El poliestireno es un plástico que se obtiene por un proceso denominado polimerización, que consiste en la unión de muchas moléculas pequeñas para lograr moléculas muy grandes. La sustancia obtenida es un polímero y los compuestos sencillos de los que se obtienen se llaman monómeros. Fue obtenido por primera vez en Alemania por la I.G. Faberindustrie, en el año 1930. Es un sólido vítreo por debajo de 100 ºC; por encima de esta temperatura es procesable y puede dársele múltiples formas.Proceso de producción
El proceso más utilizado en la actualidad para el
poliestireno se basa en la polimerización radical en masa. "Radical"
significa que la reacción es iniciada por radicales
libres, generados bien térmicamente bien mediante moléculas
específicas denominadas iniciadores. "En masa" significa que el medio
de reacción está formado esencialmente por estireno y poliestireno, añadiéndose
a veces otro hidrocarburo inerte perfectamente miscible con el estireno, a
menudo etilbenceno, que sirve para moderar la
velocidad de reacción. Las líneas basadas en procesos en emulsión y en solución han
quedado anticuadas hoy día, siendo reservadas a la producción de grados de
especialidad.
Existen numerosas licencias de proceso de estireno
disponibles en el mercado. Se diferencian en detalles tecnológicos que tratan
de mejorar tanto la calidad del producto como la productividad del proceso pero
en esencia el fondo del proceso es el mismo para todas.
Proceso
del políestireno cristal
1.
Acondicionamiento de las materias primas. Al no estar basado
en catalizadores, el proceso del poliestireno puede aceptar
concentraciones altas de impurezas en las materias primas, por lo que
prácticamente no se realiza purificación de
las mismas.19 Algunas plantas hacen pasar el
estireno por un lecho de alúmina para
retirar elinhibidor de
polimerización.
2.
Reacción. El estireno polimeriza espontáneamente, más rápido cuanto más
alta sea la temperatura. Los reactores son en
esencia recipientes en los que se fija unatemperatura (típicamente
entre 100 y 200 °C) y se asegura la homogeneidad mediante agitación. Para acelerar la reacción se pueden añadir también peróxidos, que actúan como iniciadores
de polimerización. Existen muchos diseños diferentes de reactor que
se diferencian principalmente por la forma de evacuar el calor (por tubos
internos ocondensador externo), por la distribución de
tiempos de residencia (tanque agitado o flujo pistón) y por el tipo de
agitación.
3.
Desvolatilización. La conversión en los reactores oscila,
según el proceso concreto de que se trate, entre un 60 y un 90%. El estireno no convertido y el etilbenceno son
separados del poliestireno en la sección de desvolatilización y recirculados a
la alimentación. Aunque los diseños varían según las licencias, la
desvolatilización consiste generalmente de uno o varios recipientes vacíos
(llamados desvolatilizadores) en los que se aplica alta temperatura y vacío extremo
a fin de dejar menos del 0,1% de hidrocarburos residuales en el producto. No
obstante, la temperatura no debe superar cierto valor (entre 250 y 300 °C)
para no degradar las propiedades del poliestireno.20
4.
Purificación del reciclo. El estireno y
etilbenceno separados en la desvolatilización (corriente a la que se llama reciclo) contienen gran parte
de las impurezas introducidas con las materias primas. En algunas plantas se
procede a una purificación del reciclo, bien por destilación en
vacío, bien mediante lechos de alúmina. En otras plantas simplemente se purga
una parte del reciclo, lo cual permite mantener la concentración de impurezas
en el proceso bajo control.
5.
Granulación. En el proceso más frecuente, el
poliestireno fundido que sale del desvolatilizador pasa por una hilera de
agujeros, formando hilos de pocos milímetros de espesor que son
enfriados en un baño de agua, secados y
cortados en forma de pequeños cilindros a los que se denomina granza.
En otro proceso los hilos se cortan antes de secarlos, con la ventaja de
generar menos polvo. Por último, en una pequeña minoría de plantas el cortador
está situado directamente dentro del baño de agua, en una configuración
idéntica a la utilizada para las poliolefinas por
ejemplo.
6.
Expedición. El poliestireno es o bien enviado a silos para ser vendido a granel o bien
ensacado y embalado en palés de una tonelada.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario