¿Qué son los embalajes de poliestireno expandido - EPS?

Quizás más conocidos por el término comercial Unicel© o "corcho blanco", los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS nos resultan familiares a todos. Se utilizan para la protección de todo tipo de productos durante su distribución y transporte.

Sus inigualables prestaciones en términos de amortiguación, aislamiento térmico y protección han convertido al Poliestireno Expandido - EPS en un material de uso común.

Las aplicaciones más familiares y conocidas son los embalajes de los equipos electrónicos y electrodomésticos, así como las cajas para el transporte y distribución de pescado fresco y mariscos.

¿Cómo se fabrica el Poliestireno Expandido - EPS?

El Poliestireno Expandido se obtiene a partir del Poliestireno Expandible que contiene un agente de expansión.

El Poliestireno Expandible deriva a su vez del petróleo, como el resto de las materias plásticas.

El proceso de transformación para fabricar los artículos acabados en Poliestireno Expandido transcurre en tres etapas:

1. PREEXPANSIÓN: La materia prima se calienta con vapor de agua, en unos equipos denominados preexpansores, a una temperatura entre 80 y 100 ºC. La densidad del material disminuye desde los 630 kg/m3 hasta el rango 10-50 kg/m3. Durante este proceso, las perlas compactas de materia prima se convierten en perlas de plástico celular con una estructura interior de pequeñas celdillas rellenas de aire.

2. REPOSO INTERMEDIO Y ESTABILIZACIÓN: Al enfriarse las partículas recién expandidas se crea un vacío en su interior que es preciso compensar con la penetración de aire por difusión. De este modo las perlas alcanzan una mayor elasticidad mecánica y mejoran su capacidad de expansión, lo que resulta ventajosos para la siguiente etapa de transformación. Este proceso se desarrolla durante el reposo intermedio del material preexpandido en silos ventilados. Al mismo tiempo se secan las perlas.

3. EXPANSIÓN Y MOLDEO FINAL: En esta etapa las perlas preexpandidas y estabilizadas se transportan a unos moldes donde nuevamente se les comunica vapor de agua y las perlas se sueldan entre sí. De esta forma se pueden obtener grandes bloques (que posteriormente se cortan en las formas deseadas como planchas, bovedillas, cilindros, etc.), o productos conformados con su acabado definitivo.

¿Para qué se utiliza el Poliestireno Expandido - EPS?

Por su versatilidad y facilidad de conformado, además de sus excelentes cualidades y propiedades, el Poliestireno Expandido - EPS presenta un amplio abanico de aplicaciones. En el sector de la construcción se utiliza como aislamiento térmico y material de aligeramiento. También se utiliza como material de envase y embalaje para todo tipo de productos en diversos sectores de aplicación. Además presenta otras aplicaciones no encuadradas anteriormente denominadas aplicaciones diversas.

¿Puede el Poliestireno Expandido - EPS utilizarse en contacto directo con los alimentos?

Sí se puede utilizar. La evaluación de los productos plásticos con respecto a las implicaciones sanitarias y los métodos de ensayo para esta evaluación han sido establecidas en varios países.

El Poliestireno Expandido - EPS cumple con todos los requisitos de la legislación sobre el contacto alimenticio y no hay ningún tipo de restricción para el uso del Poliestireno Expandido - EPS como envase y embalaje o artículos destinados al consumidor, como vasos de café, platos.

Por ejemplo las cajas de pescado de Poliestireno Expandido tienen una aceptación mundial. Igualmente se envasan frutas y verduras en cajas de Poliestireno Expandido - EPS. Esto no es sólo por razones higiénicas, sino que el hecho de que los envases de Poliestireno Expandido - EPS mantengan la temperatura durante largos periodos de tiempo, han convertido al Poliestireno Expandido en un material de envasado idóneo para el sector de la alimentación.

El poliestireno expandido es un material que por su bajo peso y gran resistencia, es ideal para la fabricación de empaques y embalajes para los diversos productos de la industria electrónica, farmacéutica, manufacturera, química, artesanal, etc.

Los empaques de poliestireno expandido son diseñados para amoldarse perfectamente a la forma del producto, combinando diversas opciones de espesores de pared, densidad y número de refuerzos

Por otra parte, la ligereza del poliestireno expandido reduce los costos de transporte, mano de obra y gracias a su resistencia elimina las roturas, facilitando el estibado, al poder soportar más de 1000 veces su propio peso.

El poder de amortiguamiento del poliestireno expandido le permite absorber la energía producida por golpes y vibraciones, evitando que el producto empacado se dañe.

