La industria del plástico en el Perú está en constante crecimiento y busca mejorar el proceso de producción y la calidad de los artículos que ofrece al mercado nacional y extranjero. Por lo tanto, para mejorar su competitividad, se hace necesario ofrecer un método práctico y económico de control de calidad de la materia prima. Una forma rápida y económica de verificar las propiedades del lote de plástico usado como insumo es la medida de su índice de fluidez, lo que se consigue mediante un equipo para el ensayo de fluidez conocido como plastómetro de extrusión. Este equipo, a pesar de ser muy útil, no está adecuadamente difundido en nuestra industria y los que existen en el país son caros y de origen extranjero. En esta perspectiva el objetivo del presente trabajo es el diseño de uno de estos equipos, tomando como referencia las recomendaciones hechas para este tipo de aparatos y ensayos por la Norma ASTM D 1238.04 c buscando que este diseño sea económico, confiable y adecuado en lo posible a la tecnología disponible en el país. De esta manera se aportará al desarrollo tecnológico local, beneficiando a la pequeña y mediana empresa, satisfaciendo su necesidad de investigar, innovar y mejorar la calidad de sus productos. El diseño buscó respetar las exigencias dadas en la norma ASTM D 1238-04 c, las principales de éstas fueron: a) la resistencia a la corrosión a altas temperaturas de los materiales de los componentes principales, b) la variación mínima de peso conjunto del pistón y las pesas de ensayo, c) los requerimientos de verticalidad y alineación entre el cilindro y pistón, d) los requerimientos de tolerancia y acabado de los agujeros del cilindro y de la boquilla, e) el método de sujeción de la carga (pistón y pesa) para materiales con índices de fluidez mayores a 10g/10 min. Dado que la norma no lo especifica, se diseñó un bastidor que sea capaz de sostener a todos los demás sistemas del aparato permitiendo libertad y comodidad de movimientos al operador del aparato. El resultado fue un plastómetro de extrusión de un costo aproximado de USD 4 637, con un peso de 17 kilogramos (sin contar las pesas), de 546 mm de alto, 404 mm de largo y 290 mm de ancho capaz de realizar los ensayos listados en la norma ASTM D 1238-04 c, procedimiento A y que puede trabajar hasta 400 0 C. Los retos hallados consisten en la dificultad de satisfacer la precisión requerida, tanto en acabados, tolerancias así como el control metrológico de los mismos. Como ejemplo tenemos la necesidad de mecanizar agujeros con una relación longitud vs. diámetro tan grande que el taladrado no satisface las condiciones de tolerancia exigidas. Una alternativa adecuada fue la utilización de tecnologías como la de electro erosión para el caso del mecanizado de los agujeros de alta relación de aspecto (longitud vs. diámetro del agujero) o modificar herramientas como el aumento de la longitud de alcance de reamers convencionales para el caso de los acabados. / Tesis

El presente proyecto sobre el proceso de producción de películas plásticas nos muestra el problema del incremento de devoluciones de productos de una empresa que produce películas plásticas para empaques flexibles. Entre los factores que generan el incremento de devoluciones de productos de la empresa están los defectos de los films por la mala manipulación de materiales y, sobre todo, por el punto duro en las bobinas a causa del tiempo excesivo de setup de la extrusora haciendo que el cabezal se caliente y la extrusión no sea pareja. La extrusión es un proceso clave para la producción de los materiales plásticos; puesto que, transforma el polipropileno y los aditivos en láminas plásticas. Este retraso en los tiempos de preparación de la maquinaria por parte de los operarios genera el sobrecalentamiento del cabezal y; por lo tanto, productos defectuosos