Aplicaciones y tipo de Películas de PVC

La amplia gama de aplicaciones que ofrece el PVC para su aplicación es ilimitada ya que es uno de los polímeros más versátiles. Las características de la película fabricada a partir de este termoplástico son muy variadas en cuanto a su rigidez o flexibilidad y transparencia, asimismo es prácticamente ilimitado en colores, resistencia química y diversidad en propiedades físicas. En combinación con su procesabilidad puede imprimirse, grabarse, formarse o sellarse.

La formulación de este material hace aún más extensas sus posibilidades de uso y aplicación, ya que puede estar en contacto con alimentos o productos farmacéuticos, puede ser resistente a la intemperie y a diversos agentes químicos.

Industrias Plásticas Internacionales – IPISA- produce películas rígidas, semirígidas y flexibles de PVC para todo tipo de aplicaciones.

Las películas rígidas de PVC

Las películas rígidas pueden ser diseñadas para aplicaciones específicas de acuerdo a las necesidades de resistencia química, propiedades de barrera, alta temperatura de deformación o requerimientos FDA para empaque de productos alimenticios o farmacéuticos.

La películas rígidas de PVC pueden utilizarse para empaque blister pack para diversas industrias como la farmacéutica en tabletas y cápsulas o la alimenticia en diversas formas. Asimismo en industrias como la de discos compactos, productos de ferretería, cosméticos y otros que requieren un empaque rígido por seguridad o presentación.

Otros productos de esta línea pueden ser usados en empaques para torres de enfriamiento, calcomanías, cajas para flores, empaque de camisas, exhibidores, letreros, tarjetas de crédito, sobres, juguetes, folders, etiquetas, etc.

La línea de aplicaciones es muy diversa y los productos deben cumplir con especificaciones muy diversas tanto por el uso del producto como por los requerimientos y procesos de los clientes.

Las películas semirígidas de PVC

En esta línea también se manejan diferentes productos como la película semirígida cristal, la semirígida opaca lisa o con diferentes grabados, acabados charol, película para skin pack, material para laminado con tela y algunas otras como para cinta eléctrica.

En esta línea los compradores son principalmente productores de artículos de papelería y escolares como carpetas, portadocumentos, guarda y protectores de hojas por ennumerar algunos. Estos productos son manufacturados mediante un proceso de sellado térmico y requieren de una excelente apariencia, control de espesor, lay flat y muy bajo encogimiento para cumplir con las necesidades de cada cliente.

Las películas flexibles de PVC

En esta línea se agrupan la película cristal flexible opaca y grabada y lisa para aplicaciones muy diversas como bolsas selladas o cosidas, cubiertas, recubrimientos, forros, materiales para confección de prendas infantiles, cintas dieléctricas, cintas autosellantes, películas para impermeabilización y película de uso médico entre otras.

Con el compromiso y afán de ofrecer siempre productos vanguardistas, IPISA cuenta con un grupo de investigación y desarrollo que continuamente trabaja en nuevos y mejores productos para satisfacer por completo los requerimientos de sus clientes.

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¿Qué es el Cloruro de Polivinilo (PVC)?

El policloruro de vinilo (PVC) es el polímero que ocupa el tercer lugar en el mercado de producción de plásticos a escala mundial, debido al gran número de compuestos y derivados que se pueden obtener de él.

Estructuralmente, el PVC es similar al polietileno, con la diferencia que cada dos átomos de carbono, uno de los átomos de hidrógeno está sustituido por un átomo de cloro. Es producido por medio de una polimerización por radicales libres del cloruro de vinilo (fórmula química CH 2 =CHCl).

La resina que resulta de esta polimerización es la más versátil de la familia de los plásticos; pues además de ser termoplástica (bajo la acción del calor se reblandece, y puede moldearse fácilmente; al enfriarse recupera la consistencia inicial y conserva la nueva forma), se pueden obtener productos rígidos y flexibles.

