jueves, 31 de julio de 2014

TRANSFORMACIÓN DE LOS MATERIALES EN LOS PROCESOS PRODUCTIVOS

¿Qué es materia prima?

Se conocen como materias primas a la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.

Tipos de materias primas
De origen vegetal: madera, lino, algodón, corcho.
De origen animal: pieles, lana, cuero.
De origen mineral: hierro, oro, cobre, mármol. Una materia prima de origen fósil muy valiosa es el petróleo.


Materias primas consumibles

Son aquellas necesarias para el proceso de elaboración de un producto sin llegar a formar parte del producto, esto es, que luego quedan excluidas de la composición de este.

Transformación de los materiales
Bueno la trasformación es cuando un objetó o cosa cambia de estado Ya sea mediante un proceso químico o mediante un proceso natural.

LADRILLO:
Materia prima: Arcilla                                                                                                                               proceso de transformación:                                 
Etapa de maduración: Es cuando se procede a triturar la arcilla, se homogeniza y se deja un cierto tiempo en reposo para que así la misma obtenga consistencia uniforme y se pueda adquirir ladrillos con el tamaño y consistencia que se desea.  Se deja que repose expuesta a los elementos para que desprenda terrones y disuelva nódulos, así como que se deshaga de las materias orgánicas que pueda contener y se torne puro para su manipulación en la fabricación.
Etapa de tratamiento mecánico previo: Concluido el proceso de maduración, la arcilla entra la etapa de  pre-elaboración, para purificar y refinar la arcilla, rompiendo los terrones existentes, eliminando las piedras que le quitan uniformidad, y convirtiendo la arcilla en material totalmente uniforme para su procesamiento.
Etapa de depósito de materia prima procesada: cuando ya se ha uniformado la arcilla se procede a colocarla en un silo techado, donde la misma se convertirá en un material homogéneo y listo para ser manipulado durante el proceso de fabricación.
Etapa de humidificación:, sigue a la etapa de depósito que ha sufrido la arcilla, en esta fase se coloca en un laminador refinado al que seguirá una etapa de mezclador humedecedor donde se irá humidificando para obtener la consistencia de humedad ideal.
Etapa de moldeado: es cuando se procede a llevar la arcilla a través de una boquilla, que es una plancha perforada en forma del objeto que se quiere elaborar. El proceso se hace con vapor caliente  saturado a 130°C, lo que hace que el material se compacte y la humedad se vuelve más uniforme.
Etapa de secado: con esta etapa se procede a eliminar el agua que el material absorbió durante el moldeado, y se hace previo al cocimiento. Suele hacerse usando aire en el secadero controlando que el mismo no sufra cambios para que el material no se dañe.
Etapa de cocción: Esta etapa es la que se realiza en los hornos en forma de túnel, con temperaturas extremas de 90°C a 1000°C , y donde el material que se ha secado previamente se coloca  por una entrada, en grupos para que se someta al proceso de cocimiento y sale por el otro extremo cuando ha completado el mismo. Durante el mismo se comprueba la resistencia que se ha logrado del material.
Etapa de almacenaje: cuando el producto se ha cocido y es resistente y llena las exigencias de calidad, se coloca en formaciones de paquetes sobre los denominados “pallets” que hacen fácil su traslado de un lugar a otro. Los mismos se van atando ya usando cintas metálicas o de plástico para que los mismos no corran riesgo de caerse y dañarse, y de esa manera es más fácil la manipulación porque pueden llevarse a los lugares de almacenamiento.
http://ladrillos.es/como-se-fabrican-los-ladrillos/                        

 VIDRIO:                                                                                                                                              Materia prima: Sílice                                                                                                                           Proceso de transformación:                                                                                                                    El proceso, que originalmente producía solamente vidrios con espesura de 6mm, produce actualmente vidrios que varían entre 1,8 y 19 mm. Las materias primas son mezcladas con precisión y fundidas en el horno. El vidrio fundido, a aproximadamente 1600ºC, es continuamente derramado en un estanque de estaño licuado, químicamente controlado. Fluctúa en el estaño, esparciéndose uniformemente. La espesura es controlada por la velocidad de la placa de vidrio que se solidifica a medida que continúa avanzando. Tras el recocimiento (enfriamiento controlado), el proceso termina con el vidrio presentando superficies pulidas y paralelas.

