Universidad de Buenos Aires
Facultad de Ingeniería
Industrias Petroquímicas “72.16”
Poliestireno Expandido
Alumno: Pablo Kiesel
Padrón: 79957
Definición
3
Historia
3
Propiedades y características
4
Proceso productivo
12
Usos y Aplicaciones
18
21
El mercado local
34
EPS y el Medio Ambiente
37
Definición
El EPS es un material plástico blanco espumado que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire. Este material poco denso se suele utilizar para la construcción y el embalaje.
Entre muchas características que tiene este material podemos destacar: No absorbe casi el agua, es ligero, tiene una baja conductividad térmica, es muy estable frente a la
temperatura, etc. Además, en embalaje, es muy fácil de usar.
Historia
En 1831 un líquido incoloro, el estireno, fue aislado por primera vez de una corteza de árbol. Hoy día se obtiene mayormente a partir del petróleo.
El poliestireno fue sintetizado por primera vez a nivel industrial en el año 1930. Hacia fines de la década del 50, la firma BASF (Alemania) por iniciativa del Dr. F. Stastny, desarrolla e inicia la producción de un nuevo producto: poliestireno expandible, bajo la marca Styropor. Ese mismo año fue utilizado como aislante en una construcción dentro de la misma planta de BASF donde se realizó el descubrimiento. Al cabo de 45 años frente a escribanos y técnicos de distintos institutos europeos, se levantó parte de ese material, y se lo sometió a todas las pruebas y verificaciones posibles. La conclusión fue que el material después de 45 años de utilizado mantenía todas y cada una de sus propiedades intactas.
Propiedades y características Propiedades Físicas
DENSIDAD
Los productos y artículos acabados en poliestireno expandido - EPS se caracterizan por ser extraordinariamente ligeros aunque resistentes. En función de la aplicación las densidades se sitúan en el intervalo que va desde los 10kg/m³ hasta los 50kg/m³.
DENSIDAD (kg/m³)
TIPO MÍNIMA NOMINAL
I II III IV V VI VII 9 11 13,5 18 22,5 27 31,5 10 12 15 20 25 30 35 RESISTENCIA MECÁNICA
La resistencia a los esfuerzos mecánicos de los productos de EPS se evalúan generalmente a través de las siguientes propiedades:
• Resistencia a la compresión para una deformación del 10%.
• Resistencia a la flexión.
• Resistencia a la tracción.
• Resistencia a la cizalladura o esfuerzo cortante.
La densidad del material guarda una estrecha correlación con las propiedades de resistencia mecánica. El gráfico reflejado a continuación muestra los valores alcanzados sobre estas propiedades en función de la densidad aparente de los materiales de EPS.
1…Tensión de compresión σ10 [kPa] 2…Densidad aparente ρa [kg/m³]
Tensión de compresión (σ10) - UNE-EN-826
Esta propiedad se requiere en los productos de EPS sometidos a carga, como suelos, cubiertas, aislamiento perimetral de muros, etc. En la práctica la deformación del EPS en
estas aplicaciones sometidas a carga es muy inferior al 10%.
La tensión de compresión al 10% de deformación se escogió para obtener repetibilidad en los resultados. El método de ensayo para el 10% de deformación no es más que un ensayo de laboratorio necesario para asegurar la calidad de la producción y no tiene nada que ver con las cargas prácticas.
Por otro lado la relación entre los resultados de ensayo de tensión de compresión al 10% de deformación y el comportamiento a compresión a largo plazo es bien conocido.
Los productos de EPS tienen una deformación por fluencia de compresión del 2% o menos, después de 50 años, mientras estén sometidos a una tensión permanente de compresión de 0,30 σ10.
Clasificación de productos de EPS Tipo Tensión de Compresión al 10% de deformación (σ10) kPa Resistencia a Flexión (σB) kPa EPS S - 50 EPS 30 30 50 EPS 50 50 75 EPS 60 60 100 EPS 70 70 115 EPS 80 80 125 EPS 90 90 135 EPS 100 100 150 EPS 120 120 170 EPS 150 150 200 EPS 200 200 250 EPS 250 250 350 EPS 300 300 450 EPS 350 350 525 EPS 400 400 600 EPS 500 500 750 AISLAMIENTO TÉRMICO
capacidad de aislamiento térmico frente al calor y al frío.
De hecho, muchas de sus aplicaciones están directamente relacionadas con esta propiedad: por ejemplo cuando se utiliza como material aislante de los diferentes cerramientos de los edificios o en el campo del envase y embalaje de alimentos frescos y perecederos como por ejemplo las familiares cajas de pescado.
Esta buena capacidad de aislamiento térmico se debe a la propia estructura del material que esencialmente consiste en aire ocluido dentro de una estructura celular conformada por el poliestireno.
Aproximadamente un 98% del volumen del material es aire y únicamente un 2% materia sólida (poliestireno). De todos es conocido que el aire en reposo es un excelente aislante térmico.
La capacidad de aislamiento térmico de un material está definida por su coeficiente de conductividad térmica λ que en el caso de los productos de EPS varía, al igual que las propiedades mecánicas, con la densidad aparente.
El gráfico adjunto nos muestra esta influencia:
1…Conductividad Térmica λ [W/m·K] 2…Densidad aparente ρa [kg/m³]
Existen nuevos desarrollos de materia prima que aportan a los productos transformados coeficientes de conductividad térmica considerablemente inferiores a los obtenidos por las materias primas estándar.
COMPORTAMIENTO FRENTE AL AGUA Y VAPOR DE AGUA
El poliestireno expandido no es higroscópico, a diferencia de lo que sucede con otros materiales del sector del aislamiento y embalaje. Incluso sumergiendo el material completamente en agua los niveles de absorción son mínimos con valores oscilando entre el 1% y el 3% en volumen (ensayo por inmersión después de 28 días). Nuevos desarrollos en
las materias primas resultan en productos con niveles de absorción de agua aún más bajos. Al contrario de lo que sucede con el agua en estado líquido el vapor de agua sí puede difundirse en el interior de la estructura celular del EPS cuando entre ambos lados del material se establece un gradiente de presiones y temperaturas.
Para determinar la resistencia a la difusión del vapor de agua se utiliza el factor adimensional µ que indica cuantas veces es mayor la resistencia a la difusión del vapor de agua de un material con respecto a una capa de aire de igual espesor (para el aire µ = 1). Para los productos de EPS el factor µ, en función de la densidad, oscila entre el intervalo µ = 20 a µ = 100. Como referencia, la fibra de vidrio tiene un valor µ = 1 y el poliestireno extruido µ = 150.
ESTABILIDAD DIMENSIONAL
Los productos de EPS, como todos los materiales, están sometidos a variaciones dimensionales debidas a la influencia térmica. Estas variaciones se evalúan a través del coeficiente de dilatación térmica que, para los productos de EPS, es independiente de la densidad y se sitúa en los valores que oscilan en el intervalo 5-7 x 10-5 K-¹, es decir entre 0,05 y 0,07 mm. por metro de longitud y grado Kelvin.
