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Cómo se hace el CPVC: Desde el Diseño de Materiales al Producto Terminado

Por: Jorge Solorio Fecha: 26 de Junio de 2019

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Cómo se hace el CPVC: Desde el Diseño de Materiales al Producto Terminado

Sistemas de tuberias  |  Fabricacion

A menudo recibimos preguntas de los ingenieros industriales sobre los productos de CPVC, incluyendo lo que implica la creación de CPVC, por qué es mejor que otros materiales y, en última instancia, ¿en dónde se pueden comprar los productos de CPVC?

En el diseño y producción del CPVC industrial, cada paso es crítico - desde la materia prima hasta el PVC, desde el PVC hasta el CPVC y desde el CPVC hasta el producto terminado. Los productos de CPVC de la más alta calidad disponibles superan las alternativas genéricas como resultado de la innovación y el control de calidad de principio a fin.

El cuadro a continuación se incluye como una referencia fácil para el proceso de ingeniería y producción de CPVC.

 

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Materias primas utilizadas en tuberías de CPVC

Todos los productos de CPVC utilizados en las plantas industriales de hoy en día - tales como tuberías, conexiones, láminas y conductos - comenzaron como dos materiales separados: cloro y etileno.

El cloro es uno de los subproductos del procesamiento cloro-alcalino de la sal. El etileno se extrae del petróleo que se coloca en una instalación especial llamada craqueador. Luego, los fabricantes hacen reaccionar estos dos materiales juntos para formar un nuevo producto químico líquido: el dicloruro de etileno (EDC).

Luego, a través de un proceso de oxicloración, el EDC se deshidrata, se calienta y finalmente se descompone en monómero de cloruro de vinilo (VCM).

El Cloruro de vinilo no tiene usos reales en su forma de monómero, ya que es un producto químico intermedio inestable y gaseoso en condiciones normales. Debe almacenarse bajo presión para mantener un estado líquido.

El monómero de cloruro de vinilo debe transformarse en un polímero - una cadena de monómeros - para ser fuerte, estable y útil. Para hacer esto, los fabricantes polimerizan VCM en un reactor de alta presión, formando policloruro de vinilo —o PVC.

Los fabricantes producen la resina de PVC y la envían a las instalaciones de producción, tales como Sistemas Industriales Corzan, en donde se utiliza el PVC para formar CPVC. Los productores de PVC también pueden enviar los aglomerados a los fabricantes de PVC para que sean moldeados para productos de PVC terminados.

 

Convirtiendo el PVC en CPVC

Sistemas Industriales Corzan convierte el PVC en CPVC. Puede ver nuestra parte del proceso en el gráfico anterior, delineado por la línea de puntos.

El PVC es popular porque es fuerte y moldeable. Los fabricantes pueden calentarlo y convertirlo en diferentes tipos de productos, tales como tuberías, revestimientos, aislamiento de cables, señalamientos y más.

Para aprovechar esas ventajas en el CPVC, el homopolímero de PVC se somete a una reacción de cloración. La resina de cloro (C2) y PVC reacciona a través de un mecanismo básico de radicales libres, típicamente iniciado por energía térmica y/o UV.

El gráfico siguiente muestra la diferencia molecular entre el CPVC (izquierda) y el PVC (derecha), en donde el aumento de los átomos de cloro grandes (rojo) muestra la mayor protección de la estructura de carbono.

 

CPVC and PVC molecule with carbon backbone

 

En el PVC, los átomos de cloro ocupan el 25% de los sitios de unión, y el resto se rellena con hidrógeno. La estructura de carbono del CPVC, en contraste, tiene aproximadamente el 40% de los sitios de unión llenos de cloro. El aumento en las moléculas de cloro grandes es la clave para proteger la estructura de la descomposición.

El cambio más notable de PVC a CPVC es su temperatura de distorsión por calor y la clasificación de presión a temperaturas elevadas. El PVC tiene una clasificación de presión de uso de hasta 140°F (60°C), mientras que el CPVC está aprobado para uso de hasta 200°F (93.3°C). e hasta 140°F (60°C), mientras que el CPVC está aprobado para uso de hasta 200°F (93.3°C). Cuando las aplicaciones de procesamiento industrial implican temperaturas más altas y/o presiones más altas, se puede usar el CPVC.

Obtenga más información sobre cómo el PVC y CPVC se comparan y contrastan en esta publicación de blog.

 

Proceso de Producción Corzan

 

Una vez que la resina de CPVC se forma a partir del PVC, Sistemas Industriales Corzan la infunde con aditivos que mejoran otras propiedades inherentes, tales como la resistencia a los rayos UV.

Finalmente, el compuesto de CPVC se produce como aglomerados o polvo. Los productores de resina de CPVC, como Sistemas Industriales Corzan, crean compuestos para los fabricantes asociados que producen tuberías, conexiones, láminas y más. Los productores de resina deben producir compuestos que se ajusten a las aplicaciones y requisitos de fabricación de los fabricantes asociados.

 

Fusión de Resina de CPVC en Productos Terminados

Hay dos procesos comunes para crear productos de CPVC terminados: extrusión y moldeo por inyección.

 

Extrusión de CPVC

Para crear formas largas y continuas, tales como tuberías y láminas, se emplea la extrusión. En la extrusión, los fabricantes toman polvo de CPVC y lo introducen en una extrusora. La extrusora lo funde y lo empuja a través de un cabezal de troquel, que lo extiende lo más uniformemente posible y lo conforma a su forma final. Luego, a medida que el material se desplaza a través del equipo de procesamiento hacia abajo de la extrusora, se corrige para arreglar cualquier desproporción.

Después, la tubería o lámina se enfría, se endurece, se corta y se prepara para su uso - generalmente en secciones de tubería de 10 o 20 pies o en láminas de 4 pies por 8 pies (en Norteamérica).

La extrusión es eficiente para crear tuberías y láminas debido a que la máquina puede funcionar continuamente, siempre que el material continúe siendo alimentado al sistema, hasta que se deba crear un nuevo tamaño de producto.

 

Moldeo por Inyección de CPVC

Para crear el resto de los productos de CPVC disponibles en el mercado - tales como conexiones, válvulas, adaptadores de bridas - los fabricantes utilizan aglomerados de CPVC para el moldeo por inyección. Usan máquinas (como las de la imagen de abajo) con una tolva en la parte superior que alimenta una cantidad específica de CPVC al sistema.

El sistema utiliza un tornillo de alta presión para fundir el CPVC y empujarlo en el molde deseado. Después de unos segundos de enfriamiento, el CPVC se retira del molde en piezas perfectamente formadas y listas para usar.

 

CPVC partner manufacturer injection molding machines

 

Fabricantes de CPVC

Debido a que Sistemas Industriales Corzan no crea los productos finales utilizados en las plantas industriales, requerimos que cada uno de nuestros fabricantes asociados participe en nuestro Programa de Garantía de Calidad. El programa garantiza que los usuarios finales reciban los productos de CPVC con la misma consistencia y calidad, independientemente de cuándo o dónde se produjeron.

 

Conozca más Sobre el CPVC

Con una comprensión básica de cómo se diseña y fabrica el CPVC, ¿desea conocer más sobre cómo el CPVC ofrece confiabilidad a las aplicaciones de procesamiento industrial? Consulte este Reporte Especial de Procesamiento Químico para ver cómo funciona el CPVC en términos de presión, temperatura, resistencia a la corrosión, instalación y costo.

 

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