TCNICA DE MANUFACTURACIN DE ENVASES DE VIDRIO PARA BEBIDAS GASEADAS

GRUPO: N6INTEGRANTES: Andrade Ramirez Jessica Manavi Cordova Tereza Navarro Ipanaque Junior Roca Pelayo Cynthia Vera Ponce Olenka Zevallos Miranda Oscar PieroPROFESOR: Ing. Champa

CONTENIDO

I.INTRODUCCIN3I.1IMPORTANCIA4I.2JUSTIFICACIN5I.3OBJETIVOS6I.3.1OBJETIVO GENERAL6I.3.2OBJETIVOS EPECFICOS6IIMARCO TERICO7II.1HISTORIA7II.2DEFINICIN11II.3PROPIEDADES DEL VIDRIO12II.3.1PROPIEDADES MECNICAS13II.3.2PROPIEDADES TRMICAS13II.3.3PROPIEDADES PTICAS14II.4TIPOS DE VIDRIOS15II.5PROCESO DE FABRICACIN DEL VIDRIO16II.5.1ETAPAS DEL PROCESO DE FABRICACIN DE VIDRIO18II.5.2LAS MATERIAS PRIMAS EN LA FABRICACIN DEL VIDRIO21II.6TIPOS DE PRODUCTOS DE VIDRIO24II.7CONFORMADO DEL VIDRIO24II.8Usos y aplicaciones de los envases de vidrio27IIIMATERIALES DE PROCESO29III.1MATERIALES29III.2MTODOS30III.2.1CONFORMADO31III.2.2PROCESO DE FABRICACIN DE ENVASES: SOPLADO-SOPLADO31III.2.3MOLDES32III.2.4RECOCIDO32III.2.5TRATAMIENTOS SUPERFICIALES33III.2.6OTRAS OPERACIONES DE ACABADO33III.2.7CONTROLES33III.2.8EMBALADO34III.3VENTAJAS34IVCONCLUSIONES35VRECOMENDACIONES35VIRESUMEN36

I. INTRODUCCINNadie se imagina la sociedad actual sin el empleo del vidrio; la variedad de productos que se derivan de l, el empleo tanto en funciones decorativas, tiles de todos tipos, donde por su pureza, origen natural, transparencia, dureza, bajo costo y reciclable, entre otras caractersticas, lo hacen insustituible. As de utilsimo fue visto por los habitantes desde su descubrimiento, por esto, en la historia del vidrio tienen un papel protagnico los mtodos de su manufactura.Los procedimientos utilizados por los primeros vidrieros fueron un evidente reflejo de las tcnicas que se usaban en la industria artesanal, tanto en la metalurgia como en la cermica, destacan: El conformado en moldes abiertos. Se prensa el vidrio en estado viscoso en moldes negativos, que en ocasiones tenan grabados en su interior, dejando impresiones a relieve como decoracin en los objetos terminados. El tallado, donde se usaba el buril para cincelar. Se talla el bloque de vidrio en fro hasta obtener la forma deseada, se obtenan fundamentalmente recipientes. Impregnacin sobre ncleo de arena. En el extremo de un mango se prepara un ncleo de arena hmeda, que se introduce en la masa de vidrio viscoso, despus se hace rodar por una superficie plana hasta conformar un cilindro, Se retira la arena y se termina la pieza.El mtodo del soplado est catalogado por muchos, como el descubrimiento ms importante en la historia del vidrio, aparece en el siglo I a.n.e, se extendi desde Siria a Italia y gran parte del Imperio Romano, reemplazando las tcnicas anteriormente descritas e implantando nuevos estilos. Mientras los primeros procesos de manufactura haban hecho hincapi en el color y el diseo, con la introduccin del soplado fue la fragilidad y transparencia del material lo que adquiri importancia, y hacia finales del siglo I de n.e., el vidrio incoloro suplant al vidrio coloreado en la elaboracin de los objetos ms preciados.La tcnica del soplado hizo posible la produccin a gran escala y cambi la categora del vidrio convirtindolo en un material de uso frecuente, tanto para cristaleras como para vasos, copas y todo tipo de recipientes. El uso de esta tcnica oblig a mejorar la calidad del vidrio, ya que, se necesitaba alcanzar temperaturas superiores a las empleadas hasta el momento en las pastas vtreas.Surgen nuevos mtodos de trabajo y cambian algunos aspectos en los diseos, se cambia por ejemplo el espesor de las paredes a ms delgadas, con lo que los estilos propios de la poca se sustituyen por otros nuevos. Estas ventajas del empleo de la nueva tcnica, ms una buena comercializacin hacen que los productos resultantes lleguen a los lugares ms diversos.En el Imperio Romano, el empleo del soplado del vidrio como tcnica de manufactura incide de forma relevante a que se considere esta etapa como una de las ms relevantes en la historia del vidrio, adems de proporcionarle mpetu a su extensin y dominacin. Uno de los vidrieros ms renombrados de la poca fue Ennion, sus productos eran recipientes de complejas formas y altamente decorados.Debido a la gran importancia histrica de esta tcnica es que se hace hincapi en su descripcin por ser una de las ms resaltantes y por no haber cambiado mucho la tcnica a raz de su descubrimiento.I IMPORTANCIALos vidrios tienen propiedades especiales no encontradas en otros materiales de ingeniera. La combinacin de transparencia y dureza a temperatura ambiente con suficiente fuerza y una excelente resistencia a la corrosin en la mayora de los ambientes hacen al vidrio indispensable para muchas aplicaciones de ingeniera.El gran incremento de produccin de las bebidas gaseadas en el Per debido a su correspondiente demanda hace que tengamos al vidrio como principal alternativa para elaborar dichos envases por ser superior en cuanto menos impacto ambiental se refiere con su competencia en envases, el plstico.JUSTIFICACINEs difcil imaginarse hoy en da una sociedad que no utilice el vidrio. Todos nosotros lo conocemos por su fragilidad, su transparencia, su peso, sus diferentes formas y colores. Los empleamos sin mayor problema, sabiendo que con un golpe no muy fuerte se puede romper.Como ocurre con otras cosas a las que estamos acostumbrados , no nos preguntamos cmo est hecho, o desde cundo existe , o si es un material que aparece tal cual en la naturaleza y nosotros simplemente lo tomamos y lo utilizamos .En realidad, aun cuando todos los das estamos en contacto con l, no sabemos muy bien qu es .Podemos intuir que no hay minas donde aparezcan pedazos de ventanas(como s las hay donde se encuentran pedazos de carbn), y por los tanto tiene que ser uno ms de la serie de inventos con los que hemos remodelado al mundo y que constituyen la llamada revolucin industrial.Los nuevos conocimientos, as como la actitud cientfica hacia las propiedades y posibilidades del vidrio, han ampliado las aplicaciones de ste.Nuestra realidad y consciencia ambiental demanda en nosotros como estudiantes y futuros investigadores la bsqueda de materias que por su gran uso en las industrias de bebidas generen menor impacto ambiental que sus alternativos, y en este caso el vidrio que si bien es cierto tiene un factor econmico ms alto que el plstico nos provee una forma de ser responsables y amigables (aparte de su reciclado) con nuestro ecosistema, el cual nos provee de las materias que hoy en da aprovechamos, lo menos que podemos hacer es retribuir a esta con menores deterioros y una bsqueda de mejores alternativas.Si vivir sin el vidrio nos hara diferentes, aprender algo ms acerca de l de seguro nos va a enriquecer. Tratemos de saber ms de sus tcnicas para la manufacturacin de envases de vidrio para bebidas gaseadas en especial la tcnica del soplado que nos ayudar a comprender el proceso por el cual llegamos a obtener los envases de bebidas que habitualmente consumimos y de esa manera generar conciencia en la implementacin de otros mtodos que puedan mejorar la tcnica estudiada.OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL Dar a conocer un sistema para la manufacturacin de algunos tipos de envases de vidrio para bebidas gaseadas.OBJETIVOS EPECFICOS Mencionar los diferentes tipos de materias primas para la fabricacin de vidrios Describir la tcnica de manufacturacin de los envases de vidrio para bebidas gaseadas. Describir los diferentes usos de los envases de vidrio, preferentemente de los envases para bebidas gaseadas.