PAPEL:                                                                                                                                                   Materia prima: madera                                                                                                                            Proceso de transformación:                                                                                                                                                                                        Refinado
la pasta se refina para desfibrar y cortar las fibras a fin de adaptarlas al tipo de papel deseado. De este proceso depende el grado de resistencia que tendrá el papel al doblado, reventado y rasgado.  El papel puede sufrir dos tipos de refinamiento: graso o magro: él graso deja las fibras muy hidratadas dotando al papel de resistencia, rigidez y cierta transparencia, pero le quita flexibilidad y lo hace quebradizo, con dificultad para el plegado (papeles vegetales, de fumar, pergaminos).     el magro deja las fibras enteras o truncadas, lo que le da al papel flexibilidad, facilidad para el plegado, grosor, blandura y opacidad (son por ejemplo los papeles absorbentes, de impresión, offset, etc.).
Encolado
en esta etapa, se le añade cola al papel, para evitar que sobre el papel se corra la tinta al imprimir o escribir. De este proceso depende el grado de permeabilidad.                                     El encolado se puede realizar en dos momentos: en masa o en superficie:  en masa se realiza en el transcurso de la fabricación, en el momento en el que se preparan las masas (las pasta). En superficie cuando el papel está casi seco, en el tercio de la saquería. El encolado consiste en la adición de productos hidrófobos como colas de resina, gelatina, colas reforzadas y productos fijantes como sulfato de aluminio (llamado frecuentemente y de forma incorrecta sulfato de alúmina).                                                                                                                                  La finalidad es evitar la penetración de líquidos en el papel que originan problemas de resistencia y de impresión (por ejemplo los caracteres pueden perder nitidez).El encolado en masa retarda la penetración de líquido a través de la envoltura hacia los materiales. La porosidad disminuye si se utilizan gelatinas como cola. La blancura también disminuye ya que las sustancias que se emplean son menos blancas que la celulosa. La opacidad también disminuye (en general el encolado disminuye las características físicas de los papeles como pliegues, alargamiento, estallido, etc.).                                                                                                                                                                                      .
Cargas
son productos en polvo (normalmente procedentes de la molturación de rocas) que contribuyen a darle cuerpo al papel, además de contribuir sustancialmente a conseguir otras características como disminuir el brillo, aumentar la resistencia mecánica, crear una microporosidad adecuada para su transpirabilidad, facilitar su lijado, aumentar su poder de relleno, etc.                                                                                             Las cargas más utilizadas son minerales como carbonato de calcio, caolín, mica, talco, sílice, yeso, sulfato de bario o sustancias orgánicas como fécula de patata, almidón, etc.                                                     Como las cargas son más económicas que la celulosa, disminuye el precio del papel. Los productos de carga rellenan todos los vacíos existentes entre las fibras, con lo cual el papel adquiere una superficie uniforme, al mismo tiempo que se ablanda, reducen su transparencia y mejoran las condiciones para la impresión.                                                                                       La blancura del papel, su brillo u opacidad, dependen de la clase de producto de carga. El grano más fino, por ejemplo, produce mayores opacidades y una blancura más elevada. Las cargas son productos que dan cuerpo al papel que no posee mucha celulosa. La proporción de cargas que se le añade a las pastas varía proporcionalmente a su calidad (más carga, peor calidad).
Pigmentos
Al igual que las cargas, rellenan los huecos del papel dando más opacidad y blancura. Se diferencian de éstas por el modo en que se aplican y porque las partículas son más pequeñas. Los pigmentos se aplican en superficie y las cargas en masa.
Coloración
Se le añaden a la pasta sustancias colorantes de naturaleza mineral u orgánica (según el tipo de papel). Los colores obtenidos de sustancias minerales son más resistentes a la luz que los derivados orgánicos.                                                                                                                               Se puede añadir el color en masa (en las mezcladoras) o en algunos tipos de papel se efectúa cuando se forma la hoja en la máquina continua.

Agente de Blanqueo Óptico (A.B.O.)
El agente de blanqueo óptico se utiliza para dar un efecto visual de mayor blancura al papel. Es el responsable de que se vea ese brillo azulado cuando el papel está bajo una luz ultravioleta.

Ligantes
Debido al carácter orgánico de las fibras y el carácter inórganico de algunos aditivos (cargas, pigmentos...) se necesitan los ligantes para poder unirlos entre sí. Éstos crean unos «puentes» que unen los aditivos entre sí y después los unen a la fibra. Los más utilizados son:          almidón                                                                                                                                                  látex                                                                                                                                                        Alcohol polivinílico. 

CEMENTO:                                                                                                                                             Materias primas: caliza, arena, arcilla, mineral de hierro                                                                   Proceso de transformación:                                                                                                      proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:
Extracción y molienda de la materia prima
Homogeneización de la materia prima
Producción del Clinker

Molienda de cemento:
La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.                                   La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clínker requiere menos tiempo sometido a las altas.  El clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.
Reacción de las partículas de cemento con el agua

Periodo inicial: las partículas con el agua se encuentran en estado de disolución, existiendo una intensa reacción exotérmica inicial. Dura aproximadamente diez minutos. Periodo durmiente: en las partículas se produce una película gelatinosa, la cual inhibe la hidratación del material durante una hora aproximadamente.  

