Obtencion de Fibra Textil a a Partir de Polietileno Tereftalato Desecho Final

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LIETILENO

TEREFTALATO DE DESECHO.

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RESUMEN

RESUMEN

El Polietileno Tereftalato (PET) es un plástico de poliéster empleado en la El Polietileno Tereftalato (PET) es un plástico de poliéster empleado en la fabricación de envases para alimentos y bebidas. Por sus propiedades tales como fabricación de envases para alimentos y bebidas. Por sus propiedades tales como su resistencia es apto reutilizarlo al convertirse en desecho. Se estableció un su resistencia es apto reutilizarlo al convertirse en desecho. Se estableció un proceso en el cual se obtuvo fibra textil a partir del PET de desecho, recolectado proceso en el cual se obtuvo fibra textil a partir del PET de desecho, recolectado en zonas urbanas. En esta tesis se proporciona información sobre el diseño del en zonas urbanas. En esta tesis se proporciona información sobre el diseño del proceso, como explicar cada etapa de este proceso, selección y cotizaciones de proceso, como explicar cada etapa de este proceso, selección y cotizaciones de los

los equipos, balances equipos, balances de materia de materia y energía y energía para que se para que se lleve a lleve a cabo la obtenciócabo la obtenciónn de fibra textil de PET desecho.

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ABSTRACT

ABSTRACT

The polyethylene Terephthalate it’s plastic polyester used to make food & drinks The polyethylene Terephthalate it’s plastic polyester used to make food & drinks

bottles. It is for it´s properties, such as it´s high resistance that its suitable reuse it bottles. It is for it´s properties, such as it´s high resistance that its suitable reuse it when it becomes waste. A process in which ass been obtained textile fiber, has when it becomes waste. A process in which ass been obtained textile fiber, has been established, this by using reused PET, collected in urban areas. The obtained been established, this by using reused PET, collected in urban areas. The obtained PET fiber decreased large waste percentages that are found in the public roads, PET fiber decreased large waste percentages that are found in the public roads, landfills, etc. It is for this reason that the information about the process design to landfills, etc. It is for this reason that the information about the process design to obtain

obtain textile fiber from ttextile fiber from the reused PET, the he reused PET, the equipment selection, mass & equipment selection, mass & energyenergy balances and the characteristics of the final product are given In this report,

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INDICE

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Contenido Página Contenido Página 1. 1. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN 55 2. 2. ANTECEDENTES ANTECEDENTES 99 3. 3. Hipótesis Hipótesis 1313 4. 4. Objetivos Objetivos 1313 5.

5. MAMATETERIARIAL L Y Y MM TOTODOS DOS 1414 6.

6. OBTENCION OBTENCION DE DE LA LA FIBRA FIBRA TEXTIL TEXTIL 2121 6.1

6.1 Adquisición Adquisición de de materia materia prima prima 2121 6.2

6.2 Pesado Pesado del del PET PET 2323 6.3

6.3 TransportaciTransportación ón del del PET PET 2424 6.4 6.4 Molienda Molienda 2525 6.5 6.5 Separación Separación 2727 6.6 6.6 Lavado Lavado 2929

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6.7 Secado 6.8 Extrusión 8. RESULTADOS 7.1 Balance de masa

7.2 Balance de la Etapa de Trituración

7.3 Balance de la Etapa de Separación de otros Plásticos

7.4 Balance de la Etapa de Lavado 7.5 Balance de la Etapa de Secado 7.6 Extrusión 9. DISCUSION CONCLUSIONES REFERENCIAS 31 32 36 36 37 39 41 43 45 54 65 66

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1. INTRODUCCION

En la actualidad, en México tiene un mal sistema de gestión de la basura esta ocasiona un deterioro y depreciación del entorno debido a la contaminación del aire, del agua y del suelo. Los plásticos ocupan el 45% de volumen de la basura, el acumulado de basura es un grave problema debido que se talan áreas verdes para instalar rellenos sanitarios, que a su vez producen una proliferación de insectos, roedores y microorganismos patógenos.(Schwanse, 2007).

En México se producen anualmente 413,000 Toneladas de PET por año, de las cuales 90 millones de botellas de refrescos y agua purificada, son lanzadas a las vías públicas, bosques y playas de México. (INE, 2009).

El consumo de polietileno Tereftalato (PET) alcanza los 7.2 kilogramos por  persona por año. El tiempo que tarda en degradarse el polietileno Tereftalato es de 100 a 1000 años, un material duro de degradar: los microorganismos no tienen mecanismos para atacarlos. Por su lenta degradación y a su acumulación los materiales plásticos son recuperables. La solución a esto es el reciclaje. Esto impulsa el desarrollo social, económico y disminuirían los problemas de contaminación. (CUIAGUA. 2011).

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Un reúso nacional del PET no sólo es una medida urgente respecto de la limpieza pública y de un manejo más eficaz de la gestión integral de residuos sólidos para evitar el rebose de los rellenos sanitarios municipales. También es preciso crear  beneficios al medio ambiente y fundar un pensamiento hacia una economía sustentable que ahorre materia prima y recursos energéticos. (Schwansee, 2007)

México sigue siendo un productor importante de fibras, pero si no utiliza el PET en estos procesos, es por una cuestión cultural, ya que se piensa que son de poca calidad, cuando no es así, afirmó Jorge Treviño, director de ECOCE.

Es por ello que se pretende reutilizar el PET para la fabricación de hilaturas textiles. Algunos principales usos de la fibra de poliéster son en ropa, alfombras, cortinas, sábanas y fundas de almohadas, cubiertas de pared, y relleno de fibra para distintos productos como almohadas y muebles.

La fibra textil del reciclado de PET es de menor costo que a la elaborada con resinas vírgenes. El reúso de PET es un negocio cada vez más rentable debido a que este material se ha encarecido por el aumento de los precios del petróleo, el reciclado de PET ha generado mil empleos directos y 5 mil 500 indirectos. (Zúñiga,

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Santiago García, gerente de la Asociación para la Recuperación del PET, dijo que en China, este energético se usa para la elaboración de fibras sintéticas, con las que elabora prendas de vestir que exporta. Estas prendas son las terceras en importación en México, tanto en valor como en volumen, y es precisamente China el principal proveedor. (La Sección Sostenibilidad. Junio 3, 2011).