MARCO TERICOHISTORIA Las investigaciones arqueolgica ms recientes indican que los objetos de vidrio ms antiguos que se conocen son trozos de colores (azules y verdes) encontrados en babilonia y otras ciudades importantes de la Mesopotamia, y que datan de unos 5.000 aos A.C. se cree que estos vidrios antiguos son restos de esmaltes o fritas preparadas para revestir y decorar los objetos de cermica. No se sabe en qu momento el vidrio dejo ser un elemento decorativo de la cermica para ser trabajado como material independiente pero hay restos que indican que en la Mesopotamia ya alrededor de 2.100 A.C. se fabrican objetos de vidrio con una tcnica similar a la de la cermica (el modelado, aunque con una diferencia fundamental), se realizaba en caliente, con la mezcla pastosa, aunque no completamente fundida. La brillantez y la variedad de los colores obtenidos, les daba un valor similar a las de las piedras preciosas, estos fueron los factores que ayudo a la difusin de estos vidrios primitivos, principalmente a Egipto y a su rea de influencia. Durante la XVIII dinasta, el vidrio tuvo en Egipto un particular desarrollo.se dice que el famoso faran Tutmosis III(1504-1450 AC.) al someter a caldeos, asirios y otros pueblos de la Mesopotamia, llevo a Egipto a muchos artesanos vidrieros de aquellas regiones y les dio grandes facilidades para desarrollar sus trabajos. Se conserva aquella poca perlas y cuentas de vidrios de colores, as como pequeos recipientes y vasos de las ms diversas formas. La imitacin de las piedras preciosas, agregando distintos xidos colorantes, era unos de los objetivos principales, as como la elaboracin de artculos suntuarios, como adornos personales, amuleto y figuras humanas y animales, y pequeos recipientes destinados a contener aromas y esencias preciadas. En general se trataba de objetos de vidrio opaco, no transparente. Para su fabricacin se parta siempre de barras o varillas obtenidas por fusin de la frita o mezcla de materias primas (arena, nitro, cenizas, xidos, etc.), en pequeos crisoles o moldes. Los egipcios utilizaban las cuentas de color y otros objetos de vidrio, no solo para adorno y uso de los prncipes, sacerdotes y personajes principales de la familia real, sino tambin como medio de trueque. As se fueron difundiendo por todo el mundo antiguo. En Grecia no llego a florecer una artesana del vidrio Egipto volvi a florecer en Alejandra, pero contando ya con dos competidores, los fenicios y los romanos. Fueron los fenicios, probablemente llevados por su espritu comercial, los ms aventajados herederos de la artesana vidriera egipcia, fundamentalmente por contar con arenas silceas excepcionalmente aptas (hoy agotadas) en la desembocadura del rio Belus en el mediterrneo, que es donde PLINIO ubica su famosa leyenda, segn la cual unos mercaderes fenicios que recorran la costa de siria, debiendo pernoctar en la desembocadura del rio belus, encendieron fuego haciendo un hueco en la blanca arena del rio y la protegieron con piedras de nitro (nitrato sdico) que llevaban como carga. Ala maana siguiente los mercaderes encontraron, en el rescoldo pequeos trozos brillantes de un material desconocido al que luego se dio el nombre de vidrio. Agregando que el movimiento de las aguas purificaba la arena, separndola de las impurezas. Sidn y tiro se convirtieron, as, hacia el siglo V A.C, en los dos mayores centros vidriaros de la antigedad, tanto que a la primera de esas ciudades los romanos aplicaron el apelativo de artifex vitri.No se sabe cul es el origen de la caa de sopla, lo ms probable es que haya sido en forma casual.Cuando Roma consolido el dominio sobre el mediterrneo, no solo importo grandes cantidades de objetos de vidrio, sino que llevo muchos artesanos fenicios y sirios a la pennsula itlica. Naci as una verdadera industria del vidrio en roma, destinada a satisfacer las necesidades de la nobleza imperial, desarrollndose notablemente las tcnicas del soplado otras tcnicas como el prensado, el tallado, el flaqueado, etc. y experimentos con las ms diversas composiciones, llegndose a fabricar vidrios casi transparentes. Al respecto PLINIO EL VIEJO dice, en su Historia Natural: El vidrio ms valioso es el casi incoloro o transparente, lo ms parecido posible al cristal, el vidrio a desplazado bastante a la plata y al oro en los vasos para beber.Se fabricaban todo tipo de recipientes, jarras y jarrones, nforas para vino, frascos para productos medicinales y cosmticos, lentes primitivas o bien bolas huecas llenas de agua que servan como lentes de aumento, clepsidras y relojes de arena, ojos para estatuas e infinidad de objetos para los ms diversos usos, es importante destacar que no se fabricaba vidrio plano (este producto surgi en el siglo XVIII, en Venecia).El periodo denominado como la revolucin industrial abarca unos 200 aos. Desde mediados del siglo XVII hasta la segunda guerra mundial. La caracterstica de este periodo es la mecanizacin de los procesos u la aparicin de la gran industria moderna. El desarrollo de la produccin mecanizada del vidrio fue sumamente lento, y solo en la segunda mitad del siglo pasado se inici la mecanizacin y la produccin continua. Esto se debi a dos factores principales. En primer lugar, a las caractersticas del material, que dificultaban la mecanizacin de los procesos y el desglose de las operaciones. En segundo lugar, al hecho de que los primeros intentos de mecanizar os procesos de conformado buscaban reproducir lo ms fielmente posible las operaciones manuales, cosa que haba hecho con xito en otras ramas. Otras de las dificultades eran que no se poda lograr una produccin continua porque se usaba los hornos de crisol y el desconocimiento total de las propiedades de los vidrios.En 1867 Friedrich siemens construyo en Dresden un horno de cuba de tipo regenerativo muy similar a los utilizados