en la siguiente línea de producción que son devueltos a la empresa por los clientes. Con la finalidad de enfrentar este problema se desarrolla una propuesta utilizando la herramienta SMED de Lean Manufacturing para disminuir el tiempo de preparación de la extrusora y aumentar la productividad de la empresa. Para la validación de la propuesta se simula el sistema y la reducción del tiempo en el proceso de preparación de la máquina extrusora para el cambio de producción. / The present project show the problem of an increase in product returns for a company that produces plastic films for flexible packaging. Among the factors that have resulted in the increase of returned products are defects in the films caused by the poor manipulation of materials and, above all, the hard point in the coils caused by excessive extruder preparation time, causing the extrusion head to overheat as well as uneven extrusion. Extrusion is a key process in the production of plastic materials as it transforms polypropylene and additives into plastic sheets. The delay in the preparation time caused by machine operators leads to the overheating of the extrusion head and, therefore, defective products that are ultimately returned to the company by customers. In order to confront this problem, a proposal was developed using the SMED tool of Lean Manufacturing in order to reduce the preparation time of the extruder and to increase the productivity of the company. For the validation of the proposal, we simulated the system to determine the resulting reduction in extruder preparation time. / Trabajo de Suficiencia Profesional

En las sociedades modernas, los plásticos son usados cada vez en un mayor número de aplicaciones, por lo que las industrias procesan más cantidad de materia prima y, como consecuencia, se generan más mermas y residuos. Esta situación llega a ser problemática cuando esas mermas y residuos se desechan sin antes recuperarlas o reciclarlas. Como respuesta al problema planteado, la PUCP desarrolló un proyecto de investigación, que propuso recuperar las mermas de películas semirrígidas transparentes de policloruro de vinilo (PVC) del proceso productivo de una empresa con la finalidad de obtener un material que fue usado como materia prima junto con la granza (pellets) de PVC virgen para la fabricación de nuevas películas. El objetivo de la presente tesis es estudiar propiedades físicas de las películas de PVC semirrígidas transparentes fabricadas por extrusión de PVC virgen y PVC recuperado para luego compararlas con las propiedades de las películas de PVC fabricadas solo con material virgen con el fin de validar su uso en la fabricación de artículos de uso escolar como forros de cuadernos, micas y cubiertas de fólderes. En primera instancia se procedió a caracterizar, según las normas ASTM, muestras de películas semirrígidas transparentes que son fabricadas con PVC virgen. Luego, se realizaron ensayos para determinar, primero, el mejor tipo de merma; luego, la mejor composición de aditivos y posteriormente, la mejor composición de merma a usar en el proceso de recuperación. Finalmente se procedió a caracterizar, considerando los resultados obtenidos previamente, las muestras fabricadas a partir de PVC virgen y PVC recuperado, este último obtenido en un sistema de recuperación diseñado especialmente para tal fin. Mediante los análisis efectuados se identificó que las películas obtenidas con mayor proporción de PVC recuperado disminuyen ligeramente su transparencia y propiedades mecánicas, además su estabilidad térmica, representada por su temperatura de degradación, tampoco varía mucho, por lo que se demuestra que es posible incorporar hasta 20% de material recuperado en el proceso de producción de películas de PVC que serán usadas en la fabricación de artículos escolares. / Tesis