La cantidad de botellas de PET recuperados al año es aproximadamente 71,300 toneladas por año, del cual el 17.3% es para reciclaje y el 80% es exportado a china. La cantidad disponible para la fibra textil seria el 80% entonces, si el peso aproximado de una botella de PET es 0.050 Kg. Se obtendrían 3565 toneladas de PET anualmente. Por cada kilogramo de PET se obtienen 900 g de fibra, por lo tanto la cantidad de fibra que se obtendría será de 3208 toneladas por año. (Instituto Nacional de Ecología, 2009)

Las fibras textiles que ahora se producen a partir de PET son gruesas, se pretende obtenerlas delgadas, mediante el proceso de hilatura, se le darán cualidades para poder confeccionar geotextiles tales como relleno de almohadas y prendas térmicas.

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 Al evaluar las propiedades químicas del PET se mostró que con un kilo del material se pueden producir 900 gramos de fibra; es de decir, casi se obtiene un rehusó completo del material. (Schwanse, 2007).

La extrusión, el proceso de extrusión comienza con la llegada del plástico triturado y procesado a la tolva de la extrusora, este plástico cae al cilindro principal donde se encuentra el husillo, este gira concéntricamente en el cañón impulsado por el motor eléctrico, El PET comienza a fundirse y fluir a través del cañón debido a las elevadas temperaturas que este adquiere. Después de que el PET se extruye, saldrá por una boquilla de monofilamentos hacia un baño de enfriamiento, El monofilamento se pasa por rodillos tensores para el primer estiramiento. Los segundos rodillos giran a mayor velocidad que los primeros, para que el PET presente un estiramiento considerable. Después de los estiramientos los monofilamentos pasan por rodillos a la devanadera donde simplemente se embobinan en carretes para darles más torsión. (Ramos, 2007).

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2. ANTECEDENTES

El polietileno Tereftalato fue producido por primera vez en 1941 por los científicos británicos Whinfield y Dickson, quienes lo patentaron como polímero para la fabricación de fibras. Esto surgió debido a la guerra, existía una apremiante necesidad de buscar sustitutos para el algodón proveniente de Egipto. A partir de 1946 se empezó a utilizar industrialmente como fibra y su uso textil ha proseguido hasta el presente. (J. Gacèn, 1983)

Durante la última década el uso del Polietileno Tereftalato (PET) en distintas industrias se ha incrementado significativamente. Sin embargo, el uso de botellas de PET ha generado un problema ecológico ya que estas, una vez utilizadas son desechadas como basura, contaminando los campos y generando grandes volúmenes de basura. Tirar las botellas de PET a la basura no es solo un problema ecológico sino también económico, ya que éstas son elaboradas a base de petróleo crudo, un recurso No Renovable. (TECNOLOGIA DEL RECICLAJE S.A. de C.V. )

Existen talleres como RECIMEX que desarrolla proyectos, para la creación y desarrollo de empresas de reciclaje de plásticos.

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En México existen compañías que usan las botellas recuperadas de PET para fabricar geotextiles (tela no tejida como ropa médica), fibra de relleno para almohadas, chamarras, bolsas para dormir, peluches etc.

MorfoPlas es la primera fábrica de fibra corta de poliéster reciclado en México a un nivel importante, le vende principalmente a Grupo Providencia, que hace cobertores. (MorfoPlas, 2002).

Otra empresa dedicada a la producción de fibra textil a partir del PET reusado es TECNOLOGIA DEL RECICLAJE ubicada en Tecámac, Estado de México, cuyo propósito es generar valores agregados a la sociedad a partir de los residuos plásticos. Actualmente transforma alrededor de 1000 toneladas al mes de desechos de PET en la elaboración de productos de calidad mundial. Fabrica Geosintéticos, Telas Punzonadas no Tejidas, Fibras Cortas de Poliéster para  Acojinamientos y Aislantes de Ruido. Además distribuye en el país los Sistemas de Retención de Muros Mesa®, Geomallas Tensar®, Sistemas de Control de Erosión de Suelos North American Green® y Geomembranas Poliflex®. (TECNOLOGIA DEL RECICLAJE s.a de c.v., 2008)

Niké pionera en la tecnología deportiva, produjo uniformes hechos con botellas de plástico PET. Diez selecciones de fútbol, equipos grandes como Brasil, Inglaterra,

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para producir un uniforme completo. Tanto las versiones para los equipos nacionales como las de venta al público estarán confeccionadas con estos materiales. La fabricación consiste en recolectar los envases en sus instalaciones de reciclado y reparación de residuos, ubicadas en Japón y Taiwán. Se lavan las botellas, se les retiran las etiquetas, y después se cortan en láminas que se funden para crear un hilo delgado que sirve para el tejido de la ropa deportiva. Nike reveló que ha reciclado 13 millones de botellas plásticas hasta el momento. (Walter González, Febrero, 2010)

El Instituto Tecnológico de Aguascalientes inició una investigación de manera conjunta con la Universidad Autónoma de Guadalajara para obtener a partir de botellas de PET fibra de poliéster. El procedimiento empleado por los expertos de ambas casas de estudio consiste en recolectar y clasificar las botellas, eliminar la impureza mediante un sistema de lavado, y una vez limpio el material secarlo a fin de formar hojuelas mediante trituración. (Énfasis PACKAGING, 2002)

El doctor Juan Carlos Tapia Picazo, profesor-investigador del Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica del Instituto Tecnológico de Aguascalientes, explicó que al obtener las hojuelas el plástico es fundido, después se utiliza un sistema de bombeo con el objetivo de pasar al proceso de hilatura, que es donde se transforma el PET en filamento, es decir, en la fibra textil. Las fibra de textiles

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al producir más delgadas las fibras, mediante la hilatura, se puede dar cualidades para confeccionar cobijas y playeras. La primera etapa de la investigación consistió en diseñar el proceso, en la etapa piloto se construyen y diseñan los equipos, capaces de producir 500 kilos de fibra poliéster por día. Se considera que en escala industrial la producción alcanzará una tonelada diaria. (Énfasis PACKAGING, 2002)

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3. HIPOTESIS

 Establecer un proceso para obtener una fibra textil a partir de del PET de desecho que será empleada para industrias textiles.

