proceso de manufactura y tecnología de materiales- revisado

8/18/2019 Proceso de Manufactura y Tecnología de Materiales- Revisado

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CAPÍTULO I: DEFINIR LAS CARACTERÍSTICAS DELPRODUCTO

1. Identifcación del pr d!ct

En el presente trabajo vamos a tratar el siguiente producto:

"EN#ASE PARA $E$IDAS RE%IDRATANTES&

a' F!nción del pr d!ct

El envase que durante siglos ha sido por excelencia el medio para transportarproductos líquidos es La botella, el cual es un recipiente que se usa paracontener y transportar agua así como también como agua, leche, vino, etc. Labotella o frascos también se emplean para el transporte de productospulverulentos o en píldoras, como vitaminas o medicinas. uchas de estasincorporan asas laterales para facilitar el vertido del líquido o lo que transportaen su interior. !tras mejoran su ergonomía estrech"ndose en su parte frontal ocon rebajes laterales para poder agarrarlas con comodidad. Las botellas con

anillos perimetrales o transversales mejoran su resistencia mec"nica alapilamiento.

#or otro lado, la ventaja de una botella pl"stica con respecto a una de vidrio,acero o aluminio es b"sicamente su menor precio y su gran versatilidad deformas.

#ara nuestro caso de estudio, vamos a anali$ar si la botella seria el envaseideal para reali$ar el envasado de bebidas energi$ante.

(' Caracter)*tica* +enerale* del pr d!ct

La botella es un recipiente fabricado en material rígido, habitualmente vidrio oalguna variedad de pl"stico que tiene habitualmente un cuello m"s angostoque el del cuerpo de recipiente. %ambién hay botellas met"licas que se utili$anpara contener gases a presi&n pero su uso es m"s especí'co y menosgenerali$ado.


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c' Pr d!ct , *!* c -p nente*

Los componentes de la botella se identi'can b"sicamente en:

• (oca, ori'cio por donde se vierte el líquido• )ilo o hélice• *nillo• +uello• Espalda• +uerpo• ondo• *nillo de apilamiento

Tip * de Cierre

#ara líquidos envasados sin presi&n

• -osca est"ndar• -osca inviolable. #ara abrir la botella es necesario for$ar el precinto de la

rosca.• %ap&n de corcho. El propio tap&n es el que ejerce la presi&n lateral.

#ara líquidos envasados con presi&n

• %ap&n corona• % ist/o0 corona• Eurospin• 1i%*(

La botella de vino se cierra tradicionalmente con tap&n de corcho. #or ello serecomienda que se mantenga en posici&n hori$ontal durante su almacenajepara mantener h2medo el corcho ya que si se seca, permite la entrada de airey el vino corre el riesgo de oxidarse.

• %apa• +uello


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• +uerpo• ondo

* continuaci&n y mediante gr"'cos se de'nen m"s especí'camente loscomponentes para diferentes tipos de botellas 3uso4

ig5. (otella de #l"stico


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ig6. (otella de 7idrio 3vino4

ig8. (otella de etal

. Identifcación de l * /act re* e0tern * a l * !e *eenc!entra e0p!e*t el pr d!ct

In2!encia al -edi a-(iente


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a) Botellas de plástico reutilizables libres de BPA u otrassustancias toxicas

uchas de las botellas reutili$ables de pl"stico que podemos encontrar en elmercado est"n fabricadas con un pl"stico m"s duro. 9ormalmente nodesprenden antimonio al agua y son una mejor opci&n frente a los #E% 3elpl"stico usado para la mayoría de botellas de agua embotellada4 desde elpunto de vista medioambiental y econ&mico, ya que est"n pensadas para serreutili$adas con agua del grifo siempre que sea posible. 9o obstante, hay queenfati$ar el hecho de que su elaboraci&n es energéticamente intensa y la tasade reciclado de los materiales pl"sticos con los que est"n fabricadas esrelativamente baja. Estudios recientes hechos en Estados nidos muestran quenumerosos tipos de botellas de pl"stico duro pueden desprender (isfenol *3(#*4, el cual, ;se ha demostrado que puede interferir en el desarrolloreproductivo de animales, y se ha ligado a enfermedades cardiovasculares ydiabetes en los seres humanos, entre otros


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asocia al (#* se encuentran: +"ncer de pr&stata y mama, diabetes y obesidad,alteraci&n del sistema inmunol&gico y endocrino, desarrollo sexual prematuroen ni?as y disrupci&n de la funci&n reproductiva, bajo conteo de espermios yotros problemas de fertilidad, problemas conductuales y de aprendi$ajeincluyendo hiperactividad y ritmos cardiacos anormales.

b) Botellas Reutilizables hechas de Aluminio o Acero

*unque la industria del metal consume mucha energía, se puede decir que lasbotellas de metal son m"s respetuosas con el medioambiente. Especialmenteel aluminio, tiene una alta tasa de reciclado debido a su precio y suscaracterísticas físicas que lo hacen reciclable casi in'nitamente.*dicionalmente, el metal es un material muy resistente y duradero, lo que haceque este tipo de botellas tenga una vida 2til muy larga y se amortice su costef"cilmente. =in embargo, algunos de estos envases est"n hechos con metalesde baja calidad y recubiertos de una capa de (#* 3utili$ada como protecci&nfrente a la corrosi&n4 @AB. uchos de los fabricantes m"s reconocidos de estetipo de productos han dejado de usar (#* como protecci&n ante la corrosi&ndebido a los problemas antes mencionados.

igC. (otella de *luminio

c) Botellas Vidrio

na botella de vidrio corriente puede ser un buen sustituto de una botella depl"stico. Es respetuosa con el medio ambiente, ya que es apta para reutili$arlacon agua del grifo siempre que sea posible. *dem"s el vidrio, en teoría, sepuede reciclar in'nitas veces. #or otro lado, es un material inerte quepr"cticamente no tiene ninguna interacci&n con el agua. #ero el principalproblema de usar botellas de vidrio corrientes es que son m"s fr"giles que


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otros materiales, y si no disponen de alguna protecci&n extra frente a golpes seaconsejan para uso estacionario y se debe tener cierto cuidado.

igD. (otella de 7idrio

7. Caracter)*tica* !e de(e tener el -aterial delpr d!ct

Las características que debe tener el material del producto son:

• noxidables, resistencia a la corrosi&n.• -esistente a la rotura y a la presi&n interna.• 9o magnético, no t&xico.• nodoro, impermeable.• #oseer baja permeabilidad• liviano• Ligeras y de alta durabilidad.• -eciclable.

#ara que el envase tenga las características se?aladas, el material debecontemplar lo siguiente:


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Propiedades

Cristalinidad y transparencia, aunque admite cargas de colorantes

Buen comportamiento frente a esfuerzos permanentes

Alta resistencia al desgaste

Muy buen coeficiente de deslizamiento

Buena resistencia química

Buenas propiedades térmicas

Muy buena barrera a CO 2, aceptable barrera a O 2 y umedad!

Compatible con otros materiales barrera que me"oran en su con"unto la calidad barrera delos en#ases y por lo tanto permiten su uso en mercados específicos

$otalmente reciclable

Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productosalimentarios!

Alta rigidez y dureza

Altísima resistencia a los esfuerzos permanentes

%uperficie barnizarle!

&ran indeformabilidad al calor!

Muy buenas características eléctricas y dieléctricas!

Alta resistencia a los agentes químicos y estabilidad a la intemperie!

Propiedades ignifugas en los tipos aditi#a dos!


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CAPÍTULO II: SELECCI8N DEL 9ATERIAL

1. Selección del 9aterial

a' $ tella* PET c ntened ra* de $e(ida* Ener+i ante*

+aracterísticas del #E% usado para envasado

El pl"stico, en concreto el #E% 3polietilentereftalato4, es el material m"s popularpara el envase de bebidas. =u oferta y demanda crecen permanentemente, acosta del vidrio en la mayoría de los casos. na de las ra$ones del éxito de losenvases #E% es su capacidad retornable, a la que se suman las variadasposibilidades que ofrece la técnica de moldeo por soplado/estirado. La forma yel volumen de las botellas de #E% se pueden adaptar seg2n los distintosrequerimientos del producto, la marca o el mercado.

Los principales componentes a utili$ar para la elaboraci&n de la botelladepender"n del uso que se le quiera dar.


