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Fabricación del Plástico
índice
Introducción_______________________________________________________3
Objetivos_________________________________________________________3
Objetivo General_______________________________________________________________3
Objetivo Específico_________________________________________________________3
Marco Teórico_____________________________________________________4
Mapa de proceso del plástico________________________________________8
Riesgos y medidas preventivas en la fabricación del plástico._____________9
Riesgos en la etapa de procesado._________________________________________________9
Prevención en la etapa de procesado.______________________________________________9
Integrantes: Karina Alcayaga. Henry Araya. Gina Corvetto. Luz Marín.Profesor: Edwin Franco Yañez.Fecha: 07/12/10
Riesgos en la etapa de producción._______________________________________________11
Prevención en la etapa de Producción.____________________________________________12
Discusión________________________________________________________13
Conclusión_______________________________________________________15
Bibliografía_______________________________________________________16
Introducción
Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominados polímeros,
de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y
cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes
agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado
polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades
que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto
agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.
Los plásticos se clasifican según su proceso de elaboración en sintéticos y
naturales; mientras que por sus características en termoestables y termoplásticos.
La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro
procesos básicos, estos son, obtención de las materias primas, síntesis del
polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable
industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.
Mediante este trabajo se desarrollará el proceso de fabricación del plástico,
identificando los riesgos presentes en cada actividad de trabajo para luego otorgar
las medidas preventivas y correctivas adecuadas.
Objetivos
Objetivo General
- Identificar los riesgos asociados en cada proceso de la fabricación del
plástico.
Objetivo Específico
- Determinar los procesos de fabricación del plástico.
-Establecer medidas preventivas para reducir la tasa de accidentabilidad
dentro de la industria.
Marco Teórico
“Los plásticos son un gran número de materiales orgánicos que contienen
como elemento principal el carbono, combinado con otros ingredientes como el
hidrogeno, oxígeno y nitrógeno. Es sólido en su estado final, pero en alguna etapa
de su manufactura es suficientemente suave para ser moldeado por muchos
sistemas por medio de calor y/o presión”. (Cornich, 1997)
Según sus características el plástico se clasifica en termoestables y
termoplásticos. Los termoestables son polímeros tridimensionales, los cuales, una
vez adquirida la rigidez por moldeo a una temperatura determinada, no se pueden
volver a trabajar, como la urea formol, melanina formol, fenol formol, poliésteres,
silicona y resinas epóxido. En las formulaciones de plásticos para su formación
comercial, se añaden plastificantes que dan fluidez al material; estabilizadores,
para evitar efectos destructivos de la luz; cargas (maderas, algodón, fibra de
vidrio), para modificar las propiedades del moldeado, y colorantes.
Los termoplásticos se encuentran formados por polímeros lineales que se
reblandecen por el calor, pueden fundir sin descomponerse y entonces se
moldean, como el politeno, poliestireno, cloruro de polivinilo, acetato de celulosa y
nitrocelulosa. El proceso de fusión y moldeo es reversible, el material no se
descompone y puede usarse para una nueva fabricación.
Las macromoléculas lineales pueden unirse añadiendo un plástico
termoendurecible o una sustancia que pueda constituir una red tridimensional,
como en la formación de poliésteres reticulados y en la vulcanización del caucho.
Los procesos básicos en la fabricación de los plásticos son la obtención de
las materias primas, la síntesis del polímero básico, la obtención del polímero
como un producto utilizable industrialmente y por último el moldeo o deformación
del plástico hasta su forma definitiva.
La mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de las materias primas,
tales como las resinas de origen vegetal, la celulosa (del algodón), el furfural (de la
cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La
caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de
que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el
agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de
los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas
derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que
las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras
fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.
La recolección debería llevarse a cabo a través de un sistema similar al
empleado para la recuperación de desechos de papel o de vidrio, es decir, a
través de recuperadores callejeros. Los desechos recolectados deben ser
clasificados por tipo de resina para posteriormente, ser vendidos a las empresas
recicladoras, la síntesis del polímero es el primer paso en la fabricación de un
plástico. Los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de
condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias
maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo
general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas
polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se
forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por
interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y tiene lugar en
la interfase entre los dos líquidos. La molienda se lleva a cabo por trabajo
mecánico, aplicando fuerzas de tensión, compresión y corte. Para esto se utilizan
molinos (que trituran), martillos, aglomeradores, etc. Según el polímero a tratar se
elegirá la máquina más apropiada para reducirlo a pequeños fragmentos.
El proceso de lavado se efectúa en una máquina lavadora y tiene por
objeto desprender los restos orgánicos, y otros contaminantes del material plástico
molido. Posteriormente se secan en la máquina secadora.
Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad
determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de
degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma
parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes
producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los
pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se
utilizan también como aditivos. Muchos plásticos se fabrican en forma de material
compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente
fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales
compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo
general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas,
proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.
Por últimos se emplean técnicas para conseguir la forma final y el acabado
de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La
naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden
clasificarse como continuos o semicontínuos. Una de las operaciones más
comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que
bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos
extrusionados se obtiene un "spaghetti" debido al paso de la masa por el filtro.
