkoreka ha demostrado que principalmente son dos los factores que hacen que la cubierta vegetal sea útil a nivel energético y económico. Por un lado, en el lugar en que está situado el edificio tiene que ser muy necesario el uso de sistemas de refrigeración, y, por otro, es imprescindible que la cubierta tenga un sistema de riego adecuado.

La clave es la evapotranspiración
Erkoreka ha realizado las simulaciones en climas distintos, y ha observado que en lugares muy soleados la cubierta vegetal es más efectiva que el aislamiento tradicional para proteger del calor el interior de las casas.

Según el investigador, eso es debido a la evapotranspiración de las plantas: "En verano, una parte importante de la energía solar que entra en las viviendas lo hace a través del tejado. Sin embargo, si ajardinamos un tejado que ya tiene un aislante tradicional, impediremos en cierta medida que la vivienda se caliente. Las plantas absorben agua por las raíces, y liberan agua en forma de vapor a través de las hojas. Y toman del sol la energía que necesitan para eso. De esa manera, la energía solar es aprovechada por las plantas para la fotosíntesis y la evapotranspiración, en lugar de entrar al interior de las casas. Gracias a eso se consigue que no aumente la temperatura de la superficie exterior del tejado. Según los datos conseguidos por Erkoreka, con ese método se logra reducir un 75% el calor que entra en los edificios a través del tejado, por lo que será menor el uso de sistemas de refrigeración.

Pero, según Erkoreka, para eso es “imprescindible“regar las plantas:”Hemos observado que en lugares muy soleados y sin lluvia la cubierta verde se seca totalmente en ocho días a no ser que se riegue (teniendo la cubierta vegetal un grosor de 10 cm o menos, y la mayoría son de esas características). Y en ese caso no sirve para nada. Es más, las plantas y la tierra absorben mejor la radiación solar que la grava, por lo que aumenta la necesidad de sistemas de refrigeración”. Concretamente, una cubierta vegetal seca puede aumentar la necesidad de refrigeración en un 65% con respecto a la cubierta tradicional".

Por lo que Erkoreka también ha tenido en cuenta el coste del riego al comparar la cubierta vegetal con la de grava. Y ha llegado a la conclusión de que se ahorra más en el consumo del sistema de refrigeración que lo que se gasta en el sistema de riego. Es decir, desde el punto de vista económico, en lugares que tienen veranos muy calurosos merece la pena instalar una cubierta vegetal, a pesar de que requiere riego y cuidados adecuados.

El investigador, sin embargo, cree que en invierno no resulta tan ventajosa. “En invierno queremos lo contrario; es decir, que el calor no salga del interior. En esa época, las plantas no tienen mucha actividad, y la tierra suele estar húmeda, ya que habitualmente llueve. Eso hace que la superficie exterior del tejado sea más fría que si no tuviera tierra, por lo que la pérdida de calor puede ser mayor en una cubierta vegetal que en una tradicional”. Así, solo se recomienda el uso de la cubierta ajardinada en lugares de inviernos templados y bastante secos.

Erkoreka resume de este modo los resultados de su tesis: "Teniendo en cuenta únicamente el funcionamiento térmico del tejado, en lugares donde no hace demasiado calor en verano no es aconsejable instalar un cubierta vegetal, ya que resulta más económico poner un aislamiento 1 ó 2 cm más grueso, tanto para verano como para invierno. Pero en lugares muy soleados y con gran necesidad de refrigeración, se recomienda la cubierta vegetal, ya que esta disminuye mucho la demanda de refrigeración”. Por último, recuerda que hay que tener un sistema de riego adecuado.
Aitor Erkoreka Gonzalez (Bilbo, 1982), ingeniero industrial y doctor en Ingeniería térmica en la UPV/EHU. Ha realizado la tesis de título ‘Caracterización mediante modelado y ensayos del comportamiento energético de cubiertas ajardinadas utilizando la metodologia Paslink’ bajo la dirección de José María Sala Lizarraga, catedrático en termodinámica aplicada. La tesis se ha realizado gracias al apoyo económico y técnico del Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación del Gobierno Vasco, ya que allí se han realizado todos los ensayos y las mediciones necesarias para la tesis.Actualmente es profesor del departamento de Máquinas y Motores Térmicos en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial e Ingeniería de Telecomunicación (UPV/EHU).

