¿Qué son los embalajes de poliestireno expandido - EPS?

Quizás más conocidos por el término comercial Unicel© o "corcho blanco", los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS nos resultan familiares a todos. Se utilizan para la protección de todo tipo de productos durante su distribución y transporte.

Sus inigualables prestaciones en términos de amortiguación, aislamiento térmico y protección han convertido al Poliestireno Expandido - EPS en un material de uso común.

Las aplicaciones más familiares y conocidas son los embalajes de los equipos electrónicos y electrodomésticos, así como las cajas para el transporte y distribución de pescado fresco y mariscos.

¿Cómo se fabrica el Poliestireno Expandido - EPS?

El Poliestireno Expandido se obtiene a partir del Poliestireno Expandible que contiene un agente de expansión.

El Poliestireno Expandible deriva a su vez del petróleo, como el resto de las materias plásticas.

El proceso de transformación para fabricar los artículos acabados en Poliestireno Expandido transcurre en tres etapas:

1. PREEXPANSIÓN: La materia prima se calienta con vapor de agua, en unos equipos denominados preexpansores, a una temperatura entre 80 y 100 ºC. La densidad del material disminuye desde los 630 kg/m3 hasta el rango 10-50 kg/m3. Durante este proceso, las perlas compactas de materia prima se convierten en perlas de plástico celular con una estructura interior de pequeñas celdillas rellenas de aire.

2. REPOSO INTERMEDIO Y ESTABILIZACIÓN: Al enfriarse las partículas recién expandidas se crea un vacío en su interior que es preciso compensar con la penetración de aire por difusión. De este modo las perlas alcanzan una mayor elasticidad mecánica y mejoran su capacidad de expansión, lo que resulta ventajosos para la siguiente etapa de transformación. Este proceso se desarrolla durante el reposo intermedio del material preexpandido en silos ventilados. Al mismo tiempo se secan las perlas.

3. EXPANSIÓN Y MOLDEO FINAL: En esta etapa las perlas preexpandidas y estabilizadas se transportan a unos moldes donde nuevamente se les comunica vapor de agua y las perlas se sueldan entre sí. De esta forma se pueden obtener grandes bloques (que posteriormente se cortan en las formas deseadas como planchas, bovedillas, cilindros, etc.), o productos conformados con su acabado definitivo.

¿Para qué se utiliza el Poliestireno Expandido - EPS?

Por su versatilidad y facilidad de conformado, además de sus excelentes cualidades y propiedades, el Poliestireno Expandido - EPS presenta un amplio abanico de aplicaciones. En el sector de la construcción se utiliza como aislamiento térmico y material de aligeramiento. También se utiliza como material de envase y embalaje para todo tipo de productos en diversos sectores de aplicación. Además presenta otras aplicaciones no encuadradas anteriormente denominadas aplicaciones diversas.

¿Puede el Poliestireno Expandido - EPS utilizarse en contacto directo con los alimentos?

Sí se puede utilizar. La evaluación de los productos plásticos con respecto a las implicaciones sanitarias y los métodos de ensayo para esta evaluación han sido establecidas en varios países.

El Poliestireno Expandido - EPS cumple con todos los requisitos de la legislación sobre el contacto alimenticio y no hay ningún tipo de restricción para el uso del Poliestireno Expandido - EPS como envase y embalaje o artículos destinados al consumidor, como vasos de café, platos.

Por ejemplo las cajas de pescado de Poliestireno Expandido tienen una aceptación mundial. Igualmente se envasan frutas y verduras en cajas de Poliestireno Expandido - EPS. Esto no es sólo por razones higiénicas, sino que el hecho de que los envases de Poliestireno Expandido - EPS mantengan la temperatura durante largos periodos de tiempo, han convertido al Poliestireno Expandido en un material de envasado idóneo para el sector de la alimentación.

El poliestireno expandido es un material que por su bajo peso y gran resistencia, es ideal para la fabricación de empaques y embalajes para los diversos productos de la industria electrónica, farmacéutica, manufacturera, química, artesanal, etc.

Los empaques de poliestireno expandido son diseñados para amoldarse perfectamente a la forma del producto, combinando diversas opciones de espesores de pared, densidad y número de refuerzos

Por otra parte, la ligereza del poliestireno expandido reduce los costos de transporte, mano de obra y gracias a su resistencia elimina las roturas, facilitando el estibado, al poder soportar más de 1000 veces su propio peso.

El poder de amortiguamiento del poliestireno expandido le permite absorber la energía producida por golpes y vibraciones, evitando que el producto empacado se dañe.

Los productos que requieren control de temperatura, por ejemplo pescado, pueden ser envasados en poliestireno expandido ya que sus múltiples celdillas actúan como cámaras de aire independientes aislándolo térmicamente.

La posibilidad del Poliestireno Expandido - EPS de emplearse para la protección, transporte y comercialización de alimentos se debe a que es un material fisiológicamente inocuo, que no favorece el crecimiento de hongos y bacterias que provocan la descomposición orgánica siendo además de olor y sabor neutros.

Además el Poliestireno Expandido - EPS puede incorporar aditivos para evitar la excesiva carga electrostática favoreciendo su uso en la industria electrónica.

Usos del Poliestireno Expandido en la Construcción

Las aplicaciones que encuentra el Poliestireno Expandido - EPS en la construcción están relacionadas con características como aislamiento térmico y acústico. Ya sea por ahorro de energía o por confort, el Poliestireno Expandido - EPS posee características que cumplen muy bien esas funciones.

Actualmente en los países de clima templado y tropical existe la tendencia a construir bajo medidas eficientes de aislamiento térmico, ya que el gasto energético para el acondicionamiento de edificios en las temporadas cálidas puede ser equivalente o aún mayor que el gasto energético para la calefacción en invierno.

Usos del Poliestireno Expandido en la Alimentación

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Pescados y mariscos:

Las máximas garantías de higiene y el mantenimiento de los niveles óptimos de protección térmica son, junto con la posibilidad de apilamiento sin riesgos para la mercancía, las mayores ventajas que los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS ofrecen a los pescados, mariscos y salazones.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Productos cárnicos y avícolas:

La versatilidad en el diseño del Poliestireno Expandido - EPS permite desarrollar envases y embalajes adecuados para pequeñas y grandes porciones de productos cárnicos elaborados o frescos. Por otro lado, el Poliestireno Expandido - EPS asegura la garantía de higiene y la adecuada protección térmica que los productos cárnicos y avícolas necesitan.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Frutas y verduras:

Las frutas y verduras, desde lechugas a melones, viajan en las mejores condiciones de higiene gracias a los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS, prolongándose su estado de conservación gracias a la excelente protección térmica y mecánica de estos envases, además de soportar sin problemas la acción de la humedad.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Productos lácteos:

Gracias a sus cualidades térmicas, el Poliestireno Expandido - EPS garantiza la transpiración de los quesos tiernos para que alcancen y mantengan el punto de maduración adecuados, aislando la humedad y los líquidos que puedan generar. De esa manera, los productos lácteos llegan al consumidor en perfectas condiciones higiénicas.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Bebidas:

El Poliestireno Expandido - EPS mantiene las condiciones de temperatura necesarias para la conservación de bebidas como el vino en todo el proceso de distribución, además de evitar roturas debido a su elevada capacidad para amortiguar impactos.
Por otro lado, es posible desarrollar en Poliestireno Expandido - EPS estuches de presentación que realzan la imagen del vino embotellado.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Helados y pastelería:

Los helados y los productos de pastelería contienen ingredientes tan delicados y sensibles a los cambios de temperatura como los huevos o los derivados lácteos, que necesitan un material como el Poliestireno Expandido - EPS que garantice una protección total, en cuanto a las exigencias higiénicas y de temperatura, para lleguen al consumidor con todo su sabor y consistencia.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Electrodomésticos, electrónica de consumo e informática

A la adaptabilidad de los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS hay que unir el excelente comportamiento en la amortiguación de impactos. Por ello, un televisor, un ordenador, una nevera o cualquier otro producto electrónico o informático de cualquier tamaño tienen en el Poliestireno Expandido - EPS su mejor aliado para evitar daños durante el transporte. Además el Poliestireno Expandido - EPS se integra perfectamente en la automatización de la cadena de producción y permite la posibilidad de apilar la mercancía sin problemas, tanto en el almacén como en el punto de venta.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Componentes electrónicos y material eléctrico

La fragilidad de los chips y otros componentes electrónicos o eléctricos exige una sólida protección que ofrece sin ninguna duda el Poliestireno Expandido - EPS. Gracias al estudiado diseño, los envases de Poliestireno Expandido - EPS son especialmente aptos para ser utilizados en cadenas de embalaje, transporte y almacenamiento y con la incorporación de ciertos aditivos en su proceso de fabricación la posible acumulación de electricidad estática no supone ningún problema.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Muebles

En forma de cantoneras o piezas mayores de protección el Poliestireno Expandido - EPS permite a los muebles viajar totalmente protegidos frente a golpes o caídas, permitiendo además de nuevo su apilamiento en almacenes.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Herramientas y maquinaria

La facilidad de conformado del Poliestireno Expandido - EPS hace que sea capaz de adaptarse a cualquier forma que una máquina, herramienta o conjunto de herramientas pueda tener, permitiendo su total protección. El Poliestireno Expandido protege también a herramientas o maquinaria metálica de la acción nociva de la humedad dada su gran resistencia a la misma.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Componentes de Automóviles

Usado para el transporte todo tipo de piezas de automóviles, desde faros a retrovisores, el Poliestireno Expandido - EPS los protege nuevamente gracias a su resistencia a los impactos y a la humedad.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Óptica, fotografía y aparatos de precisión

Resulta evidente que los productos del sector de óptica, fotografía y precisión son extremadamente sensibles en su manipulación y durante su transporte. Un microscopio, un objetivo de cámara o una balanza, entre otros, necesitan de un material de envase o embalaje que garantice esta protección. El Poliestireno Expandido - EPS se convierte entonces en indispensable para muchos de estos productos.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Juguetes

En esta aplicación es importante el "efecto display" de los envases y embalajes del Poliestireno Expandido - EPS, capaces de convertirse en buenos expositores de los productos de juguetería. Los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS permiten la manipulación y el transporte sin riesgo para los envases de juguetes protegiéndoles de golpes o caídas.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Farmacia, perfumería y cosmética

Los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS garantizan la seguridad de los productos durante el transporte y a su vez se transforman en atractivos "presentadores" de los mismos cuando son colocados en el escaparate o mostrador del punto de venta. Así mismo, el Poliestireno Expandido - EPS ofrece las garantías de total higiene y aislamiento térmico tan importante en vacunas y otros productos farmacéuticos.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Horticultura y jardinería

Desde las bandejas para el transporte de plantas, pasando por los semilleros, hasta placas especiales para las instalaciones de calefacción en invernaderos o elementos de cultivo hidropónico, el Poliestireno Expandido - EPS ofrece una gama de soluciones que abarcan todas las etapas del desarrollo y crecimiento de las plantas, protegiéndolas después durante el transporte hasta su destino final.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Materiales de construcción

Diversos materiales de construcción como mármoles, productos cerámicos, accesorios de baño, radiadores, puertas, etc. encuentran en el Poliestireno Expandido - EPS un perfecto aliado para garantizar su perfecto estado de conservación hasta el momento de la instalación. La versatilidad de formas que permiten los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS hace que se puedan diseñar soluciones adecuadas para cada necesidad.

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FUNDAMENTOS DE LA OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN

Compresores.

Los compresores más comúnmente empleados en los sistemas de refrigeración de alimentos son los de pistón o émbolo, los rotatorios y los centrífugos. Los dos primeros son de desplazamiento positivo, efectuándose la compresión del vapor mediante un miembro compresor. En los de pistón, como su nombre indica, el miembro compresor es un pistón mientras que en los rotatorios el miembro compresor puede ser un pistón rodante, una aleta rotatoria o un lóbulo helicoidal o tornillo. En el compresor centrífugo la compresión se produce por la acción de la fuerza centrífuga la cual es desarrollada a medida que el vapor es girado por un impulsor de alta velocidad.
El tipo de compresor empleado en cada aplicación específica depende del tamaño y la naturaleza de la instalación y del refrigerante utilizado.
El compresor pistón constituye uno de los más divulgados en los sistemas de refrigeración de alimentos, adaptándose especialmente a refrigerantes que requieran desplazamientos relativamente pequeños y presiones de condensación relativamente altas.
La potencia requerida por unidad de capacidad de refrigeración y el volumen de succión por unidad de capacidad de refrigeración constituyen indicadores de la operación de estos compresores.
Entre los cálculos que pueden realizarse están la determinación de la capacidad de refrigeración y la potencia requerida al variar las temperaturas de evaporación y condensación. Asimismo, la selección de un compresor para condiciones específicas de operación reviste resulta de importancia práctica.

Evaporadores.

