Sistema de Reciclado de Unicel
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INGENIERA EN MECATRNICA
10IMT1
SISTEMA DE RECICLADO DE POLIESTIRENO
(UNICEL)
P R E S E N T A:
Barrios Snchez Ral
Contreras Quezada Enrique
De Santiago Snchez Daniel
Daz Arreortua Rubn
Espinosa Santilln Rey David
Guzmn Castillo Josu
Hurtado Jimnez David Alejandro
Jurez Snchez Ricardo
Mena Soto Arturo
Pacheco Martnez Vctor Javier
Palacios Barragn Emilio
Quezada Reyes Juan Antonio
Reyes Rosas Crescencio Antonio
Romero Orozco Jaime
Snchez Chvez Jos Luis
Valencia Martnez Miguel ngel
Velasco Moreno Luis Felipe
Viveros Melndez Luis Felipe
Zamora Cuevas Esteban
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NDICE
RESUMEN .......................................................................................................................................................... I
ABSTRACT ......................................................................................................................................................... II
MISIN ............................................................................................................................................................ III
VISIN ............................................................................................................................................................. III
VALORES .......................................................................................................................................................... III
LOGO ............................................................................................................................................................... IV
OBJETIVOS ........................................................................................................................................................ V
OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................................................... V
OBJETIVOS ESPECFICOS .............................................................................................................................................. V
JUSTIFICACIN ................................................................................................................................................. VI
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................................. VII
CAPITULO1: MARCO TERICO .......................................................................................................................... 1
1.1 EL UNICEL O POLIESTIRENO .......................................................................................................................... 1
1.2 TIPOS DE UNICEL O POLIESTIRENO ............................................................................................................... 2
1.2.1 Poliestireno cristal ............................................................................................................................... 2
1.2.2 Poliestireno de alto impacto .......................................................................................................... 3
1.2.3 Poliestireno expandido ................................................................................................................... 3
1.2.4 Poliestireno extruido ........................................................................................................................ 4
1.2.5 Poliestireno sindiotctico. .............................................................................................................. 4
1.3 HISTORIA DE DESARROLLO DE LOS POLMEROS .......................................................................................... 5
1.3.1 Poliestireno cristal ............................................................................................................................... 7
1.3.2 Poliestireno expandido ....................................................................................................................... 8
1.3.3 Poliestireno impacto ........................................................................................................................... 8
1.3.4 Poliestireno sindiotctico ................................................................................................................... 9
1.4 APLICACIONES .............................................................................................................................................. 9
1.4.1 Propiedades pticas ...................................................................................................................... 12
1.4.2 Propiedades Elctricas ................................................................................................................. 12
1.4.3 Propiedades trmicas ....................................................................................................................... 13
1.5 PROCESO DE PRODUCCIN ......................................................................................................................... 13
1.6 DATOS ESTADSTICOS SOBRE EL POLIESTIRENO (UNICEL): ....................................................................... 15
1.7 POLIESTIRENO Y SALUD............................................................................................................................... 16
1.8 CMO REDUCIR, REUTILIZAR, RECICLAR EL UNICEL? .................................................................. 17
1.9 RECOMENDACIONES SOBRE LA UTILIZACIN DEL UNICEL:.......................................................................... 18
1.10 CONCLUSIONES CAPITULO 1. ................................................................................................................... 18
CAPTULO 2: MARCO METODOLGICO ........................................................................................................... 19
2.1 ANLISIS DE MERCADO ................................................................................................................................ 25
2.1.1 Objetivos del anlisis de mercado ......................................................................................................... 26
2.1.2 Segmentacin ....................................................................................................................................... 27
-
2.1.2.1 Producto......................................................................................................................................................... 27 2.1.2.2 Nuestros potenciales clientes son.............................................................................................................. 27
2.1.3 Contexto espacial .................................................................................................................................. 28
2.1.4 Requisitos para la manufactura del sistema de reciclado de poliestireno (unicel) en esta zona
geogrfica ...................................................................................................................................................... 31
2.1.5 Contexto temporal ................................................................................................................................ 31
2.1.6 Anlisis para determinar la factibilidad del estudio del mercado ......................................................... 32
2.1.6.1 Generalidades de anlisis .................................................................................................................. 32
2.1.7 Competencia nacional e internacional .................................................................................................. 32
2.1.8 Competencia a nivel nacional ............................................................................................................... 32
2.1.9 Competencia a nivel internacional ........................................................................................................ 34
2.1.10 Puesto en el mercado de materiales reciclables. ................................................................................ 35 2.2.10.1Comercial Institucional ................................................................................................................................ 36 2.1.10.2 Medios en los que se publicara el producto ................................................................................................. 36
2.1.11 Foda .................................................................................................................................................. 37
2.1.12 Matriz Foda (Estrategias) .............................................................................................................. 38
2.1.13 Localizacin de nuestros clientes potenciales: .......................................................................... 39
2.1.14 Diseo de encuestas ...................................................................................................................... 43 2.1.14.1 Determinar la poblacin a estudiar ........................................................................................................ 44 2.1.14.2 Determinar el nmero de encuestas ....................................................................................................... 44 2.1.14.3 Cuestionario para empresas.................................................................................................................. 48 2.1.14.4 Anlisis de cuestionario para empresas ................................................................................................ 50 2.1.14.5 Cuestionario hacia la poblacin............................................................................................................... 54 2.1.14.6 Anlisis de cuestionario hacia la poblacin .......................................................................................... 56
2.1.15 Conclusin de anlisis de mercado ............................................................................................. 61
2.2 ANLISIS TCNICO OPERATIVO ................................................................................................................. 62
2.2.1 Introduccin. .................................................................................................................................... 63
2.2.2 Descripcin de partes y construccin del sistema de triturado ................................................ 64
2.2.3 Elementos de control del sistema................................................................................................... 64 2.2.3.1 Sensor rflex. ............................................................................................................................................... 64 2.2.3.2 Control por relevador. ................................................................................................................................. 65 2.2.3.3 Control por PLC. .......................................................................................................................................... 65
2.2.4 Proteccin del sistema. .................................................................................................................... 66
2.2.5 Elementos de transmisin de movimiento. ................................................................................... 67
2.2.6 Elementos de apoyo mecnico. ..................................................................................................... 68 2.2.6.1 Rodamientos. ............................................................................................................................................... 68
2.2.7 Construccin del sistema triturador. ............................................................................................... 69
2.2.8 Descripcin de partes y construccin del sistema de extrusin. ...................................... 77 2.2.8.1 Sistema de extrusin. .................................................................................................................................. 78
2.2.8.1.1Divisiones del sistema de extrusin: ............................................................................................ 78 2.2.8.2 Componentes de la extrusora. ................................................................................................................ 80
2.2.8.2.1Tornillo o husillo de extrusin. ....................................................................................................... 80 2.2.8.2.2 Cilindro. ............................................................................................................................................... 81 2.2.8.2.3 Tolva. .................................................................................................................................................... 82 2.2.8.2.4 Plato rompedor y filtros. .................................................................................................................. 83 2.2.8.2.5 Cabezal y boquilla. ............................................................................................................................ 83
2.2.8.3 Datos adicionales del sistema de extrucion. ............................................................................................ 84
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2.2.8.3.1 Relacion longitud diametro: ........................................................................................................... 84 2.2.8.3.2 Configuracion del tornillo: .............................................................................................................. 85
2.2.8.4 Caractersticas fsicas dentro del cilindro transportador: ...................................................................... 86 2.2.8.5 Transmisin de movimiento para el giro del tornillo extrusor: ............................................................... 88
2.2.10 Diagramas y diseos del sistema Factucel. ........................................................................... 104 2.2.10.1 Proceso de diseo para el sistema Factucel: ...................................................................................... 104 2.2.10.2 Diagramas elctricos de control y fuerza. .......................................................................................... 105 2.2.10.3 Acondisionamiento del sistema de mando para el control con PLC: .............................................. 107 2.2.10.4 Diagramas de control y programacin en plc................................................................................... 111
2.2.10.4.1 Programacin en escalera del PLC. ........................................................................................ 112 2.2.11 Diseo en solid works. ............................................................................................................................... 115 2.2.11.1 Diseos de piezas del sistema Factucel: ............................................................................................ 116
2.2.12 Conclusiones: ................................................................................................................................ 122
2.3 ANLISIS ECONMICO FINANCIERO ......................................................................................................123
2.3.1 Anlisis de ventas ........................................................................................................................... 125
2.3.2 Mercado ............................................................................................................................................ 126
2.3.3 Listado de materiales e insumos para la re manufacturacin del Unicel. .............................. 128
2.3.4 Determinacin de la inversin. ...................................................................................................... 129
2.3.5 Inversin fija. .................................................................................................................................... 129 2.3.5.1 Mobiliario y equipo ..................................................................................................................................... 130 2.3.5.2 Equipo de transporte ................................................................................................................................. 130 2.3.5.3 Herramienta ................................................................................................................................................ 131 2.3.5.4 Equipo de cmputo. .................................................................................................................................. 133 2.3.5.5 Otros gastos .............................................................................................................................................. 133
2.3.6 Inversin diferida. ........................................................................................................................... 134
2.3.7 Capital de trabajo ............................................................................................................................. 135 2.3.7.1 Materia prima............................................................................................................................................... 135 2.3.7.2 Insumos ........................................................................................................................................................ 136 2.3.7.3 Organigrama ................................................................................................................................................. 137 2.3.7.4 Mano de obra ............................................................................................................................................... 138 2.3.7.5 Capital de trabajo .......................................................................................................................................... 139
2.3.8 Crdito ............................................................................................................................................... 139 2.3.8.1.2 Resultados de solicitud de Crdito a corto plazo (1 ao). .................................................... 142 2.3.8.1.2 Resultados de solicitud de Crdito a corto plazo (2 aos). .................................................. 143 2.3.8.1.3 Resultados de solicitud de Crdito a largo plazo (2 aos). .................................................. 144
2.3.8.5 Resultados de solicitud de Crdito a largo plazo (4 aos). ................................................................. 146 2.3.8.2 Banamex ..................................................................................................................................................... 148
2.3.9 Presupuestos De Ingresos Y Egresos ......................................................................................... 153 2.3.9.1 Presupuesto De Ingresos ......................................................................................................................... 153
2.3.10 Presupuesto De Egresos ............................................................................................................. 155
2.3.11 Evaluacin financiera del proyecto ............................................................................................ 156 2.3.11.1 El punto de equilibrio............................................................................................................................... 158
2.3.12 Conclusiones de anlisis Econmico-Financiero ..................................................................... 159
2.4 ANLISIS AMBIENTAL ................................................................................................................................. 160
2.4.1 El unicel, su fabricacin y sus contaminantes. ........................................................................... 162 2.4.1.1 El uso del unicel y las dioxinas en el mundo ......................................................................................... 168
2.4.2 Afectacin por quemarlo. ............................................................................................................... 171
2.4.4 Normas u organizaciones para reducir el uso de unicel ........................................................... 171
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CAPTULO 3: CONCLUSIONES GENERALES ......................................................................................................173
FUENTES DE INFORMACIN. ..........................................................................................................................174
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NDICE DE ILUSTRACIONES.
ILUSTRACIN 1 CDIGO DE IDENTIFICACIN DE PLSTICOS. ................................................................................................ 1
ILUSTRACIN 2: FRAGMENTO DE POLIESTIRENO EXPANDIDO. .................................................................................... 2
ILUSTRACIN 3: POLIESTIRENO DE CRISTAL. ............................................................................................................... 2
ILUSTRACIN 4:POLIESTIRENO DE ALTO IMPACTO. ..................................................................................................... 3
ILUSTRACIN 5: POLIESTIRENO EXPANDIDO. ............................................................................................................... 4
ILUSTRACIN 6: POLIESTIRENO EXTRUIDO. ................................................................................................................. 4
ILUSTRACIN 7: POLIESTIRENO SINDIOTCTICO. ........................................................................................................ 5
ILUSTRACIN 8: ENVASE DE YOGUR FABRICADO MEDIANTE EXTRUSIN.................................................................. 10
ILUSTRACIN 9: CAJA DE CD FABRICADA MEDIANTE MOLDEO POR INYECCIN. ...................................................... 11
ILUSTRACIN 10: CUCHILLA DE AFEITAR DE POLIESTIRENO CHOQUE ....................................................................... 11
ILUSTRACIN 11: EMBALAJE DE POLIESTIRENO EXPANDIDO. .................................................................................... 11
ILUSTRACIN 12: RECIPIENTE PARA COMIDAS. ......................................................................................................... 11
ILUSTRACIN 13: ESTRUCTURA DEL POLIESTIRENO VISTA AL MICROSCOPIO, CON 200 AUMENTOS. ...................... 13
ILUSTRACIN 14: GRUPOS DE TRABAJO. ................................................................................................................. 20
ILUSTRACIN 15: DIAGRAMA DE FLUJO .................................................................................................................... 21
ILUSTRACIN 16: CONTEXTO ESPACIAL MXICO .................................................................................................... 29
ILUSTRACIN 17: CONTEXTO ESPACIAL ECATEPEC DE MORELOS ....................................................................... 29
ILUSTRACIN 18: CONTEXTO ESPACIAL DE ZONA INDUSTRIAL DE XALOSTOC .................................................... 30
ILUSTRACIN 19: COMPETENCIA NACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO (UNICEL). .................................. 33
ILUSTRACIN 20: COMPETENCIA NACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO (UNICEL) CON SISTEMA AUTOMATIZADO. .... 33
ILUSTRACIN 21: COMPETENCIA A NIVEL INTERNACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO. .......................... 34
ILUSTRACIN 22: COMPETENCIA INTERNACIONAL DE RECICLADO DE POLIESTIRENO (UNICEL) ....................................... 35
ILUSTRACIN 23: ELEMENTOS DEL SISTEMA DE TRITURADO ..................................................................................... 69
ILUSTRACIN 24: SISTEMA DE EXTRUSIN. ............................................................................................................... 77
ILUSTRACIN 25: ZONAS DE LA EXTRUSORA Y EVOLUCIN DE LA PRESIN A LO LARGO DE LAS MISMAS. ............... 79
ILUSTRACIN 26: FLUJO DE MATERIAL EN LA TOLVA DE ALIMENTACIN. ................................................................... 82
ILUSTRACIN 27: CONFIGURACIONES DE TORNILLO.................................................................................................. 85
ILUSTRACIN 28: FUNDIDO DEL MATERIAL DENTRO DEL SISTEMA DE EXTRUSIN. ................................................... 87
ILUSTRACIN 29 CONTRUCCION DEL SISTEMA EXTRUSOR ......................................................................................... 89
ILUSTRACIN 30: (PROGRAMA PARA EL DISEO DE DIAGRAMAS ELCTRICOS). ..................................................... 105
ILUSTRACIN 31: DIAGRAMA DE FUERZA Y MANDO DEL MOTOR TRIFASICO. ........................................................... 106
ILUSTRACIN 32: ACCIONAMIENTO POR RELEVADOR AUXILIAR. ............................................................................. 107
.ILUSTRACIN 33: DIAGRAMA DE FUERZA Y MANDO DEL VENTILADOR .................................................................... 108
ILUSTRACIN 34: DIAGRAMAS DE LOS 3 MOTORES DEL SISTEMA FACTUCEL. ........................................................ 109
ILUSTRACIN 35: SIMULACIN DEL ARRANQUE DE LOS 3 MOTORES. ...................................................................... 109
ILUSTRACIN 36: ALIMENTACIN DE LAS RESISTENCIAS Y EL PLC ........................................................................ 110
ILUSTRACIN 37: SOFTWARE DE PROGRAMACIN Y PLC UTILIZADOS. .................................................................. 111
ILUSTRACIN 38: ESQUEMA DE TRABAJO. ............................................................................................................... 113
ILUSTRACIN 39: PANTALLA DE PROGRAMACIN. ................................................................................................... 114
ILUSTRACIN 40: DIAGRAMA DE ESCALERA. ............................................................................................................ 114
ILUSTRACIN 41: SOFTWARE SOLID WORKS. ......................................................................................................... 115
ILUSTRACIN 42: TOLVA DE ALIMENTACIN. ........................................................................................................... 116
ILUSTRACIN 43: SOPORTE DE LA MQUINA DE TRITURADO. .................................................................................. 117
-
ILUSTRACIN 44: SISTEMA DE EXTRUSIN. ............................................................................................................. 118
ILUSTRACIN 45: SISTEMA DE ALIMENTACIN. ........................................................................................................ 119
ILUSTRACIN 46: DISEO EN SOLID WORKS DEL SISTEMA FACTUCEL. .................................................................. 120
ILUSTRACIN 47: PLANOS DEL SISTEMA FACTUCEL ................................................................................................ 121
ILUSTRACIN 48: PGINA WEB. .............................................................................................................................. 127
ILUSTRACIN 49: REDES SOCIALES. ....................................................................................................................... 127
ILUSTRACIN 50: EVALUACIN FINANCIERA DEL PROYECTO. ............................................................................... 157
ILUSTRACIN 51: PORCENTAJE DE GANANCIAS. .................................................................................................... 157
ILUSTRACIN 52: PUNTO DE EQUILIBRIO ............................................................................................................... 158
ILUSTRACIN 53: TIEMPO ESTIMADO DE SU DEGRADACIN. ................................................................................... 164
ILUSTRACIN 54: MUERTE DE ANIMALES MARINOS POR CONTAMINACIN DE UNICEL. ........................................... 165
ILUSTRACIN 55: PRODUCTOS INSTANTNEOS DAINOS POR UNICEL. .................................................................. 167
ILUSTRACIN 56: INCENDIO EN BASURERO.............................................................................................................. 171
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NDICE DE TABLAS
TABLA 1: MTODO DE FABRICACIN. ....................................................................................................................... 14
TABLA 2: NUESTROS CLIENTES POTENCIALES. ........................................................................................................ 39
TABLA 3: LISTADO DE MATERIALES PARA REMANUFACTURACIN. ........................................................................ 128
TABLA 4: INVERSIN FIJA. ...................................................................................................................................... 129
TABLA 5: MOBILIARIO Y EQUIPO. ............................................................................................................................ 130
TABLA 6: EQUIPO DE TRANSPORTE. ....................................................................................................................... 130
TABLA 7: HERRAMIENTA. ........................................................................................................................................ 131
TABLA 8: EQUIPO DE CMPUTO. ............................................................................................................................ 133
TABLA 9: MAQUINARIA Y EQUIPO. .......................................................................................................................... 133
