Desarrollo e implementación de un procedimiento para la prevención de defectos en la producción de envases plásticos a partir de material reciclado

Abstract

[ES] La búsqueda de la sostenibilidad es un requisito indispensable en la sociedad actual, destacando la necesidad de lograr este objetivo en las industrias que se dedican a la producción de materiales plásticos. El presente Trabajo de Fin de Máster se centra en desarrollar un procedimiento para prevenir la aparición de defectos en los productos plásticos obtenidos a partir de materia prima reciclada. El proceso productivo comprende: la denominada industrialmente cristalización, donde el granulado se deshumedece y obtiene las propiedades adecuadas; la extrusión, donde se forma la bobina mediante el extrusionado del tereftalato de polietileno (PET); y, por último, el termoformado, donde se confiere al material plástico las características requeridas según producción. El producto final son bandejas de plástico destinadas a uso alimentario con gran variedad de características dependiendo del requerimiento de los clientes. La humedad residual presente en el granulado de PET es un factor crucial en la fabricación de productos plásticos. Por ello, el TFM se focaliza en el estudio e implementación del método más adecuado para la determinación de este parámetro en planta, caracterizando así las distintas materias primas empleadas y, de esta manera, comprender y solucionar la problemática hallada en el proceso productivo. Así pues, el TFM estudia las posibles alternativas disponibles en el mercado para medir la humedad residual presente en el granulado. Posteriormente, los valores obtenidos son comparados con las mediciones realizadas en un laboratorio externo mediante la valorización Karl Fischer, un método avanzado y muy costoso, no siendo la opción más adecuada para la determinación de este parámetro a escala industrial. Todo ello permite obtener unas correlaciones entre ambos resultados, y así lograr unos criterios de aceptación de las materias primas. Por último, el TFM presenta un estudio sobre la selección del material reciclado optimizado tras analizar las distintas opciones posibles, obteniendo así una mejora productiva en la planta y un mayor rendimiento en la fabricación de envases plásticos.

[EN] The search for sustainability is an essential requirement in today¿s society, highlighting the need to achieve this goal in industries that are dedicated to the plastic materials production. This Master Thesis focuses on developing a procedure to prevent the appearance of defects in plastic products obtained from recycled raw materials. The production process includes: the called industrial crystallization, where the granulate is dehumidified and it obtains the appropriate properties; extrusion, where the film roll is formed by extruding polyethylene terephthalate (PET); and, finally, thermoforming, where the plastic material is conferred the required characteristics according to production. The final product is plastic trays intended for food use with a wide variety of characteristics depending on customer requirements. Residual moisture present in PET granules is a crucial factor in the manufacturing of plastic products. For this reason, the thesis focuses on the study and implementation of the most proper way for the determination of this parameter in the plant, thus characterizing different raw material used and, in this way, understanding and solving the problems found in the production process. This thesis studies possible alternatives available on the market to measure the residual moisture present in the granules. Subsequently, the values obtained are compared with measurements made in an external laboratory using Karl Fischer titration, an advanced and very expensive method, not being the best option for the determination of this parameter at industrial scale. Therefore, it is possible to obtain correlations between both results, and thus achieve acceptance criteria for raw materials. Finally, thesis presents a study on the selection of the optimized recycled material after analyzing the different possible options, obtaining a productive improvement in the plant and a higher yield in the manufacture of plastic packaging.