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UNIVERSIDAD DE VALLADOLID ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA TRANSPORTE REFRIGERADO DE ALIMENTOS Autor/a: Higuero Lázaro, Patricia Tutor: Pérez Blanco, Esteban Departamento: CMeIM/EGI/ICGF/IM/IPF Valladolid, Enero 2017.

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Page 1: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …

UNIVERSIDAD DE VALLADOLID

ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES

Grado en Ingeniería en Diseño Industrial

y Desarrollo de Producto

DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA

TRANSPORTE REFRIGERADO DE ALIMENTOS

Autor/a:

Higuero Lázaro, Patricia

Tutor:

Pérez Blanco, Esteban

Departamento:

CMeIM/EGI/ICGF/IM/IPF

Valladolid, Enero 2017.

Page 2: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …
Page 3: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …

ANEXOS

- Anexo I: Ensayos de compresión sobre probetas de

EPS.......................................................................................................................................................

- Anexo II: Estudio experimental de embalajes existentes......

- Anexo III: Matriz MET.....................................................................................................

- Anexo IV: Diagrama de Gantt ........................................................................

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Page 4: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …
Page 5: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …

ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

Patricia Higuero Lázaro | 2016-17 361

ANEXO I

ENSAYOS DE COMPRESIÓN SOBRE PROBETAS DE EPS

Además de los ensayos realizados mediante los programas correspondientes

en el ordenador, también se realizaron una serie de ensayos en el laboratorio.

Se efectuaron ensayos de compresión sobre probetas con distintas

densidades de EPS. Las dimensiones de las probetas de ensayos son de

200x50x100 mm. Los ensayos se realizan apoyando la probeta sobre la cara

de 200x50 mm y presionando, con lo que la variación se produce sobre una

distancia de 100 mm. Todas las probetas han sido comprimidas un 30 % de

su tamaño, habiéndose ensayado seis probetas por densidad. Los siguientes

datos proporcionados por Turqueplast SL. muestran el desplazamiento de las

muestras frente a la fuerza a la que han sido sometidas.

Material con densidad 9 kg/m3 sin reciclado.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0

1,0

5

2,0

6

3,0

7

4,0

7

5,0

8

6,0

8

7,0

9

8,1

9,1

10

,11

11

,11

12

,12

13

,13

14

,13

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,14

16

,14

19

,1

22

,12

25

,13

28

,15

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Series7

Desplazamiento, mm

Fuer

za, N

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ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

362 Patricia Higuero Lázaro | 2016-17

Material con densidad 10 Kg/m3 y reciclado en su composición.

Material con densidad 14.5 kg/m3 sin reciclado.

0

100

200

300

400

500

600

700

0

1,0

9

2,1

3

3,1

7

4,2

1

5,2

5

6,2

9

7,3

3

8,3

7

9,4

1

10

,45

11

,49

12

,53

13

,57

14

,61

15

,65

16

,69

19

,43

22

,55

25

,67

28

,79

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

1,1

5

2,2

6

3,3

6

4,4

7

5,5

8

6,6

8

7,7

9

8,9

10

,01

11

,11

12

,22

13

,33

14

,43

15

,54

16

,65

18

,28

21

,6

24

,94

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,26

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Desplazamiento, mm

Desplazamiento, mm

Fuer

za, N

Fu

erza

, N

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ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

Patricia Higuero Lázaro | 2016-17 363

Material con densidad 18.25 kg/m3 sin reciclado.

Material con densidad 24.15 kg/m3 sin reciclado.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0

1,1

9

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3

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1

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5

6,8

9

8,0

3

9,1

7

10

,31

11

,45

12

,6

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,74

14

,88

16

,02

17

,16

18

,3

21

,72

25

,14

28

,57

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

0

500

1000

1500

2000

2500

0

1,1

6

2,2

6

3,3

7

4,4

8

5,5

9

6,7

7,8

8,9

1

10

,02

11

,13

12

,24

13

,34

14

,45

15

,56

16

,67

18

,3

21

,62

24

,94

28

,27

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Desplazamiento, mm

Desplazamiento, mm

Fuer

za, N

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ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

364 Patricia Higuero Lázaro | 2016-17

Material con densidad 25.6 kg/m3 sin reciclado.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

1,1

2

2,2

3,2

7

4,3

5

5,4

3

6,5

7,5

8

8,6

6

9,7

3

10

,81

11

,89

12

,97

14

,04

15

,12

16

,2

17

,34

20

,57

23

,8

27

,03

Series1

Series2

Series3

Series4

Series5

Series6

Desplazamiento, mm

Fuer

za, N

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ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

Patricia Higuero Lázaro | 2016-17 365

En las siguientes imágenes se muestra la evolución de la ejecución del

ensayo realizado sobre la muestra.