TABLA 10: INVERSIN DIFERIDA. ............................................................................................................................ 134
TABLA 11: MATERIA PRIMA. .................................................................................................................................... 135
TABLA 12: INSUMOS. .............................................................................................................................................. 136
TABLA 13: MANO DE OBRA. .................................................................................................................................... 138
TABLA 14: CAPITAL DE TRABAJO. ........................................................................................................................... 139
TABLA 15: EVOLUCIN DEL CRDITO A CORTO PLAZO (1 AO). ............................................................................ 142
TABLA 16: EVOLUCIN DEL CRDITO A CORTO PLAZO (2 AOS). .......................................................................... 143
TABLA 17: EVOLUCIN DEL CRDITO A LARGO PLAZO (2 AOS). .......................................................................... 144
TABLA 18: EVOLUCIN DEL CRDITO A LARGO PLAZO (4AOS). ........................................................................... 146
TABLA 19: EVOLUCIN DEL CRDITO A LARGO PLAZO (3 AOS). .......................................................................... 148
TABLA 20: EVOLUCIN DEL CRDITO A LARGO PLAZO (4 AOS). .......................................................................... 150
TABLA 21: INGRESOS ANUALES. ............................................................................................................................. 154
TABLA 22: EGRESOS ANUALES. ............................................................................................................................. 155
TABLA 23: PRODUCCIN DE UNICEL ANUALES EN ALGUNOS PASES ..................................................................... 162
-
I
RESUMEN El propsito de este proyecto consiste en disear una solucin al problema que se ha
presentado desde ya hace muchos aos, la contaminacin del ambiente por causa
del poliestireno acumulado en basureros y sistemas de drenaje, para ello
encontramos como oportunidad un sistema de reciclado de este material de manera
automatizada, este sistema adems de cubrir los requerimientos del mercado
disminuir costos en el proceso de termodensificado de este material.
Nuestra meta principal es la rentabilidad de este sistema este al ser presentado a la
sociedad y empresas para que puedan ser calificado de manera aceptable, su
funcionamiento se ver reflejado en la produccin de bloques de poliestireno para ser
reutilizados en otros procesos.
El reto ha consistido en crear un sistema el cual permita cumplir los objetivos
planteados, como es la produccin de bloques a muy bajo costo y la adquisicin de
material desechado, ya que este no es valorado por su bajo costo en el mercado del
reciclado.
Una de las mayores dificultades que se han presentado en el proyecto ha sido la
carencia de informacin sobre el reciclado de poliestireno (unicel) para las personas
en general, ya que estas desconocen que este material puede ser reutilizado, de
modo que se les brindo la informacin necesaria por medio de las encuestas para el
anlisis de mercado, por este medio han mostrado gran inters en el sistema de
reciclado.
El proyecto se divide en cuatro anlisis, de los cuales se obtiene la rentabilidad de
este por medio del anlisis financiero, as como su aceptacin en la sociedad por
medio del anlisis de mercado, en cuanto al anlisis ambiental nos muestra como
este no perjudicara al mismo y por el ultimo el tcnico operativo que describe el
funcionamiento de nuestro sistema as como recomendaciones de uso y operacin.
-
II
ABSTRACT The purpose of this project is to design a solution to the problem that has arisen from
many years ago, environmental pollution because of polystyrene accumulated in
landfills and sewers, to find it as a chance to recycle this material automated manner,
this system also cover market requirements decrease costs in the process of this
material termodensificado.
Our main goal is the return of this system is to be presented to society and
businesses so they can be qualified as acceptable; operation will be reflected in the
production of polystyrene blocks to be reused in other processes.
The challenge was to create a system which can fulfill the objectives, as is the
production of blocks at very low cost and procurement of waste material, as this is not
valued for their low cost in the recycling market.
One of the major difficulties that have arisen in the project was the lack of information
on the recycling of polystyrene (Styrofoam) for people in general, since they know
that this material can be reused, so they were given the necessary information
through surveys for market analysis, I hereby have shown great interest in the
recycling system.
The project is divided into four analyzes, of which this gets as profitability through
financial analysis, and acceptance in society through market analysis, environmental
analysis regarding shows us how this would not hinder the same and the last
operating technician describing the performance of our system as well as
recommendations for use and operation.
-
III
MISIN Somos una empresa comprometida con el medio ambiente la cual busca la
rentabilidad de sus operaciones y proyectos aplicados a las necesidades de las
personas y/o empresas asegurndonos de proveer servicios de alta calidad para
garantizar un buen funcionamiento y sustentabilidad.
VISIN Ser una empresa lder, innovadora y rentable en la fabricacin de productos a travs
de un sistema de reciclado y proveer de nuestros servicios a empresas de
manufactura de poliestireno en el Estado de Mxico.
VALORES
Cuidado con el medio ambiente. Generar productos con un mnimo impacto
ambiental.
Calidad en nuestro servicio y trabajo.
Responsabilidad y honestidad.
Propiciar un ambiente de trabajo familiar.
Identificarnos con nuestros productos y clientes.
-
IV
LOGO
-
V
OBJETIVOS
Objetivo General
Disear y construir un sistema de reciclaje de residuos de Poliestireno (Unicel) con el
fin de minimizar las emanaciones de este material que daa al medio ambiente,
obteniendo materia prima para diversas aplicaciones.
Objetivos especficos
Analizar la viabilidad Tcnico-Operativo en la construccin del dispositivo de
reciclado.
Minimizar costos en el proceso de reciclado.
Efectuar las investigaciones de mercado para segmentar al consumidor final.
Realizar el estudio financiero para proyectar nuestro sistema como una unidad
de negocio.
Desarrollar el estudio de impacto ambiental para verificar su posibilidad en el
medio ambiente.
-
VI
JUSTIFICACIN Como todos sabemos la contaminacin es un problema que est presente en la
sociedad y que todos tenemos algo que ver con l, por lo que se cree es pertinente
innovar un dispositivo capaz de reciclar el unicel en grandes cantidades y al mismo
tiempo utilizarlo como materia prima en la fabricacin de nuevos productos. El unicel
es un material altamente contaminante ya que en Mxico se producen 350,000
toneladas de este material al ao y solo se recicla del 1 al 2% esto habla de que el
98% de unicel se va a tiraderos como un desperdicio inservible, y sin excluir los 500
aos que tarda en degradase.
Segn datos de la asociacin nacional de industrias del plstico (unipac) se recicla
menos del 2% de unicel anual, la falta de incentivos para su recoleccin y la poca
infraestructura existente en el pas para su reprocesamiento obstaculizan el reciclaje
de este material. El unicel es un material el cual se puede encontrar en cualquier
parte y sin costo alguno.
Hoy en da observando todas las limitantes que existen en nuestro pas nos damos
cuenta que es una gran oportunidad de emprender nuevos negocios y proyectos con
este material que ha sido devastador para el pas y el mundo entero.
El reto que tenemos con la sociedad es reciclar el unicel en grandes proporciones,
sin alterar la estructura del unicel con otros productos contaminantes. El unicel
contiene el 95% de aire y solo el 5% de poliestireno lo cual nos permitir hacer un
proceso en el que obtendremos un bloque de 18*12*37 cm. de 3,600 vasos de
unicel.
-
VII
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El unicel est viviendo su poca dorada. Todava hace unos aos un atole lo servan
en un jarro y el tamal lo daban en una hoja de papel reciclado (el jarro se lavaba y el
papel era consumido presto por la tierra). Hoy da prcticamente cualquier bebida la
sirven en unicel.
Con los alimentos, calientes o fros, pasa igual: charolas de unicel, cubiertos de
plstico, cajas de unicel para llevar, papel aluminio, bolsas, todo desechable,
directo a la basura. Cuando uno compra comida, aunque se consuma en el mismo
sitio, muchas veces la sirven en desechables.
Este material demora entre 1 y 100 aos en biodegradarse. Algunos poliestirenos se
pueden reciclar si vienen con el smbolo triangular de reciclaje.