 Inicio de rigidez: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, la película gelatinosa comienza a crecer, generando puntos de contacto entre las partículas, las cuales en conjunto inmovilizan la masa de cemento. También se le llama fraguado. Por lo tanto, el fraguado sería el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua.                                     Ganancia de resistencia: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, y en presencia de cristales de CaOH2, la película gelatinosa (la cual está saturada en este punto) desarrolla unos filamentos tubulares llamados «agujas fusiformes», que al aumentar en número generan una trama que aumenta la resistencia mecánica entre los granos de cemento ya hidratados.     Fraguado y endurecimiento: el principio de fraguado es el tiempo de una pasta de cemento de difícil moldeado y de alta viscosidad. Luego la pasta se endurece y se transforma en un sólido resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este estado se llama «final de fraguado».

Almacenamiento
Si es cemento en sacos, deberá almacenarse sobre parrillas de madera o piso de tablas; no se apilará en hileras superpuestas de más de 14 sacos de altura para almacenamiento de 30 días, ni de más de 7 sacos de altura para almacenamientos hasta de 2 meses. Para evitar que el cemento envejezca indebidamente, después de llegar al área de las obras, el contratista deberá utilizarlo en la misma secuencia cronológica de su llegada. No se utilizará bolsa alguna de cemento que tenga más de dos meses de almacenamiento en el área de las obras, salvo que nuevos ensayos demuestren que está en condiciones satisfactorias.                                                                    

Materia prima: petróleo                                                                                                                           Proceso de transformación:                                                                                   
la industria química. Hoy en día la recuperación de plásticos post-consumidor es esencial también. Parte de los plásticos terminados por la industria se usan directamente en forma de grano o resina. Más frecuentemente, se utilizan varias formas de moldeo (por inyección, compresión, rotación, La primera parte de la producción de plásticos consiste en la elaboración de polímeros en inflación, etc.) o la extrusión de perfiles o hilos.
                                                                                                                                                                    Pasos:

1) La extrusión es el proceso que tiene mayor importancia en la transformación de los plásticos, si consideramos como método de evaluación la cantidad de polímero transformada anualmente por cada una de las tecnologías empleadas en la transformación por termo moldeo. La extrusión consiste en hacer pasar bajo la acción de la presión un material a través de un orificio con forma más o menos compleja (hilera), de manera tal que el material adquiera una sección transversal igual a la del orificio. En la extrusión de termoplásticos el proceso no es tan simple, ya que durante el mismo, el polímero se funde dentro de un cilindro y posteriormente, enfriado en una calandria. Este proceso es, normalmente, continuo, usándose para la producción de perfiles, tubos, películas plásticas, hojas plásticas, etc.
2) El termo moldeo consiste en calentar una hoja de termoplástico a más de Tg (para los polímeros amorfos) o cerca de la fusión (para los polímeros semi cristalinos), forzándolos después contra las paredes de un molde. En contacto con el molde enfriado por la circulación de un fluido (generalmente agua), el material se enfría, tomando la forma del molde. Finalmente, el molde se abre y se procede a la extracción de la pieza.                                           El termo moldeo de plásticos es actualmente muy utilizado en la producción de envases para la industria alimentaria. 
3) La impresión es una tecnología de acabado que puede asumir diversas formas, usando las más variadas técnicas. El proceso de impresión utilizado en Intraplás es el Off Set en seco.   El proceso de impresión Off Set en seco consiste en la reproducción sobre la superficie de las piezas plásticas de imágenes y textos, logrando hacerlas más atractivas al consumidor. 
                                                                                                                                              Descompuesta la imagen según los colores, se hacen los clichés. Cada uno de ellos tiene en relieve la parte de la imagen correspondiente al respectivo color. Cada cliché está, por ello, asociado un color específico.
Una vez elaborados, se montan los clichés en el respectivo tambor porta clichés de la máquina, teniendo éste la posibilidad de rodar sobre sí mismo. En este movimiento de rotación de los tambores, cada cliché toca el rollo de caucho del tintero que contiene la tinta del color correspondiente a la parte de la imagen que está en el cliché. Después de haber pasado por los tinteros, los clichés montados en los tambores porta clichés transmiten la tinta recogida a un caucho montado en otro tambor que, posee igualmente un movimiento de rotación, toca tangencialmente todos los tambores porta clichés. Este caucho, a su vez, después de haber recogido las tintas de todos los clichés que constituyen la imagen a imprimir, entra en contacto con la superficie del embalaje, depositando en esta todas las tintas adquiridas y produciendo, de esta forma, la impresión.