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$ tella* PET

)acer una botella de #E% empie$a desde las materias primas: etileno yparaxyleno. Los derivados de estas dos substancias 3glycol de etileno y "cidotereftalico4 se hacen reaccionar para obtener la resina #E%. La resina, en formade cilindros peque?os llamados pellets, son fundidos e inyectados en un moldepara hacer una preforma. La preforma, una clase de tubote ensayo, m"s cortoqué la botella que ser", pero con las paredes m"s gruesas, se sopla y amoldaentonces. 1urante la fase de soplo/moldura, el aire a alta presi&n es soplado enla preforma permitiéndole tomar la forma exacta del molde en el que fueintroducido. El producto 'nal es una botella transparente, fuerte y ligera.

Los recipientes son 5FFG reciclables. =in embargo, no s&lo es su calidad dereciclabilidad que lo hace amistoso medioambientalmente. =iendo el envase

sumamente ligero, también ayuda a disminuir la formaci&n de desechos deempaque al mismo tiempo que reduce la emisi&n de contaminantes durante sutransporte. *dem"s, dado que se requiere menos combustible durante sutransporte, también ayuda a la conservaci&n de la energía.

Estos recipientes se usan para toda clase de bebidas: como cerve$a y jugos defruta que son sensibles a la lu$. 1e hecho el sabor de los jugos y la cerve$apueden degradarse si la lu$ 7 penetra las paredes del recipiente. El #E%


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puede acomodarse a las necesidades del gusto de jugos de fruta, gracias a unabarrera funcional que puede insertarse dentro de las paredes de la botella. Estoes lo que se llama ;botellas de barrera< en el argot del #E%.

#ara dar nacimiento a un nuevo producto, deben coleccionarse los recipientesusados por encima de todo. )oy día, la mayor parte de las ciudades europeas yamericanas ha puesto en lugar un esquema de la colecci&n para recuperar losartículos reciclables

#i*ión de c n;!nt de l * re*!ltad * AC# En


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#i*ión de c n;!nt de re*!ltad * AC# En


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(' $ l*a* Pl=*tica* PET c ntened ra* de $e(ida*Ener+i ante

El pl"stico ha tomado el lidera$go en la fabricaci&n de botellas y vasos.


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Las bolsas pl"sticas contenedoras de bebidas siguen mordiendo una parte delpastel de los envases de bebidas rehidratantes.

#enta;a* :

+omo el menor consumo de espacio en las alacenas y las neveras de loshogares, o en las m"quinas industriales, así como los menores costos y elmenor consumo de materia prima Hs&lo > gramos para envases de 6FFmililitrosH, han hecho que las bolsas pl"sticas sean cada ve$ m"s populares. Lademanda de este tipo de envase registra crecimientos de alrededor del 5F porciento anual.

=u reutili$aci&n Las bolsas de pl"stico pesadas son aptos para su reutili$aci&n

como bolsas de compra reutili$ables. Las bolsas m"s ligeras se reutili$an comobolsas de basura o para recoger las heces de mascotas. %odos los tipos debolsa de pl"stico se pueden reciclar en bolsas nuevas, cuando existen losplanes e'caces de recogida

De*


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na de sus desventajas críticas es la Ecol&gica ya que mucha gente tienepocas preocupaciones acerca de las bolsas de pl"stico tiradas, las bolsastiradas pueden crear un peligro para la vida animal y vegetal. =e est"nreali$ando esfuer$os para controlar el exceso de consumo, reducir la basura ypara aumentar la re utili$aci&n y el reciclaje. %irar basura es a menudo un

problema mayor en los países en desarrollo, donde la infraestructura derecolecci&n de basura es menos desarrollada que en los países desarrollados.

c' En c ntened ra* de $e(ida*Re?idratante*

Los envases de %etra #acI est"n conformados por D capas que evitan elcontacto con el medio externo, y aseguran que los alimentos lleguen a los

consumidores con todas sus propiedades intactas

E*t * en


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El polietileno: Evita que el alimento esté en contacto con el aluminio, ofreceadherencia y garanti$a la protecci&n del alimento.

C n/ r-ad p r *ei* capa* pr tect ra*

Primera capa. Polietileno : #rotege el envase de la humedad exterior.

Segunda capa. Papel : (rinda resistencia y estabilidad.

ercera capa. Polietileno : !frece adherencia, 'jando las capas de papel yaluminio.

!uarta capa. Aluminio : Evita la entrada de oxígeno, lu$ y pérdida de aromas.

"uinta capa. Polietileno : Evita que el alimento esté en contacto con elaluminio.

Sexta capa. Polietileno : Karanti$a por completo la protecci&n del alimento.