El unicel desprende, al incinerarse, unas sustancias llamadas dioxinas las cuales
son carcingenas y altamente txicas para las clulas del cuerpo humano. Junto con
el plstico, el unicel no es un material biodegradable. Est presente en gran parte del
embalaje de artculos electrnicos, y as como se recibe, en la mayora de los casos,
se tira a la basura. Lo mximo que puede hacer la naturaleza con su estructura es
dividirla en molculas mnimas. Tarda 100 aos en biodegradarse en la naturaleza.
La aplicacin y uso del sistema de reciclado permitir reciclar gran cantidad de
poliestireno (unicel) de este modo evitando que llegue a centros de acumulacin
donde muchas veces se combustiona o queda a la intemperie, por medio del
reciclado este podr ser usado nuevamente para la fabricacin de nuevos productos.
-
1
CAPITULO1: MARCO TERICO
1.1 El unicel o Poliestireno
El unicel es un material plstico celular y rgido fabricado a partir del moldeo de
perlas pre expandidas de poliestireno expandible o uno de sus copolmeros, que
presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire. Al poliestireno se le
identifica con el nmero 6 rodeado por tres flechas en el fondo de los envases
(sistema de identificacin de los plsticos). Por tanto, el unicel es la espuma de
plstica que se utiliza para empaquetar la comida rpida, en la fabricacin de vasos y
platos desechables, en la industria de la construccin (como aislante trmico y
acstico principalmente) y en empaques de artculos electrnicos. Los productos
fabricados con unicel terminan habitualmente en el cubo de la basura, convirtindose
en un smbolo ms de nuestra cultura de "usar y tirar". As mismo, el unicel es un
producto muy contaminante, que no se descompone ni se integra a la naturaleza.
Cdigo de identificacin de los plsticos
Todos los objetos de plstico llevan un smbolo y un cdigo
que indica el tipo de plstico del que est hecho
El nmero 6 y las siglas PS indican que se trata de
poliestireno. El tringulo con flechas indica que se trata de
un plstico reciclable (en ningn caso significa que el objeto
est hecho con plstico reciclado)
Ilustracin 1 Cdigo de identificacin de plsticos. (Fuente: Google)
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2
1.2 Tipos de unicel o poliestireno
Ilustracin 2: Fragmento de poliestireno expandido. (Fuente: Google)
1.2.1 Poliestireno cristal
El producto de la polimerizacin del estireno puro se denomina o poliestireno de uso
general. Es un slido transparente, duro y frgil. Es vtreo por debajo de 100 C. Por
encima de esta temperatura es fcilmente procesable y puede drsele mltiples
formas.
El poliestireno cristal se utiliza tambin en moldeo por inyeccin all donde la
transparencia y el bajo coste son importantes. Otra aplicacin muy importante es en
la produccin de espumas. Estas espumas se utilizan por ejemplo para las bandejas
de carne de los supermercados, as como en la construccin.
Ilustracin 3: Poliestireno de cristal. (Fuente: Google)
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3
1.2.2 Poliestireno de alto impacto
Para mejorar la resistencia mecnica del material, se puede aadir en la
polimerizacin hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno). El producto
resultante se llama poliestireno de alto impacto. Es ms fuerte, no quebradizo y
capaz de soportar impactos ms violentos sin romperse. Su inconveniente principal
es su opacidad, si bien algunos fabricantes venden grados especiales de poliestireno
choque translcido.
El poliestireno de alto impacto se utiliza principalmente en la fabricacin de objetos
mediante moldeo por inyeccin. Segn las aplicaciones se le pueden aadir aditivos
como por ejemplo sustancias ignfugas o colorantes.
Ilustracin 4: Poliestireno de alto impacto. (Fuente: Google)
1.2.3 Poliestireno expandido
Otro miembro de esta familia es el poliestireno expandido . Consiste en 95% de
poliestireno y 5% de un gas que forma burbujas que reducen la densidad del
material. Su aplicacin principal es como aislante en construccin y para el embalaje
de productos frgiles.
Se utiliza como aislante trmico y acstico y es ampliamente conocido bajo diversas
marcas comerciales.
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4
Ilustracin 5: Poliestireno expandido. (Fuente: Google)
1.2.4 Poliestireno extruido
A partir de poliestireno cristal fundido se puede obtener, mediante inyeccin de gas,
una espuma rgida denominada poliestireno extruido . Sus propiedades son similares
a las del poliestireno expandido con el cual compite en las aplicaciones de
aislamiento. El poliestireno extruido presenta burbujas cerradas, por lo que puede
mojarse sin perder sus propiedades aislantes. El poliestireno expandido tambin
dispone de variedades de baja absorcin de humedad. Ambos pueden ser usados en
la fabricacin de las cubiertas invertidas.
Ilustracin 6: Poliestireno extruido. (Fuente: Google)
1.2.5 Poliestireno sindiotctico.
En las ltimas dcadas se ha desarrollado un nuevo polmero que recibe el nombre
de poliestireno sindiotctico. Se caracteriza por que los grupos fenilo de la cadena
polimrica estn unidos alternativamente a ambos lados de la misma, mientras que
el poliestireno normal o poliestireno a tctico no conserva ningn orden con respecto
al lado de la cadena donde estn unidos los grupos fenilos. Este nuevo poliestireno
es cristalino y se funde a 270 C, pero es mucho ms costoso. Slo se utiliza en
aplicaciones especiales de alto valor aadido.
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Ilustracin 7: Poliestireno sindiotctico. (Fuente: Google)
1.3 Historia de desarrollo de los polmeros
El poliestireno fue obtenido por primera vez en Alemania por la Farbenindustrie A. G.
(hoy BASF), en el ao 1930. En ese mismo ao la empresa inicia la produccin
industrial de poliestireno instalando una planta para producir 100 toneladas al ao. El
primer poliestireno de uso general se introdujo comercialmente en los Estados
Unidos en el ao 1938 y el primero de alto impacto en el ao 1948.
Durante la 2da Guerra Mundial se realizaron injertos de estireno en polibutadieno,
obtenindose un hule sinttico para sustituir al caucho natural debido a su escasez.
Partiendo de esto, se obtuvo un poliestireno con mayor resistencia al impacto. En
1948, las mezclas de copolmeros de estireno-acrilonitrilo con acrilonitrilo-butadieno
generaron como resultado el ABS.
El desarrollo del poliestireno ha formado un grupo de plsticos denominados Familia
de Polmeros de Estireno, identificados por incluir la estructura del estireno en su
composicin.
Los polmeros de estireno son de gran relevancia en el mercado, ocupan el quinto
lugar del consumo, despus del polietileno, polipropileno, polietilen tereftalato y
policloruro de vinilo, esto es gracias a una abundante variedad de aplicaciones por
facilidad en moldeo y propiedades.
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En los pases hispanohablantes se le conoce coloquialmente por varios nombres,
algunos de ellos derivados del nombre de su fabricante:
Argentina: Telgopor marca comercial de la empresa Hulytego.
Bolivia: Plastoformo.
Brasil: Isopor.
Colombia: Icopor, por su fabricante, Industria Colombiana de Porosos.
Costa Rica: Estereofn, probablemente derivado del nombre comercial en ingls
"Styrofoam", registrado por la Dow Chemical.
Chile: Generalmente se le llama plumavit; aunque en ciertos lugares
(especialmente en el rea de la construccin) se le dice aislapol, ya que sta es
la fabricante de poliestireno ms antiguo de Chile.
Cuba: Poliespuma.
Ecuador: Espuma-flex.
El Salvador: Durapax.
Espaa: poliexpan, poliespan, forespan, porexpan (acrnimos de POLI-estireno
EXPAN-dido), corchopn o corcho blanco.
Guatemala: Duropor, duroport, thermopor.
Honduras: "Durapax".
Mxico: Hielo seco, nieve seca, unicel.
Nicaragua: Poropls
Panam: "Foam" e "hielo seco"
Paraguay: "Isopor"
Per: Tecnopor.
Portugal: Esferovite.
Puerto Rico y Repblica Dominicana: Fon.
Uruguay: Espuma plast.
Venezuela: Anime
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1.3.1 Poliestireno cristal
La empresa alemana BASF (integrada por entonces en el conglomerado IG Farben)
se interes por los polmeros e inici un programa de I+D que le llev a la primera
produccin comercial de poliestireno en 1930.
Por la misma poca, la estadounidense Dow, que haba producido grandes
cantidades de etilbenceno para un mercado que al final no despeg, decidi
transformarlo en estireno y desarrollar de forma fulgurante su propio proceso de
produccin de poliestireno.
BASF utilizaba un sofisticado proceso continuo de polimerizacin en masa que
permita una alta productividad y un buen control de la calidad del producto. Cada
planta tena varios reactores en serie, llamados "reactores-torre" por su forma de
cilindros verticales. En comparacin, el proceso de Dow era muy rudimentario: el
estireno se dejaba simplemente reaccionar en el interior de latas metlicas
calentadas durante das. Ello no impidi a Dow lanzar su poliestireno al mercado
en 1938.