Los productos que requieren control de temperatura, por ejemplo pescado, pueden ser envasados en poliestireno expandido ya que sus múltiples celdillas actúan como cámaras de aire independientes aislándolo térmicamente.

La posibilidad del Poliestireno Expandido - EPS de emplearse para la protección, transporte y comercialización de alimentos se debe a que es un material fisiológicamente inocuo, que no favorece el crecimiento de hongos y bacterias que provocan la descomposición orgánica siendo además de olor y sabor neutros.

Además el Poliestireno Expandido - EPS puede incorporar aditivos para evitar la excesiva carga electrostática favoreciendo su uso en la industria electrónica.

Usos del Poliestireno Expandido en la Construcción

Las aplicaciones que encuentra el Poliestireno Expandido - EPS en la construcción están relacionadas con características como aislamiento térmico y acústico. Ya sea por ahorro de energía o por confort, el Poliestireno Expandido - EPS posee características que cumplen muy bien esas funciones.

Actualmente en los países de clima templado y tropical existe la tendencia a construir bajo medidas eficientes de aislamiento térmico, ya que el gasto energético para el acondicionamiento de edificios en las temporadas cálidas puede ser equivalente o aún mayor que el gasto energético para la calefacción en invierno.

Usos del Poliestireno Expandido en la Alimentación

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Pescados y mariscos:

Las máximas garantías de higiene y el mantenimiento de los niveles óptimos de protección térmica son, junto con la posibilidad de apilamiento sin riesgos para la mercancía, las mayores ventajas que los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS ofrecen a los pescados, mariscos y salazones.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Productos cárnicos y avícolas:

La versatilidad en el diseño del Poliestireno Expandido - EPS permite desarrollar envases y embalajes adecuados para pequeñas y grandes porciones de productos cárnicos elaborados o frescos. Por otro lado, el Poliestireno Expandido - EPS asegura la garantía de higiene y la adecuada protección térmica que los productos cárnicos y avícolas necesitan.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Frutas y verduras:

Las frutas y verduras, desde lechugas a melones, viajan en las mejores condiciones de higiene gracias a los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS, prolongándose su estado de conservación gracias a la excelente protección térmica y mecánica de estos envases, además de soportar sin problemas la acción de la humedad.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Productos lácteos:

Gracias a sus cualidades térmicas, el Poliestireno Expandido - EPS garantiza la transpiración de los quesos tiernos para que alcancen y mantengan el punto de maduración adecuados, aislando la humedad y los líquidos que puedan generar. De esa manera, los productos lácteos llegan al consumidor en perfectas condiciones higiénicas.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Bebidas:

El Poliestireno Expandido - EPS mantiene las condiciones de temperatura necesarias para la conservación de bebidas como el vino en todo el proceso de distribución, además de evitar roturas debido a su elevada capacidad para amortiguar impactos.
Por otro lado, es posible desarrollar en Poliestireno Expandido - EPS estuches de presentación que realzan la imagen del vino embotellado.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Helados y pastelería:

Los helados y los productos de pastelería contienen ingredientes tan delicados y sensibles a los cambios de temperatura como los huevos o los derivados lácteos, que necesitan un material como el Poliestireno Expandido - EPS que garantice una protección total, en cuanto a las exigencias higiénicas y de temperatura, para lleguen al consumidor con todo su sabor y consistencia.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Electrodomésticos, electrónica de consumo e informática

A la adaptabilidad de los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS hay que unir el excelente comportamiento en la amortiguación de impactos. Por ello, un televisor, un ordenador, una nevera o cualquier otro producto electrónico o informático de cualquier tamaño tienen en el Poliestireno Expandido - EPS su mejor aliado para evitar daños durante el transporte. Además el Poliestireno Expandido - EPS se integra perfectamente en la automatización de la cadena de producción y permite la posibilidad de apilar la mercancía sin problemas, tanto en el almacén como en el punto de venta.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Componentes electrónicos y material eléctrico

La fragilidad de los chips y otros componentes electrónicos o eléctricos exige una sólida protección que ofrece sin ninguna duda el Poliestireno Expandido - EPS. Gracias al estudiado diseño, los envases de Poliestireno Expandido - EPS son especialmente aptos para ser utilizados en cadenas de embalaje, transporte y almacenamiento y con la incorporación de ciertos aditivos en su proceso de fabricación la posible acumulación de electricidad estática no supone ningún problema.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Muebles

En forma de cantoneras o piezas mayores de protección el Poliestireno Expandido - EPS permite a los muebles viajar totalmente protegidos frente a golpes o caídas, permitiendo además de nuevo su apilamiento en almacenes.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Herramientas y maquinaria

La facilidad de conformado del Poliestireno Expandido - EPS hace que sea capaz de adaptarse a cualquier forma que una máquina, herramienta o conjunto de herramientas pueda tener, permitiendo su total protección. El Poliestireno Expandido protege también a herramientas o maquinaria metálica de la acción nociva de la humedad dada su gran resistencia a la misma.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Componentes de Automóviles

Usado para el transporte todo tipo de piezas de automóviles, desde faros a retrovisores, el Poliestireno Expandido - EPS los protege nuevamente gracias a su resistencia a los impactos y a la humedad.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Óptica, fotografía y aparatos de precisión

Resulta evidente que los productos del sector de óptica, fotografía y precisión son extremadamente sensibles en su manipulación y durante su transporte. Un microscopio, un objetivo de cámara o una balanza, entre otros, necesitan de un material de envase o embalaje que garantice esta protección. El Poliestireno Expandido - EPS se convierte entonces en indispensable para muchos de estos productos.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Juguetes

En esta aplicación es importante el "efecto display" de los envases y embalajes del Poliestireno Expandido - EPS, capaces de convertirse en buenos expositores de los productos de juguetería. Los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS permiten la manipulación y el transporte sin riesgo para los envases de juguetes protegiéndoles de golpes o caídas.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Farmacia, perfumería y cosmética

Los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS garantizan la seguridad de los productos durante el transporte y a su vez se transforman en atractivos "presentadores" de los mismos cuando son colocados en el escaparate o mostrador del punto de venta. Así mismo, el Poliestireno Expandido - EPS ofrece las garantías de total higiene y aislamiento térmico tan importante en vacunas y otros productos farmacéuticos.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Horticultura y jardinería

Desde las bandejas para el transporte de plantas, pasando por los semilleros, hasta placas especiales para las instalaciones de calefacción en invernaderos o elementos de cultivo hidropónico, el Poliestireno Expandido - EPS ofrece una gama de soluciones que abarcan todas las etapas del desarrollo y crecimiento de las plantas, protegiéndolas después durante el transporte hasta su destino final.

Usos del Poliestireno Expandido en el empaque de Materiales de construcción

Diversos materiales de construcción como mármoles, productos cerámicos, accesorios de baño, radiadores, puertas, etc. encuentran en el Poliestireno Expandido - EPS un perfecto aliado para garantizar su perfecto estado de conservación hasta el momento de la instalación. La versatilidad de formas que permiten los envases y embalajes de Poliestireno Expandido - EPS hace que se puedan diseñar soluciones adecuadas para cada necesidad.

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Usos y aplicaciones de la espuma rígida de poliuretano

El uso de la espuma rígida de poliuretano (PUR) ha crecido sustancialmente en los últimos años debido a sus excelentes características como aislante térmico, su impermeabilidad al agua y a los combustibles y sus excepcionales características físicas.

El poliuretano es un aislante térmico rígido que se caracteriza por una estructura de pequeñísimas celdas cerradas, que contienen gas de baja conductividad térmica, libre de agentes CFC y HCFC, perjudiciales para el medio ambiente, que otorgan a este material su excelente capacidad aislante.

La espuma rígida de poliuretano se puede aplicar en sitio y se obtiene cuando un diisocianato y un poliol se mezclan en presencia de una agente activador. El activador es liberado junto con el calor que se genera en la reacción, dándole a la espuma un volumen cercano a las 30 veces del que tienen los componentes en estado líquido.

El material que queda en contacto con la superficie forma una capa que le da protección a la espuma y sello adicional.  Las cualidades físicas y mecánicas del producto son, en general, función de su densidad, que puede oscilar entre 27 y 80 Kgs/m3 según el uso a que sea destinado.

El grado de aislación térmica que ofrece una capa de esta espuma rígida equivale al de espesores mucho más amplios de otros materiales utilizados tradicionalmente.

Una equivalencia sería a grandes rasgos la siguiente:

25 mm espuma rígida de Poliuretano = 40 mm de lana de vidrio = 40 mm de poliestireno expandido de 20 kg/m3 = 50 mm de corcho = 65 mm de tablero de fibra = 140 mm de madera = 380 mm de bloques de concreto.