actualmente, con este horno se logr reproducir en forma continua. La construccin de estos hornos demando el mejoramiento de los ladrillos refractarios, lo cual fue llevado a cabo en las dcadas sucesivas. Poco a poco la industria del vidrio hueco, adems de los vidrios especiales (pticos, etc.) y artsticos, que seguan fundindose en crisoles; las fibras de vidrio comenzaron a fabricarse en el siglo XX.Los procesos para obtener vidrios planos eran fundamentalmente dos: el de soplado, para obtener vidrios para ventanas, y el de colado, para obtener vidrios para espejos y planchas de gran espesor, y caras planas paralelas y pulidas.En 1886 ASHLEY, creo la primera mquina para fabricar botellas razonando sobre un principio inverso: en una primera operacin se formaba la boca y la preforma (pareson), y el cuerpo de la botella se terminaba de conformar en un segundo molde. Este proceso, base de todas las maquinas actuales se denomin soplado. Al mismo tiempo en estados unidos, ABOGAST, ideo una mquina para fabricar botellas en la cual la primera operacin, el conformado de la boca, se haca por prensado, y la segunda por soplado. Esta mquina es la antecesora de todas las maquinas que trabajan por el prensado-soplado y que se utilizan para la fabricar tanto botellas como frascos.En 1903 OWENS patento su mquina que aspiraba la cantidad necesaria de vidrio y la transferencia a la maquina formadora, si bien la invencin de OWENS permiti automatizar completamente el proceso, el xito definitivo se debi en realidad a PEILER, este norteamericano de origen alemn, invento en 1911 el alimentador a gotas (feefer), sobre la base de estudios intensivos sobre la viscosidad del vidrio fundido y su dependencia de la temperatura, en 1922 la firma HARTFORD comenz a fabricar los alimentadores a gota, que hoy se adoptado mundialmente. En 1925 INGLE, de la misma firma, patento la maquina IS (de secciones individuales), que hoy han alcanzado gran difusin por su versatilidad para fabricar tanto botellas como frascos.Por nuestra parte en el Per, en el ao 1922, se abre las puertas de la primera fbrica de vidrio para envases con el nombre de: Ca. Manufacturera de Vidrio del Per Ltda. S.A; aos ms tarde 1947 se funda otra fbrica con el nombre de Vidrios Industriales S.A. Existen en la actualidad numerosas fabricas que trabajan con procesos manuales, semi - automticos de menor produccin. DEFINICINEs una sustancia dura, frgil, transparente por lo comn de brillo especial, insoluble en casi todos los cuerpos conocidos y fusible a elevada temperatura, formada por la combinacin de la slice con potasa o sosa y pequeas cantidades de otras bases, y fabricacin en hornos o crisoles. La mejor definicin de los vidrios viene por el lado de la tecnologa, dado que ms generalmente aceptada es, justamente, una definicin tecnolgica, dado que el termino vidrio tiene un origen emprico y no cientfico, y dice que: los vidrios son materiales solidos que se obtienen por enfriamiento rpido de una masa fundida, impidiendo su cristalizacin.Esta definicin tiene sin embargo algunos inconvenientes, implica que para saber si un determinado material es un vidrio deberamos conocer cmo se obtuvo, cosa que no siempre es posible.La definicin apuntada (con algunas variantes, ha sido adoptada por los ms importantes organismos normalizados a nivel internacional), se da a veces en forma ms general y sinttica: Los vidrios son slidos amorfos.Esta definicin tambin es correcta, pero no tan completa como la anterior ya que no hace referencia al proceso de fabricacin. Pero debe tenerse en cuenta 2 cosas: primero, que la estructura de primero vidrios no es, como veremos, absolutamente amorfa, y segundo, que no todo solido amorfo es un vidrio. Los que se dedican a estudiar la ciencia del vidrio prefieren esta ltima definicin, en tanto que los que estn implicados en la tecnologa de su fabricacin prefieren la anterior. Desde un punto de vista lgico, la dificultad en definir los vidrios no es estriba tanto establecer el gnero prximo a que pertenecen (que son materiales solidos), sino la diferencia especfica, es decir, los lmites de la definicin.Otras definiciones tenemos:Es un producto inorgnico cuto mayo componente es el cido saliclico con diversos xidos metlicos que se forman por la fusin de los componentes y constituyen a temperaturas muy altas, una masa muy fluida, que se convierte en plstica antes de congelarse y que, una vez solidificada, resulta transparente, translucida u opaca, coloreada o incolora, poseyendo siempre un brillo caracterstico y presentando fractura concoidea.El vidrio es un silicato doble formado por un silicato alcalino, combinado con otro metlico o terreo, solamente as resulta un producto fusible y resistente a la accin de los diversos agentes. Aun cuando unas bases pueden ser remplazadas por otras esta sustitucin altera profundamente las propiedades del producto.Segn la etimologa de la palabra vidrio, hay varias opiniones, segn unos se derivan del latn glacies (hielo), lo cual es verosmil dado la semejanza. Segn otros procede de la palabra latina glastum, glas (planta tintrea), porque la cenizas de esta planta se emplearon con frecuencia para fabricar el vidrio o porque ciertas calles de vidrio tienen una coloracin parecida al color ail extrado de dicha planta. Otros lo derivan del vocablo Glassum, nombre que los galos u britnicos daban al mbar. El nombre alemn Glas se deriva, probablemente del sajon Glisnian(brillar), que es a su vez, una contraccin de la planta anglosajona gelixan (brillar relucir). Esta ltima hiptesis parece ser la cierta, puesto que los escritores antiguos aplicaban con frecuencia en nombre Glas a objetos que, sin ser de vidrio reluca o brillaban. PROPIEDADES DEL VIDRIOLas caractersticas principales del vidrio son transparencia, presin, resistencia al calor y a la flexin y resistencia qumica.