Tanto en Amrica como en Europa lo que limitaba la produccin de poliestireno era
el suministro del monmero, el estireno. El problema se agudiz durante la Segunda
Guerra Mundial porque el estireno se convirti en materia prima estratgica, al ser
uno de los ingredientes clave del caucho sinttico. Al terminar la guerra, el estireno
producido por las numerosas plantas construidas en Estados Unidos qued
disponible para otros usos. Fue entonces cuando la produccin de poliestireno
despeg realmente.
Los tcnicos de Dow pudieron visitar las fbricas de BASF tras la derrota de
Alemania en 1945 y se quedaron sorprendidos de la sofisticacin tecnolgica de los
alemanes. Inmediatamente aplicaron el conocimiento obtenido para desarrollar un
proceso semicontinuo de polimerizacin en masa, que instalaron en su planta de
Midland (Michigan, EE.UU.) y que fue un gran xito comercial.
En los aos siguientes Koppers Chemical puso a punto un proceso alternativo
basado en la polimerizacin en suspensin, que aportaba algunas ventajas en la
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calidad del producto y que tuvo gran xito comercial a partir de la dcada de los
1950.
No obstante, la polimerizacin en masa sigui siendo utilizada y a partir de los aos
1980 volvi a tomar la delantera en tecnologa, convirtindose en ms econmico
tanto en inversin como en gastos de operacin. Adems el proceso en suspensin
genera agua contaminada con fosfatos que, con el endurecimiento de las normas
medioambientales, se ha convertido en un problema cada vez mayor. Poco a poco
las plantas de suspensin han ido siendo abandonadas, quedando actualmente
dedicadas slo a la produccin de poliestireno expandido y de unos pocos grados de
especialidad de poliestireno cristal.
1.3.2 Poliestireno expandido
BASF y Dow desarrollaron independientemente el poliestireno expandido a principios
de los aos 1940. El proceso de BASF, basado en el uso de pentano como agente
espumante, result ser muy superior y en la posguerra pas a ser el nico utilizado
industrialmente.
La demanda de poliestireno expandido se dispar a finales de los aos 1960 gracias
en parte a la invencin de extrusoras que permitan la inyeccin directa de pentano al
poliestireno lquido.
1.3.3 Poliestireno impacto
Desde el primer momento estuvo claro que el poliestireno cristal tena una gran
desventaja: su fragilidad. Por ello tempranamente surgi la idea de reforzarlo
con caucho natural (patente de Ostromislensky, 1927).
Pero la produccin industrial era complicada debido a la tendencia del caucho
a reticular en los reactores formando geles. Tras numerosos experimentos fallidos,
en 1954 Dow dio con la solucin: aadir a su proceso una etapa de
"prepolimerizacin" bajo fuerte agitacin. Monsanto lleg a la misma conclusin casi
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simultneamente y ambas empresas se enzarzaron en un largo pleito sobre
patentes.
Por su mayor complejidad tcnica y por la variedad de sus aplicaciones, la mayor
parte del esfuerzo de investigacin y desarrollo de productos realizado por los
fabricantes de poliestireno se ha centrado en el poliestireno impacto. Hoy da es una
tecnologa tan slidamente establecida como la del poliestireno cristal.
1.3.4 Poliestireno sindiotctico
En 1985 la japonesa Idemitsu sintetiz por vez primera poliestireno sindiotctico y
tres aos ms tarde inici una colaboracin con Dow para su produccin industrial.
En 1996 Dow abri una planta de sPS en Schkopau (Alemania) pero en 2005 tuvo
que cerrarla por su escaso xito comercial.
1.4 Aplicaciones
Las ventajas principales del poliestireno son su facilidad de uso y su costo
relativamente bajo. Sus principales desventajas son su baja resistencia a la alta
temperatura (se deforma a menos de 100 C, excepto en el caso del poliestireno
sindiotctico) y su resistencia mecnica modesta. Estas ventajas y desventajas
determinan las aplicaciones de los distintos tipos de poliestireno.
El poliestireno choque se utiliza principalmente en la fabricacin de objetos
mediante moldeo por inyeccin. Algunos ejemplos: carcasas
de televisores, impresoras, puertas e interiores de frigorficos, maquinillas de
afeitar desechables, juguetes. Segn las aplicaciones se le pueden
aadir aditivos como por ejemplo sustancias ignfugas o colorantes.
El poliestireno cristal se utiliza tambin en moldeo por inyeccin all donde
la transparencia y el bajo coste son importantes. Ejemplos: cajas de CD, perchas,
cajas para huevos. Otra aplicacin muy importante es en la produccin de
espumas rgidas, denominadas a veces poliestireno extruido, a no confundir con
el poliestireno expandido. Estas espumas se utilizan por ejemplo para las
bandejas de carne de los supermercados, as como en la construccin.
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En Europa, la mayor aplicacin del poliestireno es la elaboracin de envases
desechables de productos lcteos mediante extrusin y termoformado. En estos
casos se suele utilizar una mezcla de choque y de cristal, en proporcin variable
segn se desee privilegiar la resistencia mecnica o la transparencia. Un
mercado de especial importancia es el de los envases de productos lcteos, que
aprovechan una propiedad casi exclusiva del poliestireno: su secabilidad. Es esto
lo que permite separar un yogur de otro con un simple movimiento de la mano.
La forma expandida (poliestireno expandido) se utiliza como aislante trmico y
acstico y es ampliamente conocido bajo diversas marcas comerciales.
La forma extruida (poliestireno extruido) se emplea como aislamiento trmico en
suelos, debido a su mayor resistencia mecnica, y tambin como alma
en paneles sndwich de fachada. Pero su uso ms especfico es el de aislante
trmico en cubiertas invertidas, donde el aislamiento trmico se coloca encima
del impermeabilizante, protegindolo de las inclemencias del tiempo y alargando
su vida til.
Otras aplicaciones menores: indumentaria deportiva, por ejemplo, por tener la
propiedad de flotar en agua, se usa en la fabricacin de chalecos salvavidas y
otros artculos para los deportes acuticos; o por sus propiedades ligeras
y amortiguadoras, se usa en la fabricacin de cascos de ciclismo; tambin se
utiliza como aglutinante en ciertos explosivos como el RDX y en el Napalm .
Ilustracin 8: Envase de yogur fabricado mediante extrusin (Fuente: Google)
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Ilustracin 9: Caja de CD fabricada mediante moldeo por inyeccin. (Fuente: Google)
Ilustracin 10: Cuchilla de afeitar de poliestireno choque (Fuente: Google)
Ilustracin 11: Embalaje de poliestireno expandido. (Fuente: Google)
Ilustracin 12: Recipiente para comidas. (Fuente: Google)
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1.4.1 Propiedades pticas
Mientras que el PS choque es completamente opaco, el PS cristal es
transparente. Tiene un ndice de refraccin en torno a 1,57, similar al del
policarbonato y el PVC. Las mezclas de PS choque y cristal son ms translcidas
pero tambin ms frgiles cuanto ms PS cristal contienen. Es posible encontrar
un compromiso entre ambas propiedades de forma que los objetos fabricados,
por ejemplo vasos desechables, sean transparentes a la vez que aceptablemente
resistentes.
1.4.2 Propiedades Elctricas
El poliestireno tiene muy baja conductividad elctrica (tpicamente de 10 -16S m-1),
es decir, es un aislante. Por sus propiedades suele usarse en las instalaciones de
alta frecuencia.
Mecanismos de reaccin
El estireno puede polimerizar por cuatro mecanismos diferentes:
Por radicales libres de estireno se forman espontneamente, a mayor velocidad
cuanto mayor sea la temperatura. Por ello el estireno es almacenado en tanques
refrigerados y estabilizado con inhibidores, que consumen los radicales libres. La
velocidad de reaccin se vuelve significativa a partir de una temperatura superior
a los 100C. Se puede acelerar aadiendo iniciadores como por ejemplo
perxidos, que generan radicales libres adicionales.
Polimerizacin Aninica
Polimerizacin Catinica
Sobre Catalizador
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1.4.3 Propiedades trmicas
Ilustracin 13: Estructura del poliestireno vista al microscopio, con 200 aumentos. (Fuente: Google)
El poliestireno "compacto" (sin inyeccin de gas en su interior) presenta
la conductividad trmica ms baja de todos los termoplsticos. Las espumas rgidas
de poliestireno XPS presentan valores aun ms bajos de conductividad, incluso
menores de 0,03 W K-1 m-1, por lo que se suele utilizar como aislante trmico.
Sin embargo, tiene relativamente poca resistencia a la temperatura, ya que
reblandece entre 85 y 105 C (el valor exacto depende del contenido en aceite
mineral). Cuando el poliestireno es calentado las cadenas son capaces de tomar
numerosas conformaciones. Esta capacidad del sistema para deformarse con
facilidad sobre su temperatura de transicin vtrea permite que el poliestireno sea
moldeado por calentamiento fcilmente.