A modo de ejemplo una plancha de aislamiento térmico de poliestireno expandido de 2 metros de longitud y sometida a un salto térmico de 20º C experimentará una variación en su longitud de 2 a 2,8 mm.
ESTABILIDAD FRENTE A LA TEMPERATURA
Además de los fenómenos de cambios dimensionales por efecto de la variación de temperatura descritos anteriormente el poliestireno expandido puede sufrir variaciones o alteraciones por efecto de la acción térmica.
El rango de temperaturas en el que este material puede utilizarse con total seguridad sin que sus propiedades se vean afectadas no tiene limitación alguna por el extremo inferior (excepto las variaciones dimensionales por contracción). Con respecto al extremo superior el límite de temperaturas de uso se sitúa alrededor de los 100ºC para acciones de corta duración, y alrededor de los 80ºC para acciones continuadas y con el material sometido a una carga de 20 kPa.
COMPORTAMIENTO FRENTE A FACTORES ATMOSFÉRICOS
La radiación ultravioleta es prácticamente la única que reviste importancia. Bajo la acción prolongada de la luz UV, la superficie del EPS amarillea y se vuelve frágil, de manera que la lluvia y el viento logran erosionarla. Dichos efectos pueden evitarse con medidas sencillas, en las aplicaciones de construcción con pinturas, revestimientos y recubrimientos.
Debido a que estos efectos sólo se muestran tras la exposición prolongada a la radiación UV, en el caso de las aplicaciones de envase y embalaje no es objeto de consideración.
TABLA RESUMEN
A continuación se presenta una tabla resumen de las propiedades anteriormente citadas:
PROPIEDADES NORMA UNE UDS. TIPOS EPS
TIPO I TIPO II TIPO III TIPO IV TIPO V TIPO VI TIPO VII
DENSIDAD Nominal EN-1602 Kg/m³ 10 12 15 20 25 30 35
DENSIDAD Mínima Kg/m³ 9 11 13.5 18 22.5 27 31.5 ESPESOR MÍNIMO mm 50 40 30 20 20 20 20 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA l (10ºC) 92201 mW/(mK) 46 43 39 36 35 34 33 Tensión por COMPRESIÓN con
deformación del 10%. (s10) EN-826 KPa 30 40 65 100 150 200 250 Resistencia permanente a la
COMPRESIÓN con una
deformación del 2% KPa - - 15-25 25-40 35-50 45-60 55-70 Resistencia a la FLEXION
(sB) EN-12089 KPa 50 60 100 150 200 275 375
Resistencia al
CIZALLAMIENTO EN-12090 KPa 25 35 50 75 100 135 184
Resistencia a la
TRACCION EN-1607EN-1608 KPa - <100 110-290 170-350 320-410 300-480 420-580 Módulo de Elasticidad KPa - <1.5 1.6-5.2 3.4-7.0 5.9-7.2 7.7-9.5 9-10.8 Indeformabilidad al calor
instantánea ºC 100 100 100 100 100 100 100
Indeformabilidad al calor
duradera con 20.000 N/m2 ºC 75 75 75 80 80 80 80
Coeficiente de dilatación
térmica lineal 1/K (xE-5) 5-7 5-7 5-7 5-7 5-7 5-7 5-7
Capacidad Térmica
Específica J/(kgK) 1210 1210 1210 1210 1210 1210 1210
Clase de reacción al fuego - M1 ó M4M1 ó M4 M1 ó M4 M1 ó M4M1 ó M4 M1 ó M4 M1 ó M4 Absorción de agua en
condiciones de inmersión al
cabo de 7 días EN-12087 % (vol.) 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 Absorción de agua en
condiciones de inmersión al cabo de 28 días
EN-12087 % (vol.) 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3 1-3
Índice de resistencia a la
Propiedades Químicas
El poliestireno expandido es estable frente a muchos productos químicos. Si se utilizan adhesivos, pinturas disolventes y vapores concentrados de estos productos, hay que esperar un ataque de estas substancias. En la siguiente tabla se detalla más información acerca de la estabilidad química del EPS.
SUSTANCIA ACTIVA ESTABILIDAD
Solución salina (agua de mar) Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Jabones y soluciones de
tensioactivos Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Lejías Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Ácidos diluidos Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Acido clorhídrico (al 35%),
ácido nítrico (al 50%) Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Ácidos concentrados (sin agua)
al 100% No estable: El EPS se contrae o se disuelve
Soluciones alcalinas Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Disolventes orgánicos (acetona,
esteres,..) No estable: El EPS se contrae o se disuelve Hidrocarburos alifáticos
saturados No estable: El EPS se contrae o se disuelve
Aceites de parafina, vaselina Relativamente estable: en una acción prolongada, el EPS puede contraerse o ser atacada su superficie
Aceite de diesel No estable: El EPS se contrae o se disuelve Carburantes No estable: El EPS se contrae o se disuelve
Alcoholes (metanol, etanol) Estable: el EPS no se destruye con una acción prolongada Aceites de silicona Relativamente estable: en una acción prolongada, el EPS
puede contraerse o ser atacada su superficie
Propiedades Biológicas
El poliestireno expandido no constituye substrato nutritivo alguno para los microorganismos. Es imputrescible, no enmohece y no se descompone. No obstante, en presencia de mucha suciedad el EPS puede hacer de portador de microorganismos, sin participar en el proceso biológico. Tampoco se ve atacado por las bacterias del suelo. Los
productos de EPS cumplen con las exigencias sanitarias y de seguridad e higiene establecidas, con lo que pueden utilizarse con total seguridad en la fabricación de artículos de embalaje destinados al contacto alimenticio.
El EPS no tiene ninguna influencia medioambiental perjudicial no es peligroso para las aguas. Se pueden adjuntar a los residuos domésticos o bien ser incinerados.
En cuanto al efecto de la temperatura, mantiene las dimensiones estables hasta los 85ºC. No se produce descomposición ni formación de gases nocivos.
Comportamiento frente al Fuego
Las materias primas del poliestireno expandido son polímeros o copolímeros de estireno que contienen una mezcla de hidrocarburos de bajo punto de ebullición como agente de expansión. Todos ellos son materiales combustibles.
El agente de expansión se volatiliza progresivamente en el proceso de transformación. El 10 % residual requiere de una fase de almacenamiento durante un tiempo función de las especificaciones del producto: dimensiones, densidad, etc. En caso de manipulación de productos sin esta fase de almacenamiento se tomarán medidas de prevención contra incendios.
Al ser expuestos a temperaturas superiores a 100ºC, los productos de EPS empiezan a reblandecerse lentamente y se contraen, si aumenta la temperatura se funden. Si continua expuesto al calor durante un cierto tiempo el material fundido emite productos de descomposición gaseosos inflamables. A este respecto se adjunta una tabla con la composición de dichos gases.
En ausencia de un foco de ignición los productos de descomposición térmica no se inflaman hasta alcanzar temperaturas del orden de los 400 - 500 ºC.
El desarrollo y la amplitud del incendio depende, además de la intensidad y duración del mismo, de las propiedades específicas de las materias primas utilizadas en la fabricación del poliestireno expandido: estándar (M4) o autoextingible(M1).
Un material tratado con agentes ignifugantes (autoextinguible) se contrae si se expone a una llama. Sólo empezará a arder si la exposición se prolonga, a una velocidad de propagación muy baja, las llamas se propagan sólo en la superficie del material.
Para calibrar las diferentes situaciones de riesgo que comporta el empleo de EPS, deben tenerse en cuenta factores derivados de su contenido, su forma y su entorno. El
comportamiento al fuego de los materiales de EPS puede modificarse aplicando recubrimientos y revestimientos.
Probeta Componentes de los gases de combustión Composición del gas de combustión en ppm a una determinada temperatura de ensayo. 300 ºC 400 ºC 500 ºC 600 ºC Material expandido de producto
estándar
Monóxido de carbono 50 * 200 * 400 * 1000 *
Estireno monómero 200 300 500 50
Otras sustancias aromáticas Trazas 10 30 10
Material expandido de producto autoextinguible
Monóxido de carbono 10 * 50 * 500 * 1000 *
Estireno monómero 50 100 500 50
Otras sustancias aromáticas Trazas 20 20 10
Acido bromhídrico 10 15 13 11
Madera de abeto Monóxido de carbono 400 * 6000 ** 12000 ** 15000 **
Sustancias aromáticas - - - 300
Planchas aislantes de aglomerado de madera
Monóxido de carbono 14000 ** 24000 ** 59000 ** 69000 ** Sustancias aromáticas Trazas 300 300 1000
* Combustión sin llama ** Combustión con llama - no se midió
Proceso productivo
El Poliestireno Expandido - EPS se obtiene a partir de la transformación del poliestireno expandible.
Esta materia prima, el poliestireno expandible, es un polímero del estireno que contiene un agente expansor.
El poliestireno expandido o expandible no utiliza, ni ha utilizado nunca, gases expandentes de la familia de los CFCs, HCFCs y HFCs y por lo tanto, su fabricación y uso no conlleva ningún tipo de efecto sobre la degradación de la Capa de Ozono. Como todos los materiales plásticos el poliestireno expandible deriva en último término del petróleo, aunque hay que tener en cuenta que solo un 7% del petróleo se dedica a la fabricación de productos químicos y plásticos frente a un 93% dedicado a transporte (gasolinas) y calefacción.
El uso del petróleo para la fabricación de plásticos y otros productos químicos es el uso más noble que se le puede dar al “oro negro”.
A partir del procesado del gas natural y el del petróleo se obtienen, mayoritariamente como subproductos, el etileno y diversos compuestos aromáticos. A partir de ellos obtenemos el estireno.
Este estireno monómero junto con el agente expansor sufre un proceso de polimerización en un reactor con agua dando lugar al poliestireno expandible, la materia prima de partida
para la fabricación del poliestireno expandido. El proceso productivo para la obtención de Poliestireno Expandido utiliza como materia prima el Poliestireno Expandible, el cual se obtiene de la Polimerización del Estireno en presencia de un agente expansor (pentano).
Obtención del Estireno
Polimerización del Estireno
En una primera instancia el estireno es dispersado en forma de gotas en fase de agua en tamaños de 0,1 a 1mm. Las proporciones agua/estireno varían de 1:1 a 1:3. El tipo de polimerización utilizado es el de Suspensión y se lleva a cabo en reactores vidriados o de acero inoxidable con capacidades entre 9000 y 136000 litros. Estos reactores operan en forma discontinua, la temperatura es controlada mediante una camisa y frecuentemente mediante una serpentina interna de refrigeración.
Cuando las concentraciones del polímero se encuentran entre el 30% y el 70% se produce una aglomeración prematura de porciones del polímero semi-sólido, denso y pegajoso. En este momento es donde se alcanza el estado crítico de la polimerización, la agitación es más forzada y se deben agregar agentes de suspensión, dado que más aglomeración puede provocar la rotura del motor y si la agitación es insuficiente se produce material pobre. Por lo contrario si la agitación es demasiada puede quedar gas atrapado en el material. Una falla momentánea en la agitación produciría la aglomeración inevitable del material. Cerca del final de la polimerización la mezcla polímero-agua es enfriada a 85oC para que la aglomeración de las partículas de polímero sea mínima al ser transferida al tanque de almacenaje.
Obtención del Poliestireno Expandido
El Poliestireno Expandible es transformado en artículos acabados de Poliestireno Expandido mediante un proceso que consta de tres etapas: una etapa de
Pre-Expansión, seguida de una etapa de Estabilizado, finalizando con una
última Expansión y el Moldeo.
1ª ETAPA: PREEXPANSIÓN
El Poliestereno Expandible, en forma de granos, se calienta en preexpansores con vapor de agua a temperaturas situadas entre 80 y 110ºC aproximadamente, haciendo que el volumen aumente hasta 50 veces el volumen original. Durante esta etapa los granos son agitados continuamente.
En esta etapa es donde la densidad final del EPS es determinada. En función de la temperatura y del tiempo de exposición la densidad
aparente del material disminuye de unos 630 kg/m3 a densidades que oscilan entre los 10 - 30 kg/m3.
Luego de la Preexpansión, los granos expandidos son enfriados y secados antes de que sean transportados a los silos.
2ª ETAPA: REPOSO INTERMEDIO Y ESTABILIZACIÓN.
Durante la segunda etapa del proceso, los granos preexpandidos, conteniendo 90% de aire, son estabilizados durante 24 horas.
Al enfriarse las partículas recién expandidas, en la primera etapa, se crea un vacío interior que es preciso compensar con la penetración de aire por difusión. De este modo las perlas alcanzan una mayor estabilidad mecánica y mejoran su capacidad de expansión, lo que resulta ventajoso para la siguiente etapa de transformación. Este proceso se desarrolla durante el reposo intermedio del material preexpandido en silos ventilados. Al mismo tiempo se secan las perlas.
3ª ETAPA: EXPANSIÓN Y MOLDEO FINAL.
En esta etapa las perlas preexpandidas y estabilizadas se transportan a unos moldes donde nuevamente se les comunica vapor de agua y las perlas se sueldan entre si.
En esta operación, las perlas preexpandidas se cargan en un molde agujereado en el fondo, la parte superior y los laterales, con el fin de que pueda circular el vapor. Las perlas se ablandan, el Pentano se volatiliza y el vapor entra de nuevo en las cavidades. En consecuencia, las perlas se expanden y, como están comprimidas en el interior del volumen fijo del molde, se empaquetan formando un bloque sólido, cuya densidad viene determinada en gran parte por el alcance de la expansión en la etapa inicial de preexpansión. Durante la operación se aplican ciclos de calentamiento y enfriamiento, cuidadosamente seleccionados para el mejor equilibrio económico de la operación y para conseguir una densidad homogénea a través del bloque así como una buena consolidación de los gránulos, buena apariencia externa del bloque y ausencia de combaduras.