Objective: Compare in vitro the weight of extruded apical debris using a manual technique, a Protaper® rotary systems and Reciproc® reciprocating in single rooted premolars. Materials and methods: An experimental type of research have been done in vitro, for wish sixty human single rooted premolar with similar characteristics, divided on three groups. Depending on the type of instrumentation the groups were divided on (n=20) manual step back, Protaper® y Reciproc® respect. Instrumentation have been done on each group agreed with the instructions of the fabricant. Independent on every technique, each one of them were irrigated with 1 ml of distillated water. The weight of collected debris was extruded using the method modified by Myers and Montgomery in 1991. Subsequently the sample is placed into the incubator (Gravity Convection Incubator, Model Economy 2EG) at 37° C for seven days. After the debris was weighed using an electronic balance (Balance Electronics Denver Instrument M-220D) with an accuracy of <0.0001 g. Results: Reciproc® produced less debris 0.0010 compared with other systems. No statistically significant difference was observed between the manual techniques and the Protaper® (p=0.1939). At the time to compare the three manual systems Step back, Protaper® and Reciproc®, statistically differences were found (p=0.0001) respect from the quantity of debris extruded. Conclusions: Every technique of instrumentation produces extrusion of the debris. This extrusion to the periapical region can cause inflammation and flare up after the treatment and can cause sings, however it depends of the quantity of debris extruded. In the present study the Protaper® extruded significantly more quantity of apical debris that the one in the instrumentation with Reciproc® and manual. / Objetivo: comparar in vitro el peso del debris apical extruido, utilizando una técnica manual step back, un sistema rotatorio Protaper® y un reciprocante Reciproc® en premolares de un solo conducto. Materiales y métodos: se realizó un estudio tipo experimental in vitro, para lo cual se necesitó 60 piezas humanas premolares de un solo conducto y similares características, divididas en tres grupos. Según el tipo de instrumentación, los grupo fueron divididos en (n=20) manual Step Back, Protaper® y Reciproc®, respectivamente. Se procedió a instrumentar cada grupo de acuerdo a las instrucciones del fabricante. Independientemente de cada técnica, todos se irrigaron con 1 ml de agua destilada. El peso del debris extruido fue recolectado usando el método de Myers and Montgomery, en 1991. Seguidamente, las muestras se colocaron en la incubadora a 37°C por siete días. Después, el debris fue pesado usando una balanza electrónica con una precisión de < 0.0001 g. Resultados: el Reciproc® produjo menor debris 0.0010 comparado con los otros sistemas. No hubo diferencias estadísticamente significativas al comparar la técnica manual con el Protaper® (p= 0.1939). Al comparar los tres sistemas manual Step Back, Protaper® y Reciproc® se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p=0.0001) con respecto a la cantidad de debris extruido. Conclusiones: todas las técnicas de instrumentación producen extrusión del debris. Esta extrusión hacia la región periapical puede causar inflamación y flare up, después del tratamiento de endodoncia, y causar sintomatologías. Sin embargo, dependerá de la cantidad de debris extruida. En el presente estudio el Protaper® extruyó significativamente mayor cantidad de debris apical que la instrumentación con Reciproc® y manual. / Tesis

