FABRICACIÓN | SISTEMAS DE TUBERÍAS
La fabricación de CPVC es uno de los temas que suelen provocar consultas de parte de ingenieros industriales y otros profesionistas vinculados con las áreas de diseño y construcción.
Principalmente, las dudas suelen estar enfocadas en conocer qué hace del cloruro de polivinilo clorado un material resistente y dúctil que se puede utilizar con diferentes y variados fines como la producción de tuberías industriales. Para esto, más allá de conocer las características del CPVC industrial, es útil estar informado acerca de cómo se elabora.
¿Cómo se fabrica el tubo de CPVC?
La elaboración de tubos de CPVC inicia con la producción del material en sí (CPVC) mediante una serie de acciones previas.
En el proceso de elaboración pueden considerarse cuatro etapas diferenciadas que, en conjunto, llevan a obtener el material terminado. Las fases básicas son:
- Procesamiento de la materia prima
- Conversión de la materia prima en PVC
- Conversión del PVC en CPVC
- Procesamiento del CPVC para obtener productos terminados
Cada uno de estos pasos es crítico para llegar al resultado final: productos de CPVC de alta calidad, que ofrecen durabilidad y resistencia, después de haber procesado una serie de elementos y compuestos clave.
¿Qué elementos se utilizan para producir CPVC?
La elaboración del CPVC se realiza mediante la combinación de sal, hidróxido de sodio y cloro, en un proceso en el que se emplean como agentes complementarios piedra caliza, derivados de petróleo, dióxido de carbono, arena, etileno y sales inorgánicas, entre otros aditivos. En última instancia, el cloro y el etileno son los dos materiales que sirven de base para la producción del cloruro de polivinilo clorado.
El cloro se obtiene como un subproducto de procesar la sal (cloruro de sodio) y el etileno se procesa al llevar petróleo a un craqueador. La reacción entre los dos materiales produce el dicloruro de etileno, que los fabricantes procesan en uno de los pasos para llegar a la obtención del CPVC.
El dicloruro de etileno es sometido a deshidratación y expuesto al calor durante un procedimiento llamado oxicloración, para descomponerlo en otro material llamado cloruro de vinilo, más fácil de procesar por ser moléculas más simples, pero sin un uso relevante.
Para que sea un compuesto estable, fuerte y útil, el cloruro de vinilo debe convertirse en un polímero. Esto se consigue utilizando un reactor de alta presión, que da como resultado la conversión en cloruro de polivinilo (PVC).
.png?width=693&height=507&name=Manufacturing-CPVC_chart-1000px%20(1).png)
Una vez que la resina de PVC es procesada, los fabricantes la envían a otros centros de producción, que la utilizan como materia prima para productos finales o la obtención de compuestos más avanzados.
De PVC a CPVC, ¿cómo se convierte un compuesto en otro?
Sistemas Industriales Corzan® forma parte de los fabricantes que utilizan el PVC como materia prima base para procesar los productos que comercializa, tras someter el PVC a una reacción de cloración.
Aunque el PVC es moldeable y fuerte, la cloración y obtención del CPVC le confiere mayores capacidades en resistencia y durabilidad. La reacción entre el cloro y el PVC se consigue mediante una reacción de radicales libres que se inicia con la exposición de los materiales a calor o rayos UV.
En el proceso, las moléculas de PVC, que tienen un 25% de los espacios de unión ocupados por átomos de cloro, pasan a tener alrededor de 40% de las áreas de unión ocupadas por el elemento, una diferencia que confiere al CPVC su mayor resistencia.
El cambio más significativo tras el proceso de cloración, en el que se reduce la cantidad de átomos de hidrógeno que sirven como enlace en las moléculas, es el incremento de la tolerancia a altas temperaturas: el PVC tiene una tolerancia que alcanza los 140°F (60°C) para condiciones de uso; el CPVC tiene aprobación para uso hasta a 200°F (93.3°C). En condiciones de uso industrial que exigen resistencia a altas temperaturas, se puede utilizar CPVC.
Cuando el CPVC está procesado como material, es sometido a otros procedimientos en los laboratorios de Corzan®, para dotarlo de propiedades que lo hacen más resistente, por ejemplo, a la exposición a rayos UV.
Para terminar, el compuesto obtenido es distribuido en forma de polvo o aglomerados a los fabricantes de productos finales. Serán éstos los responsables de la fabricación de las tuberías, láminas y otras formas en las que el CPVC es empleado en las aplicaciones a las que se destina.
Técnicas industriales utilizadas para la transformación del CPVC
Existen dos procedimientos utilizados para llevar el CPVC a sus formas finales de uso: extrusión y moldeo.
Extrusión
La extrusión se emplea para obtener formas largas y continuas del material, como son las tuberías y las láminas.
Los fabricantes llevan el polvo de CPVC a una extrusora que funde y empuja el material derretido a través de un cabezal de troquel, donde el compuesto es extendido de manera uniforme para darle la forma final deseada.
Las tuberías o láminas se endurecen cuando se dejan enfriar, para cortarlas luego de acuerdo con las dimensiones necesarias.
Moldeo por inyección
Productos como conexiones, válvulas o adaptadores que están disponibles en el mercado, son fabricadas gracias al moldeo por inyección.
En este proceso, el CPVC en forma de polvo o aglomerado es depositado en máquinas que funden cantidades precisas de CPVC para empujarlas en diferentes moldes. Algunos segundos después, cuando el CPVC se enfría, tiene la forma del molde y al endurecerse puede ser utilizado con normalidad.
El proceso de fabricación y las características de resistencia química del CPVC industrial Corzan®, junto con su tolerancia a altas temperaturas, lo hacen ideal para la aplicación en sistemas de tuberías industriales. Contacta a nuestros expertos para conocer más sobre el uso de este termoplástico en diferentes industrias.
