El proceso de fabricación del poliestireno expandido (EPS)
El proceso se desarrolla en varias etapas, desde los productos químicos crudos hasta los bloques o formas de espuma moldeadas.
Etapa 1: Creación de las perlas de poliestireno en bruto
1. Polimerización: El proceso comienza con el estireno, un hidrocarburo líquido derivado del petróleo o el gas natural. Mediante una reacción química llamada polimerización, miles de moléculas de estireno se unen en largas cadenas para formar poliestireno sólido.
2. Formación de microesferas: Este poliestireno sólido se procesa posteriormente en microesferas o gránulos diminutos, duros y translúcidos, cada uno del tamaño aproximado de un grano de sal. Estas son la materia prima de toda la espuma de EPS.
Etapa 2: Preexpansión (La primera explosión)
Este es el paso clave que crea la estructura de la espuma.
1. Las perlas crudas se introducen en una máquina llamada preexpansor de EPS.
2. Se aplica vapor y calor (aproximadamente 100 °C). Dentro de cada perla hay un agente de expansión de pentano (un hidrocarburo).
3. El calor ablanda el poliestireno y el pentano se expande, convirtiéndose en gas. Esto hace que cada perla sólida se infle como un globo hasta alcanzar aproximadamente 50 veces su volumen original.
4. Las perlas expandidas ahora están llenas de gas pentano y aire atrapados. Se enfrían, se estabilizan y se almacenan en bolsas durante un período (normalmente de 6 a 12 horas) para permitir que el aire se disperse en las perlas e iguale la presión. En esta etapa, se ven como pequeñas bolas esponjosas y no pegajosas.
Etapa 3: Moldeo y expansión final
1. Las perlas preexpandidas se vierten en un molde de EPS de una forma específica (por ejemplo, una taza, un bloque para aislamiento, una forma de embalaje para un televisor).
2. Se vuelve a inyectar vapor en el molde. El calor funde las cuentas.
3. Las perlas se expanden una última vez, llenando completamente la cavidad del molde y soldándose en sus límites para formar una forma sólida, pero liviana.
4. El agua de refrigeración pasa a través de los canales del molde para fijar la forma.
5. Se expulsa el producto terminado. Los bloques grandes se cortan posteriormente en láminas con alambres calientes.
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Principio científico clave: por qué es tan ligero y aislante
Cada diminuta perla es una estructura de espuma de celda cerrada. El producto final está compuesto en un 95-98 % de aire atrapado dentro de millones de estas diminutas y rígidas celdas de poliestireno. Por eso el EPS es:
· Extremadamente ligero: mayoritariamente aire.
· Un excelente aislante: el aire atrapado no puede circular, minimizando la transferencia de calor.
· Flotante: Se utiliza para balsas salvavidas y muelles flotantes.
· Amortiguación: Las celdas se comprimen bajo el impacto, protegiendo los productos empaquetados.
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Contexto ambiental importante
El proceso de fabricación en sí es relativamente eficiente, pero la eliminación al final de su vida útil es un gran desafío:
· No biodegradable: persiste en el medio ambiente durante siglos.
El reciclaje es difícil: es voluminoso, ligero (costoso de transportar) y suele estar contaminado con alimentos. Si bien técnicamente es reciclable, las instalaciones especializadas son escasas.
· Normalmente no se recicla: la mayoría de los programas municipales no lo aceptan.
Preocupación química: El agente de expansión (pentano) es un compuesto orgánico volátil (COV), aunque la mayor parte se evapora durante la fabricación.
Resumen: Los pasos principales
1. Hacer el plástico: Estireno → Polimerización → Perlas de poliestireno.
2. Inflarlas: Calor + Vapor + Agente espumante Pentano → Perlas preexpandidas.
3. Dar forma y fusionar: llenar el molde con cuentas, aplicar vapor nuevamente → Las cuentas se expanden y se sueldan entre sí hasta alcanzar la forma final.
Entonces, cuando sostienes un trozo de "poliestireno", en esencia estás sosteniendo un bloque moldeado de cuentas de plástico fusionadas y llenas de aire.