La Espuma Poliuretano (PUR) puede obtenerse a través de los siguientes métodos:

Sistema Spray
Consiste en mezclar los componentes del Poliuretano con una máquina equipada para aplicar el material atomizado en sitio en capas superpuestas y sucesivas. Esta técnica se basa en la capacidad autoadhesiva de la espuma durante su proceso de reacción, que la hace adherirse a casi cualquier superficie limpia y seca.

Vertido o Colado
Se mezclan los componentes en un recipiente cuyo contenido se vuelca en un molde o en una cavidad que se quiera aislar. Esta técnica se usa especialmente para la fabricación de grandes bloques, que luego son cortados en piezas del tamaño y forma que se desee, incluyendo caños y otros.

Inyección
Consiste en mezclar los componentes en una máquina, que permite inyectar el material entre dos superficies de tal forma que al espumar, ambas quedan unidas.

Las principales ventajas de la espuma de poliuretano son:

Actúa como capa distribuidora de cargas
Adherencia a todo tipo de materiales
Ahorro de espacio
Autoextinguible
Bajas pérdidas dieléctricas y de reflexión
Constante dieléctrica muy baja
Estable dimensionalmente, no se elonga, contrae ni deforma.
Excelente capacidad aislante
Excelente sello (debido a su estructura cerrada)
Fácil y rápida aplicación
Impermeabildad avanzada
Muy buena estabilidad
Muy buena resistencia a la compresión.
No es atacado por roedores
No necesita mantenimiento posterior
No pueden anidar insectos, contrariamente a lo que ocurre con el poliestireno expandido.
Peso ligero
Puede aplicarse en casi cualquier superficie
Resistencia a los agentes químicos
Resistente a los ácidos
Resistente a sacudidas y vibraciones.
Resistente al fuego

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El poliuretano es el nombre genérico de los materiales fabricados mediante una polimerización de uretano.

El poliuretano flexible

El poliuretano flexible es también conocido como, “Espuma”, “Hule esponja”, "Hule Espuma", "Espuma de Poliuretano", "Poliuretano Espumado", y “Esponja". En ingles se conoce como PUFF (Poliurethan Flexible Foam) o solamente "Foam".

Se forma básicamente por la reacción química de dos compuestos, un poliol y un isocianato, aunque su formulación necesita y admite múltiples variantes y aditivos. Dicha reacción libera unos gases, (dióxido de carbono) que son los que van formando las burbujas.

El poliuretano flexible está fabricado esencialmente de los siguientes productos:

Poliol (Polioxipropilenglicol) en un 55% a 70% aproximadamente

TDI (Di-isocianato de Tolueno) en un 25% a 35%

Agua

Catalizador Metálico (Octoato Estañoso)

Catalizador Amínico

Surfactante o Estabilizador

Agente Soplante Auxiliar

Colorantes

Aditivos (Retardantes a la flama, Antiestáticos, Antioxidantes, etc.)

De acuerdo al sistema de fabricación utilizado, las espumas de poliuretano se pueden clasificar en dos tipos:

Espumas en caliente

son las espumas que liberan calor durante su reacción, fabricadas en piezas de gran tamaño, destinadas a ser cortadas posteriormente. Se fabrican en un proceso continuo, mediante un dispositivo llamado espumadora, que básicamente es la unión de varias máquinas, de las cuales la primera es un mezclador, que aporta y mezcla los diferentes compuestos de la mezcla; la segunda es un sistema de cintas sin fin, que arrastra la espuma durante su crecimiento, limitando su crecimiento para darle al bloque la forma deseada; y la parte final de la espumadora es un dispositivo de corte, para cortar el bloque a la longitud deseada. Generalmente son las más baratas, las más utilizadas y conocidas por el público.

Espumas en frío

son aquellas que apenas liberan calor en la reacción, se utilizan para crear piezas a partir de moldes; como rellenos de otros artículos; como aislantes, etc. Se fabrican mediante una espumadora sencilla, que consiste en un dispositivo mezclador. Normalmente suelen ser de mayor calidad y duración que las espumas en caliente, aunque su coste es bastante mayor.

La espuma de poliuretano es un material muy versátil, ya que según los aditivos y los sistemas de fabricación utilizados se pueden conseguir espumas de poliuretano de muy distintas características, y destinadas a usos muy diferentes. Desde los bien conocidos bloques de espuma elástica para colchones hasta espumas casi rígidas para juguetería, automoción o calzados.

Otro criterio para clasificar a las espumas es su densidad.

La densidad normalmente se expresa en libras por pié cubico (pcf) o kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La densidad es fundamental porque el poliuretano flexible está formado por material y espacios vacíos.

La firmeza del poliuretano flexible es independiente de su densidad. Puede haber espumas de baja densidad y superficie firme o de alta densidad y superficie blanda. Por lo tanto no existe el concepto de densidad “dura” o “blanda”.

Por otro lado existe una diferencia entre “firmeza” y “soporte”. La firmeza es un medida de las características de la superficie del poliuretano. El soporte es la capacidad de “empujar” contra un peso y que previene que la espuma se deforme. Las espumas de mayor densidad previenen que la espuma se colapse con el peso del cuerpo en aplicaciones finales.

Se suele utilizar mucho la densidad para comparar las distintas espumas, pero solo sirve como elemento comparativo cuando hablamos de espumas con la misma composición, ya que distintas fórmulas nos dan características diferentes. En unas espumas buscaremos la mayor duración posible, en otras el precio más económico, en otras la transpirabilidad, la capacidad aislante, la facilidad de perfilar o dar forma, la ligereza, etc.

La espuma de poliuretano tiene múltiples usos en el mundo actual, algunos de ellos son:

En colchones como relleno principal o como integrante de los acolchados;

en muebles en asientos de sofás y sillas, relleno de acolchados, etc.

En la construcción, como aislante térmico o como relleno;

En la industria del automóvil como elemento principal de defensas, asientos, etc.

En muchos artículos como juguetes, prendas de vestir, esponjas, calzados, almohadas, cojines, envases y en general todo tipo de acolchados o rellenos.

En general el poliuretano flexible tiene aplicaciones como acojinamiento en muebles, calchones, bajo alfombras e interiores de automóviles. También ofrece un buen desempeño como absorbedor de golpes con aplicaciones en empaque y automóviles.

La Espuma rígida de poliuretano

La espuma rígida de poliuretano aplicada por aspersión, es la forma mas eficaz de aislar y sellar de manera simultanea prácticamente cualquier tipo de substrato, ya que se obtiene una capa monolítica sin juntas, ni puentes térmicos, adherida por si misma de manera hermética, se aplica sobre cualquier tipo de superficie que este limpia y seca.

La espuma rígida tiene varias aplicaciones como:

Aislamiento e impermeabilización de techos, losas, muros divisorios y acusticos.

Frigoríficos y Bodegas

Refuerzo estructural paneles

Aislamiento de conductos de agua caliente, ductos de calefacción.

Carrocerías de camiones y microbuses

Bases de firmes de azotea como antiruido e impermeabilizante

La espuma de poliuretano tiene magnífica resistencia al agua, agua salada, aceites, ácidos muy diluidos y soluciones alcalinas, no es afectada por hongos, bacterias y malos olores, elimina ruidos excesivos.

Las propiedades térmicas de la espuma de poliuretano

La espuma de poliuretano es un recurso cada vez más utilizado, ya no sólo para el sellado de puertas, ventanas y saneamientos o reparación de muros para aislar del frío, del calor y de la contaminación acústica los hogares, sino también como elemento decorativo.

Algunas de las características de las espumas de poliuretano que le han hecho convertirse en un excelente material aislante son sus buenas propiedades térmicas, puesto que ofrece una gran resistencia a temperaturas extremas, manteniendo todas sus propiedades técnicas en un espectro que va de los 50ºC bajo cero o a 110ºC.

Las planchas o paneles que se realizan son fácilmente ajustables a cualquier necesidad puesto que pueden ser cortadas, perforadas, pintadas, pulidas y pegadas con precisión. Otras de las ventajas de las espumas de poliuretano son su peso reducido y su ausencia de goteo en caso de incendio.

A la hora de utilizarlo hay que saber que éstas espumas pueden aumentar de dos a cinco veces su volumen desde que se aplican hasta que se endurecen completamente. Al aplicar la espuma, ésta se adhiere a todo aquel elemento que entre en contacto con ella, así que es aconsejable proteger aquellas zonas que se encuentren cercanas con bandas adhesivas especiales.

En el mercado se pueden encontrar sprays de espuma de poliuretano de dos tipos, los que están constituidos exclusivamente por el poliuretano o los compuestos que tienen otro elemento (además del poliuretano) con el que hacen la reacción.

La principal diferencia es que las espumas de un sólo componente se endurecen como consecuencia del contacto con la humedad del aire, mientras que las compuestas reaccionan cuando se mezclan los dos componentes y se endurecen con mayor rapidez que las primeras.

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