El PVC, es una combinación química de carbono, hidrógeno y cloro. Sus materias primas provienen del petróleo (en un 43%) y de la sal común, recurso inagotable (en un 57%). Es el plástico con menos dependencia del petróleo, En este momento solo el 4% del consumo total del petróleo se utiliza para fabricar materiales plásticos y de ellos, únicamente una octava parte corresponde al PVC.

Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, el flexible y el rígido. Ambos tienen alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos.

El PVC flexible o también llamado plastificado, constituye el 50% de la producción. En este tipo de PVC, se emplea un polímero de suspensión o masa y aditivos que hacen procesable el material como son plastificantes que imparten al producto terminado flexibilidad, dependiendo de la proporción del plastificante usado. Este tipo de PVC es destinado para hacer manteles, cortinas para baño, muebles, alambres y cables eléctricos, tapicería de automóviles, etc.

El PVC rígido utiliza un polímero o resina de PVC de suspensión o masa y que se encuentra integrado con un gran número de aditivos como modificadores de flujo, de impacto, estabilizadores, colorantes, entre otros, pero que no contiene plastificantes que modifiquen la flexibilidad del material. Se usa en la fabricación de tuberías para riego, juntas, techado, botellas, y también en partes de automóviles.

La formula del PVC es:

Algunas propiedades del PVC hacen que ocupe un lugar privilegiado dentro de los plásticos, estos son: es ligero, inerte, inocuo, resistente al fuego (no propaga la llama), impermeable, aislante (térmico, eléctrico y acústico), de elevada transparencia, fácil de transformar (por extrusión, inyección, calandrado, prensado, recubrimiento y moldeo de pastas), además de que es reciclable. Estos materiales pueden estirarse hasta 4.5 veces su longitud original, tiene densidad de 1.3 a 1.6 g/cm 3 .

Las resinas de PVC se pueden producir mediante cuatro procesos diferentes: Suspensión, Emulsión, Masa y Solución.

Suspensión: Es el método más empleado, con él se obtienen homopolímeros y copolímeros. El proceso se lleva a cabo en reactores de acero inoxidable por el método de cargas. En la producción de resinas de este tipo se emplean como agentes de suspensión la gelatina, los derivados celulósicos y el alcohol polivinílico, en un medio acuoso de agua purificada. Los catalizadores clásicos son los peróxidos orgánicos. Este tipo de resinas tiene buenas propiedades eléctricas.

Emulsión: Se obtienen las resinas de pasta o dispersión, las que se utilizan para la formulación de plastisoles. Las resinas de pasta pueden ser homopolímeros o copolímeros; también se producen látices. En este proceso se emplean agentes surfactantes derivados de alcoholes grasos, con objeto de lograr una mejor dispersión y como resultado un tamaño de partícula menor. Dichos surfactantes tienen influencia determinante en las propiedades de absorción del plastisol. La resina resultante no es tan clara ni tiene tan buena estabilidad como la de suspensión, pero tampoco sus aplicaciones requieren estas características. El mercado de esta resina es de dos octavos del total de la producción mundial.

Masa: Se caracteriza por ser de “proceso continuo”, donde sólo se emplean catalizador y agua, en ausencia de agentes de suspensión y emulsificantes, lo que da por resultado una resina con buena estabilidad. El control del proceso es muy crítico y por consiguiente la calidad variable. Su mercado va en incremento, contando en la actualidad con un octavo del mercado mundial total.

Solución: Se lleva a cabo precisamente en solución, y a partir de este método se producen resinas de muy alta calidad para ciertas especialidades. Por lo mismo, su volumen de mercado es bajo.

Actualmente en el mercado se puede encontrar una amplia variedad de productos de PVC acorde a requerimientos de la industria y del usuario.

• Películas para envasado de productos medicinales, desde películas monocapas hasta películas con altas barreras y laminados para proteger productos farmacéuticos. Envases para plasma, suero y sangre.