Como muestra la figura anterior, en la tercera etapa existen distintas alternativas, basadas en la forma que adquiere el producto final. Por un lado se lo puede moldear en forma de grandes bloques que luego pueden ser cortados en forma de planchas. El corte se puede llevar a cabo por medio de alambres calientes. Por otro lado se lo puede moldear con la forma del envase final, es decir, con forma de recipiente de distintas características. Existen algunas empresas que cortan el EPS mediante sistemas computarizados, basándose en diseños hechos en AutoCad.
Usos y Aplicaciones
Las propiedades y características técnicas del EPS permiten que sea destinado a una gran cantidad de aplicaciones. Entre ellas las más comunes son las relacionadas con el aislamiento térmico y la resistencia mecánica, aunque no sería útil para envasar alimentos, sino fuera higiénico e inerte.
Empaque y embalaje
El EPS es un material que por su bajo peso y gran resistencia, es ideal para la fabricación de empaques y embalajes para los diversos productos de la industria electrónica, farmacéutica, manufacturera, química, artesanal, etc.
Los empaques de EPS son diseñados para amoldarse perfectamente a la forma del producto, combinando diversas opciones de espesores de pared, densidad y número de refuerzos Por otra parte, la ligereza del EPS reduce los costos de transporte, mano de obra y gracias a su
resistencia elimina las roturas, facilitando el estibado, al poder soportar mas de 1000 veces su propio peso.
El poder de amortiguamiento del EPS le permite absorber la energía producida por golpes y vibraciones, evitando que el producto empacado se dañe.
Los productos que requieren control de temperatura, por ejemplo pescado, pueden ser envasados en EPS ya que sus múltiples celdillas actúan como cámaras de aire independientes aislándolo térmicamente.
La posibilidad del EPS de emplearse para la protección, transporte y comercialización de alimentos se debe a que es un material fisiológicamente inocuo, que no favorece el crecimiento de hongos y bacterias que provocan la descomposición orgánica siendo además de olor y sabor neutros.
Además el EPS puede incorporar aditivos para evitar la excesiva carga electrostática favoreciendo su uso en la industria electrónica.
Embalaje de alimentos, electrónica y sustancias utilizadas en la Industria Química
A continuación, se listan las ventajas y propiedades de productos de embalaje hechos de EPS.
Productos Ventajas Propiedades
Cajas apilables de alimentos. Embalaje de mercadería pesada
Embalajes resistentes a la presión con buena rigidez al doblado y estabilidad de apilado Resistencia a la presión Embalajes de mercadería frágil Acción de amortiguación calculable y por lo tanto, segura
Alta capacidad de amortiguación de golpes Envases y embalajes
para transporte aéreo
Tara baja, invariable y en muchos casos no es necesario tomarla en cuenta
Bajo peso: densidad aparente entre 20 y 30 Kg/m3
Cajas para productos congelados
Alta capacidad de aislamiento térmico. No se vuelve frágil a bajas temperaturas
Reducida conductividad térmica e inalterabilidad al frío
Envases de contacto directo con productos alimenticios
No posee ningún elemento contaminante que afecte el contenido
No permite la proliferación de hongos y bacterias
Embalajes para objetos complicados de
superficies no planas
Material versátil, altamente adaptable a las formas más complejas
Libertad de diseño en piezas moldeables
Vasos térmicos Mantiene la temperatura y la esfervecencia de los líquidos que contiene
Elevado poder aislante y de conservación del gas en las bebidas carbonatadas
Construcción:
Las aplicaciones que encuentra el EPS en la construcción están relacionadas con características como aislamiento térmico y acústico. Ya sea por ahorro de energía o por confort, el EPS posee características que cumplen muy bien esas funciones.
Actualmente en los países de clima templado y tropical existe la tendencia a construir bajo medidas eficientes de aislamiento térmico, ya que el gasto energético para el acondicionamiento de edificios en las temporadas cálidas puede ser equivalente o aún mayor que el gasto energético para la calefacción en invierno.
Un ejemplo de las distintas aplicaciones del EPS en la construcción se puede ver en la figura que sigue1
Aislación Térmica de Techos
El techo es la parte del edificio más expuesta a los factores climáticos (lluvia, viento, cambios térmicos, radiación solar, etc.), que inciden desde el exterior, y a la humedad ambiente desde el interior.
Si no está correctamente aislado, ello puede traer como consecuencia condensaciones de humedad con sensación de disconfort y/o deterioro de los materiales. Una adecuada solución a los problemas expuestos, es aplicar planchas de poliestireno expandido, con lo que se mejoran notablemente las condiciones de habitabilidad de la vivienda, brindando un importante ahorro de energía utilizada en el acondicionamiento térmico de los edificios.
Aislación de Paredes
La pared es un elemento constructivo al mismo tiempo portante y protector. Protege el espacio interior contra los efectos de temperaturas fuera del rango de confort, de la intemperie y del ruido. La función de aislamiento térmico se logra utilizando materiales aislantes de poliestireno expandido, en forma de planchas, los que pueden aplicarse de tres maneras diferentes.
En edificios habitados permanentemente, la variante más efectiva puede ser la de colocar las planchas sobre la cara exterior del muro, pues confiere al edificio mayor inercia térmica y lleva la temperatura crítica, correspondiente al punto de rocío, hasta un punto alejado de la cara interior del mismo, lo que, en muchos casos, puede hacer innecesaria la barrera de vapor.
En los otros dos casos indicados en la figura, puede ser necesaria la colocación de una barrera o freno de vapor sobre el lado caliente, para evitar que el punto de rocío se sitúe en la junta de unión de los materiales aislantes y del muro, ya que el agua de condensación afectaría tanto el material adhesivo como a las propiedades de conductividad térmica del material aislante.
Aislación Exterior Sobre el Muro
En el caso de la aislación exterior es necesario proteger la capa aislante contra solicitaciones mecánicas externas. Ello se consigue, por ejemplo, con revestimientos (placas de hormigón, madera, perfiles de metales livianos, etc.) o mediante un recubrimiento con un enlucido de cemento reforzado con fibras textiles.
Para adherir las planchas aislantes, prácticamente cualquier base plana y resistente es apta (muros revocados o sin revocar, de ladrillos comunes o huecos, bloques de hormigón, madera o metal). Es necesario eliminar las irregularidades importantes, aplicando un recubrimiento de compensación.
La base debe ser firme, resistente, plana y seca, libre de efloraciones, desmoldantes, residuos de hidrocarburos, polvo o suciedad. También debe estar seca del lado interior del muro, y evitar cualquier humedecimiento posterior.
Se utiliza poliestireno expandido de peso específico aparente entre 15 kg/m3. Para el montaje de las planchas sobre muros de albañilería y hormigón, se emplean adhesivos a base de dispersiones plásticas que se mezclan en obra con cemento.
Para la colocación sobre madera, metales u otros materiales, se utilizan adhesivos especiales.
En casos especiales, se colocan las planchas de poliestireno expandido con medios mecánicos de fijación.
Colocación:
El mortero adhesivo preparado es aplicado inmediatamente sobre las planchas de poliestireno expandido en toda su superficie, o en fajas, y se aplican las planchas sobre la pared, apretándolas con las juntas trabadas, comenzando de abajo hacia arriba.
Después del período de fragüe (2 a 4 días), se puede aplicar el enlucido de base con un refuerzo textil. Como enlucido de base también se emplea el mortero adhesivo a base de dispersiones acrilicas y cemento portland.
Como refuerzo se emplea un tejido de fibra de vidrio o mallas de fibra sintética, resistentes a los álcalis, capaces de absorber esfuerzos de hasta 5O kgf/cm de ancho. Para el recubrimiento final se recomiendan enlucidos de cemento con dispersiones plásticas.
Un ejemplo para la preparación del mortero adhesivo es el siguiente:
1,16 kg de cemento; 1,05 kg de cemento para albañilería (Plasticor); 1,23 kg de marmolina impalpable (malla de 140-200); 0,20 kg de dispersión acrílica y 0,80 kg de agua. Se obtienen así, 4,5 kg de masilla adhesiva para aplicar 2 m2 de planchas de poliestireno expandido con un espesor medio de 2 mm de capa adhesiva.
Otro sistema de aislamiento térmico se logra mediante el uso de bloques huecos moldeados a base de poliestireno expandido para muros portantes y/o divisorios. Estas piezas, que sirven al mismo tiempo como encofrados perdidos, se colocan en seco incluyendo una armadura en su interior, y a continuación se rellenan con hormigón.
Cielorrasos
Las placas de poliestireno expandido se utilizan en cielorrasos como elementos decorativos de terminación y como aislantes.
Se deben emplear placas de poliestireno expandido tipo difícilmente inflamable (DIN 4102) de peso específico aparente de 15 kg/m3 para placas cortadas y de alrededor de 23 kg/m3 para placas moldeadas. Las placas pueden ser cortadas de grandes bloques o moldeadas en máquinas automáticas. Ambos tipos de placas se ofrecen en las dimensiones más diversas, con bordes rectos, biselados o machihembrados. La superficie puede ser lisa o texturada, blanca o en colores, con perforaciones circulares o rectangulares.
Colocación:
Se pueden colocar de diferentes maneras:
• Adheridas directamente a la losa, previamente alisada.
• Montadas o adheridas sobre armazones de soporte de madera o metal.
• Montadas sobre tacos de poliestireno expandido
• Montadas sobre armazones suspendidos especiales.
Aislación de Cañerias
Para la aislación de cañerías existen medias cañas, cuartos de caña o segmentos de poliestireno expandido, que se suministran en distintos diámetros (ajustados a los de las cañerías) y espesores.
Por su estabilidad a las bajas temperaturas, de hasta -190ºC, son muy aptos para la aislación de cañerías conductoras de frío (agua fría, líquidos refrigerantes, gases licuados, etc.) y soportan además temperaturas de hasta +85ºC, utilizándose en cañerías de agua caliente y calefacción por agua.
Aplicaciones
Para temperaturas de cañerías menores a 18ºC, se instalan medias cañas y segmentos aplicados con un adhesivo especial o asfalto en caliente (para evitar la formación de agua de condensación o hielo).
El valor del espesor de la capa de adhesivo se define como "huelgo".
Las medias cañas sin huelgo se emplean para cañerías de agua caliente y calefacción. Es decir que las medias cañas se aplican en seco (sin adhesivo) y en general se hacen calzar a tope. La sujeción de las piezas se realiza con cintas plásticas autoadherentes, alambres zincados, flejes de acero o cierres.
Aislación Acústica
Por aislamiento acústico se entienden las providencias a tener en cuenta para impedir la propagación del sonido desde una fuente sonora hasta el oyente. Si el emisor sonoro y el oyente se encuentran en el mismo local, la reducción del nivel sonoro se logra por absorción del sonido reflejado. Si están en distintos locales, se
consigue también mediante el aislamiento acústico.
En el aislamiento acústico se distingue, según sea el tipo de ruido, entre aislamiento del sonido aéreo y el aislamiento del ruido de impacto. La condición para vivir sin molestias en edificios habitacionales, así como permanecer en locales de trabajo, radica en que exista un aislamiento acústico suficiente contra los ruidos producidos por los vecinos, las instalaciones domésticas o industriales y los de la calle. El nivel de la intensidad sonora percibido por el oído, se expresa convencionalmente en decibeles (dB). El ruido excesivo percibido por el hombre puede ser causa de daños
mediatos o inmediatos para la salud.
El oído humano normal es capaz de percibir sonidos entre 0 y 130 dB. Una intensidad sonora de 20 a 40 dB es bien tolerada y se percibe, en general como una sensación de confort. Los valores que corresponden al habla se sitúan entre los 30 a 60 dB . Los niveles de ruido mayores a 60 dB provocan normalmente la interrupción del reposo, con los perjuicios mediatos que se derivan de ello, como son la dificultad de fijar la atención en la realización de tareas, la necesidad de un mayor esfuerzo y el consecuente agotamiento y
síntomas de stress.
Ruidos de más de 65 dB provocan la alteración de la circulación sanguínea, aún en los casos en que exista un acostumbramiento a esa intensidad sonora. Cuando se superan los 90 dB durante un lapso prolongado, se pueden producir daños al organismo humano, especialmente al aparato auditivo, llegando incluso a la sordera.
Intensidades sonoras de 120 dB pueden producir shocks con parálisis. La presión acústica superior a 130 dB provoca la desarticulación de la cadena de huesecillos que conecta el tímpano con la membrana del oído interno.
Propagación directa en elementos constructivos
La propagación del sonido a través de elementos constructivos se compone de los siguientes fenómenos físicos:
1) Sonido por el aire:
Es la vibración transmitida por el aire, que intenta poner en vibración la pared, el piso o el techo.
En efecto, al tratar de vencer la llamada resistencia a la excitación, una parte del sonido es rechazada. La pared excitada vibra transversalmente, el sonido se convierte ahora en sonido incorporado a la pared. La pared irradia este sonido hacia el interior del local vecino. Además, el sonido llega al oyente a través de recorridos secundarios.
2) Sonido a través de sólidos:
El elemento se excita directamente, sin capa de aire interpuesta. Así, para la misma energía de excitación, se produce en el elemento mucho más ruido. A partir de allí, el recorrido del sonido es el mismo que si fuese por el aire.
Recorridos secundarios
Propagación longitudinal en pisos y paredes:
Cuanto menor sea la transmisión directa o transversal (recorrido principal), tanto más importancia tendrá la propagación longitudinal.
La misma esta influida por la masa, la rigidez y la amortiguación interna de los elementos transmisores y además por la formación de puntos de contacto entre las paredes divisorias o pisos y los elementos aledaños.
La propagación longitudinal es tanto mayor cuanto más livianos sean los elementos adyacentes. Un buen aislamiento acústico entre habitaciones yuxtapuestas, significa que sea escasa la propagación del sonido a través de los recorridos secundarios.
Esto se consigue:
a) Por un elevado peso por unidad de todos los elementos, incluso los contiguos de una sola placa, es decir, los muros perimetrales, paredes longitudinales y pisos.
b) Por una adecuada organización en dos placas (u hojas) de los elementos divisorios, como por ejemplo:
• Pisos flotantes sobre la estructura resistente.