Grandes tubos: oportunidades y desafíos

En los últimos tiempos el diámetro y el espesor de los tubos de plástico han crecido constantemente, tanto en PVC como en polietileno. Con cada paso en el tamaño se ha conquistado un nuevo segmento de aplicaciones y de mercados, como por ejemplo el marino, el del agua potable o la minería. Pero también es cierto que cada uno de esos pasos ha debido responder a nuevas oportunidades, especialmente en tubos macizos, tema principal de este artículo. Retos que tienen que ver con el tamaño de la máquina y el rendimiento de la extrusora. Se han logrado avances increíbles en la extrusión de PE. Fabricar tubos de grandes dimensiones exige contar con líneas de gran longitud, que obligan a inversiones importantes. Los parámetros clave para controlar el consumo de material son el espesor y la ovalidad, mientras que las deformaciones son el reto más importante.
Interempresas - Plástico
29 Julio 2013

Las tuberías de termoplástico son un éxito en todo el mundo. Si no son todavía líderes en un mercado, presentan el mayor crecimiento, principalmente porque permiten el mejor diseño par las diferentes aplicaciones en sectores como el del agua, gas, aguas residuales, instalaciones domésticas, conducciones de agua o muchas otras. Hoy en día, especialmente teniendo en cuenta la recesión económica, se buscan aplicaciones que tengan un buen potencial de crecimiento.

En el sector de la minería, por ejemplo, se utilizan los tubos para conducir el lodo, en la industria del gas se requieren cada vez más para transportar el agua tratada y la industria de aguas residuales, otra de las de mayor interés, sigue utilizando tubos de hormigón en algunas zonas del mundo. Algunos países han mostrado durante años un incremento de la cuota de mercado de los tubos de plástico hasta llegar al 90%, sin contar con la actividad de reposición de tubos deteriorados. La demanda de sistemas ecológicos y las exigencias de higiene en los sistemas para aguas residuales proporciona hoy en día aún más oportunidades para los sistemas de tubos de plástico flexibles. 

La definición de tubos grandes depende mucho de la aplicación a la que se destinen. Se habla de tubos que generalmente tienen un diámetro de 500 ó 630 mm, sin límite superior. Los proyectos actuales piensan en utilizar tubos de 3 m de diámetro o más. Sus principales aplicaciones son tuberías municipales bajo tierra para suministro y desagüe de aguas. Así, se suele hacer otro tipo de distinción entre dos tipos de grandes tubos de plástico: tubos de presión o tubos sin presión. 

Los tubos bajo presión, que se utilizan principalmente para agua potable y gas, se dimensionan para soportar la presión interna necesaria del elemento que transportan. En estas aplicaciones se están utilizando tubos de pared maciza. El factor decisivo para establecer el espesor de la pared es el índice de la presión. Las cargas exteriores resultantes de su instalación bajo tierra juegan un papel irrelevante.

Los tubos sin presión son los que se utilizan normalmente para aguas residuales. Están instalados bajo tierra y las cargas exteriores de la tierra son la carga más importante que padecen. En esta aplicación es muy importante la robustez del aro, para que soporten la carga. Por este motivo, además de los tubos de paredes macizas, interesan especialmente los tubos con paredes estructuradas. Dependiendo de las exigencias y de los diseños diferentes, la cantidad de material necesitado puede incluso reducirse a la mitad utilizando espesores de pared más delgados y diseños estructurados.