Evalúa la composición química, heterósidos cianogenéticos, fenoles totales, capacidad antioxidante y propiedades funcionales de harina de linaza (Linum usitatissimum L.) antes y después de la extrusión; se recolectó la semilla de linaza en el distrito de Sincos provincia de Jauja, Departamento de Junín. Se realizó la identificación taxonómica. Se aplicó métodos AOAC para el análisis químico de harinas de linaza sin desgrasar y sin extruir(HLE), harina de linaza desgrasada(HLD), harina de linaza sin desgrasar y extruida(HLEEx) y harina de linaza desgrasada y extruida(HLDEx): humedad(7,33%, 7,82%, 2,53% y 3,44%), proteínas (19,52%, 28,33%, 20,38% y 26,81%), grasa (39,45%, 15,23%, 44,27% y 25,35%), fibra cruda (20,47%, 32,58%, 12,61% y 22,11%), cenizas (3,84%, 5,51%, 4,07% y 5,28%) y carbohidratos totales(9,39%, 10,53%, 16,15% y 17,01%). Heterósidos cianogenéticos de harinas HLE y HLEEx varían de 36,36 a 1,21 mg HCN/100 g. Fenoles totales en harinas HLE y HLEEx fueron de 1258,32 y 963,93 mg EAG/100 g; las harinas HLD y HLDEx presentaron 1135,66 y 1038,87 mg EAG/100g. La capacidad antioxidante de la harina HLE, HLD, HLEEx y HLDEx fueron 343,25; 328,51; 262,47 y 286,28 μM Trolox/100 g. Los ácidos grasos de harina HLE antes de la extrusión: esteárico, palmítico, oleico, linoleico y α-linolénico fueron de 8,10%, 4,04%, 23,88%, 18,03% y 45,95% y después de la extrusión de la HLEEx fueron 6,50%, 3,87%, 25,46%, 17,05% y 47,12%. Las harinas HLE y HLEEx presentan una variación en los índices de solubilidad (3,87 a 5,44%); absorción (2,760 a 4,363g/g); densidad aparente (0,185 a 0,297g/mL) y expansión (2,367 a 3,460). Se concluye que hay diferencia estadística significativa en las cuatro muestras evaluadas, en la composición química, heterósidos cianogenéticos, fenoles totales, capacidad antioxidante, ácidos grasos y propiedades funcionales, antes y después de la extrusión. / Tesis

En las sociedades modernas, los plásticos son usados cada vez en un mayor número de aplicaciones, por lo que las industrias procesan más cantidad de materia prima y, como consecuencia, se generan más mermas y residuos. Esta situación llega a ser problemática cuando esas mermas y residuos se desechan sin antes recuperarlas o reciclarlas. Como respuesta al problema planteado, la PUCP desarrolló un proyecto de investigación, que propuso recuperar las mermas de películas semirrígidas transparentes de policloruro de vinilo (PVC) del proceso productivo de una empresa con la finalidad de obtener un material que fue usado como materia prima junto con la granza (pellets) de PVC virgen para la fabricación de nuevas películas. El objetivo de la presente tesis es estudiar propiedades físicas de las películas de PVC semirrígidas transparentes fabricadas por extrusión de PVC virgen y PVC recuperado para luego compararlas con las propiedades de las películas de PVC fabricadas solo con material virgen con el fin de validar su uso en la fabricación de artículos de uso escolar como forros de cuadernos, micas y cubiertas de fólderes. En primera instancia se procedió a caracterizar, según las normas ASTM, muestras de películas semirrígidas transparentes que son fabricadas con PVC virgen. Luego, se realizaron ensayos para determinar, primero, el mejor tipo de merma; luego, la mejor composición de aditivos y posteriormente, la mejor composición de merma a usar en el proceso de recuperación. Finalmente se procedió a caracterizar, considerando los resultados obtenidos previamente, las muestras fabricadas a partir de PVC virgen y PVC recuperado, este último obtenido en un sistema de recuperación diseñado especialmente para tal fin. Mediante los análisis efectuados se identificó que las películas obtenidas con mayor proporción de PVC recuperado disminuyen ligeramente su transparencia y propiedades mecánicas, además su estabilidad térmica, representada por su temperatura de degradación, tampoco varía mucho, por lo que se demuestra que es posible incorporar hasta 20% de material recuperado en el proceso de producción de películas de PVC que serán usadas en la fabricación de artículos escolares.

La industria del plástico en el Perú está en constante crecimiento y busca mejorar el proceso de producción y la calidad de los artículos que ofrece al mercado nacional y extranjero. Por lo tanto, para mejorar su competitividad, se hace necesario ofrecer un método práctico y económico de control de calidad de la materia prima. Una forma rápida y económica de verificar las propiedades del lote de plástico usado como insumo es la medida de su índice de fluidez, lo que se consigue mediante un equipo para el ensayo de fluidez conocido como plastómetro de extrusión. Este equipo, a pesar de ser muy útil, no está adecuadamente difundido en nuestra industria y los que existen en el país son caros y de origen extranjero. En esta perspectiva el objetivo del presente trabajo es el diseño de uno de estos equipos, tomando como referencia las recomendaciones hechas para este tipo de aparatos y ensayos por la Norma ASTM D 1238.04 c buscando que este diseño sea económico, confiable y adecuado en lo posible a la tecnología disponible en el país. De esta manera se aportará al desarrollo tecnológico local, beneficiando a la pequeña y mediana empresa, satisfaciendo su necesidad de investigar, innovar y mejorar la calidad de sus productos. El diseño buscó respetar las exigencias dadas en la norma ASTM D 1238-04 c, las principales de éstas fueron: a) la resistencia a la corrosión a altas temperaturas de los materiales de los componentes principales, b) la variación mínima de peso conjunto del pistón y las pesas de ensayo, c) los requerimientos de verticalidad y alineación entre el cilindro y pistón, d) los requerimientos de tolerancia y acabado de los agujeros del cilindro y de la boquilla, e) el método de sujeción de la carga (pistón y pesa) para materiales con índices de fluidez mayores a 10g/10 min. Dado que la norma no lo especifica, se diseñó un bastidor que sea capaz de sostener a todos los demás sistemas del aparato permitiendo libertad y comodidad de movimientos al operador del aparato. El resultado fue un plastómetro de extrusión de un costo aproximado de USD 4 637, con un peso de 17 kilogramos (sin contar las pesas), de 546 mm de alto, 404 mm de largo y 290 mm de ancho capaz de realizar los ensayos listados en la norma ASTM D 1238-04 c, procedimiento A y que puede trabajar hasta 400 0 C. Los retos hallados consisten en la dificultad de satisfacer la precisión requerida, tanto en acabados, tolerancias así como el control metrológico de los mismos. Como ejemplo tenemos la necesidad de mecanizar agujeros con una relación longitud vs. diámetro tan grande que el taladrado no satisface las condiciones de tolerancia exigidas. Una alternativa adecuada fue la utilización de tecnologías como la de electro erosión para el caso del mecanizado de los agujeros de alta relación de aspecto (longitud vs. diámetro del agujero) o modificar herramientas como el aumento de la longitud de alcance de reamers convencionales para el caso de los acabados.

Se presenta el diseño del sistema de extrusión de una máquina peletizadora de matriz plana giratoria para procesar 10 kg/h de aserrín, cuyo producto final es un pellet de 6 mm de diámetro y 20 mm de largo. El sistema de extrusión, que es el corazón del equipo de peletizado, se compone de dos rodillos, una matriz plana y sistema de corte. El diseño permite la producción, a baja escala, de biocombustibles a partir de aserrín, de modo que su uso sea factible para procesos que requieran calor en lugares de generación de aserrín, como en aserraderos. El trabajo comprendió el análisis de los factores que afectan al diseño del sistema de extrusión, considerando las propiedades de la materia prima, las variables del proceso de peletizado y los atributos del pellet como producto final. De los factores estudiados, se identificó que la presión es el más importante, ya que influye en la densidad y la durabilidad del pellet. El valor de la presión depende de la resistencia del material y del área de contacto de los agujeros dentro de la matriz, el cual varía según la longitud y el diámetro. El funcionamiento del sistema de extrusión se basa en la rotación de la matriz para comprimir el aserrín a través de los agujeros gracias a los rodillos, formando pellets que serán cortados por una cuchilla. El diseño produce 15 780 pellets por hora y requiere aproximadamente de 2.03 kW de potencia para la compactación. Cuenta con una matriz plana fabricada de acero AISI 3215, de 150 mm de diámetro, 32 mm de espesor y tiene 24 agujeros con profundidad de avellanado de 60° de 3 mm, una longitud efectiva de 12 mm con 6 mm de diámetro y un alivio de 17 mm con 8 mm de diámetro. Por otro lado, los rodillos, fabricados de acero aleado AISI 3215 con superficie corrugada de extremos abiertos, tienen 80 mm de diámetro y 30 mm de ancho. Para el mecanismo de corte se usará una cuchilla de acero rápido AISI M2 de 2 mm de grosor, 80 mm de largo y 20 mm de ancho con un ángulo de filo de 45°.