PROPIEDADES MECNICASDensidad2500 kg/m3Un panel de 4 mm de espesor de vidrio pesa 10kg/m2

Dureza470 HKLa dureza del vidrio flotado se establece conforme a Knoop. La base es el mtodo de ensayo dado en la norma DIN 52333 (ISO 9385).

Resistencia a la comprensin800 - 1000 MPaLa resistencia a la compresin define la capacidad de un material para soportar una carga aplicada verticalmente a su superficie.

Mdulo de elasticidad70 000 MPaEl mdulo de elasticidad se determina a partir del alargamiento elstico de una barra fina, o bien doblando una barra con una seccin transversal redonda o rectangular.

Resistencia a la flexin45 MPaLa resistencia a la flexin de un material, es una medida que valora su resistencia durante la deformacin. Se determina por ensayos de flexin en la placa de vidrio, utilizando el mtodo del anillo doble, de acuerdo a la norma EN 1288-5.

PROPIEDADES TRMICASRango de transformacin520 - 550 C

Temperatura para su emblandecimientoapprox. 600 CContrariamente a los cuerpos slidos de estructura cristalina, el vidrio no tiene punto de fusin definido. Se transforma continuamente desde el estado slido al estado plstico viscoso. El rango de transicin se denomina rango de transformacin y de acuerdo con DIN 52324 (ISO 7884), se encuentra entre 520 C y 550 C. El templado y el curvado, requieren una temperatura suplementaria ms de 100 C.

Calor especfico0,8 J/g/KEl calor especfico (en Julios) define la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de vidrio flotado en 1K. El calor especfico del vidrio aumenta ligeramente la temperatura, que va aumentando hasta el intervalo de transformacin.

Conductividad trmica:0,8W/Mkla cantidad de calor requerido para fluir a travs del rea de seccin transversal de la muestra de vidrio flotado en el tiempo en que disminuye la temperatura.

Expansin termal9.10-6 K-1Encontramos un diferente comportamiento en la expansin del cuerpo bajo efecto de calor, en caso de expansin lineal y expansin volumtrica. Con los cuerpos slidos, la expansin volumtrica es tres veces el de la expansin lineal. El coeficiente de temperatura de expansin del vidrio flotado se administra de acuerdo a DIN 52328 e ISO 7991.

PROPIEDADES PTICASEl vidrio tiene varios puntos fuertes en cuanto a sus propiedades pticas: Puede ser producido en paneles grandes homogneos. Sus propiedades pticas no se ven afectadas por el paso del tiempo. Esta producido con superficies perfectamente planas y paralelas.ndice de refraccinn = 1.52Si la luz de un medio pticamente menos denso (aire) se encuentra con un medio pticamente ms denso (vidrio), entonces el rayo de luz se divide en las interfaces de superficie. La medida de la desviacin determina el ndice de refraccin. Para el vidrio flotado, este ndice de refraccin es n = 1,52.

TIPOS DE VIDRIOSAtendiendo a su volumen de fabricacin los vidrios pueden ser clasificados en: Comerciales Especiales Los vidrios comerciales son producidos en gran escala, y se usan en la mayora de las aplicaciones, mientras que los especiales son menos comunes ver tabla. Tabla II.1 Tipos de vidrio y sus caractersticas

PROCESO DE FABRICACIN DEL VIDRIOEl proceso de fabricacin del vidrio es bsicamente el mismo para todos los subsectores: preparacin de las materias primas, fusin, conformado, tratamientos posteriores y, por ltimo, almacenamiento y expedicin de los productos finales. Aun siguiendo este proceso, las particularidades de los diferentes productos vienen marcadas por las condiciones, que en cada etapa se definen en funcin de la finalidad. En la figura 1. Se incluye un esquema del proceso tipo de fabricacin de vidrio.Figura II.1 Esquema general del proceso de fabricacin del vidrio

Como puede verse en el esquema anterior, segn sea el conformado as se tendr un tipo u otro de vidrio. Es evidente que ello va a determinar y configurar las dems etapas del proceso. En los siguientes apartados se explican los principales aspectos del proceso que son comunes para todos los productos y subsectores fabricantes.ETAPAS DEL PROCESO DE FABRICACIN DE VIDRIO La elaboracin del vidrio es un proceso complejo que comienza con la recepcin de las materias primas, su dosificacin, mezclado y homogeneizacin. Termina con la salida del producto fro a la desembocadura del tnel o del archa de recocido. El proceso de elaboracin puede considerarse dividido en seis etapas ms o menos diferenciadas: Reaccin de los componentes y formacin de vidrio Disolucin del excedente de slice sin reaccionar Afinado (homogeneizacin de la masa vtrea fundida y eliminacin de los gases disueltos y burbujas ocluidas) Reposo y acondicionamiento trmico Conformado Enfriamiento y recocido.FUSIN Figura II.2 Etapa de fusin del vidrio

Las cuatro primeras etapas se suceden sin solucin de continuidad dentro del horno, constituyendo la fusin propiamente dicha, y de acuerdo a un programa trmico cuidadosamente establecido. Este programa comprende un aumento progresivo de la temperatura hasta un mximo de 1600C, seguido de un enfriamiento y de un perodo de estabilizacin en el que la masa vtrea debe alcanzar la rigurosa homogeneidad trmica requerida para su inmediata conformacin.Los principales tipos de hornos utilizados en la industria vidriera espaola y sus caractersticas se muestran en la tabla 2.Si bien la fusin es comn a toda la fabricacin de vidrio, los parmetros difieren segn el producto final; el tipo de vidrio, el conformado posterior, y las exigencias de calidad tienen una influencia determinante en la fijacin de los parmetros de la fusin.El trmino de fusin es, hasta cierto punto, incorrecto. Por analoga con algunos procesos metalrgicos resultara ms propio hablar de fundicin o, ms correctamente, de vitrificacin o de formacin de vidrio. Sin embargo, el uso extendido de ese trmino en el lenguaje vidriero hace muy difcil que pueda desarraigarse y ser sustituido por otro.Tabla II.2 Principales tipos de hornos utilizados en la industria vidriera

LAS MATERIAS PRIMAS EN LA FABRICACIN DEL VIDRIO El vidrio es un material que se obtiene por la fusin, dentro de un horno a alta temperatura, de una mezcla de materias primas de muy diversa naturaleza.La industria vidriera exige tres requisitos importantes de las materias primas que utiliza: Cantidades suficientes y suministro ininterrumpido para garantizar una carga contina al horno. Calidad dentro de las especificaciones establecidas para cada tipo de vidrio y constancia a lo largo del tiempo. Mantenimiento de los costes de produccin.Por otro lado, las mejores materias primas son aquellas que: Facilitan el manejo de la mezcla Reducen la temperatura de fusin Aumentan la velocidad de fusin. Reducen las prdidas y disminuyen la erosin de los refractarios del horno.Las materias primas que intervienen en la formacin de la masa vtrea pueden ser agrupadas en funcin de los xidos metlicos que aportan, de la influencia de stos sobre el producto final o del papel que juegan en el proceso de elaboracin del vidrio.La diversidad de tipos y productos de vidrio fabricados requiere de una gran variedad de materias primas en diferentes grados de pureza. No obstante, las principales son arenas silceas y cuarzo, carbonato de sodio, feldespato potsico, calizas y calizas dolomticas y, cada vez ms, casco de vidrio (vidrio reciclado).En cuanto a su origen puede hablarse de: Materias primas de origen mineral: arena, cuarzo, caliza, dolomita, feldespatos, fluorita, boratos naturales tipo ulexita, etc. Materias primas de origen qumico: carbonatos de sodio, brax, colorantes, etc. Casco de vidrio: vidrio reciclado. Puede ser interno o externo. Materias primas secundarias: escorias, fundentes, vitrificantes y estabilizantes.Atendiendo a la influencia de los materiales sobre el producto final, tambin puede hablarse de: Componentes principales, cuando entran en la composicin (% en peso) en cantidades superiores al 1-2% y cumplen funciones de formadores y modificadores de red. Son principalmente slice, almina, xidos de calcio, magnesio, sodio, etc. Componentes minoritarios, cuando entran en pequeas cantidades ya sea como impurezas, para cumplir alguna funcin durante el proceso, o para obtener determinadas propiedades del producto final. Son los afinantes, colorantes, oxidantes, reductores, opacificantes, etc.El consumo de unas y otras materias depender del proceso y del producto final. Las consideraciones especficas para cada uno de los procesos de fabricacin son expuestas en las secciones correspondientes. En la siguiente tabla se muestran las principales materias primas agrupadas por tipos:Tabla II.3 Materias primas utilizadas en la fabricacin de vidriosUn aspecto muy importante en la industria vidriera es el uso creciente de casco de vidrio, tanto interno como externo, como sustituto de otras materias primas o de parte de stas en distintos porcentajes en funcin del tipo de vidrio fabricado.El uso de casco de vidrio presenta varias ventajas importantes como son: La valorizacin de un residuo. La disminucin del consumo de otras materias primas de origen primario. La notable reduccin en el consumo de energaEl casco de vidrio tiene la misma composicin de los vidrios a fundir y su uso implica una importante reduccin del consumo energtico porque elimina el costo asociado a las reacciones qumicas involucradas en el proceso de fusin: descarbonatacin, disociacin, reacciones en estado slido, formacin de inquemados, etc. Adems, el uso de casco de vidrio acta como catalizador, acelerando la reaccin entre los vitrificantes y fundentes e implica que el calor de reaccin y latente de fusin son nulos y que las emisiones a la atmsfera son menores.Segn el tipo de vidrio y las caractersticas del producto final, la composicin de las mezclas y la participacin de cada una de estas materias primas puede ser muy variable. Pequeas modificaciones pueden conferir a un mismo vidrio propiedades completamente diferentes. De igual manera, para composiciones similares, diferentes parmetros de fusin pueden cambiar las propiedades finales.

Tabla II.4 Composicin de distinto tipo de vidrios [% en peso]

