Análisis del proceso de obtención de la resina de PVC

Primeramente analizaremos el proceso de polimerización del cloruro de vinilo, y en conjunto con las variables de mercado determinaremos si ambos procesos son factibles para la realización de la planta (5).

Los procesos de polimerización del monómero de cloruro de vinilo.

Dentro de nuestro estudio de factibilidad, enfocado más que todo al desarrollo de la polimerización del cloruro de vinilo para acaparar el mercado de distribución y procesamiento del PVC en productos terminados, analizaremos los tres principales procesos para la obtención directa de la resina de PVC (5), estos son:

1) Polimerización por suspensión. 2) Polimerización por emulsión. 3) Polimerización en masa.

La polimerización por suspensión

Este es el proceso comercialmente más empleado a nivel mundial (78%), por su gran versatilidad y factibilidad. Todas las compañías petroquímicas que iniciaron su paso por la creación de resinas de PVC, desarrollaron este método primero antes que los de emulsión y masa (5).

Para este proceso, la polimerización del MVC se realiza en agua, junto con aditivos, peróxidos, agentes de suspensión, geles, sales y otros químicos industriales. El monómero y el polímero obtienen de ésta mezcla y son insolubles en agua, entonces se obtiene una resina de suspensión. La cantidad de tratamientos y usos reaprovechables que se dan en cada momento a los compuestos químicos, hacen que todo el material se utilice dentro del mismo proceso, además que económicamente es ligeramente al de polimerización por emulsión.

La polimerización por emulsión

Siendo el segundo proceso de transformación de MVC más importante (12%), el proceso de emulsión se lo desarrolla más en base a su mercado directo que por factibilidad en sí, ya que los productos que se consiguen con esta resina son más rentables y sofisticados. En nuestro país casi no se conocen industrias que trabajen con resinas de emulsión, se conoce que PLASTIGAMA y PLÁSTICOS RIVAL hacen uno o dos productos de alto consumo para esta resina, en cambio internacionalmente es muya preciada (1).

La reacción al igual que en suspensión se realiza en agua, con peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarle un agente de suspensión, se añade un emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón. En esas condiciones el monómero se “emulsifica”, es decir, forma gotitas de un tamaño tan pequeño que ni con un microscopio pueden ser vistas.

Países como Colombia, Brasil, Argentina, México, USA, y la UE, son los principales destinos para esta resina, en el mercado local no sería factible incorporarlo todavía (13).

La polimerización por masa

Tal vez no sea el más conocido en el mercado (8%), principalmente países como Alemania, USA y otros de la UE lo tienen, debido a que sus productos requieren de más tecnología y sofisticación que los de emulsión, volviendo al proceso muy caro y con un mercado de productos terminados de alto diseño y calidad (1).

A diferencia de los dos anteriores procesos aquí no se utiliza agua, éste dura menos tiempo y da más ventajas. Las partículas no tienen la membrana exterior que se da en el proceso de suspensión, y por lo tanto mejora la absorción de plastificantes y aditivos, disminuyendo los tiempos de mezclado. Este es un producto de alta tecnología y aún no se pensaría en este para países de América latina.

Desarrollo ingenieril del proceso de obtención del PVC por suspensión.

Habiendo analizado en síntesis todos los procesos y las diferentes alternativas para la obtención de la resina de PVC, finalmente hemos seleccionado que, para la polimerización del PVC el proceso más apropiado a seguir es el de suspensión (5).

A continuación estudiaremos en detalle los pormenores el proceso, A esto se lo llama desarrollo ingenieril del proceso.

El proceso de polimerización del cloruro de vinilo por suspensión

El proceso para la obtención del policloruro de vinilo se realiza en las siguientes etapas (5):

1. El proceso de preparación en los reactores 2. La polimerización del cloruro de vinilo 3. El reaprovechamiento del agua

4. El tratamiento de los efluentes y emisiones

El proceso de preparación de los reactores

Ya obtenido el monómero de cloruro de vinilo del proceso previo, éste es almacenado en tanques

donde reposara hasta que los reactores de polimerización estén listos (5).

El monómero entra primero en conjunto con el agua desmineralizada previamente. Luego se coloca el iniciador que es un peróxido oxálico el cual controla la duración y velocidad de la reacción de polimerización.

Después de iniciada la reacción, sincronizadamente ingresan los agentes de suspensión primarios que suelen ser alcoholes o geles.

Además de estos se colocan agentes de suspensión secundarios y modificadores que controlan el peso y la porosidad de la resina de PVC que posteriormente se obtendrá.

Después de transcurrido el tiempo de polimerización que depende del tamaño del reactor y de la velocidad de agitación, se obtiene el polímero de

cloruro de vinilo (PVC) con sus respectivos residuos (5).

El proceso de polimerización en los reactores

La polimerización del cloruro de vinilo se obtiene mediante una reacción de “Adición vía Radicales libres” formando homopolímeros y copolímeros, los cuales usando determinados aditivos, pueden ser procesados y transformados en una gran variedad de artículos. En el Figura 5.1. mostramos dicha reacción (1).

FIGURA 5.1.

REACCIÓN DE POLIMERIZACIÓN VÍA RADICALES LIBRES