4. OBJETIVOS

Objetivo general:

 Diseñar una planta piloto para la obtención de fibra textil a partir del polietileno Tereftalato (PET) de desecho.

Objetivos específicos:

 Establecer el proceso de obtención de fibra textil a partir del PET de desecho.

 Seleccionar el equipo adecuado para el proceso de obtención de fibra textil a partir del PET de desecho.

 Realizar los balances de materia y energía dentro del proceso.

 Cotizar los equipos para el proceso de obtención de fibra textil a partir del PET de desecho

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5. MATERIAL Y METODOS 5.1 Polietileno Tereftalato (PET)

Es un tipo de plástico derivado del petróleo muy usado en envases de bebidas y textiles. El PET es un polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol en presencia de un catalizador de antimonio. La reacción se lleva a cabo a altas temperaturas y de vacío para alcanzar el peso molecular alto necesidad de formar fibras útiles. Pertenece al grupo de materiales sintéticos denominados poliésteres. Es un polímero termoplástico lineal con un alto grado de cristalinidad.

Las propiedades físicas del PET y su capacidad para cumplir diversas especificaciones técnicas han sido las razones por las que el material haya alcanzado un desarrollo relevante en la producción de fibras textiles y en la producción de una gran diversidad de envases, especialmente en la producción de botellas, bandejas, flejes o zunchos y láminas.

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Propiedades principales:

 Cristalinidad y transparencia, aunque admite cargas de colorantes  Buen comportamiento frente a esfuerzos permanentes

 Alta resistencia al desgaste  Buena resistencia química  Buenas propiedades térmicas

 Muy buena barrera a CO2, aceptable barrera a O2 y humedad.  Totalmente reciclable

 Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productos alimentarios.

 Alta rigidez y dureza.

 Altísima resistencia a los esfuerzos permanentes.  Superficie barnizable.

 Gran indeformabilidad al calor.

 Muy buenas características eléctricas y dieléctricas.

 Alta resistencia a los agentes químicos y estabilidad a la intemperie.  Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen

muy adecuado para la fabricación de fibras. (Universidad de Valladolid, 2010).

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EL PRINCIPAL USO DE LA RESINA PET ES LA FABRICACIÓN DE ENVASES PARA:  Refrescos  Agua purificada  Aceite comestible  Alimentos  Medicinas  Productos de limpieza

 Productos de aseo personal  Cosméticos, entre otros

LAS LINEAS DE PRODUCTOS DE PET SON TRES:

 PET de grado textil: Es utilizado para fabricar fibras sintéticas, principalmente poliéster en sustitución de algunas como algodón o lino. Ya sea como filamento continuo o como fibra cortada, el PET encabeza a los polímeros textiles. Se emplea para la producción de fibras de confección y para rellenos de edredones o almohadas, además de manufacturarse con él tejidos industriales de sustentación para cauchos, lonas, bandas transportadoras y otros numerosos artículos.

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 PET de grado botella: Es utilizado para fabricar botellas debido principalmente a que el PET ofrece características favorables en cuanto a resistencia contra agentes químicos, gran transparencia, ligereza, menores costos de fabricación y comodidad en su manejo. Aunque comúnmente se asocia con el embotellado de las bebidas gaseosas, el PET tiene infinidad de usos dentro del sector de fabricación de envases.

 PET de grado film: El PET se utiliza también en gran cantidad para la fabricación de film: en la práctica, todas las películas fotográficas, de rayos X y de audio están hechas de PET.

Como se puede apreciar, la gama de productos que incluyen al PET es muy grande, y por consecuencia de los grandes niveles de consumo, la generación de residuos sólidos es considerable.

DATOS ESTADÍSTICOS SOBRE EL PET EN MÉXICO  A NIVEL NACIONAL

 Demanda de PET 413,000 toneladas por año

 Envases de PET recuperados 71,300 toneladas al año  Porcentaje recuperado para reciclaje 17.3%

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Puede decirse que aproximadamente un 54% del PET se encuentra:

 En almacén para su distribución o venta

 Dispuesto inadecuadamente en calles, rellenos sanitarios etc.

El PET es el cuarto plástico más utilizado por la industria:

Plásticos de mayor demanda en la industria (en miles de toneladas):

 Polietileno de baja densidad (PEBD) = 1314 t  Polietileno de alta densidad (PEAD) = 1022 t  Polipropileno (PP) = 974

 Tereftalato de polietileno (PET) = 633  Poliestireno (PS) = 389

 Policloruro de vinilo (PVC) = 535  TOTAL = 6424 t

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Propiedades del PET

Tabla1: Propiedades del polietileno tereftalato. (Universidad de Valladolid, 2010).

Resistencia a la tracción hasta la deformación (MPa). 59

Resistencia a la tracción hasta la rotura (MPa). No rompe

 Alargamiento hasta la rotura. No rompe

Modulo de elasticidad en tracción (MPa). 2,420

Resistencia a la flexión (MPa). 86

Resistencia al impacto Charpy. No rompe

Dureza Rockwell (escala M/R). 111

Dureza a la presión de la bola. 117

Relación de Poison. .37-.44

Densidad (g/cm3). .85

5.2 HOJUELA

Las hojuelas de PET se obtienen de botellas recolectadas previamente seleccionadas, las cuales son trituradas y lavadas a altas temperaturas para poder  ser utilizadas directamente en procesos de extrusión de plásticos, donde nuevamente se someten a temperaturas de 245 C. Se garantiza que solamente son hojuelas de PET y no combinaciones de otros materiales.

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Las aplicaciones de la hojuela son:

 Fibras de Poliéster   Laminas de PET  Embalaje

 Escobas plásticas

 Termo formados de PET  Botella plástica

 Plásticos extruidos  Juguetes

(Recicladora de plástico Por un mundo mejor, 2008)

Imagen 1: Aplicaciones de fibras terxtiles de PET Fuente: Tecnología del reciclaje S.A.