Hay otro tipo de tubos, cuyo mejor ejemplo son los grandes tubos de entrada y salida en lagos, en los que las paredes son habitualmente macizas a pesar de que no hay una presión constante desde el interior. Esto es así debido a las grandes deformaciones del tubo durante su uso, especialmente si están instalados sobre el fondo. Cuando se utilizan sistemas perfilados para responder a estos requerimientos, el beneficio económico se minimiza.

Puede destacarse en este tipo de aplicaciones un ejemplo que representó en 2007 el tubo con mayor espesor existente: se trataba de un tubo de 1.200 mm de PE PN 16, SDR 11 con espesor de 109,1 mm. Los tubos están instalados en el Bósforo donde se encuentran dos líneas, cada una de ellas de 1,8 km de longitud. Transportan 300.000 m3 de agua al día.

Técnicas de producción alternativas para grandes tubos
La tecnología de enrollamiento en espiral es hoy en día el único método de producción para tubos de termoplásticos por encima de 2,5 m. El método consiste en enrollar perfiles alrededor de cuerpos de conformado con el diámetro de tubo necesario. Para lograr los espesores de pared deseados se colocan diversas capas de perfiles y se sueldan. El material más habitual para este tipo de tubos es el PE, aunque el PP está ganando últimamente en importancia (fig. 1).

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Figura 1a: Línea de extrusión de battenfeld-cincinnati para tubo de HDPE de 2.000 mm Foto: Union Pipe Industry, Abu Dhabi.

Otro sistema de producción para tubos de grandes dimensiones es la extrusión de tubo corrugado. Dado que la masa fundida para formar la forma exterior debe ser conducida al corrugador, con frecuencia se producen canales de flujo largos y estrechos en la boquilla del cabezal. Es habitual que esto genere presiones de la masa fundida superiores a las recomendadas para una extrusión suave y cuidadosa del tubo.

La producción de cada uno de los diámetros en la extrusión de tubo corrugado requiere su propio set de hileras de conformado. Por otro lado, este aumento en los costes de inversión se compensa por la elevada capacidad de producción de la máquina. Los tubos corrugados de doble capa convencen especialmente cuando se necesitan tubos de gran longitud. Los materiales preferidos son los copolímeros de bloque de PP, PE-AD y PVC. 

Las ventajas de los tubos corrugados frente a los tubos de paredes macizas residen en su bajo peso. Su robustez se consigue mediante la estructura de la pared. Debido al menor pero por metro, a idéntico rendimiento de la extrusora, se pueden producir más metros de tubo en el miso tiempo que cuando se recurre a la extrusión de tubos de paredes macizas. Además, el costo de material por metro de tubo se reduce. Según la aplicación, se pueden producir diversos perfiles de pared y de espesor de pared.

Competitividad y materiales convencionales
En la actualidad los materiales convencionales todavía dominan el mercado de los grandes tubos para redes municipales. En la gama de tubos para conducir agua potable los tubos de hierro fundido dúctil suelen tener una cuota de mercado de más del 50%. En este tipo de tubos, los de diámetros de 300 ó 400 mm ya se clasifican como grandes tubos. En tubos para aguas residuales, la situación es todavía más acentuada. Los tubos de hormigón y de hormigón reforzado dominan el mercado en todo el mundo con una cuota más cercana al 80% que al 50%. 

Esto también está condicionado por lo que se entiende por tubos de grandes dimensiones. Normalmente, un diámetro nominal de 500 se considera el límite, pero también se recurre a diámetros nominales de 800 como transición a tubo accesibles. Esto es así principalmente por el conservadurismo de los planificadores y usuarios. Especialmente en el área del suministro, tras décadas de éxito de los tubos de plástico de menor diámetro nominal en los municipios, no se ha logrado su aplicación en los sistemas de suministro regionales. En este sector entran en juego diferentes partes (planificadores, operadores…) y cada una de ellas trabaja en función de su experiencia. 