• Filmes y láminas para el envasado de productos electrónicos que requieren condiciones de protección específicas.

• Filmes y láminas para el envasado de diversos productos como pilas, lámparas eléctricas, cámaras fotográficas, herramientas, productos para el hogar, productos de cosmética.

• Bandejas y tapas termoformadas, para el envasado de alimentos.

• Filmes termocontraíbles, para etiquetado de botellas, frascos, cápsulas para botellas de vino o envases con protección de evidencia de apertura.

• Filmes y películas destinadas al envasado de alimentos.

• Cuerpos huecos (garrafas, bidones, botellas, frascos), translúcidos u opacos y coloreados; con amplia diversidad de diseños y formas, con asas o sin ellas.

• Industria de la cosmética: botellas, frascos, cremas, jabones, etc.

• Industria química y de limpieza: envasado de productos químicos como alcoholes, aguarrás o para artículos de limpieza como detergentes, ceras, aceites, desengrasantes, agua de lavandina, etc., en diferentes tipos de envases.

Estadísticamente el PVC es utilizado a nivel mundial en un 55% del total de su producción en la industria de la construcción. El 64% de las aplicaciones del PVC tienen una vida útil entre 15 y 100 años, y es esencialmente utilizado para la fabricación de tubos, ventanas, puertas, persianas, muebles, etc.

Un 24% tiene una vida útil entre 2 y 15 años (utilizado para electrodomésticos, piezas de automóvil, mangueras, juguetes, etc.).

El resto -12%- es utilizado en aplicaciones de corta duración, como por ejemplo, botellas, tarros, film de embalaje, etc., y tiene una vida útil entre 0 y 2 años. La mitad de este último dato (un 6%) es utilizado para embalaje, razones por las que el PVC se encuentra en cantidades muy pequeñas en los Residuos Sólidos Urbanos (RSU): tan sólo el 0,7%.

Historia

El policloruro de vinilo fue accidentalmente descubierto al menos en dos ocasiones en el siglo 19. La primera vez en 1835, el cloruro de vinilo fue sintetizado en un laboratorio, por Justus von Liebig. Cuatro años más tarde, Víctor Regnault publicó sus observaciones sobre la aparición de un polvo blanco que se formaba cuando una ampolla cerrada, conteniendo cloruro de vinilo era expuesta a la luz solar.

Posteriormente, en 1912, Fritz Klatte descubre la base para la producción industrial del PVC. Ocho años después, EUA elabora el primer producto comercial de PVC. Una década más tarde, la industria alemana comienza su producción. Para 1940, la comercialización comienza en Inglaterra. En 1950, se inicia la producción y el comercio de productos de PVC en Argentina. Hacia finales de 1930, B.F. Goodrich y General Electric desarrollaron en los Estados Unidos una formulación de PVC plastificado para su utilización como aislante eléctrico en cable y alambre.

En México, se comercializa el PVC desde 1947. En 1953 y 1955 se instalaron las primeras plantas productoras de esta resina en el país, sin embargo el mayor desarrollo tecnológico y la comercialización a nivel internacional se dio con el comienzo de la década de los ochenta.

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Fuentes e información complementaria:

http://www.aniq.org.mx/provinilo/pvc.htm
http://www.amiclor.org/opciones/info_pvc.shtml#plasflex
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyvinyl_chloride
http://www.infojardin.net/glosario/clamidospora/cloruro-polivinilo-pvc.htm
http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/39/html/sec_16.html
http://pixelwebworks.com/grupolacity/proyecto_del_mes.htm
http://www.pslc.ws/mactest/pvc.htm

Los Plastificantes para PVC

Como su nombre lo indica, los plastificantes se utilizan para impartir flexibilidad al PVC.

Los plastificantes son solventes de baja volatilidad que se incorporan en la formulación del PVC para impartirle propiedades elastoméricas de flexibilidad, elongación y elasticidad.