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6. OBTENCION DE LA FIBRA TEXTIL 6.1 ADQUISICION DE MATERIA PRIMA

Las botellas de PET recolectadas se adquieren en almacenes y fuentes de acopio de materiales reciclables, se venden por pacas de 100 kg, en este caso se estableció una condición en el momento de la compra: el PET recolectado debe ser transparente y sin residuos dentro, por el motivo de que los pigmentos que tienen las botellas de color pueden afectar durante el proceso. En algunos almacenes donde se vende el PET limpio no se lleva a cabo la separación de otros plásticos y es de mayor costo.

El lugar elegido para disponer del PET se llama Administración de Reciclado, S.A. de C.V., que se encuentra en Ediberto Jara # 238, Colonia Ejido. La persona a tratar es con Feliz Marin Pulido.

Los precios de venta son $ 6.50 mn el kilogramo de PET sin prensar y con prensado el kg de PET cuesta $ 7.00 mn.

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Imagen 2: Trabajadores recolectando el PET comprado. Periódico La jornada Guerrero, 2011.

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6.2 PESADO DE PET

Es la acción de cuantificar la masa del material que entrara al proceso dependiendo del requerimiento de las maquinas o de producción. Se utilizo 4 taras de 25 kg para pesar el PET en la báscula. Esta báscula tiene una capacidad de 1 tonelada (1,000 kg).

Se ingreso 100 kg de botellas de PET al proceso.

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6.3 TRANSPORTACION DEL PET

Las cintas transportadoras son elementos auxiliares de las instalaciones, cuya misión es la de recibir un producto de forma más o menos continua y regular para conducirlo a otro punto. Por otra parte, las cintas son elementos de una gran sencillez de funcionamiento, que una vez instaladas en condiciones suelen dar  pocos problemas mecánicos y de mantenimiento. Son aparatos que funcionan solos, intercalados en las líneas de proceso y que no requieren generalmente de ningún operario que manipule directamente sobre ellos de forma continuada. (Pedro Sabate Carreras,2011)

Después de que el PET pase por las etapas de trituración, separación-lavado y secado, se irá desplazando por medio de estas bandas.

Los motores para impulsar a los transportadores son por lo general trifásicos de 60 hz y de 220 V; 220/440 V; 550 V y de 4 cables a 208 V. Sin embargo se procede usar un motor de jaula de ardilla con unidades motrices de hasta 7,457 kw (10 hp). El control del transportador será un computador que programara la capacidad nominal dentro de las tolerancias. (Manual del Ing. Quimico, Perry, pag 21-14, séptima edición, 2010)

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6.4 MOLIENDA

Figura 1. Diagrama de la etapa de molienda

Consiste en reducir las botellas adquiridas en hojuelas no mayores de 14 mm de tamaño. Esta acción se realiza por medio de una trituradora de plásticos. Es importante triturar la botella sucia completa con la tapa rosca y etiqueta, debido a que ya obtenidas las hojuelas se facilita su lavado y separación de otros plásticos como el polietileno de baja densidad (LDPE) y PVC que provienen de las tapa roscas y las etiquetas. El tamaño de la hojuela deberá es importante para que el extrusor no tenga ningún problema de fundición. (Guillermo Barguño Jane, 2009)

PET SUCIO

TRITURACION

POLVOS Y MATERIAL FINO

HOJUELAS PET SUCIAS Y SIN SEPARACION

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Después del pesado se vacían de manera manual a la trituradora, hasta llegar a los 100 kg de botellas. Se pierden en promedio en la 2 % del peso que se ingreso a debido a los polvos finos que se forman. (Ing. Rolando Cosio Romero, 2009). Deben de estar 2 personas a cargo para inspeccionar la cantidad de botellas para vaciarlas a la tolva de la trituradora e ir recolectando las hojuelas resultantes.

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6.5 SEPARACIÓN

Figura 2. Diagrama de la etapa de separación

Se separa el PET adquirido de otros como los plásticos PVC y LDPE que provienen de las tapas y etiquetas. Se realiza en un equipo de sistema de separación-lavado. La separación se lleva a cabo en un tanque rectangular antes del lavado, utiliza la técnica de flotación y hundimiento que se basa en la diferencia de densidades que influye en la separación, los otros plásticos se retiran de manera manual y sencilla al flotar estos y llegar la superficie mientras que el plástico PET que tiene una densidad cercana a la del agua cae al fondo. (Guillermo Barguño Jane, 2009)

HOJUELAS PET SUCIAS Y SIN SEPARACION

SEPARADO

SOLO HOJUELAS DE PET SUCIAS

ETIQUETAS Y TAPAS: LDPE Y PVC

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Las hojuelas de PET por medio de un sistema de tornillos transportadores llegan a la sección de lavado. En esta operación se desechan aproximadamente el 9 % de peso que representan las etiquetas, tapas y otros plásticos. (Ing. Rolando Cosio Romero, 2009)

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6.6 LAVADO

Figura 3. Diagrama de la etapa de lavado

La limpieza que consiste en la fricción de las hojuelas de PET ya separadas de otros plásticos que se lleva a cabo en las paredes y movimiento rotatorio con agua caliente (60°C). (Ing. Rolando Cosio Romero, 2009) .En este proceso se involucra la velocidad (rpm del tambor) y la gravedad. Solo se retira el pegamento y suciedad que podrían tener las hojuelas.

En este caso no se utiliza detergente ni hidróxido de sodio (NaOH) en el lavado porque el almacén donde se compran las pacas de PET retiran la basura que podrían tener las botellas adentro de manera manual y sencilla vaciando cualquier 

SOLO HOJUELAS PET SUCIAS

LAVADO

HOJUELAS DE PET LIMPIAS

ETIQUETAS Y PEGAMENTO. AGUA

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pasan por altas temperaturas en el extrusor. El proceso de reciclaje que realizamos es totalmente mecánico no se necesita un agente químico por el motivo que el uso del PET reciclado no es para envases alimenticios.

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6.7 SECADO

Figura4. Diagrama de la etapa de secado.

Este proceso consiste en eliminar la humedad del las hojuelas de PET limpias. Se realiza mediante una secadora centrifuga que está diseñada para extraer el agua y la humedad a través de sus paredes. Las hojuelas de PET limpias ya separadas, se vacían a la secadora y se introducen en el tambor, este gira a una velocidad considerable impulsado por el motor lo cual genera una fuerza centrífuga suficiente para expulsar el agua hacia el exterior y dejar el plástico seco. La pérdida del agua representa el 2 % en peso de las hojuelas que entran al secado.