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#enta;a*:

• Los envases de cart&n para bebidas lo hacen manteniendo todas suspropiedades, y sin necesidad de frío 3ahorro de energía4

• =on ligeros y f"ciles de almacenar, ventajas logísticas en transporte,

ahorrando combustible.• "ciles de plegar una ve$ utili$ados, por lo que ocupan poco espacio al

momento del reciclado.

De*


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d' En


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Kracias a su origen y composici&n química H el vidrio se obtiene por la fusi&n a5CFF M+ de arena de sílice, carbonato de sodio y cali$a H los envases de vidrioconstituyen una excelente opci&n para empacar alimentos, bebidas, vinos,licores, medicinas, cosméticos y fragancias ya que no inter'eren en el sabor ocomposici&n de su contenido, garanti$ando la calidad original del producto.

9ada atraviesa el vidrio o escapa del envase, por lo que evita el fen&meno deNmigraci&nN.

El vidrio no necesita aditivos para conservar los alimentos. =u relaci&n con elproducto que envasa es neutra, ya que no mantiene ninguna interacci&nquímica con su contenido.

*l ser inerte con los productos que contiene, el vidrio permite conservarlosmejor con pla$os de valides superiores a otros materiales de envase. 1e hechopuede almacenar cualquier producto por toda su vida 2til.

La higiene que ofrecen los envases de vidrio es otro aspecto ampliamentereconocido en la industria del envase.

Los envases de vidrio podemos encontrar en:

• 7ariedad de colores y apariencias• *limentos, (ebidas, Licores• Embossing, formas tradicionales y modernas• 1iferentes acabados

#enta;a*:

• Es inerte al contacto con alimentos y f"rmacos en general, no se oxida, esimpermeable a los gases y no necesita aditivos para conservar losalimentos envasados.

• El vidrio como envase, no presenta el fen&meno conocido comoNmigracionesN de mon&meros y aditivos hacia el producto, hecho com2n enpl"sticos.

• Es ideal para ser reutili$ado, pues resiste temperaturas de hasta 5CFM+, lo

que facilita el lavado y la esterili$aci&n. Oustamente el grosor de las botellasretornables de vidrio se justi'ca por la necesidad de que resistan mejor ellavado, el rellenado, y el re tapado alargando la vida 2til del envase.

• Es 5FFG reciclable, no perdiéndose material ni propiedades en este procesoy posibilitando un importante ahorro de energía con relaci&n a laproducci&n.

• +ada tonelada de vidrio reciclado deja de usar aproximadamente 5.6toneladas de materia prima virgen.


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De*


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=eg2n estadísticas reali$adas en los 2ltimos meses, arrojan que los fabricantesde bebidas comen$aron a envasar las bebidas isot&nicas 3rehidratantes4 enenvases #E% Hpolitereftalato de etileno/ en lugar de las botellas de vidrio.

* diferencia de otros países de la regi&n, el mercado peruano a2n consume lasisot&nicas en envases de vidrio por un tema de costumbre. 9o obstante, losfabricantes est"n cambiando la demanda viendo factores como el pe/so delenvase, o dirigiéndose a un segmento determinado como es el p2blico infantil.

Los fabricantes locales de botellas #E% cuentan con tecnología para bebidasisot&nicas, jugos y néctares o Penvasado en calienteQ. Esta tecnología se

diferencia del envasado de gaseosas, agua o frut punch, llamado Penvasado enfrioQ

9o se descarta para nuestro estudio los dem"s materiales utili$ados paraenvasar bebidas rehidratante, eso depender" del mercado donde ser" dirigidala bebida, pero se debe tener presente el alto costo y las consideraciones deuso en cada material seg2n sea el caso.

=e debe tener presente la prioridad de la selecci&n seg2n lo evaluado en elcuadro resumen mostrado en este estudio.


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7. $i(li +ra/)a

R El vidrio, (otellas de #l"stico 3consulta: 6> de julio de 6F5C43http:SS .TasIa.esSel/vidrioSbotellas/de/plastico4.

R -edacci&n Logística, (ebidas que comunican 3consulta: 6> de julio de6F5C4 3http:SS .revistadelogistica.comSnDUbebidas.asp4.

R ) *9*+) 9, Vilfredo 36F554 +rece la demanda de envases #E% parabebidas isot&nicas. En 1iario Kesti&n, 6F diciembre.

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