Los plastificantes son generalmente líquidos. Pueden ser ésteres dibásicos, alifáticos o aromáticos, diésteres glicólicos derivados de ácidos monobásicos, poliésteres lineales, glicéridos epoxidados e hidrocarburos aromáticos de monoésteres, así como hidrocarburos alifáticos clorados.

Cuando los plastificantes se formulan con homopolímeros de suspensión, se obtienen compuestos para producción de materiales flexibles. Cuando se combinan con resinas de pasta, dan plastisoles para producción de otros materiales también flexibles.

Los plastificantes se clasifican en función de su eficacia, permanencia, flexibilidad a baja temperatura, compatibilidad y poder de solvatación en plastisoles. Entre mayor sea la polaridad, cromaticidad o grado de ramificación, mayor será el poder de solvatación y compatibilidad del plastificante.

Buenas características de flexibilidad a baja temperatura se obtienen con plastificantes que sean inferiores en solvatación y compatibilidad.

El DOP, el DIDP y el DINP son empleados como plastificantes generales y para aplicaciones especiales se usan DIP, BBP, TOTM, DOA, etc.

Los epoxidados son plastificantes especiales en su género pues formulados en bajas proporciones, imparten buenas propiedades a baja temperatura y estabilidad térmica a largo plazo.

Para que un plastificante sea efectivo es muy importante que este sea soluble o miscible en el polímero o al menos, que sea compatible, por lo tanto es necesario que el polímero y el plastificante posean parámetros de solubilidad similares.

Algunos de los parámetros de solubilidad de los plastificantes más comunes:

Mucho se ha hablado de la toxicidad de los plastificantes y el 24 de Abril de 2006 la Unión Europea (UE) confirmó que dos de los plastificantes más comúnmente utilizados no están clasificados como peligrosos y que su uso actual no plantea ningún tipo de riesgo para la salud humana ni para el medio ambiente.

La publicación en el Boletín Oficial de la UE de los resultados de las evaluaciones de riesgos efectuadas acerca del ftalato de diisononilo (DINP) y del ftalato de diisodecilo (DIDP) marca el final de un proceso de 10 años de exhaustiva evaluación científica por parte de los organismos reguladores y aporta la confirmación de la inocuidad para los usuarios en toda Europa.

"Después de estas rotundas conclusiones de la Unión Europea, los consumidores industriales pueden seguir utilizando el DINP y de DIDP con la máxima confianza" manifestaba el Dr. David Cadogan, Director del Consejo Europeo de Plastificantes y Productos Intermedios (The European Council for Plasticisers and Intermediates, ECPI).

Tras la reciente adopción de la normativa de la UE por lo que respecta a la comercialización y el uso del DINP y el DIDP en juguetes y artículos para cuidados infantiles, las conclusiones de las evaluaciones de riesgos publicadas el pasado día 13 de abril en el Boletín Oficial de la UE establecen de una forma clara que no hay necesidad alguna de establecer medidas adicionales para regular la utilización del DINP y del DIDP.

Los resultados de la evaluación de riesgos correspondientes al plastificante de menor utilización, el ftalato de dibutilo (DBP), también han sido publicados en el Boletín Oficial de la UE. Como resultado de la evaluación, se van a adoptar medidas dentro del marco de la Directiva IPPC (96/61/EC) y de la Directiva sobre Exposición Laboral (98/24/EC).

Los ftalatos son los plastificantes más utilizados en el mundo. Se trata de una familia de sustancias que se utiliza desde hace más de medio siglo, principalmente para hacer que el policloruro de vinilo (PVC) resulte blando y flexible. Aportan ventajas a muchos de los productos utilizados en importantes aplicaciones industriales, comerciales, institucionales y de gran consumo. Dichas aplicaciones incluyen cables subterráneos y submarinos, cableados eléctricos, materiales para la edificación y la construcción, recubrimientos protectores para los bajos de las carrocerías de automóvil, aplicaciones médicas y hospitalarias, recubrimientos de suelos en viviendas y edificios públicos, etc.

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