Fuente: Proceff 1997.TIPOS DE PRODUCTOS DE VIDRIO Vidrio hueco (botellas, tarros, frascos, moldeados, aisladores y bombillas). Vidrio plano (vidrio flotado y vidrio impreso). Filamento contino de vidrio. lanas minerales (lanas de vidrio y de roca). Vidrio domstico y decorativo (fundamentalmente vidrio de mesa). Tubo de vidrio.CONFORMADO DEL VIDRIOEl vidrio se produce calentando las materias primas a temperaturas elevadas por encima de la temperatura de fusin. La mayora de los vidrios comerciales son de la variedad slice-sosa-cal. Para muchas aplicaciones, especialmente cuando la transparencia ptica es importante, es esencial que el producto de vidrio sea homognea y sin poros. La homogeneidad puede alcanzarse por fusin completa y por mezclado de las materias primas. La porosidad se forma a partir de pequeas burbujas que se producen; estas deben absorberse en el material fundido o ser eliminadas, lo cual requiere el adecuado ajuste de la viscosidad del material fundido. Segn el tipo de moldeado que se use, el proceso puede ser manual, semiautomtico y automtico. Proceso manual.- El soplado de vidrio a mano es el ms antiguo de los procedimientos para la fabricacin de vidrio. En este proceso el vidrio fundido se retira por medio de caas de vidriero, que es un tubo de hierro de 1.20 a 1.50 m. de largo, con una boquilla en un extremo y una oliva o pieza redondeada en el otro extremo para recoger el vidrio. El operario introduce la oliva en la masa fundida y recoge y recoge una polla de vidrio. Este sopla por la caa y forma el envase fuera del molde. La forma final se obtiene en el molde de madera o hierro colado. Luego de haber dado forma al envase, este se introduce en una templa, para eliminar las tensiones internas del vidrio.El horno que se usa en este proceso es el llamado Day tank, que es un horno discontinuo que trabaja solo durante 8 horas al da.El volumen de extraccin de los hornos de este tipo es del orden de 250Kg/da a 1 Ton/da. Proceso semiautomtico.- el vidrio es sacado del horno por medio de una caa de acero, y luego se da la forma al envase en una mquina Schiller semiautomtica. Una vez formado el envase se transfiere a mano por medio de pinzas del primer molde a un segundo molde que le da la forma final.Los envases as formados son pasados por las templas para eliminar las tensiones internas. En el caso de que los envases sean decorados pasaran por un archa de requemado para la fijacin de la pintura.El horno que se usa en este proceso es el Day-Tank. Proceso automtico.- Existen dos mtodos, que son los ms conocidos: Mtodo de succin.- Consiste en que el 1er. molde la maquina penetra en el horno y una pequea cantidad de vidrio entra en el molde donde se distribuye en forma pareja dndole la forma inicial. Luego unos brazos pasan el molde inicial a un 2do. Molde, donde se le da la forma final por medio de aire comprimido. Mtodo de alimentacin.- Consiste en la extraccin de cantidades exactas de vidrio fundido por medio de dispositivos de carga. La mquina empleada es completamente automtica, donde los dispositivos de carga o alimentadores estn conectados con el horno, a travs del cual pasa el vidrio una vez calentado a un dispositivo que le transfiere en forma de grandes gotas a los primeros moldes y de all a un 2do. gran molde como en el 1er.caso. Este mtodo es el ms ptimo desde el punto de vista econmico. En el moldeado de vidrio por este ltimo mtodo se emplea mquinas automticas tales como:1. Mquinas de secciones individuales: Hartford I.S. de 6 a 10 secciones del tipo Rlown and Rlown.2. Mquinas de mesas rotativas: Roirant R-Lynch LA, con una velocidad de 12 gotas por minuto. Lynch LB con una velocidad de 14 gotas/min, Lynch N10 con una velocidad de 24 gotas por minuto.Prensa de mesa rotativa: Lynch modelo PBM. Las dos primeras mquinas son de soplado.Existen cuatro mtodos distintos para fabricar productos de vidrio: Prensado: Se utiliza en la fabricacin de piezas con paredes relativamente gruesas tales como placas y platos. La pieza de vidrio es formada por aplicacin de presin en un molde de fundicin recubierto de grafito y que tiene la forma deseada; el molde de fundicin recubierto de grafito y que tiene la forma deseada; el molde es normalmente calentado para asegurar una superficie lisa Soplado: Se realiza a mano, especialmente en el caso de objetos de arte, el proceso ha sido completamente automatizado para la produccin de jarros de vidrio, botellas y bombillas de luz. A partir de una masa de vidrio se forma una preforma temporal por prensado mecnico en un molde. Esta pieza se coloca en un molde final de soplado y es forzado a adquirir la forma del contorno del molde por la presin del aire inyectado. Estirado: Se utiliza para conformar piezas largas, tales como lminas, barras, tubos y fibras, todos los cuales tienen una seccin constante. La planitud y el acabado superficial pueden mejorare mediante flotacin de la placa en un bao de estao fundido a temperaturas elevadas; la pieza es enfriada lentamente y despus es tratada trmicamente mediante un recocido. Formacin de fibras: Las fibras de vidrio continuas se forman mediante una operacin de estirado ms sostificada. El vidrio fundido est contenido en una cmara calentada con resistencias de platino. Las fibras se forman haciendo pasar el vidrio fundido a travs de pequeos orificios en la base de la cmara. La viscosidad del vidrio, que es crtica, se controla mediante las temperaturas de la cmara y del orificio.Usos y aplicaciones de los envases de vidrioLos envases de vidrio tienen numerosas aplicaciones y usos, tales como:Envases para bebidasBotellas para gaseosas, vinos, licores, cerveza, aguas, jugos y nctares

Envases para alimentosFrascos para mermeladas, esprragos, hortalizas, tubrculos, salsas y caf.

Envases de laboratorio y farmacuticosFrascos para medicamentos, ampollas, goteros, probetas

AutomotrizVidrios laminados y templados

ConstruccinEspejos, pisos, puertas de ducha, puertas automticas, ventanas, cristales

Artculos de consumoArtculos de cocina, tableros de mesa, tocador. Oficina (platos, jarras, copas, floreros, tiradores, etc)

OtrosVidrio ptico, para relojes, joyas, etc

MATERIALES DE PROCESOMATERIALES ArenaCloruro de sodioCarbonato de sodioSelenito de barioSulfato de sodioOxido de cobaltoCalizaFluoruro de calcioDolomita DoraxFeldespato Oxido arseniosoCasco de vidrioCloruro de sodioNitrato de sodioOxido de antimonioOxido de cerioOxido de manganeso

MTODOS Figura III.1 Fabricacin de botellas de vidrio

El proceso de fabricacin del vidrio hueco comienza con la descarga en los silos de recepcin de las materias primas (arena, carbonato sdico, caliza y componentes secundarios), desde los cuales son trasladadas a los silos de almacenamiento. Seguidamente se realiza el pesaje automtico de las cantidades exactas de las materias primas mediante bsculas electrnicas, logrndose la mezcla adecuada que alimentar el horno de fusin y que se denomina mezcla vitrificable.Esta mezcla es sometida a un proceso de fusin en continuo en hornos a una temperatura por encima de los 1.500 C. CONFORMADOEl proceso de conformado se produce a travs de moldes de diversos tipos. Una caracterstica comn de los diferentes procesos de conformado es el sistema de alimentacin por medio de gotas de vidrio; el vidrio fundido procedente del horno pasa al alimentador a travs de un canal de material refractario. Al pasar por estos canales, el vidrio se enfra algunas decenas de grados en su primer tramo y luego sigue avanzando, calentado por una serie de quemadores que lo mantienen a una temperatura constante hasta su descarga en los moldes a travs del alimentador de gota.Estos sistemas de alimentacin permiten suministrar una serie continua de gotas de vidrio fundido, iguales en peso y en forma entre s, a la mquina formadora. El control de la forma, el peso y la velocidad de goteo, dependen de la viscosidad. Por ello, el control de la temperatura debe de ser muy riguroso. El mantenimiento de la temperatura se consigue aportando energa, bien elctrica (en el caso de producciones especiales), bien mediante la combustin de gas natural o propano.PROCESO DE FABRICACIN DE ENVASES: SOPLADO-SOPLADO El proceso de soplado-soplado puede dividirse en las siguientes etapas:ETAPA 1. Las gotas de vidrio caen del canal de alimentacin y son recogidas por un conducto mvil que, siguiendo un orden determinado, las conduce sucesivamente hacia cada uno de los moldes preliminares de la mquina.stos, colocados en posicin invertida, reciben la gota y a continuacin son obturados por una cabeza sopladora que inyecta un breve golpe de aire para facilitar la penetracin de la gota hasta el fondo del premolde, al mismo tiempo que un punzn situado en la parte inferior forma la boca de la botella. Esta prebotella se denomina "paresn.ETAPA 2. Se abre el premolde y un brazo mecnico toma el paresn por su boca y lo transfiere, invirtiendo su posicin, al molde de acabado. El molde y su contenido reciben un nuevo soplado para la forma definitiva y se enfran lo suficiente para evitar cualquier deformacin de la pieza que pudiera producirse a su salida del molde.ETAPA 3. Se abre el molde y la botella terminada se coloca sobre la cinta transportadora que la conduce al archa de recocido, tras el depsito de un recubrimiento que mejora sus propiedades.Figura III.2 Formado automtico de botellas.

Fuente: British Glass Manufacturers Confederation (BGMC), 1999.MOLDES Los moldes utilizados en las mquinas automticas de la industria del vidrio hueco han alcanzado un alto grado de perfeccin, tanto en sus tolerancias dimensionales como en el acabado de sus superficies. Actualmente, los moldes suelen realizarse por terceros, aunque la mayora de las fbricas cuentan con talleres para el mantenimiento y reparacin de los mismos. Su elevado coste hace que deban recibir un mantenimiento especial que prolongue su vida til. RECOCIDODespus del moldeo, el vidrio se somete a un proceso de enfriamiento y recocido, etapa crtica ya que se requiere que el vidrio pase de un estado plstico a uno rgido con la suficiente lentitud para que su estructura se relaje de forma uniforme y adquiera en todos sus puntos el mismo volumen especfico. Este proceso implica la eliminacin de las tensiones mecnicas, normalmente introducidas en el proceso de conformado.TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Durante la fabricacin de las piezas de vidrio, se aplican diversos tratamientos para mejorar su comportamiento mecnico previniendo la aparicin de microfisuras en la superficie producidas por el roce entre piezas o con otros elementos externos. Estos tratamientos superficiales se aplican a la salida de la mquina de conformado ("en caliente"), a la salida del archa de recocido y antes del proceso de control y empaquetamiento ("en fro"). Se emplean precursores de xidos de estao y titanio en caliente y cidos oleicos y parafinas, aplicados mediante pulverizacin de una suspensin acuosa en fro.OTRAS OPERACIONES DE ACABADO

En este tipo de operaciones suelen generarse gran cantidad de residuos slidos.CONTROLESUn alto porcentaje de las inversiones realizadas por la industria vidriera se destinan a garantizar la calidad por el control unitario automtico de la totalidad de las piezas fabricadas. Mediante sistemas electrnicos en continuo se verifican las diferentes caractersticas, en particular, control de la boca, homogeneidad del espesor y existencia de grietas, piedras y/o burbujas. Adems, existe un control muestra que permite conocer en cada instante la distribucin estadstica de otras propiedades como resistencia a la presin interna, resistencia al rayado y ngulo de desligamiento. EMBALADO El proceso termina con el embalaje automtico de las paletas retractiladas que se distribuyen al mercado.VENTAJAS No transmite sabor a los alimentos a pesar del tiempo, convirtindose en garanta de sabor y aroma intacto. Permite que los alimentos se conserven durante largos periodos sin que se altere su gusto ni su aroma Es un material 100 % reciclable. Despus de su uso, vuelve a nacer. El vidrio es un material sano y completamente puro.

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

RESUMENAntes de entrar al tema de describir una tcnica de manufacturacin de envases de vidrio para bebidas gaseadas, conviene hacer mencin sobre algunos conceptos bsicos que nos permita conocer el vidrio. Est constituido esencialmente de slice (procedente principalmente de cuarzo), acompaado de caliza y otros materiales que le dan diferentes coloraciones. Desde el punto de vista de su aplicacin el vidrio se clasifica en industrial y domstico.El proceso de manufacturacin es prcticamente el mismo para todos los tipos, lo que diferencia a un ejemplar de otro son las materias primas utilizadas que dependen del propsito para el cual son diseados dichos envases.Se lleg a la conclusin de analizar la tcnica de manufacturacin de envases de vidrio para bebidas gaseadas por el mtodo del soplado, siendo los detalles de este mtodo explicados de manera minuciosa en el presenta trabajo.