1.5 Proceso de produccin
La fabricacin del material se realiza partiendo de compuestos de poliestireno en
forma de perlitas que contienen un agente expansor (habitualmente pentano).
Despus de una pre-expansin, las perlitas se mantienen en silos de reposo y
posteriormente son conducidas hacia mquinas de moldeo. Dentro de dichas
mquinas se aplica energa trmica para que el agente expansor que contienen las
perlitas se caliente y stas aumenten su volumen, a la vez que el polmero se
plastifica. Durante dicho proceso, el material se adapta a la forma de los moldes que
lo contienen.
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Las tcnicas de transformacin ms utilizadas en la transformacin de los plsticos
son:
Extrusin: el polmero es calentado y empujado por un tornillo sin fin y pasa a travs
de un orificio con forma de tubo. Se producen por extrusin tuberas, perfiles, vigas y
materiales similares.
Inyeccin: El polmero se funde con calor y friccin y se introduce en un molde fro
donde el plstico solidifica. Este mtodo se usa para fabricar objetos como
bolgrafos, utensilios de cocina, juguetes, etc.
Extrusin con soplado: En primer lugar se extrusiona un tubo de plstico que se
introduce en un molde que se cierra alrededor del plstico. Entonces se introduce
aire dentro del tubo de plstico, el cual se ve obligado a adquirir la forma del molde.
Esta es la forma en que se obtienen las botellas de plstico.
Tabla 1: Mtodo de fabricacin. (Fuente: Google)
MTODO DE FABRICACIN USOS
Moldeo Por inyeccin
Juguetes
Carcasas de radio y
televisin
Partes del automvil
Instrumental mdico
Menaje domstico
Tapones de botellas
Contenedores
Moldeo por soplado Botellas
Contenedores
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Partes del automvil
Extrusin
Pelculas protectoras
Perfiles en general
Reflectores de luz
Cubiertas de construccin
Extrusin y termo conformado
Interiores de frigorficos
Equipajes
Embalajes alimentarios
Servicios desechables
Grandes estructuras del
automvil
Para producir poliestireno se usan recursos naturales no renovables, ya que es un
plstico derivado del petrleo. En lo que respecta al proceso de produccin y su
huella ecolgica, una de las principales preocupaciones es la emisin
de clorofluorocarbonos (CFC) a la atmsfera. Cabe mencionar que, los procesos de
produccin de productos tales como planchas para construccin, vasos trmicos
para bebidas y embalajes para electrodomsticos nunca han sido responsables por
tal liberacin de CFC. Estos procesos utilizan pentano y no CFC's y por tanto no son
sujetos a las regulaciones del protocolo de Montreal y otras similares. A raz del
descubrimiento del agujero de ozono no fue necesario hacer cambios al proceso de
produccin del poliestireno
1.6 Datos estadsticos sobre el poliestireno (unicel):
Un tercio del poliestireno de EE.UU. se usa para embalar.
Adems, los estadounidenses utilizan 25,000 millones de vasos de poliestireno
anuales.
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Casi todos los establecimientos de comida rpida y oficinas estn desarrollando
programas de recogida selectiva auspiciados por la industria del plstico. El
poliestireno puede lavarse y reutilizarse.
En el Reino Unido se utilizan 10,000 millones de vasos de espuma de poliestireno
al ao, unas 40.000 toneladas de este material. Gracias al programa de
recuperacin "Salvar un vaso", que funciona en Londres, se han conseguido
recoger diez millones de vasos a la semana.
La presin ejercida por los consumidores ha forzado a los fabricantes a
abandonar el uso de CFC's (que son generados por la fabricacin y la quema del
poliestireno) aunque las alternativas tambin contienen sustancias dainas.
Hay un tipo distinto de poliestireno que se utiliza para productos de larga
duracin, desde las cajas para cintas de vdeo o casetes de audio hasta las
perchas de la ropa.
En Suiza se recicla y reutiliza en la fabricacin de materiales para la construccin.
1.7 Poliestireno y salud
Tambin existe el temor de que el poliestireno afecta la salud reproductiva de
animales de laboratorio. Si bien no existen estudios concluyentes al respecto, existe
un informe de Greenpeace donde se incluye al estireno dentro de las sustancias que
afectan la salud reproductiva. Segn los fabricantes de Poliestireno, los niveles
residuales de estireno en el producto final son mnimos y al tratarse de una sustancia
voltil, stos se evaporan. Segn un reporte de 1986 de la EPA (siglas en ingls de
"Agencia de Proteccin al Medioambiente", organismo del gobierno norteamericano)
el poliestireno se clasificaba como el quinto producto qumico cuya produccin
generaba ms desechos peligrosos. Actualmente existe un reporte de dicha agencia
sobre el poliestireno disponible en lnea
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1.8 Cmo REDUCIR, REUTILIZAR, RECICLAR el unicel?
La produccin de poliestireno (unicel) involucra el uso de sustancias cancergenas
como el benceno, y otras que se sospechan cancergenas como el estireno y 1,3-
butadieno. Si es quemado al aire libre, se libera una vez ms estireno y algunos
hidrocarburos txicos, generndose cloruro de hidrgeno, clorofluorocarbonos
(CFCs) y dioxinas. El unicel tcnicamente puede ser reciclado, aunque sus tasas de
recuperacin son bajas.
Dart ha logrado crear un esquema de reciclaje con cuatro pasos.
1. Acopio o recoleccin. Busca que de origen, es decir, un restaurante, una oficina o
escuela, separe el unicel del resto de la basura (como ya se hace con otros
materiales)
2. Densificado. Si consideramos que 95% de la composicin del unicel es aire y slo
5% es materia prima, significa que la clave est en desinflarlo. La mquina
termodensificadora que le quita el aire al material, lo troza en pedacitos muy
pequeos y lo convierte en una pasta, que se podr convertir en un plstico rgido.
Por ejemplo, 7,500 vasos de unicel, que llenan un Sedan completo, ya densificados
logran un bloque de material plstico de 45 x 15 x 20 centmetros.
3. Paletizado. Con la nueva materia prima (el lingote de plstico) se crean unas
pelitas plsticas llamadas pellets que, sometidas a calor, se pueden convertir en
un material resistente para crear todo tipo de cosas plsticas: desde reglas hasta
marcos para cuadros.
4. Fabricacin de nuevos productos. Con los pellets se puede crear lo que se
desee, siempre y cuando no vaya a tener contacto con alimentos (el proceso de
reciclaje no limpia el unicel de residuos de alimentos).
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1.9 Recomendaciones sobre la utilizacin del unicel:
Evite la compra de productos hechos de poliestireno (unicel)
En vez de utilizar vasos de unicel (de usar y tirar), lleve su propia taza de caf al
trabajo y no compre platos de cartn.
Prefiera el uso de vasos de papel y/o cartn a los de poliestireno; esto evitar la
contaminacin por dioxinas y la generacin de CFCs que contaminan la
atmsfera
Reutilice los plsticos de "burbujas" para envolver objetos frgiles y escriba a los
fabricantes sugirindoles que usen materiales alternativos como el papel.
1.10 Conclusiones Capitulo 1.
Durante muchos aos el Poliestireno (Unicel) ha sido un recurso que se implementa
en la fabricacin de diversos productos como lo son, laminas (Poliestireno de alto
impacto), recipientes de tipo aislantes as como para la proteccin de objetos como
medio de anti-impacto (Poliestireno extruido), este recurso se ve explotado a gran
escala por ser un recurso de muy bajo costo, pero esto implica que de igual modo se
tengan grandes cantidades de desechos de este material, el poliestireno no es un
material que se recicle a gran escala debido al elevado costo que implica, esto ha
generado que contribuya con los altos ndices de contaminacin, esto provoca que
los asentamientos de basura se encuentren a su mxima capacidad as como los
sistemas de drenaje se vean afectados por esta problemtica, ya que mucho de este
desperdicio se aloja en los sistemas de desage, otro problema que ha surgido en
los ltimos aos es el cual al combustionar este material libera sustancias
cancergenas.
Nosotros hemos analizado estas problemticas y vemos el modo factible para poder
reciclar este material a menor costo y de esta manera podemos contribuir con la
disminucin de materiales que causan contaminacin, otros problemas como el
calentamiento global y la afectacin de la salud de las personas, gracias a esto es
como surge nuestro proyecto.
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CAPTULO 2: MARCO METODOLGICO La siguiente informacin pretende dar una explicacin concisa de cada uno de los
anlisis que se necesitan para llevar a cabo el estudio de viabilidad del proyecto de
reciclaje del poliestireno (unicel), tales como es el de mercado, tcnico operativo,
econmico financiero y ambiental ya que de esta manera podremos obtener
resultados de que tan factible es la implementacin del procesado de poliestireno
para su reutilizacin en la industria, ya que est ms que claro que este material
forma parte de los contaminantes principales que hay en nuestro ambiente, debido a
la materia prima con la que se elabora su proceso de degradacin es demasiado
retardado.
