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Abril de 2005 Página 1 de 2

Efecto de parámetros de procesamiento en las propiedades de botellas de pet moldeadas por soplado

Fue posible llenar las botellas de PET con aceite, justo después de que estas eran sopladas o se llenaban varios días después de estar almacenadas.

La principal función de los envases esproteger su contenido, permitir sutransporte e informar a los consumidoresacerca de lo que se encuentra en suinterior. Por otro lado, el empaque debetener bajos costos de producción, seramigable con el ambiente y tener laposibilidad de ser reciclado, así como unadisposición final sencilla y segura. Elpoli(etilen-tereftalato) (PET) es un materialplástico que cumple con todos estosrequerimientos. Los empaques de PETgeneralmente se utilizan para envasarbebidas gaseosas, agua mineral, bebidasrefrescantes, aceite y vinagre, y másrecientemente cerveza [1,2].f

Las botellas de PET se fabrican mediante un proceso de moldeo por inyección con soplado extendido. Las preformas fabricadas por moldeo por inyección se extruyen en dirección biaxial en el molde de soplado, de tal forma que los parámetros de soplado afectan las propiedades mecánicas, las propiedades de barrera y la transparencia de las botellas fabricadas.

En la fábrica de aceite en la cual se realizó esta investigación era posible llenar las botellas de PET con aceite, justo después de que estas eran sopladas o también se llenaban varios días después de estar almacenadas. La productividad en la línea de llenado era de 11.000 botellas/hora. Por esta razón, no todas las botellas se podían llenar inmediatamente después de ser sopladas, razón por la cual una parte de las botellas se almacenaba en un silo.

Debido a que las botellas vacías alcanzan sus dimensiones finales después de 72 horas (se encogen durante este periodo), la línea de llenado se alimentaba con botellas de distintos volúmenes, dependiendo del tiempo de almacenamiento en el silo. La cantidad de aceite con el que se llenaba cada botella se medía de acuerdo con el nivel de aceite en la botella, lo que hacía que durante el proceso de llenado se presentara un problema pues las botellas tenían distintos contenidos de aceite.

El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto de los parámetros ajustables de fabricación en el volumen y contracción de las botellas de PET. El efecto de cada factor se determinó bajo condiciones de operación durante la producción.

Materiales y equipos
Para realizar las pruebas se utilizaron botellas de PET fabricadas fuera de la preforma, con un peso de 26g. Las propiedades del PET empleado en su fabricación se presentan en la tabla 1 .

Se utilizó una máquina de moldeo por soplado tipo SBO 6/10 de la compañía SIDEC, en Octeville sur Mer, Francia. El control de temperatura en las cavidades del molde se realizó con un dispositivo Vulcatherm de la fábrica Vulcanic, en Francia. Como fluido regulador de temperatura se empleó agua, la cual podía calentarse a una temperatura máxima de 90°C. El ciclo del agua consistía en un ciclo de agua fría para el cuello y el fondo de la botella; y un ciclo de agua tibia para calentar el cuerpo del molde. Para este tipo de producto, la temperatura del agua fría era de 10 a 12°C y del agua tibia de aproximadamente 50°C.

Experimentación
La parte experimental del trabajo estudió la influencia de los factores de operación que se podían variar sobre el volumen de la botella. Con el diseño experimental central compuesto seleccionado se podía realizar un modelamiento polinomial de segundo orden. De esta manera fue posible establecer la forma de la respuesta de la superficie, que se estudió dentro de los límites seleccionados. La aplicación de este tipo de experimentos permite encontrar parámetros óptimos para la fabricación delas botellas de PET.

Fue necesario establecer una combinación de los parámetros en la máquina de soplado para obtener botellas con el máximo volumen posible (para poder cumplir con los requerimientos de las botellas que se llenaban con 1000mL) y minimizar la contracción posterior (para reducir la falta de uniformidad en losvolúmenes en la línea de llenado).

Los dispositivos que definían la apertura de la boquilla en la máquina de llenado se colocaron al máximo, de tal forma que las botellas se llenaban con la mayor cantidadde aceite posible.

Resultados y discusión
Para el primer experimento seseleccionaron tres factores:

  • x1: La presión de soplado, pb
  • x2: la temperatura de la preforma (la temperatura a la cual la preforma entraba al molde de soplado), ϑp
  • x3: La temperatura del fluido de control de temperatura del molde,ϑm

La velocidad de la máquina de moldeo extendido (productividad) se mantuvo constante durante todo el experimento, a6250 botellas/h. Los niveles de los factores (tabla 2) se determinaron de acuerdo a lamatriz de experimentos para el diseñocentral compuesto, con tres factores.

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Héctor
06 de abril de 2018 a las 10:11

Buenos día. Quisiera saber cuál es el motivo por el que las botellas de pet para líquidos gasificados presentan fondo petaloide, cintura angosta, domo abajo del cuello y la boca es angosta ¿Tiene relación con la presión del líquido que contienen? Por favor referencias.

Jorge
10 de mayo de 2018 a las 10:47

Los petalos es para dar consistencia a la base debido a que el co2 se expande con la agitacion presion y calor. Si la base fuera plana ocurre el efecto pinguino. La botella se cabecea por ke su forma no da la dureza que se requiere. Cuando son bebidas sin gas se puede usar base plana o base petaloide si asi lo kisiera.

MARÍA ALEJANDRA
13 de octubre de 2017 a las 15:20

¡Quisiera saber a que se refieren con los niveles de cada factor, por que lo desarrollan en 3 niveles? También quisiera saber cual es el punto optimo de la superficie de respuesta. Gracias por su atención


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