HOJUELAS DE PET LIMPIAS CON HUMEDAD

SECADO

HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS

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6.8 EXTRUSIÓN

Figura 5. Diagrama de la etapa de extrusión.

El proceso de extrusión comienza con la llegada del plástico triturado y procesado a la tolva de la extrusora con aditivos para fortalecer su resistencia. El plástico cae al cilindro principal donde se encuentra el husillo, este gira concéntricamente en el cañón impulsado por el motor eléctrico, el PET comienza a fundirse y fluir a través del cañón debido a las elevadas temperaturas que este adquiere (normalmente por la acción de resistencias eléctricas). La temperatura que se alcanza es a 260 °C, por especificaciones del diseño de la maquina y es la temperatura de fusión

HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS

EXTRUSION

HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS

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Después de que el PET se extruye, saldrá por un boquilla de monofilamentos hacia un baño de enfriamiento, este consiste en pasar los monofilamentos a una tina con agua a 30 °C. El monofilamento se pasa por rodillos tensores a 2 baños alternados de agua caliente de 285°C (esta temperatura indica que el PET presenta ablandecimiento) para el primer estiramiento. Los segundos rodillos giran a mayor velocidad que los primeros, para que el PET presente un estiramiento considerable que a su vez producirá una fuerza de tensión.

Después de los estiramientos los monofilamentos pasan por rodillos a la devanadera donde simplemente se embobinan en carretes para darles más torsión. (Ramos, 2007)

Finalmente los monofilamentos pasan a otra seria de rodillos a un horno de aire caliente (180°C) donde se lleva a cabo el termofijado. En este proceso se pretende llegar a una estabilidad dimensional del material, tacto, peso final y aspecto. No se presenta un encogecimiento del 10 % porque la hilatura tuvo estiramientos durante su elaboración.

Los aditivos son esenciales debido a que fortalecen la estructura del PET al pasar  al proceso de fundición, para que la fibra tenga una consistencia más rígida. No generan más volumen ni peso.

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Imagen 7 y 8: fibra textil obtenida del PET reusado.

Fuente: Tecnología del reciclaje S.A. de C.V. Representación de la fibra de PET después del proceso http://www.tecnologiadereciclaje.com

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Envases Plásticos del Centro S.A. de C.V

Figura 6. Diagrama del proceso para la obtención de fibra textil a partir 

TRITURADO LAVADO SEPARACION DE OTROS PLASTICOS SECADO EXTRUSION BOTELLAS DE PET LDPE Y PVC PEGAMENTO Y OTROS RESIDUOS Y AGUA RESIDUAL AGUA AGUA RESIDUAL FIBRATEXTIL DE PET POLVOS FINOS ADITIVOS

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TEREFTALATO DE DESECHO.

7. RESULTADOS

7.1 BALANCE DE MASA

Se estableció la cantidad de kg de PET que entran al proceso estimando las pérdidas que se presenta durante el proceso. Los equipos se escogieron con respecto a las dimensiones aptas en la producción, para evitar costos mayores y permitir que este proyecto sea viable.

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TEREFTALATO DE DESECHO.

7.2 BALANCE DE LA ETAPA DE TRITURACION

Esta máquina reduce las botellas a .014 mm de tamaño para sea más fácil su extrusión. Se establece una perdida promedio del 2 % de la cantidad de PET que ingresa al proceso, este 2 % representa el polvo y material fino que se produce durante esta etapa.

Figura 8. Diagrama del balance de materia de la etapa de trituración del proceso

M1= Cantidad de alimentación de PET de desecho al proceso en kg.

M2= Cantidad de polvos y material fino provenientes del proceso de trituración del PET desecho en hojuelas en kg.

PET SUCIO

TRITURACION

POLVOS Y MATERIAL FINO

HOJUELAS PET SUCIAS Y SIN SEPARACION M1= 100 KG

M2= 2 KG

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TEREFTALATO DE DESECHO.

M3= Cantidad de hojuelas de PET de desecho en kg que se obtuvieron. Donde: M1= M2 + M3………..Ecuación 1. M2= .02*M1……….Ecuación 2 M1= M3 + .02*M1 M3= M1-.02*M1………..Ecuación 3 M3= M1*(1-.02) M3= 100 KG (1-.02)= 98 KG Por lo tanto: M2= 2 KG

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TEREFTALATO DE DESECHO.

7.3 BALANCE DE LA ETAPA DE SEPARACION DE OTROS PLASTICOS

La operación de separación y lavado se realiza en el mismo equipo. Se estima una pérdida del 9 % del peso, ya que representa los otros plásticos como el LDPE y PVC provenientes de las tapas y las etiquetas.

Se establece una relación del agua caliente que entra al equipo de 12:1 con respecto a la cantidad de PET que ingrese. La temperatura del agua caliente es de 60 °C.

Figura 9. Diagrama del balance de materia de la etapa de separación del proceso.

HOJUELAS PET SUCIAS Y SIN SEPARACION

SEPARADO

SOLO HOJUELAS DE PET SUCIAS

ETIQUETAS Y TAPAS: LDPE Y PVC

M3= 100 KG

M4= 8.82 KG M5= 89.18 KG

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TEREFTALATO DE DESECHO.

M3= Cantidad de hojuelas de PET de desecho en kg que se obtuvieron. M4= Cantidad de etiquetas y tapas en kg que son retiradas del proceso.

M5= Cantidad de hojuelas sucias de PET de desecho ya separado de los otros plásticos. Donde: M3= M4 + M5………..Ecuación 4 M4= M3*.09………....Ecuación 5 M5= M3-M4……….Ecuación 6 M5=M3-M3*.09 M5= M3*(1-.09) M5= 98 KG*(1-.09) = 89.16 Por lo tanto M4 = 8.82 KG

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7.4 BALANCE DE LA ETAPA DE LAVADO

En esta etapa se retiran el pegamento y suciedad que pudieran tener las hojuelas, representa el .1%.

Figura 10. Diagrama del balance de materia de la etapa de lavado.

M5= Cantidad de hojuelas sucias de PET de desecho separado de los otros plásticos.

M6= Cantidad de agua en kg necesaria para la etapa de lavado.

