martes, 6 de noviembre de 2012

Elaboracion de tanques de agua en PRFV


        I.            EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN


En el distrito de La Perla, que se halla ubicado en la provincia Constitucional del Callao existe una escasez de agua y un crecimiento vertical de la población lo cual genera una gran demanda de tanques de almacenamiento de este recurso hídrico, para poder conservarlo en buenas condiciones para su posterior uso a nivel doméstico, no obstante existiendo en el mercado actual, tanques elaborados de distinta composición como son los de plástico de polietileno y de cemento con asbesto.

 


Debido a las propiedades que presenta la combinación de la fibra de vidrio tipo fieltro en mantas con la resina poliéster, se puede obtener un producto llamado plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV), para la elaboración de tanques de almacenamiento de distinta capacidad y que ofrece buenas condiciones para almacenar agua potable. La selección de una técnica adecuada de moldeo por contacto e insumos de buena calidad garantizan por ende un buen producto en PRFV de una elevada resistencia química, a la intemperie o a cualquier otro factor meteorológico. Son de  fácil instalación y transporte; así como también presenta buenas características mecánicas y térmicas excepcionales.

 





 

2.1.2    Formulación especifica  

2.1.2.1  ¿Cómo se puede almacenar agua potable en buenas condiciones libre de hongos y/o agentes patógenos?

2.1.2.2  ¿Cuáles son las características de los artículos elaborados con plásticos reforzados con fibra de vidrio (PRFV)?

2.1.2.3  ¿Qué propiedades tiene la combinación de la fibra de vidrio con la resina poliéster?

2.1.2.4  ¿En qué se diferencian básicamente un tanque elaborado en PRFV, respecto de los hechos con asbesto y polietileno?

2.1.2.5  ¿Qué ventajas ofrece el uso de la resina poliéster, respecto de sus similares como la resina fenólica y la  resina epóxica?

2.1.2.6  ¿Qué propiedades tienen los artículos fabricados en PRFV?

2.1.2.7  ¿Qué método es el más adecuado para fabricar un tanque de almacenamiento en PRFV?

2.1.2.8  ¿Qué porcentaje de insumos o materia prima existe en un artículo de PRFV fabricado con resina poliéster y fibra de vidrio tipo fieltro?


La presente Investigación se  justifica  por su:

2.2.1                   Naturaleza


Problema: Los tanques de almacenamiento de agua constituyen depósitos especialmente diseñados para almacenar y preservar el agua en buenas condiciones para su posterior uso. Dependiendo de su envergadura pueden utilizarse a nivel industrial, institucional o doméstico; siendo estos de distinta estructura y composición. Los tanques de almacenamiento de plástico no se corroen, son fáciles de limpiar, soportan la intemperie, son de fácil instalación y transporte.

Objeto: Los tanques elaborados en plásticos reforzados con fibra de vidrio (PRFV) ofrecen mejor resistencia a la abrasión, inhiben la producción de microorganismos en general y tienen una gran estabilidad térmica  para el almacenamiento del agua potable a nivel doméstico.


El crecimiento de la población en el distrito de La Perla conlleva al aumento de viviendas,  como en la mayoría de las zonas urbanas de la Provincia Constitucional del Callao y de la gran Lima. Generando esto como consecuencia un aumento del consumo de agua per cápita que es en promedio de 259 litros/habitante/día en áreas urbanas (año 2005)

De acuerdo a datos estadísticos según el INEI en el distrito de La Perla la estimación de la población para el año 2000 es de 68,061 habitantes, 4,000 más que en el año 1996, manteniéndose esta tendencia in crescendo a la actualidad.

Por lo tanto surge la necesidad de un mayor consumo de agua potable, que se viene acrecentando conforme pase el tiempo y aumente la población.

Los tanques de almacenamiento de agua elaborados en PRFV brindan las mejores características para un apropiado acopio de agua potable respecto de su similar de plástico de polietileno.

2.2.3                   Trascendencia


 

La trascendencia de esta investigación radica en que a partir de la combinación de la resina poliéster con la fibra de vidrio, se puede obtener un plástico reforzado de excepcionales características mecánicas  y térmicas, que no sólo se puede aplicar en la elaboración de tanques de almacenamiento para agua de distinta capacidad, sino que se pueden elaborar innumerables productos de distinta forma, tamaño, color o con características muy particulares para el fin que se le requiera. Así por ejemplo los PRFV tienen una alta aplicación con buen desempeño y performance en la insulación de las bodegas de los navíos pesqueros.

2.2.4                   Vulnerabilidad


 

La tecnología de los productos, información y asesoramiento respecto a los productos elaborados a base de PRFV, se halla muy difundida y al alcance de cualquier persona, teniendo en cuenta que sus insumos son de carácter comercial y de costos relativamente bajos. Además se dispone de una información adecuada sobre el procedimiento del método, fuentes bibliográficas y de internet.