La investigación realizada en esta tesis se ha centrado en la caracterización de la fractura de materiales compuestos por una matriz de polipropileno homopolímero isotáctico y diferentes fracciones de partículas laminares de talco. Estos materiales se emplean en la actualidad para la fabricación de piezas por inyección, especialmente en el sector de automoción. Por extrusión de doble tornillo se prepararon dos series de materiales conteniendo diferentes fracciones de talco disperso, el cual fue previamente tratado con agentes de acoplamiento de tipo silano organofuncional para inducir adhesión en la interfase. Se preparó una serie equivalente con talco sin tratar con fines comparativos. Las probetas para los ensayos se obtuvieron mediante moldeo por inyección. Además de caracterizar térmica y mecánicamente dichos materiales, se ha estudiado la influencia del porcentaje de partículas, del grado de adhesión en la interfase, y de la velocidad de solicitación, sobre los valores de la tenacidad y energía de fractura, y se han identificado los micromecanismos responsables de su deformación y fractura. Los resultados obtenidos se discuten asimismo sobre la base de las características morfológicas y microestructurales observadas. / The investigation was focused on the characterization of the fracture of plastic materials made up of isotactic polypropylene (homopolymer) containing different fractions of lamellar talc particles. Because of their rigidity and low cost, these materials are used at the present time for the manufacture of injection-molding parts, especially for the automobile sector. Different fractions of talc were dispersed into the polypropylene matrix by using a co-rotating twin-screw extruder. Two series of composites were prepared with different fractions of both untreated and silane-treated talc. The surface treatment of the talc with organofunctional silane was previously performed in order to promote better interfacial adhesion in the composite. Standard (ASTM) test specimens were prepared by injection-molding. The composites were characterized thermally and mechanically. The influence of the talc percentage, the adhesion degree at the interface and the loading rate on the fracture toughness values was also studied. The micromechanisms responsible for the material deformation and crack propagation could also be identified. The obtained results are discussed on a basis of the morphological and microstructure characteristics.

El presente y el futuro de la industria textil están íntimamente ligados al concepto de textil técnico, artículos éstos concebidos para su aplicación en diferentes segmentos de mercado: salud y ámbito hospitalario, industria naval, aeronáutica y de automoción, sector de construcción e ingeniería civil, defensa e industria militar, etc. En el presente proyecto de investigación se ha contemplado la funcionalización de fibras de polipropileno mediante la aditivación de nanopartículas de plata. De esta forma, se persigue la funcionalización de este material textil con el objetivo de que estas fibras exhiban propiedades antibacterianas y antifúngicas intrínsecas, aumentando así sus posibilidades de aplicación en el campo de textiles de uso médico. El desarrollo de hilos de polipropileno aditivados con nanopartículas de plata ha requerido de un proceso previo de aditivación de la granza polimérica mediante la utilización de un sistema de extrusión de doble husillo co-rotante. Se ha evaluado la influencia de la velocidad de extrusión, de la concentración de nanoplata y de la naturaleza y concentración de diferentes agentes compatibilizantes sobre la homogeneidad de la mezcla polímero-nanopartícula. Se ha optimizado la mezcla polipropileno-nanoplata con vistas a su aplicación en el proceso de hilatura por fusión de hilos multifilamento. Se ha estudiado la influencia de la relación de estirado y de la concentración de nanopartículas de plata en las propiedades térmicas, mecánicas y bioactivas de los hilos funcionales desarrollados. Los hilos multifilamento objeto de estudio presentan configuración monocomponente y bicomponente con sección corteza-núcleo. En el estudio del grado de dispersión de las nanopartículas de plata en la matriz de polipropileno se ha hecho uso de los siguientes técnicas analíticas: difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Igualmente, se ha caracterizado la estabilidad térmica / Fages Santana, E. (2012). INVESTIGACIÓN DE FIBRAS DE POLIPROPILENO ADITIVADAS CON NANOPARTÍCULAS DE PLATA PARA LA MEJORA DE PROPIEDADES BIOACTIVAS EN EL SECTOR TEXTIL [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/21065