M7= Cantidad de etiquetas, pegamento y agua residual en kg que son retiradas del proceso.

M8= Cantidad de hojuelas limpias en kg provenientes de la etapa de lavado.

SOLO HOJUELAS PET SUCIAS

LAVADO

HOJUELAS DE PET LIMPIAS

ETIQUETAS Y PEGAMENTO. AGUA AGUA M5= 89.18 KG M6= 1,070.16 KG M7= 1,048.85 KG DE AGUA RESIDUAL M8= 110.49 KG

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TEREFTALATO DE DESECHO.

Donde: M5 + M7= M8 + M6………..Ecuación 7 M6 = .001*M5+.98*M7………....Ecuación 8 M7= 12*M5……….Ecuación 9 M8= M5+ M7 – M6 M8= M5 + 12*M5 – (.001*M5 + .98*12*M5)……….Ecuación 10 M8= M5*(1 + 12 -.001 +.98*12) M8 = 89.18 KG * (1 + 12 –( .001 + .98*12))= 110.49 KG Por lo tanto: M6= 1,048.85 kg M7 = 1,070.16 KG

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7.5 BALANCE DE LA ETAPA DE SECADO

En esta etapa se retira la humedad que pudiera tener las hojuelas de PET después del proceso de l separación y lavado. Es importante retirar toda la humedad de las hojuelas antes de que se ingresen al extrusor. Ya secas las hojuelas se pondrán en taras para que se vacíen en la tolva del extrusor.

Figura 11. Diagrama del balance de materia en la etapa de secado.

M8= Cantidad de hojuelas limpias en kg provenientes de la etapa de lavado. M9= Cantidad de agua residual en kg provenientes del proceso de secado M10= Cantidad de hojuelas de PET limpias provenientes secas.

HOJUELAS DE PET LIMPIAS CON HUMEDAD

SECADO

HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS

AGUA M8= 110.49 KG

M9= 21.4056 KG M10= 89.18 KG

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Donde: M8= M9 + M10………Ecuación 11 M9= M7-M8………Ecuación 12 M9= 12*M5 - .98*12*M5= 21.4056 KG M10= M9 – M10………. Ecuación 13 M10= (110.49 – 21.4056) KG= 89.18 KG

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7.6 EXTRUSIÓN

Figura 12. Diagrama del balance de materia en la etapa de extrusión. Representa la cantidad de fibra de PET en kg.

M11= Cantidad de hojuelas en kg que entran al proceso de extrusión.

M12 = Cantidad de fibra de PET obtenida.

HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS EXTRUSION FIBRA DE PET ADITIVOS M11= 89.18 KG M12= 89.18 KG

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En esta etapa no disminuye la cantidad de materia. Cabe mencionar que los aditivos no afectan en el peso de las hojuelas extruidas. Estos aditivos funcionan para fortalecer resistencia en tracción para que la fibra sea resistente.

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Base de cálculo 100 kg de PET

Figura 7. Diagrama del balance general de materia proceso de obtención de fibra textil a partir del PET de desecho.

TRITURADO

SEPARACION

LAVADO

SECADO

EXTRUSION

100 KG DE PET PERDIDAS: 2KG DE POLVO Y

MATERIAL FINO 98 KG DE HOJUELAS

DE PET SUCIAS Y SIN SEPARACION

PERDIDAS: 8.82 KG DE PLASTICOS LDPE Y PVC

89.18 KG DE HOJUELAS DE PET SUCIAS

PERDIDAS: .08 KG DE PEGAMENTO Y EQTIQUETAS Y 1,048.84 KG DE AGUA RESIDUAL 1,070.16 KG DE AGUA 110.49 KG DE HOJUELAS DE PET LIMPIAS CON HUMEDAD

PERDIDAS: 21 KG DE AGUA RESIDUAL

89.18 KG DE HOJUELAS DE PET SECAS Y LIMPIAS MAS ADITIVOS

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9. BALANCES DE ENERGIA

Se estimo la energía necesaria de los motores de los equipos en relación a su capacidad y la cantidad de materia que se procesa. No hay reacciones químicas en ninguna de las etapas que liberen grandes cantidades de energía, el calor  suministrado en el equipo de separación-lavado y extrusión están calculados de acuerdo a las especificaciones del diseño.

 Trituradora E = 14.914 kw Capacidad: 350 kg/hr  T =

      



 

 

E = P*T E=

     

 

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TEREFTALATO DE DESECHO.

 Sistema de separación-lavado E = 40 kw Capacidad: 1,000 kg/hr  T =

       



 

 

E = P*T E=

     

 

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 

 Secadora E = 11 kw Capacidad: 1,500 kg/hr  T =

         

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E = P*T E=

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TEREFTALATO DE DESECHO.

 Sistema de extrusión:

Tabla 5.Partes del sistema de extrusión

 Aparato auxiliar E (hp) Ventilador .75 1° Calentador 24.13 1° motor de accionamiento 25 Reductores de bomba 1 2° motor de accionamiento 5 2° calentador 21.45 3° motor de accionamiento 7.5

Horno de aire caliente 24.13

4° motor de accionamiento 10 5° Motor de accionamiento 5

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 Sistema de extrusión E = 111.855 kw Capacidad: 50 kg/hr  T =

        

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E = P*T E=

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 Calor suministrado al PET para su fundición

En la etapa de extrusión se realiza una fundición del PET desecho, esto es provocado por el calentador del extrusor que le añade calor a las hojuelas de PET de desecho.

Figura 13. Diagrama del balance de energía en la etapa de extrusión.

Cp del PET =

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 

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HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS

EXTRUSION

HOJUELAS DE PET LIMPIAS SECAS

ADITIVOS

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TEREFTALATO DE DESECHO.

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10. DISCUSION

Se selecciono el equipo adecuada con las especificaciones que concretan al proceso para la obtención de fibra textil a partir del PET.

TRITURADO

Se selecciono este porque se acondiciona a la cantidad de PET a triturar. El equipo de triturado es diseñado para procesar plásticos: PET, LDCP, PVC, etc. Está equipada con 6 cuchillas rotatorias y 4 cuchillas fijas, hechas de acero con manganeso para mayor duración. Este equipo es de capacidad pequeña en el mercado a comparación de otros equipos. Es de fácil mantenimiento. Su función es reducir las botellas de PET sucias en hojuelas de 12mm,

Sus características son:

 Dimensiones: 1.8 x 1.6 x 1.5 mts.