Posteriormente éste se solidifica al pasar por la piscina de enfriamiento, como por
ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión
también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por
inyección. Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la
presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por
transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un
molde y por ultimo El "spaghetti" sólido obtenido en el proceso anterior pasa por
un molinillo o pelletizadora en donde es cortado en pequeños pedazos para poner
fin al proceso.
La eficiencia en el proceso de recuperación es de un 97%, es decir, se
produce sólo un 3% de merma en el proceso, debido principalmente a las pérdidas
producidas en el filtro de la extrusora
.
Mapa de proceso del plástico
Riesgos y medidas preventivas en la fabricación del plástico.
Riesgos en la etapa de procesado.
- Accidentes: Por la maquinaria, ya sea en el trabajo, o en tareas de
mantenimiento y reparación.
-Riesgo de incendio y explosión: Cuando los plásticos están en forma de polvo
fino, pueden formar concentraciones explosivas en el aire, y por lo tanto debe
adaptarse una ventilación suficiente.
- Enfermedades: Riesgo de dermatitis por los líquidos y polvos procedentes de
"reactivos químicos" (EJ, resinas de fenol-formaldehído, de poliéster) que obligan
a llevar prendas protectoras adecuadas.
Riesgo de inhalación de vapores tóxicos procedentes resinas termoestables (Ej.
Inhalación de isocianatos que causa graves problemas respiratorios), o por vapor
de estireno) que debe disponerse de buena ventilación y aspiración como
prevención.
El empleo de disolventes como los hidrocarburos clorados presenta riesgo de
narcosis.
La eliminación de residuos plásticos por combustión debe realizarse en
condiciones controladas.
Prevención en la etapa de procesado.
Debe tener la protección adecuada que evite lesiones de amputación y
aplastamientos.
Se deberá detener o invertir el movimiento peligroso de las piezas si la protección
se abre durante el funcionamiento. Uso de dispositivo de interconexión
independiente que corte el suministro de energía y evite el movimiento peligroso
cuando se abra. Disponer de medios que impidan el atrapamiento entre los rodillos
y la plancha o ambos.
Dispositivo de desenganche que haga que los rodillos se detengan
inmediatamente o inviertan el movimiento peligroso.
Muchas de las máquinas funcionan a altas temperaturas, y deberán protegerse del
contacto las partes con temperaturas superiores a 50ºC. Además se debe usar
protección facial y guantes adecuados.
Actualmente existen programas de control electrónico para los sistemas de
arranque, conectados con robots, y por lo tanto no es necesaria la proximidad del
trabajador/a a las zonas de peligro.
Deben diseñarse sistemas preventivos de emergencia para casos de fallos
de los programas de control electrónico.
Como el plástico es un buen aislante, pueden acumularse cargas estáticas en la
maquinaria, y por lo tanto deben utilizarse eliminadores estáticos y colocar tomas
de tierra adecuada.
La soldadura por alta frecuencia, presenta riesgo mecánico de atrapamiento entre
los electrodos, y peligro de quemaduras eléctricas por los mismos. En general,
estas máquinas se diseñan de forma que los electrodos no funcionen hasta la
última parte del proceso.
En esta industria se utilizan líquidos inflamables (pinturas adhesivos,
limpiadores, disolventes... resinas de fibra de vidrio que desprenden vapores de
estireno) por lo que deben reducirse al mínimo las existencias de los mismos en
los lugares de trabajo y tomar las precauciones de su correcto almacenamiento
(Ej. Los peróxidos que se utilizan en la fabricación de resinas plásticas deben
almacenarse separados de los líquidos o inflamables o combustibles, no someter
al calor, etc.).
Hay que tomar precauciones respecto a los aditivos empleados por los
componentes tóxicos (jabones de plomo, colorantes orgánicos y de cadmio...)
Aunque los humos no suponen un problema importante, deben tomarse
precauciones especiales para evitar la inhalación de los productos de la pirólisis, y
puede ser necesaria una buena ventilación y aspiración local (Ej. Problemas con al
ácido clorhídrico, o presentando "fiebre de los vapores de los polímeros" por el
sobrecalentamiento del PVC y PTFE respectivamente).
Es importante controlar la exposición a ruido para prevenir la sordera profesional,
mediante la reducción de la emisión, o medidas técnicas de apantallamiento,
amortiguación, etc. y uso de protectores auditivos como mínimo.
El reciclaje de los plásticos: La mayoría de plásticos son reciclables, el primer
paso es la concienciación de la sociedad, reciclando: contribuimos a la mejora del
medio ambiente, al aprovechamiento de los recursos naturales, minimizando
residuos y haciendo que estos vuelvan a ser reutilizados…
Riesgos en la etapa de producción.
- Incendio y explosión: Siempre existe el riesgo, si falla la prevención, de que
gases o líquidos inflamables escapen a temperaturas superiores a su punto de
inflamación. Deben darse instrucciones sobre la ingeniería de diseño de la planta y
los procedimientos de seguridad.