• Cielorrasos con baja rigidez flexional.
• Colocación de tabiques con baja rigidez flexional, antepuestos a los muros longitudinales.
• Muros dobles entre edificios contiguos, con junta abierta de separación. c) Evitando determinadas resonancias del campo auditivo en el caso de elementos constructivos de varias capas (por ejemplo placas de aislamiento térmico fijadas a la estructura y luego revocadas, de una rigidez dinámica mayor a 5 kgf/cm3, como en el poliestireno expandido normal).
Pisos Flotantes
Propagación de sonidos de impacto (Ruidos de paso).
Entre los sonidos de impacto, uno de los de mayor importancia en la vivienda es el provocado por el caminar de las personas, comúnmente llamado ruidos de paso.
Una solución adecuada para la aislación de los ruidos de paso son los pisos flotantes de mortero de cemento que se apoyan sobre una capa resilente o amortiguadora, de placas de poliestireno expandido elastificadas mecánicamente.
Tipos de placas amortiguadoras
a) Placas obtenidas por tratamiento mecánico posterior de planchas de poliestireno expandido normales. Su rigidez dinámica a partir de un espesor de 20 mm es inferior a 3 kgf/cm3.
b) Esteras obtenidas por tratamiento térmico posterior de planchas de poliestireno expandido. Su rigidez dinámica es la más baja y casi alcanza el valor que corresponde al aire.
Es importante especificar la utilización de poliestireno expandido elastificado, con módulo de rigidez dinámica bajo, y no utilizar el poliestireno expandido común, ya que el módulo de rigidez dinámica de éste, es elevado, oscilando entre 6 y 20 kgf/cm3, según su espesor.
Construcción de pisos flotantes.
La eficacia de los pisos flotantes, como aisladores de los ruidos de paso, depende en gran medida de su construcción. Para ejecutar un contrapiso flotante se colocan sobre la losa, tocándose unas con otras, planchas elastificadas de poliestireno expandido con sus juntas desfasadas.
Deben evitarse los "puentes acústicos" a través de la capa elástica, generalmente producidas al colarse el mortero. La interposición de una hoja de fieltro asfáltico, de papel Kraft o de un film de polietileno de unos 150m (micrones), entre la capa resilente y el contrapiso evita dichos inconvenientes.
Igualmente, es necesario evitar que el contorno del contrapiso esté en contacto con los muros para que el sonido no se propague a través de éstos. Para ello se colocan a la altura del contrapiso, tiras de poliestireno expandido elastificadas y separadas del mismo por hojas de fieltro asfáltico.
Hormigón Liviano a base de poliestireno preexpandido
Es un hormigón liviano que se obtiene mezclando cemento, arena, agua y perlas de poliestireno preexpandidas o poliestireno expandido molido. Su densidad (seca) varía entre 0,2 y 1,6 kg/dm3.
Se diferencia de los otros tipos de hormigón liviano por las propiedades que le aportan las partículas de poliestireno preexpandidas:
• Peso específico aparente muy bajo.
• Excelente aislamiento térmico.
• Escasa absorción de humedad.
• Buena resistencia.
• Coeficiente de dilatación térmica similar al hormigón normal (12 x 10-6/ºC).
Elaboración
En la fabricación industrial de elementos constructivos es importante que para una misma dosificación o relación de materiales componentes, se obtenga un hormigón con propiedades constantes. Ello es posible con el hormigón liviano a base de poliestireno preexpandido, siempre que se respeten determinadas reglas de elaboración.
Las perlas preexpandidas se mezclan con cemento, arena y agua, preferentemente en hormigoneras de mezcla forzada. Si no se dispone de este tipo de mezcladoras, se podrán utilizar hormigoneras de mezclado por caída libre (o volteo) en el tambor giratorio, agregando, en caso de necesidad, un mejorador de adherencia.
Aplicaciones
Las aplicaciones son múltiples. Se utiliza para morteros aislantes, hormigones aislantes, para contrapisos, paneles livianos autoportantes y no portantes aislantes, bloques o ladrillos huecos, sub-bases anticongelantes para pavimientos rígidos o flexibles y como sustituto del balasto en vias férreas, encofrados perdidos, etc.
Encofrados
El Poliestireno Expandido se aplica en la construcción, no solo como material aislante térmico o acústico, sino también en distintos sistemas de encofrados.
De acuerdo al tipo de estructura a ejecutar, es posible utilizar dos sistemas de encofrados: 1- Encofrados recuperables
2- Encofrados perdidos.
Encofrados recuperables
Se emplean bloques de poliestireno expandido, que pueden ser recuperados luego de fraguado el hormigón, y ser utilizados nuevamente en repetidas ocasiones.
El sistema es apto para la construcción de entrepisos casetonados. Los bloques no necesitan ajustarse a un módulo determinado, debido a que se cortan de bloques de mayor tamaño, con las dimensiones necesarias para cada caso en particular.
Colocación
Sobre la cara superior de cada bloque se coloca una almohadilla de polietileno inflable con una manguera en su centro, que atravieza el bloque hasta la cara inferior. El bloque y la almohadilla se envuelven con una lámina de polietileno que puede sellarse mediante un adhesivo o cinta adhesiva. Esta lámina sirve para evitar la adherencia del bloque con el hormigón.
Los bloques así preparados se colocan sobre los encofrados de fondo de nervios del entrepiso, dejando la distancia entre bloques requerida por el ancho de los nervios. Posteriormente se coloca la armadura y se hormigona.
Cuando el hormigón ha fraguado se retiran las tablas que sostienen los bloques de encofrado, y se cortan las láminas de polietileno. Luego se inyecta aire comprimido a la almohadilla a través de la manguera. Al inflarse, la almohadilla presiona sobre la cara superior del bloque, expulsándolo del casetón. Los bloques tienen una forma tronco-piramidal para facilitar la extracción .
El reducido peso de los bloques de encofrado facilita las tareas de desencofrado y transporte (por ejemplo, un bloque de 100x50x40 cm incluyendo almohadilla y lámina de
polietileno, pesa
aproxirnadamente 4 Kg.)
Encofrados perdidos
Este tipo de encofrados se utiliza por lo general en el caso de losas de gran espesor de hormigón armado o pretensado, con una placa superior y otra inferior unidas por nervios, que pueden salvar grandes luces y soportar sobrecargas importantes.
Los encofrados perdidos están formados por bloques macizos o huecos de poliestireno expandido, que se colocan de manera de alivianar las secciones transversales del hormigón, en el núcleo de la sección.
Las losas en sí pueden ser simple o doblemente armadas, con acero común o de alta resistencia, o bien de hormigón pretensado. El sistema estructural descripto ofrece una considerable resistencia a los momentos torsores.
Cuando se utilizan cuerpos de encofrado huecos, estos presentan nervios en las paredes que les permiten soportar las solicitaciones debidas al hormigonado y al tránsito de los operarios.
Colocación
Los bloques se pueden anclar mediante anillos que les impidan los movimientos durante el hormigonado. A su vez los anillos están fijados a la armadura de la placa inferior. Los cuerpos de encofrado resisten todas las solicitaciones normales de obra. El hormigón se vierte en el espacio que ocuparán los nervios y desde alli penetra debajo de los bloques para formar la placa inferior. Se utilizarán vibradores según necesidad; el hormigonado continúa con el llenado de los nervios y de la placa superior.
Sistemas Constructivos
(Sistemas de construcción prefabricada con materiales a base de poliestireno expandido) El empleo de planchas de poliestireno expandido como aislamiento térmico en elementos de fachada de gran tamaño de hormigón armado (sistema de construcción sandwich) se ha acreditado desde hace mucho tiempo.
La elevada capacidad de carga, junto con la estabilidad dimensional del poliestireno expandido, permite la fabricación de elementos livianos de gran superficie. Estos elementos pueden ser recubiertos con diferentes materiales, según su campo de aplicación. Es necesario resolver adecuadamente los puentes térmicos, originados por los dispositivos de unión.
Paneles prefabricados para frigoríficos
La construcción de frigoríficos se ha realizado tradicionalmente a base de edificaciones de albañilería y hormigón, revestidas interiormente con material aislante. Este tipo de construcción implica una cierta complejidad y lentitud en la ejecución.
Por estas razones los sistemas constructivos han ido evolucionando hacia el uso de elementos prefabricados de gran tamaño que reducen sustancialmente el período de construcción, disminuyendo a su vez los costos.
Uno de esos sistemas es el diseñado por el ingeniero australiano M. Rudnev que consiste básicamente en un núcleo de poliestireno expandido, revestido de ambos lados con una chapa de acero galvanizado y/o prepintada.
Los paneles se unen mediante perfiles H de aluminio anodizado, que permiten desplazamientos de los elementos por dilataciones y contracciones térmicas, evitando así cualquier posibilidad de deterioro. La lámina de acero del panel y el sellador de las uniones exteriores forman una perfecta barrera de vapor. Son resistentes a los ácidos de concentración media, grasas, solventes, corrosión y la acción de los agentes atmosféricos. Este sistema es apto para ser utilizado en cámaras frigoríficas de cualquier tamaño, carrocerías de camiones frigoríficos, techos de frigoríficos tradicionales, viviendas prefabricadas, cielorrasos, tabiques modulares para oficinas, laboratorios, construcciones industriales, etc.
Sistemas industrializados en hormigón o concreto
Se utilizan placas de poliestireno expandido planas u ondulantes reforzadas con un tejido de malla especial electrosoldada que se emplean para la construcción de muros portantes, tabiques divisorios y paneles de cubierta.
Pueden colocarse en forma individual (panel simple) o dos paneles con un espacio libre entre ellos por donde se colocará hormigón, actuando así como encofrado perdido a la vez que proveen a la construcción de la aislación térmica necesaria. Sobre las caras vistas del panel de poliestireno expandido se proyecta mortero de cemento y se aplica cualquier tipo de enlucido o revestimiento, como terminación.
Sistemas industrializados semi-pesados y pesados
Estos sistemas consisten en la fabricación de grandes paneles de hormigón que conforman los muros portantes, tabiques y losas de las viviendas.
Para cumplir con los requerimientos de aislación térmica, se coloca entre las dos capas de hormigón, placas de poliestireno expandido (panel sandwich).
Elementos de encofrado modular para cubiertas abovedadas
Se utilizan piezas moldeadas de poliestireno expandido, ensamblables entre sí, que son aptas para recibir "in situ" el colado de una bóveda de hormigón de reducido espesor, quedando las piezas incorporadas a la cubierta, otorgando una adecuada aislación térmica.
Para muros
Son bloques huecos de poliestireno expandido utilizados para la construcción de muros portantes y/o divisorios.
Los bloques se encastran unos sobre otros, formando una pared hueca que se rellena con hormigón, actuando de esta manera como encofrado perdido, quedando incorporados a la estructura, y otorgando a la vez la aislación térmica y acústica necesaria sin costos ni tareas adicionales.
El mercado local
El cuadro muestra desde principios de los noventa, el consumo aparente de Argentina, el cual se genera a partir de la producción local sumadas las importaciones y descontadas las exportaciones.
En el mismo se puede apreciar el impacto causado por la crisis que atravesó el país a finales del año 2001, donde la producción cae un 25%, las importaciones caen un 57% mientras que las exportaciones, favorecidas por un tipo de cambio alto, dan un salto de 377%. El siguiente análisis se puede hacer también para el precio FOB (Free on Board), el cual cae un 40%.
Se puede ver que a pesar de la última crisis económica que atravesó el país, la producción de dicho producto esta por encima del nivel máximo registrado en la época pre-devaluatoria.
Esto se debe a que aproximadamente el 60% del uso de este producto esta vinculado a la construcción, la cual luego de la crisis, creció en forma abrupta por los bajos costos y grandes márgenes de ganancias.
relevamiento de consumo argentino (T) valor comercio exterior (USS/T)
Año Producción Importación Exportación
Consumo Aparente importación (CIF) Exportación (FOB) 1991 6400 997 771 6626 1992 7850 2031 1750 8131 1993 8200 2420 1069 9551 1994 7500 2757 116 9141 1995 7200 2505 238 9467 1440 1752 1996 8800 2918 1600 10118 1229 1076 1997 10400 4343 1160 13583 1137 1251 1998 10600 5623 1821 14402 1054 1088 1999 11800 5062 2442 14420 886 885 2000 12467 3779 2244 14210 1118 1172 2001 10800 4508 670 14638 1032 1265 2002 8100 1935 3196 6839 924 773 2003 10650 2308 1993 10965 1182 893 2004 13280 3287 1976 14591 1370 1323
En el siguiente grafico, se ve claramente el impacto de la crisis arriba mencionada 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 Producción Importación Exportación C. Aparente
Dentro del mercado local se deben separar a los productores de Poliestireno Expandible de aquellos que fabrican productos terminados en EPS para distintas aplicaciones.
Los productores de Poliestireno Expandible en Argentina al año 2000 eran:
• Basf Arg S.A. con una capacidad instalada de 12.000 t/a
• Aislantes de Cuyo S.A. con una capacidad instalada de 1.200 t/a
• Resigum S.A. con una capacidad instalada de 2.500 t/a Al 2005 este es el mercado en la argentina.
• Basf Arg S.A. con una capacidad instalada de 14.000 t/a
• Aislantes de Cuyo S.A. con una capacidad instalada de 1.200 t/a
• Resigum S.A. con una capacidad instalada de 2.500 t/a
Envases y embalajes 35% Varios 5% Construcción 60%
Mediante el siguiente grafico, podemos ver el market share de las empresas productoras del EPS, en el cual se ve a Basf como líder del rubro.
Producción
6% 13%
6%
75%
Basf Arg S.A Aislantes de Cuyo S.A. Resigum S.A. Induspol
Aislaciones S.A.
El Poliestireno Expandible en el año 2005 se distribuyó en sus distintas aplicaciones de la siguiente forma:
En nuestro país podemos destacar las siguientes empresas que fabrican productos terminados de EPS:
• Estisol S.A.C.I.F. con su producto ISOPOR destinado a aislaciones en general
• INCA S.A. con su producto INCAPOR destinado a la construcción
• Mastropor S.A. con su producto MASTROPOR destinado a la construcción
• Valfi S.A. con productos para embalajes industriales, envases térmicos y construcción.
EPS y el Medio Ambiente
La producción de Poliestireno Expandido utiliza productos derivados del petróleo. De todos modos, el consumo de este recurso natural es realmente muy limitado: sólo el 7 % del petróleo que se utiliza a nivel mundial se
destina a la producción de materiales plásticos, y dentro del conjunto de materiales plásticos, el EPS representa un 2,5% del total. Se deduce de esto que solo el 1 por 600 del petróleo se destina a la fabricación de EPS.
En Europa, actualmente, el uso del plástico por habitante es aproximadamente 30 kg/año, por lo tanto, la cantidad de petróleo usado para la producción de plástico, sería suficiente para un viaje en auto de 300 km. Por otro lado, el consumo de petróleo para la producción de EPS sería insuficiente para permitir un viaje en auto para ir a un supermercado local.
Otra ventaja que posee el EPS frente al
medio ambiente es que para su producción o uso no se utilizan, ni se han utilizado jamás, clorofluorocarburos, de modo que no se ataca la atmósfera. El agente expansor utilizado en su fabricación, pentano, pertenece a la familia del metano, un gas natural derivado de fuentes naturales, que se descompone rápidamente en la atmósfera.
Reciclabilidad
Todo lo mencionado anteriormente no hace referencia a la reciclabilidad del poliestireno, a diferencia de materiales como el PET, que son más amigables con el medio ambiente, el EPS es unos de los materiales menos amigables. Esto se debe a que la polimerización del estireno no es reversible.
→ Símbolo de clasificación para el reciclado del PET
Esto no quiere decir que el EPS no pueda ser utilizado nuevamente, de hecho una de las posibilidades que existen es volver a utilizarlo en la producción de EPS. Existen además otras posibilidades como por ejemplo en la construcción como componente del hormigón liviano, rellenos de terrenos, etc.
A continuación se detallan algunas de las distintas formas de reciclado del EPS:
• Reusar el embalaje a nivel doméstico (mudanzas, almacenaje, jardinería,
decoración).
• Moler piezas de EPS recolectadas. Emplear la molienda en la fabricación de
hormigón liviano o en el aflojamiento de suelos, jardines, estadios.
• Volver al Poliestireno (PS): Con EPS desgasificado se pueden fabricar piezas por
inyección (macetas, carretes de películas, artículos de escritorio, etc.). Se rescata así la energía "intrínseca" del plástico. Esta energía (que es la acumulada durante todo el proceso industrial a partir del petróleo en el material) siempre es mayor a la obtenida por combustión.
• Obtención de energía calórica para procesos a escala industrial. 1 kg de espuma del tipo fácilmente inflamable (generalmente embalajes) equivale en su valor energético a aproximadamente 1,2 l de fuel oil. En un proceso de combustión completa, el EPS es eliminado libre de cenizas, con formación de: energía, agua y dióxido de carbono.
• Reciclaje interno de productos de descarte en la fábrica de espuma. La
fabricación de EPS en bloques, placas o piezas con destinos específicos y predeterminados, admite un contenido respetable de material regenerado sin alterar el aspecto ni las cualidades técnicas del producto final.
• "Volver al petróleo". En plantas de pirolisis (craqueo de sustancias orgánicas) se
descompone el poliestireno obteniéndose gases y sustancias de bajo peso molecular. (materia prima para nuevos plásticos, productos petroquímicos o combustibles).-.
• Otra opción no menos interesante, es la de reciclar piezas (vasos, bandejas) tanto de poliestireno expandido (EPS), espuma extruída (XPS) e incluso de poliestireno común (PS), en máquinas de reducción.- Mediante solventes obtenidos de los cítricos, se obtiene poliestireno recuperado en forma de un gel desgasificado (que ocupa tan sólo el 5% del volumen de las piezas iniciales) que a su vez vuelve a ser materia prima nuevamente.-
• La espuma desechada como residuo doméstico común, no emite sustancias nocivas al suelo, ni a las aguas, ni al aire. Una pieza suficientemente fraccionada de EPS, colabora en la mejor aireación y por lo tanto una descomposición más acelerada de las sustancias orgánicas adyacentes en la planta de deposición final.- El siguiente gráfico ilustra las posibilidades de reciclaje antes mencionadas:
En virtud de su estructura química, el EPS no sirve de alimento para los organismos. Por esta razón, no es caldo de cultivo para roedores, mohos y bacterias de
descomposición.
Diversas clases de insectos tienen preferencia por materiales aislantes como lugar de nidación, a raíz de sus propiedades
térmicas.-Algunos insectos, como determinadas termitas, son propensos a atravesar productos en busca de madera y perforan conductos y cavidades.
Es importante destacar, que los estudios y ensayos efectuados en laboratorios son del tipo de los llamados "no choice" (sin elección o alternativa) en los que las termitas u otro insecto son forzados a anidarse en un medio específico, mediando el suministro de agua y alimento.
Esto no es fiel a la realidad. El EPS no aporta ni agua ni alimento y normalmente un medio -por lejos mejor- es obtenido en los suelos cercanos.
EPS es usado normalmente en lugares que de por si restringen el acceso a las termitas. Esto hace que el ataque por termitas es un fenómeno aislado y raro por más que no debe ser excluído.
Medidas efectivas sugeridas para prevenir una eventual penetración de insectos en el material expandido:
1. Tornar inaccesible la espuma con diseños constructivos apropiados (cavidades de muros), o por ej.: cubrir las áreas expuestas con una lechada compuesta de cemento, arena y agua.
También pueden aplicarse revoques armados (sistema ESC) o revestimientos como es el caso de los sistema "sandwich"), debiendo prestarse atención a que las juntas queden permanentemente cerradas e inaccesibles a las pestes y plagas
2. Adoptar en todos los casos medidas profilácticas, como gaseado o rociado de eventuales focos con insecticidas comerciales, método que es preferido a todos los demás.-
Elegir el pesticida apropiado teniendo presente un eventual ataque del solvente de los pesticidas sobre el EPS. Son preferidos tratamientos en base a sales inorgánicas (boratos).
Bibliografía
• From Hydrocarbons to petrochemicals. Lewis T. Match/ Sam Matar.
• AIMSA: Aislantes Industriales Monterrey S.A.
• Materiales Plásticos. Brydson.
• Cuadernillo Temático Número 7. Basf Styropor. (C.A.I.P.)
• AAPE (Asociación Argentina del Poliestireno Expandido)
• ANAPE (Asociación Nacional del Poliestireno Expandido (España))
• Anuario 2000. I.P.A.
• Estisol S.A. www.estisol.com.ar
• www.polarcentral.com/eps.htm
• www.anape.es.
• www.plastics.org.nz. Plastics New Zealand Incorporated.
• www.fipma.org.
• http://www.ciu.com.uy/isotecnica/eps.htm
• http://www.aape.com.ar