 Dimensiones de apertura: .65 x .40 mts.  Peso: 900 kg.

 Potencia del motor: 20 hp = 14.914 kw.  Capacidad: 350 kg de plásticos por hora.  Costo: $ 78,500.00 mn

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Imagen 9: Trituradora 

Fuente: Ilustración tomada del catalogo de ventas de equipo industrial. www.oxl.com.

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BANDAS TRANSPORTADORAS

Se selecciono esta banda porque se acondiciona a la cantidad de hojuelas a transportar en los demás equipos. El PET se tiene que desplazar en cada etapa durante el proceso, no se necesitan más hombres para la carga y evitar que haiga desgastes en el cuerpo. Estas bandas están diseñadas por Imeltra una empresa mexicana que se dedica al diseño de maquinas de elevación y transporte. Tienen un costo promedio de $ 14,000.00 mn porque son diseñadas para peso ligero. Especificaciones

 Fabricados en HR, CR o inoxidable

 Velocidades entre 5 m/min y 80 m/min, con unidad motriz central o unidad motriz de extremo.

 Longitudes variables de 3mts de largo y 1metro de ancho.

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EQUIPO DE LAVADO Y SEPARACION

El sistema de lavado-separación incluye:

 Tanque de agua caliente.

 Estanque de separación de etiquetas y tapas por proceso de flotación.  Deposito de lavado por fricción.

 Transportador.

 Sistema de desagüe.

Este equipo fue seleccionado por las condiciones de lavado y separación. Por  su potencia y cantidad de material a procesar es posible aumentar más cantidad de hojuelas de PET desecho y no tendrá ningún problema

Su principal función es retirar tapas y etiquetas así como pegamentos. Evitando que entren materiales que alteren la calidad del producto final. Es un equipo completo que es diseñado para plantas procesadoras de reciclaje de plásticos. No requiere la utilización de detergentes ni agentes químicos en el proceso. (SHCB, 2011)

Especificación del equipo:

Su potencia del motor es de 40 Kw. La relación de la cantidad de agua que se necesita es un relación en la limpieza es de 12:1 con respecto a la cantidad de las hojuelas del PET.) Tiene una capacidad de producción de 1,000 kg de hojuelas de PET. Su costo es de $1,000,000.00mn.

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OBTENCION DE FIBRA TEXTIL A PARTIR DEL PO

OBTENCION DE FIBRA TEXTIL A PARTIR DEL POLIETILENO

LIETILENO

TEREFTALATO DE DESECHO.

TEREFTALATO DE DESECHO.

Imagen 11: Sistema de lavado y separación de hojuelas de PET  Imagen 11: Sistema de lavado y separación de hojuelas de PET 

 Fuente:Fuente: “Producto: Secadora Cnetrifuga”, Zhejiang Un Shun Pettechs Fibre“Producto: Secadora Cnetrifuga”, Zhejiang Un Shun Pettechs Fibre Co., Ltd.

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OBTENCION DE FIBRA TEXTIL A PARTIR DEL PO

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LIETILENO

TEREFTALATO DE DESECHO.

TEREFTALATO DE DESECHO.

SECADORA CENTRIFUGA

SECADORA CENTRIFUGA

Se selecciono este equipo por sus aptas características y su método de secado, Se selecciono este equipo por sus aptas características y su método de secado, sus funciones no requieren de ningún calentador para secar. En esta operación se sus funciones no requieren de ningún calentador para secar. En esta operación se lleva

lleva a cabo a cabo la dla deshidratación de eshidratación de humedad humedad del del material material del del lavado lavado yy separación.

separación. El equipo El equipo tiene un diseño sencillo preciso que tiene un diseño sencillo preciso que evita niveles altos deevita niveles altos de vibración y ruido durante el pr

vibración y ruido durante el proceso. El agua ya utilizada se ira aoceso. El agua ya utilizada se ira al drenaje.l drenaje. Especificaciones del equipo:

Especificaciones del equipo:

 Dimensiones (L x W x H): 2.235 x 1.160 x 1.754 m.Dimensiones (L x W x H): 2.235 x 1.160 x 1.754 m. 

 Volumen: 4.78 mVolumen: 4.78 m33.. 

 Potencia del motor: 11kW.Potencia del motor: 11kW. 

 Diámetro de rotación: 600m / mDiámetro de rotación: 600m / m 

 Rotación: 1.450 rpmRotación: 1.450 rpm 

 Capacidad: 1,500 kg de hojuelas de PET limpias con humedad.Capacidad: 1,500 kg de hojuelas de PET limpias con humedad. 

 Costo: $ 350,000.00 mnCosto: $ 350,000.00 mn

(Zhejiang Un Shun Pettechs Fibre, 2010) (Zhejiang Un Shun Pettechs Fibre, 2010)

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LIETILENO

TEREFTALATO DE DESECHO.

TEREFTALATO DE DESECHO.

Imagen 12: Secadora centrifuga.Imagen tomada de 

Imagen 12: Secadora centrifuga.Imagen tomada de Zhejiang Un Shun Pettechs Fibre,Zhejiang Un Shun Pettechs Fibre,

2010 2010

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EXTRUSION-TERMOFIJADO

Se selecciono este extrusor porque es un equipo completo y equipado para producir monofilamentos muy finos. El extrusor tiene un diámetro de 50 mm. Antes de su operación se debe tomar un tiempo de calentamiento de 30 minutos. Su boquilla tiene 150 orificios de un diámetro de .5 mm. Durante el proceso se presentan distintas temperaturas como:

 Husillo: 290°C

 Agua de enfriamiento: 30°C  Primer calentador: 280 °C  Segundo calentado: 290°C  Horno de aire caliente: 180 °C Especificaciones del equipo:

 Potencia de los motores: 111.855 kw  Ventilador para enfriamiento de barril  Bañera de agua para enfriamiento  Rodillos transportadores y de tensión  2 Baño de agua caliente

 Reductores de bomba  Devanadera

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 Costo: $ 2,000,000.00 MN

(Jenn Chong Plastics Machinery Works 2011)

Imagen 13: sistema de extrusion y debanado de monofilamento.Imagen tomada de  Jenn

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COSTO DEL EQUIPO

Tabla 6: Costo total del equipo.