En el caso de las tuberías de plástico, la disponibilidad de gamas completas de fittings y accesorios está generalmente limitada a un diámetro nominal máximo de 600 mm. Por supuesto, también el precio de los tubos juega un papel principal. La cantidad de materia prima necesaria para tubos grandes afecta a la competitividad. Los beneficios en lo relativo a la duración (no tienen corrosión), el transporte y la instalación (menor peso, técnicas de conexión y otras ventajas) se interpretan con frecuencia de forma errónea e incluso se ignoran cuando se comparan precios y se calcula la rentabilidad.

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Figura 1b: Línea de extrusión de battenfeld-cincinnati para tubo de HDPE de 2.000 mm Foto: Union Pipe Industry, Abu Dhabi.

Materiales importantes para tubos grandes
Si se compara la situación de los tubos grandes en Europa y en Estados Unidos, es evidente que las propiedades específicas de los materiales juegan un papel menor.

Tubos para suministro de agua:
en EE UU es un sector dominado por el PVC, con una cuota de mercado aproximada del 90%
en Europa lo domina el PE-AD, con una cuota en torno al 80%.

Tubos para desagües: 
Aquí las diferencias no son tan claras debido a la atención que se le presta a la robustez del aro resultante de la geometría del tubo. Tradicionalmente el líder ha sido el PVC, principalmente por su robustez. Según vaya aumentando la presencia de tuberías perfiladas, se producirá un aumento claro del PE y el PP. Una tendencia similar se puede observar en todo el mundo, aunque en plazos diferentes. Sería un error concluir, de una comparación entre redes de suministro y de desagües, por ejemplo en EE UU, que el PE tiene una cuota de mercado baja. En drenajes y aplicaciones de drenaje de autopistas, en EE UU hay una preponderancia clara del PE, mientras en Europa los desarrollos en esta área de los diferentes países son muy diferentes. Esta diferencia entre los diversos países muestra que existen otro tipo de razones para la penetración en el mercado de determinados materiales:
  • Tradición, experiencia práctica en la construcción de tuberías del país (tamaño y estructura de la red, tipo de suelo)
  • Desarrollo del mercado de los tubos de plástico en los primeros años, compitiendo con otros materiales
  • Impacto de los suministradores locales de materiales y tubos
  • Durante los últimos años, las consideraciones medioambientales han sido un factor decisivo en el uso de ciertos materiales
  • El debate medioambiental en Europa sobre el uso del PVC ha tenido sus consecuencias en este mercado.
  • Tubos de PVC: desarrollo histórico
Norteamérica es un mercado muy fuerte en el sector de tubos de PVC. El desarrollo de tamaños en este mercado puede servir de referencia y ejemplo. En 1955 se instaló el primer tubo de PVC en EE UU para la conducción de agua. En 1960 se publicó la versión original de la especificación estándar para tubos de PVC ASTM D1785 en los programas 40, 80 y 120. Inicialmente el rango de diámetros iba tan solo 8" o 200 mm. D1785 todavía se utiliza y se ha ampliado para cubrir tamaños hasta 36" o 914,4 mm.

En 1964 se publicó la publicación inicial de la especificación estándar ASTM D2241 para tubos de presión (serie SDR). De nuevo, inicialmente sólo cubría tubos de 8" o 10", pero ahora llega hasta las 36". En 1975, el consejo de directores de AWWA aprobó la primera edición de AWWA C900, el estándar AWWA para tubos de presión de PVC de 4" a 12" para agua. Se trata del tubo de seguridad que está creciendo rápidamente.

En 1988 se produce la aprobación inicial y la publicación de AWWA C905, el estándar AWWA para tubos de PVC de conducción de agua con diámetros nominales de 14 a 36 pulgadas. En 1997, el rango de tamaños de C905 aumentó hasta 48 pulgadas a 1219 mm. El C905 de 54" no ha sido fabricado pero es posible la introducción del tubo 54" y probablemente 60" (1.524 mm).

En Europa, el primer tubo de PVC de 1.200 mm se produjo en 1980. En todos los tubos de presión la tendencia ha sido la de aumentar el espesor de las paredes tanto en el mercado de Estados Unidos como en Canadá. DR 18 era habitual excepto en tamaños por debajo de 14". Ahora se está haciendo en 24". DR14 es ahora habitual en 16".

Tecnología de extrusión de PVC para tubos macizos
Algunos fabricantes de tubo de 48” todavía están utilizando calibradores a presión. Productos más nuevos están utilizando el vacío y la tendencia es la calibración por vacío, principalmente por razones de seguridad, pero también por tener un buen proceso de arrancada y menos desperdicios, lo cual se logra con una línea de calibrado por vacío.

Tecnologías de extrusoras para PVC
La producción de grandes tubos de PVC está impulsando el desarrollo de grandes extrusoras dobles. Debido a las altas producciones requeridas solo se están utilizando en la actualidad extrusoras paralelas. El rendimiento de una extrusora con un diámetro de husillo determinado depende de tres factores clave: el par instalado del husillo, la velocidad máxima del husillo y la energía específica utilizada por la combinación material/husillo. 

La experiencia práctica a lo largo de los años ha demostrado que no se deberían sobrepasar algunas velocidades de husillo y periféricas en el diseño del husillo. El rendimiento de una extrusora doble con un diámetro de husillo dado no puede ser aumentado mediante el incremento de la velocidad del husillo. Ese plus en el rendimiento debe producirse por un aumento en el rendimiento específico. Con un diámetro de husillo dado, el rendimiento específico solo se puede aumentar, incrementando el par del husillo o reduciendo la energía específica consumida. 

Al principio de la extrusión de PVC mediante extrusión doble, las extrusoras se diseñaban para pares de husillo comparativamente bajos. Con la mejora de los motores y la tecnología de los cojinetes se pudo aumentar el par del husillo. Mientras entre 1960 y 1990 el aumento del par del husillo fue más o menos lineal, su incremento fue espectacular en la década de los 90. Una de estas tecnologías innovadoras en la caja de engranajes es la llamada tecnología de 4 árboles, un sistema que proporciona menos carga sobre los engranajes individuales en comparación con el sistema tradicional de 3 árboles. Basándose en la posibilidad de aumentar el par del husillo, las unidades de procesado se han ido alargando durante los últimos años. Las primeras extrusoras dobles tenían unidades de procesado de 8D. Hoy en día el ratio L/D más habitual para la extrusión de tubo está entre 28 y 36.

Dado que crecen en el mercado los tamaños más grandes con paredes más gruesas, ha aumentado la demanda de extrusoras de más capacidad de producción. Las extrusoras dobles de 168 mm alcanzan los 2.500 kg/h. Otras soluciones pasan por recurrir a más de una extrusora y un bloque de coextrusión para sumar la capacidad de dos extrusoras medianas (por ejemplo, extrusoras de 2.135 mm). En el futuro podríamos ver capacidades de extrusión de más de 4000 kg/h en grandes líneas de PVC.

Tecnologías de cabezales para tubos
Para la producción de tubos de PVC compactos se utilizan cabezales de tipo araña. Son los que mejor responden a las exigencias de la extrusión de PVC. El flujo circular de la masa fundida suministrado por la extrusora se transforma en un flujo con forma anular mediante el mandril araña. La masa fundida se separa en el torpedo araña en diferentes flujos y fluye alrededor de las patas de la “araña”. En la sección convergente próxima, los diferentes flujos se unen y a continuación se encuentran sets de la hilera cambiables con canales paralelos.

Los cabezales para tubos simples tipo araña son los más usados en la extrusión de PVC. Normalmente aportan una buena distribución del fundido y lo distribuyen independientemente de las condiciones de producción. Proporcionan el mejor ratio de coste / prestaciones en los diámetros y en espesores de pared pequeños y en rendimientos medios. El sistema de doble araña da el mejor rendimiento en tubos grandes de PVC con rendimientos elevados.

Estos cabezales de doble araña están hechos de forma que no se producen marcas de flujo por toda la pared del tubo. Esto es una ventaja especialmente en la extrusión de grandes tubos. Además, estos cabezales de doble araña tienen canales de flujo más cortos y secciones más grandes en comparación con la versión de araña sencilla, lo cual reduce la creación de presión en la masa fundida en el cabezal. Otras ventajas son la menor necesidad de material de purga, menores tiempos de residencia, menores tamaños del cabezal y la hilera y menos peso.

Tubos de poliolefinas: desarrollo histórico del uso de tubos
Cada vez más se están fabricando tubos de gran diámetro como tubos lisos. Los diámetros máximos han crecido constantemente durante los últimos años. Si el pasado siglo el mayor diámetro en todo el mundo durante mucho tiempo fue de 1.200 mm, el tamaño 1.600 mm le adelantó en el año 2000 con la entrega de la primera línea de nuestra fábrica en Viena. En este siglo, el primer tubo de 2.000 mm se produjo en 2004 y la siguiente se línea se entregó por parte de la fábrica de Bad Oeynhausen a finales de 2006. Con un récord de 2.500 kg/h se instaló una línea de 2.000 mm en 2011. También fue en 2011 cuando se hicieron posibles los primeros tubos de 2.500 mm. Estos tubos de gran diámetro requieren rendimientos de la extrusora extremadamente elevados.

Las extrusoras de PO alcanzan nuevos niveles de rendimiento
A lo largo de los últimos 50 años el rendimiento de las extrusoras monohusillo se ha incrementado notablemente. Como ejemplo, el husillo de tamaño 90 mm ha visto aumentar su capacidad de producción en 18 veces. En 1960, una extrusora de 90 mm se fabricó con un husillo de 20 L/D para lograr una capacidad de 100 kg/h. Al final del pasado siglo, el ratio L/D llegó hasta 30, mientras la capacidad de producción aumentó en 6 veces hasta los 600 kg/h. Con el desarrollo de las extrusoras de 36, 37 y ahora 40 L/D, el incremento de la capacidad siguió creciendo (fig. 2).
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Figura 2: Desarrollo de extrusoras monohusillo de 90 mm.

Hoy en día una extrusora de 90 mm y 40 L/D produce 1.800 kg/h de masa fundida de alta calidad y baja temperatura de fundido. Con un rendimiento de 1.300 kg/h con Borealis BorSafe HE 3490 LS se midió una temperatura de la masa fundida de 206 °C (fig. 3).
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Figura 3: SolEX 90 40L/D; curva de producción lineal y baja temperatura de fundido.

La máquina más potente para la extrusión de tubos en el mercado es ahora mismo una extrusora 120-40 L/D con capacidad para 2.200 kg/h.

El enfriamiento interno del tubo reinventa la extrusión de tubos de PE
Mientras los rendimientos y los espesores de las paredes de los tubos de PE aumentan, también crece la longitud de enfriamiento. La longitud de las líneas está ya cerca de los 100 m e incluso por encima, condicionando así muchas fábricas. 

Para afrontar este reto battenfeld-cincinnati fue pionera en la tecnología de tubos con enfriamiento interno por aire. La idea del enfriamiento interno de los tubos y los perfiles ya se había discutido anteriormente en el siglo pasado, pero no se produjo su industrialización. La primera solución industrializada y disponible en el mercado se presentó al público en unas jornadas de puertas abiertas en Viena, el 19 de septiembre de 2008. 

Desde entonces se han instalado 13 líneas con esta tecnología en todo el mundo. En este concepto, el cabezal del tubo debe tener un paso para el aire en su cuerpo. Junto a la salida del paso de aire hay un conducto que lleva a una unidad de soplado. El soplador empuja el aire a lo largo del tupo y el cabezal del tubo en contra de la dirección de la extrusión. El aire ambiental entra en el tubo en la zona de la sierra o del arrastre. 

El corte debe realizarse mediante una sierra sin viruta para evitar que los trozos de plástico contaminen el interior del tubo, el cabezal o el soplador. Mientras va pasando por el tubo, el aire aumenta su temperatura, mientras que, contra la dirección de la extrusión, la temperatura de la pared del tubo aumenta también, proporcionando la temperatura necesaria entre la pared de plástico y el aire de enfriamiento. Con este concepto se ha probado que se puede reducir la longitud de enfriamiento entre un 30 y un 40% o se puede incrementar el rendimiento en 2/3. Esta nueva tecnología está demostrando que es muy económica dado que reduce la necesidad de espacio construido y que la eficiencia de la línea es mayor. Por ello, otros fabricantes de maquinaria de extrusión también están introduciendo esta tecnología.
Las innovaciones en la refrigeración del cabezal evitan la deformación
El enfriamiento interno del tubo no es una solución para la deformación del mismo. Este efecto empieza a afectar a la tolerancia del espesor de pared con espesores a partir de 40 mm. El material se desliza hacia abajo en las paredes del tubo por gravedad. Este efecto se produce por la viscosidad cero del material y la temperatura de la masa fundida cuando sale de la hilera. Con paredes mayores la temperatura se mantiene a niveles más altos durante un periodo más largo lo cual supone otro reto más. Aunque las propiedades del material juegan un papel fundamental en la deformación del tubo, el equipo de extrusión puede aliviar el efecto con las siguientes medidas:
  • Baja temperatura de la masa fundida al salir de la extrusora
  • Evitar calentar la masa fundida en el cabezal
  • Enfriar el cabezal del tubo
Lo más crítico es la temperatura de la masa fundida en la extrusora. Lo habitual es que cuando se incrementa la velocidad del husillo, la temperatura ascienda. Una extrusora óptima limita este efecto cuando la velocidad del husillo se aumenta de forma completamente lineal.

Como se ve en la figura 3, la extrusora solEX 90 responde perfectamente a este pre-requisito técnico. Con altos rendimientos, los distribuidores en espiral tienden a aumentar la temperatura del fundido con la cizalla en el material, ya que el sistema de distribución actúa en el flujo del material en la dirección de la extrusión. 

Este reto se puede resolver de dos formas. Una de ellas es el uso de más de una espiral para reducir las relaciones de flujo y de cizalla por distribuidor. Este es el principio del sistema 'KryoS' presentado en 2008. En la aplicación patentada tres distribuidores en espiral están apilados entre sí. Un factor clave es que las tres capas de material de, por ejemplo, tres distribuidores en espiral, están enfriadas por ambos lados ya en el cabezal del tubo.
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Figura 4: Aplicación patentada 'helix KryoS'.

Con este principio la temperatura del fundido en la salida de la hilera se pudo reducir de 210 (temperatura a la salida de la extrusora) a 170°C. Con esta tecnología se puede reducir la deformación.

La otra forma de responder al reto es una combinación de una espiral con grandes huecos para reducir la cizalla con un sistema de distribución basado en una placa difusora de contraflujo, el sistema probado 'VSI'. Combinado con el aire del enfriamiento interno del tubo, estos cabezales pueden ser enfriados internamente por el aire absorbido a través del cabezal del tubo. La figura 5 muestra cómo ese flujo de aire en el cabezal 'helix VSI-T' puede ser ajustado en el cabezal y cómo funciona el principio de enfriamiento por aire. Al final la temperatura del fundido no aumenta sino que se reduce al salir de la hilera.

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Figura 5: Efecto del enfriamiento por aire en el cabezal 'helix VSI-T'.