Las partículas finas de plástico en el aire suponen riesgo de explosión, sobre todo
cuanta más pequeña es la partícula.
Los vapores inflamables constituyen riesgo de provocar o extender un incendio, y
además algunos tipos de plásticos al arder desprenden gases extremadamente
tóxicos que ponen en peligro las vidas del personal de extinción de incendios.
- Riesgo de quemaduras, tanto por las salpicaduras de materiales calientes como
por las de tipo químico por los aditivos y catalizadores. Tienen el inconveniente de
que el plástico caliente tiende a adherirse a la piel.
Prevención en la etapa de Producción.
- Diseño y disposición adecuados de la planta que, en particular, deben tener en
cuenta los riesgos de explosiones e incendios.
- Formación del personal y diseño de los procesos y operaciones para asegurar
que las plantas complejas se mantienen bajo control.
- Establecimiento de un Plan de emergencia.
- El equipo de protección personal, incluirá: Protección de manos y brazos, de cara
y ojos contra las salpicaduras, cascos, equipos respiratorios, protección auditiva,
etc. (en función de las características del puesto), y siempre tomando prioridad la
protección colectiva frente al uso de la individual, usando ventilación, protección
contra salpicaduras de las máquinas, etc.
La reducción de la exposición al polvo y a los humos, puede realizarse también
limitando el tiempo y el número de turnos.
Discusión
La producción del plástico requiere de varias etapas entre las cuales esta una
de las mas características que es la síntesis de polímeros básicos o
polimerización a través de dos métodos que son las reacciones de condenación y
las de adición con materias primas de origen natural y antropogénico lo que dará
como resultado varios tipos de plásticos que debido a sus características física-
química tendrán diferentes usos ,los mas importantes son el polietileno, el
policloruro de vinilo (PVC), acrílicos, poliamidas, y el poliestireno que son
productos incoloro, inodoro, y no toxico
Al analizar los peligros se observa que los principales riesgos son la
ocurrencia de incendio y explosiones, debido a que los gases o líquidos
inflamables ocupados durante el proceso escapan a temperaturas superiores a su
punto de inflamación debido a problemas de diseño, la inhalación de vapores
tóxicos (riesgo químico) en la etapa de vulcanización y moldaje siendo las
enfermedades mas recurrentes el asma bronquial y las neoplasias, finalmente las
quemaduras en las extremidades y rostro producen dermatitis crónica
El riesgo en la fase de procesado y producción esta dado principalmente
por la maquinarias y su manutención entre las medidas mas importantes para su
prevención esta el correcto uso de los dispositivos mecánicos y de los elementos
de protección personal que cubran las partes del cuerpo mas expuestas en este
caso manos, piel y rostro y ojos.
Entre las aplicaciones mas destacadas se encuentran su uso en el sector
industrial, construcción, industrias de consumo y otras, debido a su papel
fundamental en la sociedad surge la problemática ambiental porque muchas de las
ventajas de los productos plásticos se convierten en una desventaja en el
momento que desechamos ya sea el envase porque es descartable o bien cuando
tiramos objetos de plástico porque se han roto.
Si bien los plásticos podrían ser reutilizados o reciclados en su gran
mayoría, lo cierto es que hoy estos desechos son un problema de difícil solución,
fundamentalmente en las grandes ciudades. Es evidentemente una tarea costosa
y compleja para los municipios encargados de la recolección y disposición final de
los residuos ya que a la cantidad de envases se le debe sumar el volumen que
representan.
Conclusión
A través de este trabajo se pudo apreciar que el plástico ha sido uno de los
mejores inventos de los últimos tiempos. Es una industria que va creciendo a
pasos agigantados, y día a día se hacen nuevos descubrimientos. Hoy, es posible
hacer casi cualquier pieza, de cualquier forma de que se necesite de este material.
Las posibilidades son infinitas. Es muy durable, barato, resistente y útil en gran
cantidad de aplicaciones. Desgraciadamente estas características son también
sus defectos. Los plásticos forman un porcentaje muy importante de la basura
desechada en el mundo, además, de que no se deshace en décadas, y el
mercado de reciclaje es sumamente reducido, la producción de artículos de
plásticos causa la expulsión de químicos dañinos para la salud y el medio
ambiente.
Los plásticos biodegradables muchas veces permanecen sin desintegrarse,
pues lo que los hace biodegradables es un aditivo químico que ayuda al plástico a
deshacerse ante la exposición al sol y al aire, pero estos artículos muchas veces
terminan en lugares en donde no hay ni sol ni oxigeno, por lo que se logra lo
mismo que con los “no biodegradables”, además de que estos no se pueden
reciclar.
Al analizar los riesgos en el proceso de fabricación del plástico, se puede
determinar que la mayor parte de estos, se encuentran en la etapa de procesado,
siendo los más relevantes maquinarias en movimiento, incendio o explosión y
enfermedades como dermatitis. Sin embargo estos pueden ser mitigados,
aplicando las medidas preventivas adecuadas señaladas en este informe.
Bibliografía
Cornich, Maria.1997, México: Universidad Iberoamericana.