EQUIPO CANTIDAD COSTO ($ / MN)

TRITURADORA 1 $ 78,500.00

SISTEMA SEPARACION-LAVADO 1 $ 1,000,000.00

SECADORA 1 $ 350,000.00

SISTEMA DE EXTRUSION 1 $ 1,200,000.00

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Se hizo una consideración en el proceso de extrusión durante el primer  estiramiento después del enfriamiento de agua, que por cada metro que saliera de la boquilla del equipo al pasar por el tanque de agua y el rodillo se estirares en una proporción de 1:4 m en longitud.

La fibra textil final debe de realizarse una evaluación de medición de diámetro y tracción. La medición de diámetro consiste en medición de diámetro por cada 10 cm de fibra mediante un pie de rey digital. La tracción determina la resistencia de deformación durante el estiramiento de la fibra, se lleva a cabo mediante una maquina de tracción horizontal que muestra por gráficos cuanta fuerza aplicada es necesaria para la deformación del diámetro de la hilatura.

También se debió determinar y medir su denier que es una relación entre el peso y la longitud del filamento. La base es de 9,000 metros por 1 gramo. Por lo tanto se debe cuantificar cuánto pesa 9,000 metros de esta fibra. Es importante obtener  este dato con el motivo que es una especificación que exige el comprador o el adquiridor para que tenga definido en que producto final será empleado.

Esta fibra si se emplea para textiles tejidos como trajes de seguridad, ropa, etc., debe de pasar por un proceso de coloración, sin embargo no se enfoco en ese aspecto.

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CONCLUSIONES

Con las consideraciones detalladas sobre el proceso y sus operaciones unitarias es posible obtener una fibra poliéster adecuada para ser empleada en textiles tejidos y no tejidos, tales como relleno de almohadas, prendas térmicas, zapatos e hilos. Se considera que esta fibra puede someterse a cualquier método de tintura, para que obtenga un color deseado.

La fibra de PET desecho se considera que tiene un de .6 mm., debido a que las los diámetros de la salida del extrusor son de esa medida.

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REFERENCIAS

 Barguño, 2009. Trabajo de Investigación. El reciclaje del Plástico. Pagina Web. http://www.elreciclajedelplastico.com

 Centro virtual de Información del agua (CVIAGUA, Junio 2011. Agua embotellada vs agua hervida. Pagina Web.

http://www.agua.org.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=39 02:agua-embotellada-vs-agua-hervida&catid=327&Itemid=162

 Chemical Process Equipment, Selection and Deseing, Walas, 1987.

 Compañía Imeltra S.A de C.V, 2011. Tipos de banda. Pagina Web. http://www.imeltra.com/bandas.htm

 Compañía Imeltra S.A de C.V. Tipos de banda. Pagina Web. http://www.imeltra.com/bandas.htm

 Departamento de Ing. Mecánica. Universidad Carlos III Madrid. Peso de las partes móviles por unidad de Longitud. Pagina Web.

http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica-de-transportes/material-de-clase-1/bandas_transportadoras.pdf 

 Departamento de Química Orgánica. Escuela Técnica Superior de

Ingenieros Industriales. Universidad de Valladolid, Abril 2011. Propiedades y características del PET. Pagina Web.

(68)

OBTENCION DE FIBRA TEXTIL A PARTIR DEL POLIETILENO

TEREFTALATO DE DESECHO.

 ECOCE. Pagina Web. http://www.concienciaambiental.com.mx/cca/pet.html  Énfasis Packaging, 2002. Pagina Web.

http://www.packaging.enfasis.com/notas/15667-desarrollan-sistema-convertir-pet-fibra-poliester 

 Geología Ambiental y Recursos Naturales, 2009. Ing. Rolando Cosio Romero. Tesis Proyecto Instalación de un Proceso de reciclaje de Polietileno Tereftalato. Pagina Web.

http://www.cpts.org/proyinvesti/PROYECTO11.pdf 

 IPN, 2010. Proyecto Arquitectónico. Centro de Desarrollo de Reciclaje

 Alternativo Apizaco, Tlaxcala. Espinosa Juárez Cecilia Ivonne. Pagina Web. www.educacionparalaconservacion.conanp.gob.mx

 Jenn Chong Plastics Machinery Works. Líneas de extrusión de monofilamentos. Pagina Web.

http://www.jennchong.com.tw/es/product_i_mono_jc_mnn.html

 MorfoPlas, 2002. Pagina Web. Http: //www.morfoplas.com

 OXL. Catálogo de Ventas. Pagina Web.

http://leondelosaldama.olx.com.mx/molino-para-plasticos-pet-hdpe-foremost-de-15-20-hp-boca-28-x-11-pulgadas-otros-molinos-iid-163350576

 Ramos Valle Luis Francisco. Extrusión de Plásticos: Principios Básicos. Editorial: Limusa Noriega, 2007.

(69)

OBTENCION DE FIBRA TEXTIL A PARTIR DEL POLIETILENO

TEREFTALATO DE DESECHO.

 Recicladora de Plásticos Por un mundo mejor. PET en hojuela SCRAP. Pagina Web.

http://porunmundomejor.net/index.php?sec=secc/productos.php

 Sabate, 2011. Cinta Transportadora de Materiales a Granel. Pagina Web.

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/N TP/Ficheros/001a100/ntp_089.pdf 

 Schwansee, Enero 2007. El mexicano y su basura de PET. Pagina Web. http://www.ambienteplastico.com/artman/publish/article_659.php

 Sección Sostenibilidad, Junio 2011. Convierten botellas de PET en ropa. Pagina Web. http://www.teorema.com.mx/sostenibilidad/convierten-botellas-pet-en-ropa/

 Shangai China Bes Industrial Development. Maquinaria PET Flakes. Pagina Web. http://www.pet-flakes-psf.com/Pagina%20Principal.html

 Tecnología del Reciclaje S.A de C.V. Pagina Web.

http://www.tecnologiadereciclaje.com

 Zhejiang Un Shun Pettechs Fiebre Co. Producto: Secadora Centrifuga.

Pagina Web

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