Extrusión de PO para tubos macizos
Los tubos de PE de 1600 mm han sido el estándar máximo de la industria durante mucho tiempo. Solo en los primeros años de este siglo se dio el paso a los 2.000 mm. En una aplicación en la que se extruyen tubos de hasta 2.000 mm en el océano el reto era el arrastre que pudiera tirar y sostener el tubo. Durante la puesta en marcha se necesita la función normal de estirado, mientras que en producciones largas con tramos de tubo por encima de 500 m de longitud, el arrastre debe sostener el tubo para evitar un movimiento demasiado rápido del tubo hacia el mar.

En 2011 se realizó el primer tubo de 2.500 mm con las mismas condiciones de producción, extruyendo hacia el océano. Esta línea de pared sencilla se basa en la extrusora más potente de PO del mercado, que puede alcanzar un rendimiento de 2.200 kg/h de PE. El cabezal helix VSI se basa en la experiencia de la tecnología de 2.000, aunque las paredes que se producen son mucho mayores. También esta línea tiene un arrastre muy especial que no solo ralentiza el tubo sino que además hace posible el mantenimiento de la máquina durante la producción con un acceso especial y un engranaje de seguridad

Ahora existe una línea produciendo tubos de 2.500 con paredes más gruesas y con tecnología de enfriamiento interno del tubo. Las paredes, por encima de los 100 mm están pensadas para tubos de presión para agua, con capacidades todavía desconocidas. Cuanto mayores los diámetros y las paredes, más pesan los tubos y más material se almacena en el inicio de un tubo. El reto es llevar el tubo a tolerancias lo antes posible. 

El reciclado de los tubos de inicio es voluminoso, con diámetros por encima de los 2 m y paredes de más de 100 mm. El valor de una material en una línea como esa puede fácilmente superar los 300.000 euros. La forma de optimizar la producción y de reducir la necesidad de mano de obra es una tecnología de cabrestante que permite la producción inmediata de tubo. Esto requiere una velocidad del cable del cabrestante controlada y una sincronización total con la línea de extrusión

Tecnología de coextrusión de PO para tubos macizos
También en la coextrusión están aumentando los tamaños de los tubos, aunque no tan rápidamente como en el caso de los tubos mono material. Uno de los tubos multicapa más grandes actualmente alcanza los 800 mm. Una aplicación posible es la de un tubo de color natural con una fina capa exterior negra de más de 1 mm para protección UV. El reto aquí es el control preciso del espesor de las paredes. Tanto la capa principal como la exterior se equiparon con el sistema de distribución en espiral de dos pasos VSI y el de placa difusora. El espesor de la capa exterior tiene una tolerancia excelente de 0,15 mm. Ya se ha entregado también un concepto de cabezal idéntico para 1.200 mm.

Un tubo de tres capas para minería con grandes espesores de pared ha utilizado el sistema de enfriamiento del cabezal helix KryoS con tres distribuidores en espiral concéntricos y refrigerados. El reto aquí era la deformación. Con paredes de 100 mm o más el efecto de la deformación es extremo. Sin enfriamiento, las diferencias en la pared eran inaceptables. Solo la tecnología del enfriamiento del cabezal puede reducir la temperatura del material y con ella el efecto de la deformación de tal forma que las diferencias de la pared se reconducen a valores válidos. Dado que el cabezal tiene tres distribuidores refrigerados y alimentados individualmente, se puede hacer hoy en día un tubo de tres capas con paredes de 100 mm.
Resumen
El tamaño de los tubos de plásticos seguirá creciendo en la medida en que nosotros, la industria de los tubos de plástico, sigamos buscando nuevas áreas de aplicación. Se requiere una colaboración estrecha entre los fabricantes de tubos, los de las máquinas y los productores de materiales para responder a los nuevos retos asociados a los próximos pasos a dar. Desde luego, se observan importantes oportunidades de crecimiento en el campo de los tubos de grandes dimensiones.