2.2.5                   Aportes


 

El desarrollo del método de moldeo para la fabricación de los tanques de almacenamiento de agua de plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) nos permite obtener una óptima conservación del agua potable libre de carga microbiana para su consumo. Con este aporte tecnológico podemos dar un mejor uso a la resina poliéster y a la fibra de vidrio ya que la técnica es factible y de bajo costo.

 



 

Ø  Elaborar tanques de almacenamiento de agua potable en plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) para poder almacenar este recurso hídrico que es escaso y restringido en el distrito de La Perla, ubicado en la provincia Constitucional del Callao.


Ø  Determinar las principales técnicas de elaboración de tanques en PRFV.

Ø  Determinar las características y propiedades de los artículos elaborados en PRFV.

Ø  Determinar la composición en porcentaje de peso de un tanque de almacenamiento de agua en PRFV.

Ø  Obtener un tanque de almacenamiento de agua potable en PRFV para ser usado a nivel doméstico en el distrito de La Perla.

Ø  Determinar el método más adecuado para la elaboración de un tanque para almacenamiento de agua en PRFV.

Ø  Utilizar la resina poliéster como principal insumo para la combinación con la fibra de vidrio y obtener un producto de PRFV.

Ø  Conservar el agua potable en buenas condiciones de almacenamiento libre de agentes patógenos para su posterior uso a nivel doméstico.

 


2.4.1        Facilidades: Actualmente hay una  preocupación por el desarrollo de proyectos viables de inversión en nuestro país y existe una forma de financiamiento mediante un sistema bancario.

2.4.2        Limitaciones

Ø  La elaboración de tanques de almacenamiento en PRFV data de hace un par de  décadas atrás en nuestro país, razón por la cual aún no se haya muy difundida sus técnicas de elaboración. Por  lo que  nos  vemos en la  necesidad  de solicitar asesoramiento  externo.

Ø  No hay mucha información acerca de la  elaboración de tanques de almacenamiento de agua en PRFV.  

Ø  En Internet no hay información suficiente, respecto a la elaboración de tanques de almacenamiento de agua de distinta capacidad; más sí de sus especificaciones técnicas.

 



3.1.1        CONCEPTOS:

TANQUE DE ALMACENAMIENTO: Depósito diseñado para almacenar o procesar fluidos, generalmente a presión atmosférica o presión internas relativamente bajas. Los tanque que sirven para almacenar agua, los hay para uso industrial, domestico e institucional.

 

PLASTICO: Material orgánico que contiene como elemento principal el carbono, combinado con otros ingredientes como el hidrogeno, oxigeno y nitrógeno. Es sólido en su estado final, pero en alguna etapa de su manufactura es suficientemente suave para ser moldeado por muchos sistemas por medio de calor y/o presión.

 

ASBESTO: También llamado amianto[ ]es un grupo de minerales metamórficos fibrosos. Están compuestos de silicatos de cadena doble. Debido a estas especiales características, el asbesto se ha usado en una gran variedad de productos manufacturados, principalmente en materiales de construcción (tejas para recubrimiento de tejados, baldosas y azulejos, productos de papel y productos de cemento con asbesto).

 

 FIBRA DE VIDRIO Es un material que consta de numerosas fibras y extremadamente finas de vidrio. Se fabrica por procedimientos especiales (fuerza centrífuga, chorro de vapor, enrollamiento a gran velocidad), partiendo de una masa fundida de vidrio.

 

FIELTRO Es una especie de textil no tejido, en forma de lámina, cuya característica principal es que para fabricarlo no se teje, es decir, que no surge del cruce entre trama y urdimbre, como ocurre con las telas. A menudo, presenta un revestimiento[] que le proporciona ciertas propiedades como impermeabilidad, resistencia al desgarro.

 

POLIMERIZACION: Reacción química en la que los monómeros, que son pequeñas moléculas con unidades estructurales repetitivas, se unen para formar una larga molécula en forma de cadena, un polímero.

 

TERMOPLASTICO: Polímero lineal que puede ablandarse por calentamiento y endurecerse por enfriamiento en un proceso físico reversible.

 

TERMOESTABLE son polímeros infusibles e insolubles. La razón de tal comportamiento estriba en que las cadenas de estos materiales forman una red tridimensional espacial, entrelazándose con fuertes enlaces covalentes

 

PLASTICO REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO (P.R.F.V.) es un material compuesto, constituido por una estructura resistente de fibra de vidrio y un material plástico que actúa como aglomerante de las mismas.