Recoleccin de informacin
Es importante recaudar informacin de todos los rubros posibles para as poder
conocer las necesidades y saber cmo implementar nuestro producto, para que sea
atractivo y rentable.
Fuentes primarias
Recaudar informacin del fabricacin del poliestireno en el mbito industrial
Encuesta aplicadas a instituciones del Municipio de Tecmac.
Porcentajes de la reutilizacin de este material.
Aplicaciones en las que se puede implementar el reciclado de este material
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Representante General
Mena Soto arturo
Anlisis
Econmico Financiero
Romero Orozco Jaime
Hurtado Jimenez David Alejandro Reyes Rosas Crecencio Antonio
Sanchez Chavez Jose Luis
Anlisis
Tecnico Operativo
Daz Arreortua Rubn
Contreras Quezada Enrique
De Santiago Snchez Daniel
Jurez Snchez Ricardo
Palacios Barragn Emilio
Valencia Martnez Miguel ngel
Anlisis
Ambiental
Zamora Cuevas Esteban
Velasco Moreno Luis Felipe
Viveros Melndez Luis Felipe
Anlisis
Mercado
Barrios Snchez Ral
Espinosa Santilln Rey David
Guzmn castillo Josu
Pacheco Martnez Vctor Javier
Creacin de grupos de trabajo
En el siguiente organigrama se mencionan los grupos de trabajo, que estarn realizando los anlisis anteriores
mencionados. Cada grupo de trabajo est comprometido a realizar las investigaciones con respecto al proyecto en
mencin.
Ilustracin 14: Grupos de trabajo. (Fuente Propia:)
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El siguiente diagrama muestra la metodologa que seguiremos para la organizacin y
secuencia del proyecto
Ilustracin 15: Diagrama de flujo (Fuente: Propia)
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De acuerdo al diagrama anterior cada estudio se encargara de lo siguiente:
Estudio de mercado
Con este nombre se denomina la primera parte de la investigacin formal del estudio.
Consta bsicamente de la determinacin y cuantificacin de la demanda y oferta, el
anlisis de los precios y el estudio de la comercializacin.
El objetivo general de esta investigacin es verificar la posibilidad real de penetracin
del producto en un mercado determinado. El investigador del mercado, al final de un
estudio meticuloso y bien realizado, podr palpar o sentir el riesgo que se corre y la
posibilidad de xito que habr con la venta de un nuevo artculo o con la existencia
de un nuevo competidor en el mercado
Por otro lado, el estudio de mercado tambin es til para prever una poltica
adecuada de precios, estudiar la mejor forma de comercializar el producto y
contestar la primera pregunta importante: existe un mercado viable para el producto
que se pretende elaborar? Si la respuesta es positiva, el estudio continua. Si la
respuesta es negativa, se plantea la posibilidad de un nuevo estudio ms preciso y
confiable.
Estudio tcnico operativo
Esta parte del estudio puede subdividirse a su vez en cuatro partes, que son:
Determinacin del tamao ptimo de la planta: El tamao depende de los turnos
trabajados, ya que para un cierto equipo instalado, la produccin varia directamente
de acuerdo con el nmero de turnos que se trabaje. Aqu es necesario plantear una
serie de alternativas cuando no se conoce y domina a la perfeccin la tecnologa que
se empleara.
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Determinacin de la localizacin ptima de la planta: es necesario tomar en
cuenta no solo factores cuantitativos, como pueden ser los costos de transportes, de
materia prima y el producto terminado, sino tambin los factores cualitativos
Ingeniera del proyecto : En esta parte estn englobados otros estudios, como el
anlisis y la seleccin de los equipos necesarios, dada la tecnologa seleccionada, la
distribucin fsica de tales equipos en la planta, as como la propuesta de la
distribucin general, en la que por fuerza se calculan todas y cada una de las reas
que formaran la empresa.
Anlisis administrativo: Algunos de los aspectos que no se analizan con
profundidad en los estudios de factibilidad son el organizativo, el administrativo y el
legal. Esto se debe a que son considerados aspectos que por su importancia y
delicadeza merecen ser tratados a fondo en la etapa de proyecto definitivo.
Estudio econmico financiero
Su objetivo es ordenar y sistematizar la informacin de carcter monetario que
proporcionan las etapas anteriores y elaborar los cuadros analticos que sirven de
base para la evaluacin econmica.
Comienza con la determinacin de los costos totales y de la inversin inicial, cuya
base son los estudios de ingeniera, ya que tanto los costos como la inversin inicial
dependen de la tecnologa seleccionada. Contina con la determinacin de la
depreciacin y amortizacin de toda la inversin inicial.
Los aspectos que sirven de base para la siguiente etapa, que es la evaluacin
econmica, son la determinacin de la tasa de rendimiento mnima aceptable y el
clculo de los flujos netos de efectivo. Ambos, tasa y flujos, se calculan con y sin
financiamiento. Los flujos provienen del estudio de resultados proyectados para el
horizonte de tiempo seleccionado.
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Anlisis medio ambiental
El objetivo de este anlisis es el estudio del impacto que tendr nuestro producto en
el medio ambiente, si en verdad es viable la reutilizacin del poliestireno, que tantos
son los beneficios que se obtendrn con la implementacin del proyecto planteado
tanto para el medio ambiente como para la rentabilidad de ser negocio.
Lograr comprobar que los beneficios pueden ser muchos a la hora de implementar
proyectos de reciclaje, como lo es en el caso de este tipo de material, por el largo
tiempo que les toma llegar su degradacin.
De esta manera contribuir a disminuir el dao ambiental que provocan este tipo de
productos. Tratar de no seguir explotando minerales o elementos de la naturaleza
para la fabricacin de nueva materia prima, ya que la mayora de estos se extinguen
poco a poco, y as promover la concientizacin del proceso de reciclaje en el mbito
industrial.
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2.1 ANLISIS DE MERCADO
Anlisis De Mercado
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Un Estudio de mercado es el resultado del proceso de recopilacin, anlisis e
interpretacin de la informacin relativa al mercado objeto del estudio. Los
principales motivos para la realizacin de estudios de mercado son los siguientes:
2.1.1 Objetivos del anlisis de mercado
1. Determinar la existencia de un mercado dentro de la regin para poder
visualizar cual ser nuestro alcance comercial.
2. Realizar el anlisis de la demanda, del reciclado de poliestireno para saber
que empresas estn interesadas en el producto y cuanto pagaran por l.
3. Analizar la existencia en el mercado sobre el reciclado de poliestireno
adquiridos en la regin.
Los objetivos mostrados anteriormente nos podrn ofrecen una visin actualizada de
tu sector de actividad, es decir, cul ha sido su evolucin en los ltimos aos, la
situacin actual y las perspectivas de futuro.
Pueden ser determinante a la hora de identificar una oportunidad de negocio o, por el
contrario, identificar alternativas en caso de que tu proyecto inicial no sea viable.
Permiten una evaluacin y supervisin del funcionamiento de tu empresa. La
investigacin de mercados te puede ayudar tambin a evaluar los resultados de tus
esfuerzos. Te indica si debes continuar, cambiar o cancelar tu plan de negocio, si el
producto vendido es adecuado o si la nueva gama que planeas comercializar tiene
cabida en el mercado. Tambin te aporta informacin sobre la acogida de una nueva
campaa de publicidad y sobre nuevas modificaciones que podran ser exitosas.
La existencia de un mercado para sus productos es el pilar fundamental para el xito
de una empresa, por lo tanto el Estudio de Mercados, como primer componente del
proyecto, requiere de una gran dedicacin y de un adecuado anlisis de informacin,
obtenida mediante una buena investigacin de Mercados.
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2.1.2 Segmentacin
Actualmente la mayor parte de la poblacin en Mxico no sabe cunto se recicla de
poliestireno (unicel) al ao, por lo tanto optan por tirarlo o quemarlo lo cual es
inconveniente por que generan una gran cantidad de contaminacin al medio
ambiente.
El poliestireno (unicel) es un material sumamente contaminante el cual se encuentra
disperso en el pas y no toda persona lo coloca en un cesto de basura ya que se les
hace difcil as que la primera opcin es tirarlo lo cual perjudica a la sociedad y
medio ambiente ya que este material tiene un periodo de 300 aos para degradarse
y en ese transcurso de tiempo puede hacer mucho dao ya que puede generar que
se tapen las coladeras del drenaje lo cual genera problemas pero la gente no piensa
en las consecuencias solo requieren deshacerse de ese material y los problemas que
surjan despus de eso se los atribuyen a terceras personas sin darse cuenta que
nosotros como sociedad somos los culpables.
En algunos otros pases lo que se buscan es darle una solucin a este problema y lo
que hacen es concientizar a la gente de no tirar ese tipo de materiales a la calle si no
que contribuyan dejndolo en depsitos para que no genere problemas y una vez
teniendo ese material lo que buscan es reutilizarlo para lo cual estos pases buscan
reciclarlo y darle un nuevo uso ,lo malo es que no todos los pases cuentan con la
infraestructura o la inversin necesaria para generar recicladoras de este material.
2.1.2.1 Producto
Sistema de reciclado de poliestireno (unicel) de la empresa FACTUCEL. El sistema
de reciclado de unicel de nuestra empresa es un equipo que tiene como principal
ventaja la automatizacin del proceso.
2.1.2.2 Nuestros potenciales clientes son
Empresas ubicadas en el municipio de Ecatepec en el Estado de Mxico. Las
empresas que pueden hacer uso de este producto son aquellas que se dedican a la
fabricacin de productos hechos a base de poliestireno. Como lo son: RPT Insulation
Systems S.A de C.V, Hules y plsticos industriales, Polietileno Industriales, S.A. de
C.V, Bolsas plsticas industriales S.A de C.V
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2.1.3 Contexto espacial
La empresa FACTUCEL estar ubicada en el municipio de Ecatepec, dentro de la
zona Industrial de Xalostoc, El municipio de Ecatepec se ubica al Noreste de la
Ciudad de Mxico, perteneciente a la Regin III-Texcoco del Estado de Mxico.
Colinda al Norte con los municipios de Tecmac y Coacalco de Berriozbal, al Sur
con el municipio de Netzahualcyotl, al Este con los municipios de Acolman, Atenco
y Tezoyuca, y al Oeste con los municipios de Tlalnepantla y Tultitln; tambin colinda
al Sur con la Delegacin Gustavo A. Madero. Ecatepec es un ncleo habitacional e
industrial de gran importancia por eso es un generador de empleos. Localidades: 1
ciudad, 6 pueblos, 2 rancheras, 6 ejidos, 12 barrios, 102 fraccionamientos y 209
colonias.
Sus coordenadas geogrficas son:
Altitud: 2,259 msnm (metros sobre el nivel del mar)
Latitud: 19 36' 03" N
Longitud: 99 03' 09" O
Se encuentra referido a los paralelos 19 19 24 latitud norte y a los 19 19 49
longitud oeste del meridiano de Greenwich y una altitud de 2,200 a 2,600 msnm. El
espacio fsico que ocupa este municipio se localiza en el norte del Estado de Mxico
y tambin al norte del valle de Mxico, con una extensin de 186,9 kilmetros
cuadrados. La poblacin registrada en el censo de poblacin y vivienda de 2010
realizada por el INEGI fue de 1, 656,107 habitantes de los cuales 806,443 son
hombres y 849,664 son mujeres.
El Clima predominante es el templado sub-hmedo, con lluvias en verano. La
temperatura media anual es de 13,8 C con una mxima de 30 C en los meses de
marzo a julio y una mnima de 7,0 C en los meses de diciembre y enero. Las
precipitaciones pluviales promedio anual son de 584 mm. Con una estimacin de 90
das promedio de lluvias.
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Ilustracin 16: Contexto Espacial Mxico (Fuente: Google Maps)
Ilustracin 17: Contexto Espacial Ecatepec de Morelos (Fuente: Google Maps)
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Ilustracin 18: Contexto Espacial de zona Industrial de Xalostoc (Fuente: Google Maps)
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2.1.4 Requisitos para la manufactura del sistema de reciclado de poliestireno
(unicel) en esta zona geogrfica
Energa elctrica
Agua potable
Drenaje urbano
Lneas de telfono
Servicios con los que cuenta la zona Industrial Xalostoc.
Energa elctrica
Agua potable
Drenaje
Alumbrado publico
Internet
Herramienta de uso general (Esmeril, arc con segueta, destornilladores,
prensa de banco, brocas, taladro, remachadora, etc.)
Maquinaria (maquina de soldar)
2.1.5 Contexto temporal
El proyecto fue desarrollado en la zona industrial de Xalostoc durante el dcimo
cuatrimestre de la Carrera de Ingeniera en Mecatrnica del periodo Enero-Abril del
ao 2013.
Este proyecto es iniciado y realizado por 20 alumnos de ingeniera en Mecatrnica.
El equipo se conform de jvenes multidisciplinarios; de esa forma, se logr contar
con perfiles diferentes para as poder lograr el objetivo de disear y automatizar el
reciclado de poliestireno.
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2.1.6 Anlisis para determinar la factibilidad del estudio del mercado
2.1.6.1 Generalidades de anlisis
Analizar qu tan factible es el reciclado de poliestireno (unicel) en base a este
anlisis de mercado para la implementacin de este proyecto en zonas donde haya
grandes cantidades de unicel que afecten a la poblacin.
Este anlisis de mercado tiene las siguientes cuestiones como principales
prioridades:
Realizar el estudio de la situacin actual del reciclado de poliestireno en
Mxico.
Analizar la posibilidad de reciclar material a base de poliestireno (unicel)
basndose en encuestas realizadas en la regin.
Difundir el reciclado de poliestireno (unicel) realizando una mercadotecnia y
promocin que impacte al cliente presentndole todos los beneficios que hay
al reciclar este tipo de material.
2.1.7 Competencia nacional e internacional
En el mercado hay empresas que en la actualidad reciclan el poliestireno (unicel)
satisfaciendo sus necesidades a si como la de los consumidores. Estas empresas
sern rivales potenciales para nuestra empresa debido a la calidad del producto.
2.1.8 Competencia a nivel nacional
Dart de Mxico S de R.L de C.V, es una empresa especialista en reciclaje de unicel
que fabrica diferentes objetos, adems puede hacer del unicel adhesivos para pegar
hojas, material de carpintera o plstico.
Poliestireno del Centro, SA de C.V, es una empresa que recolecta y recicla el
poliestireno est ubicada en Aguascalientes.
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Ilustracin 19: Competencia nacional de reciclado de poliestireno (unicel). (Fuente: Propia)
Ilustracin 20: Competencia nacional de reciclado de poliestireno (unicel) con sistema automatizado. (Fuente: Propia)
40%
50%
10%
Competencia a nivel nacional Reciclado de poliestireno (unicel)
Dart de Mexico S de R.L de C.V
Poliestireno del Centro, SA de C.V
Otros
100%
0%
Competencia a nivel nacional Reciclado de poliestireno (unicel) con sistema
automatizado
Factucel
Otros
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2.1.9 Competencia a nivel internacional
Axa Universa es una empresa de Porreres (Mallorca) y fue la primera fbrica de
poliestireno expandido (EPS) de la isla, con una produccin de 200 toneladas
anuales.
ANAPE es una asociacin de mbito nacional que agrupa a la industria espaola del
poliestireno expandido - EPS. Est integrada por dos tipos de empresas:
- Empresas productoras y comercializadoras de materia prima (poliestireno
expandible).
- Empresas transformadoras de esta materia prima que producen artculos acabados
en poliestireno expandido para sus diferentes campos de aplicacin.
- Otras empresas colaboradoras como las comercializadoras de maquinaria para la
transformacin.
Ilustracin 21: Competencia a nivel internacional de reciclado de poliestireno. (Fuente: Propia)
35%
45%
20%
Competencia a nivel internacional Reciclado de poliestireno (unicel)
Axa Universa
Anape
Otos
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Ilustracin 22: Competencia internacional de reciclado de poliestireno (unicel) (Fuente: Propia)
2.1.10 Puesto en el mercado de materiales reciclables.
El bloque de poliestireno reciclado es el resultado de un proceso automatizado de
alto nivel de calidad que cumple una funcin importante dentro del ecosistema en el
que vivimos ya que, al utilizar poliestireno reciclado se acaba con los desechos ya
que son altamente contaminantes. Adems de ofrecer el producto nuestra empresa
se dedica a
Instalacin de maquinaria automatizada para reciclar poliestireno.
Mantenimiento preventivo y correctivo a maquinaria.
Comercializacin del producto.
Los clientes potenciales incluyen aquellos que estn dispuestos a comprar productos
a base de poliestireno reciclado, comercializadores indirectos as como fabricantes
del mismo.
75%
25%
0%
Competencia a nivel internacional Reciclado de poliestireno (unicel) con sistema
automatizado
Factucel
Anape
Otros
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2.2.10.1Comercial Institucional
Debido a la creciente demanda de productos desechables y como repercuten los
desechos de los mismos en el medio ambiente; decidimos hacer este producto como
repuesta al cuidado del ecosistema ya que de otra manera es muy difcil reducir las
emisiones de qumicos que suben a la atmosfera al ser quemados o reducir los
espacios contaminados en vas terrestres y sobretodo en vas martimas donde el
turismo es la base de la economa.
FACTUCEL ofrece un producto capaz de satisfacer los estndares de calidad, a un
costo muy accesible y sobretodo cuidando la vida del planeta.
2.1.10.2 Medios en los que se publicara el producto
Los medios de informacin constituyen la parte medular d