El equipo donde se produce la ebullición del refrigerante producto de la absorción de calor desde el foco frío recibe el nombre de evaporador. Aunque lo que se produce es una ebullición y no una evaporación, universalmente se acepta la denominación de evaporador para designar al equipo donde ocurre este proceso.
Debido a la cantidad y variedad de requisitos que deben cumplir estos equipos en función de sus diversas aplicaciones, ellos son fabricados en una amplia gama de tipos, formas, dimensiones y diseños, pudiendo clasificarse según el medio refrigerado, el principio de operación, las características de la superficie de transferencia y según la forma de circulación del fluido a enfriar.
La capacidad de refrigeración de un evaporador está dada por la razón a la cual se trasmite el calor a través de sus paredes, proveniente del espacio o producto refrigerado al refrigerante líquido que circula por su interior, el cual se vaporiza. Esta capacidad está determinada por los factores que gobiernan la transferencia de calor a través de cualquier superficie, esto es, el coeficiente de transferencia de calor, el área de transferencia y la diferencia de temperaturas.
La selección de evaporadores para una aplicación específica constituye un elemento de utilización práctica.

Condensadores.

El calor total rechazado en el condensador incluye tanto el calor absorbido en el evaporador como la energía equivalente al trabajo de compresión. Cualquier calor absorbido por el vapor de succión desde el aire de los alrededores también forma parte da la carga térmica del condensador. Como el trabajo de compresión por unidad de capacidad de refrigeración depende de la relación de compresión, la cantidad de calor rechazado en el condensador varía con las condiciones de operación del sistema.
Los condensadores se agrupan de manera general en enfriados por aire, enfriados por agua y evaporativos.
De igual forma que los evaporadores la capacidad del condensador está determinada por los factores que rigen la transferencia de calor.
La selección de condensadores para una aplicación dada resulta de interés práctico.

Dispositivos de expansión.

Los dispositivos de expansión tienen una doble función, la de reducir la presión del líquido refrigerante y la de regular el paso de refrigerante a través del evaporador.
Entre estos dispositivos se encuentran el tubo capilar, la válvula de expansión manual, la válvula de flotador y la válvula termostática.
La localización de estos dispositivos así como sus accesorios resultan de especial importancia ya que de ello dependerá su adecuado funcionamiento.

Sistema.

Una consideración importante es establecer las relaciones de balance entre las secciones vaporizante y condensante del sistema, esto es, que la rapidez con que se lleve a cabo la ebullición sea igual a la rapidez con que se produce la condensación.
Como todos los componentes del sistema están conectados en serie, el flujo de refrigerante que circula a través de ellos es el mismo, por lo que la capacidad de todos ellos coincidirá. La selección de los equipos del sistema debe garantizar igual capacidad de refrigeración a la temperatura de ebullición requerida para lograr remover la carga térmica. Sin embargo, cuando todos los equipos no cumplen con esta condición resulta importante determinar el punto de equilibrio correspondiente a esta condición.

Carga térmica.
La carga térmica o carga de refrigeración constituye un cálculo importante en los sistemas de refrigeración. Esta carga es el calor que debe ser removido desde el foco frío, a través del evaporador, para que en él se mantenga la temperatura requerida.

Las fuentes que contribuyen a la carga térmica son:
1. Carga de los productos: se incluyen las cargas originadas al llevar el producto, los envases y embalajes y los medios de sustentación empleados en las cámaras, a la temperatura de conservación; en el caso de la refrigeración de frutas y vegetales esta carga debe contemplar además el calor de respiración.
2. Carga por transferencia de calor a través de estructuras: comprende las cargas térmicas debido al calor que se transfiere desde el exterior a través de paredes, techo y pisos de las cámaras.
3. Carga por ventilación: se refiere a la carga térmica debida a la ventilación controlada de los productos. El almacenaje refrigerado de frutas y vegetales frescos requiere de esta ventilación para garantizar que la composición de la atmósfera del almacén no se afecte por la propia actividad metabólica de estos productos.
4. Carga por apertura de puertas: esta carga térmica es consecuencia de la apertura de las puertas, lo que provoca que el aire exterior penetre a la cámara.
5. Carga por el personal: se encuentra referida al calor que aportan las personas que penetren en la cámara, resultando dependiente de la temperatura en esta y de la actividad que se realiza.
6. Carga por equipos eléctricos: incluye las cargas por la iluminación así como por motores en funcionamiento dentro de la cámara, básicamente referidos a los de los evaporadores con movimiento forzado del aire.
Las variables que intervienen en el cálculo de las diferentes cargas térmicas pueden evaluarse haciendo uso de información reportada en la literatura.