 

MOLDEO POR CONTACTO: El proceso de moldeo más simple para los plásticos reforzados es el moldeo por contacto o de molde abierto; un proceso muy parecido al laminado. Este procedimiento garantiza limpieza y medidas exactas solo en la superficie del artículo que tiene contacto directo con el molde.

 

RESINA POLIESTER: El poliéster es una resina termoestable obtenida por polimerización del estireno y otros productos químicos. Se endurece a la temperatura ordinaria y es muy resistente a la humedad, a los productos químicos y a las fuerzas mecánicas. Se usa en la fabricación de fibras, recubrimientos de láminas, etc.

 

RESINA EPOXICA: Es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o «endurecedor». Las resinas epoxi más frecuentes son producto de una reacción entre epiclorohidrina y bisfenol A. Los primeros intentos comerciales de producción tuvieron lugar en 1927 en los Estados Unidos.

 

RESINA FENOLICA: Es una resina sintética termoestable, obtenida como producto de la reacción de los fenoles con el formaldehído. Las resinas fenólicas se utilizan principalmente en la producción de tableros de circuitos. Ellos son más conocidos sin embargo, para la producción de productos moldeados como bolas de billar, encimeras de laboratorio, revestimientos y adhesivos.

 

3.1.2        LIMITES:

3.2  ANTECEDENTES

3.2.1        ANTECEDENTES HISTORICOS

La industria de plástico reforzado en fibra de vidrio, comenzó su mayor auge entre los años 9175 -1980  con la instalación de nuevas empresas dedicadas a la producción de auto partes y piezas náuticas, es así que con estas primeras empresas en la industria de PRFV se forman las pequeñas y medianas empresas orientadas a la producción de artículos de primera necesidad (tanques de agua, sanitarios, lavadero, entre otros). Por otro lado en México en la década de los ochentas, surgió una mayor demanda constituyendo las primeras empresas en producir materias primas de PRFV, posteriormente con las políticas de globalización se incremento la productividad de materia  prima.

 

Fuente: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/gonzalez_b_d/capitulo2.pdf                                                                                                        (ANEXO 1)

 

3.2.2        ANTECEDENTES TEORICOS


Como su nombre lo indica los PRFV están compuestos por un plástico termoestable, proveniente de una resina poliéster (por lo general) o de una resina epoxica en combinación con la fibra de vidrio. Esta fibra de vidrio está compuesta por miles de hilos muy finos superpuestas de manera tal que se puede obtener una manta tipo fieltro.

Las fibras de vidrio más usadas son las de tipo MATT 300, MATT 450 Y MATT 600, cuyo número nos indica el peso en gramos por metro cuadrado de la manta de fibra de vidrio.

Fuente: http://www.optimistportugal.org/sites/default/files/files/Manual%20para%20uso%20da%20fibra%20de%20Vidro.pdf                                                        (ANEXO 2)

3.2.2.2             MOLDEO POR PROYECCION Y MANUAL”

Este informe  trata sobre la elaboración de tanques de almacenamiento de agua en PRFV utilizando la técnica del moldeo por contacto, la cual consiste en la aplicación de sucesivas capas de fibra de vidrio impregnadas con una resina poliéster (gelcoat), y consolidadas mediante la acción de un rodillo o brocha. Este ultimo accesorio ayuda a distribuir la resina de manera uniforme sobre el molde y principalmente elimina las posibles burbujas que se forman.

 

Fuente:

http://ocw.upc.edu/sites/default/files/materials/15012220/22639-3142.pdf                                                                              (ANEXO 3)

 

3.2.3  ANTECEDENTES METODOLOGICOS

3.2.3.1. “ELABORACION DE UN ARTICULO EN PRFV”

Las técnicas de elaboración de un artículo en plástico reforzado con fibra de vidrio, son muy variadas destacando la técnica de moldeo por contacto. En el caso de la elaboración de tanques de almacenamiento de agua se utiliza un molde, sobre el cual se realiza dicha técnica la cual consta de los siguientes pasos: aplicación del desmoldante, aplicación de gelcoat, aplicación de la fibra de vidrio con el laminador y el desmoldaje. Por último se realiza el acabo final que consiste en el pulido de los bordes y la instalación de accesorios.

Fuente: I.S.T.P SIMON BOLIVAR-Departamento de Tecnología de Análisis Químico           “Elaboración de plásticos reforzados con fibra de vidrio” - 1997   

                                                                                                         (ANEXO 4)

 

2 comentarios:

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  2. Los deposito agua para riego estan hechos con estos materiales por sus increíbles características, no aportan ni sabor, color, olor… a los líquidos que contienen, son prácticamente tolerables a cualquier líquido que quieras que contenga, por muy corrosivo que sea.

    Además de no transmitir ningún tipo de sustancia al agua, también tienen una mayor resistencia a los golpes que otros tipos de materiales y se puede reparar prácticamente cualquier cosa en ellos.

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