Img.AnexoI.1.Colocación de la probeta sobre la máquina de ensayo

Img.AnexoI.2.Evolución del ensayo de compresión sobre probetas

Page 10: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …

ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

366 Patricia Higuero Lázaro | 2016-17

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ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

Patricia Higuero Lázaro | 2016-17 367

ANEXO II

ESTUDIO EXPERIMENTAL DE EMBALAJES EXISTENTES

En este apartado se estudia el ensayo a compresión realizado sobre cajas de

pescado de poliestireno expandido. Estas cajas tienen una geometría simple,

presentan una nervadura en su base en forma de X que parte de las

esquinas. El espesor del fondo coincidente con la nervadura es de 20 mm y

en el resto es de 15 mm. La altura total de la caja es de 16 cm.

ENSAYO 1

En primer lugar se coloca la caja en la máquina de ensayos con la base hacia

arriba. Entre la caja y el cabezal de la máquina se coloca un taco de madera

para no dañar la máquina. En este caso el cabezal de la máquina se colocó

en la zona central de la base de la caja. Tras ejecutar el proceso, la pieza se

va sometiendo a una fuerza de compresión ejercida por el cabezal. Antes de

la rotura de la caja, la fuerza máxima soportada es de 3234 N,

correspondiente a un peso de 330 kg. El desplazamiento sufrido por la caja

es de 30 mm. Estas cajas de pescado están diseñadas para contener en su

interior 10 kg de pescado aproximadamente, por lo que soportarán los

objetivos del mercado de manera correcta.

Img.AnexoII.1.Ensayo 1

Page 12: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …

ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

368 Patricia Higuero Lázaro | 2016-17

ENSAYO 2

Seguidamente se realizó un segundo ensayo en el que el cabezal de la

máquina se posicionó sobre una esquina de la base. Antes de la rotura, la

fuerza fue de 639 N, correspondiente a un peso de 80 kg. Ya que la caja

cuenta con cuatro esquinas, el peso se debe multiplicar por cuatro veces,

teniendo de este modo un peso de 320 kg. Estas cajas estarán apiladas por

lo que debe soportar el peso de las cajas situadas encima. Según los

resultados obtenidos, y suponiendo que una caja de pescado contiene 10 kg,

podrían apilarse hasta 32 cajas.

Img.AnexoII.2.Ensayo 2

Img.AnexoII.3.Resultados del ensayo 2

Page 13: DISEÑO DE ENVASE EN ESPUMAS PLÁSTICAS PARA …

ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

Patricia Higuero Lázaro | 2016-17 369

ANEXO III

MATRIZ MET

La matriz MET es un método usado para obtener una visión global de las

entradas y salidas en cada etapa del ciclo de vida del producto. Proporciona

una primera indicación de los aspectos para los que se precisa información

adicional. Es una herramienta cualitativa porque a pesar de manejar

cantidades, la priorización de aspectos ambientales propiamente dicha es

cualitativa y se base en conocimientos ambientales, pero no en cifras o

resultados numéricos.

Las iniciales de la matriz MET tienen el siguiente significado:

M: Utilización de materiales. Se refiere a todas las entradas en cada una

de las etapas del ciclo de vida. Esto proporciona una visión de cuáles son

las entradas prioritarias por su mayor cantidad, toxicidad o porque son

materiales escasos.

E: Utilización de energía. Se refiere al impacto de los procesos y del

transporte en cada etapa del ciclo de vida (aquellos que consumen mucha

energía principalmente). Esto proporciona una visión de cuáles son los

procesos o transportes de mayor impacto en el ciclo de vida del producto.

T: Emisiones tóxicas. Se refiere a todas las salidas (emisiones, vertidos o

residuos tóxicos) que se producen en cada una de las fases del proceso.

Da una idea de cuáles son las salidas más importantes debido a su

toxicidad.

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ANEXOS

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos

370 Patricia Higuero Lázaro | 2016-17

Como se ha determinado anteriormente, la matriz MET es una herramienta

cualitativa. Se puede decir que hay algunas conclusiones que se ven a

primera vista.

Debido al empleo de únicamente EPS, el gasto será mínimo. Además, el evitar

el empleo de varios materiales, permite un fácil reciclado, que no ha de

encargarse de separar diferentes materiales.

Las emisiones durante el proceso van a ser mínimas, al igual que el uso de

lubricantes para retardar el desgaste de las cavidades del molde.

Además el EPS es un material que puede ser reciclado de varias formas, por

lo que no necesariamente encontraremos un residuo tras ser reciclado.

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ANEXOS

ANEXO IV

Diseño de envase en espumas plásticas para transporte refrigerado de alimentos Patricia Higuero Lázaro | 2016-17 371

DIAGRAMA GANTT

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Universidad de Valladolid

ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES