3. Licenciatura

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    Diseño de la electrónica de control del subsistema de habilitado de pieza para una máquina de ensamblado de fólderes de plástico
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-26) Larrañaga Palacios, Marta Isabel; Cataño Sánchez, Miguel Ángel
    Actualmente, la empresa Plástico Ramos S.R.L cuenta con un proceso de producción de fólderes de plástico manual, lo que implica elevados porcentajes de error y costos de producción. El proyecto, con la referida empresa, consiste en automatizar el citado proceso con la finalidad de mejorar su eficiencia y rentabilidad, lo que permite obtener un aumento de su competitividad en el mercado peruano. Para ello se creará un prototipo de máquina que fabrique los fólderes de plástico de manera automática y se deberá implementar en las instalaciones de la planta de producción de la empresa. Consecuentemente, el objetivo de esta tesis es diseñar la electrónica de control de uno de los subsistemas de este prototipo, que realice las operaciones de corte y habilitado de una de las piezas del producto: la pieza luna; a través de la identificación de los requerimientos clave del proceso de fabricación para la selección de los componentes electrónicos que serán acoplados al diseño mecánico. Esto comprende enderezar el PVC rígido (material base de la pieza), por medio del sensado y control de temperatura; así como, cortarlo de la forma adecuada para su traslado y ensamble al producto final. Los resultados de las simulaciones y pruebas realizadas, correspondientes al diseño y la lógica de funcionamiento propuesto, demuestran que se cumplen los requerimientos mínimos mecánicos de temperatura, torque, velocidad, posición, que permitirán su futura implementación reduciendo pérdidas en mermas y porcentajes de error, así como mejorando la calidad del producto final y la productividad del proceso actual.
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    Recuperación de bisfenol-A a partir de policarbonato
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-27) Ortiz Rodríguez, Bruno Alonso; Nakamatsu Kuniyoshi, Javier
    El uso de policarbonato como producto de consumo masivo a nivel mundial se ha incrementado considerablemente durante la última década. Esto lleva consigo una preocupante generación de desechos de dicho polímero. Por ello, se tiene un fuerte interés en desarrollar formas de reciclaje que permitan, no sólo reducir el problema de sus desechos, sino también recuperar el monómero que lo compone para que este pueda ser reutilizado. Para esto, se estudió la despolimerización de policarbonato de bisfenol-A con calentamiento convencional por metanólisis usando tolueno como co-solvente en un medio básico, en presencia de un agente reductor y bajo atmósfera de nitrógeno. Se evaluaron los efectos del tiempo de reacción, temperatura, uso del agente reductor y atmósfera de nitrógeno, el proceso de recuperación del monómero, la proporción de solventes frente al policarbonato, el uso de dos fuentes de policarbonato (bidones y discos compactos) y el cambio de co-solventes (acetona y acetonitrilo). Se alcanzó un rendimiento de recuperación del monómero bisfenol-A de hasta 90% luego de 3 horas de reacción usando tolueno como co-solvente. También se demostró la posibilidad de reemplazar el tolueno por acetona o acetonitrilo. Además, se demostró que se podía realizar la reacción mencionada usando calentamiento por microondas. En este caso, se demostró que no es necesario el uso de un co-solvente y se alcanzó rendimientos de recuperación de BPA de hasta 92% en menos de 10 minutos de reacción. También se evaluó el poder de hinchamiento de diversos solventes sobre el policarbonato. Los solventes evaluados se indican a continuación en orden descendente según su poder de hinchamiento: tolueno, acetato de etilo, acetona, acetonitrilo y metanol. La reacción de despolimerización de policarbonato por metanólisis en microondas demostró ser mucho más eficiente que por calentamiento convencional, ya que se obtiene un mayor o igual rendimiento en un menor tiempo y sin utilizar co-solventes.
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    Estudio de pre-factibilidad para la producción y comercialización de bolsas oxobiodegradables
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-05-18) Rimac Landa, Angela Beatriz; Corrales Riveros, César Augusto
    El presente proyecto analiza y evalúa la viabilidad técnica, económica y financiera para la producción y comercialización de bolsas oxobiodegradables, el cual consta de cinco capítulos que a continuación se detallan: En el capítulo I, se detalla el contexto situacional que engloba el proyecto en el nivel socio-cultural y económico. Así mismo se analiza los diversos factores que guían la competencia y el mercado basado en las cinco fuerzas de M. Porter. En el capítulo II, se analiza el mercado del proyecto de acuerdo a la segmentación en base al perfil del consumidor. De igual forma se pronostica la demanda potencial del proyecto en base a data histórica. Por último se desarrolla el plan de comercialización de la bolsa oxobiodegradable. En el capítulo III, se determina la localización y el tamaño óptimo del proyecto, en base a ello se realiza el programa de producción para un periodo de cinco años. Así mismo se determina la maquinaria y los equipos necesarios para la instalación y funcionamiento de la planta, para ello se realiza un balance de línea y un balance de masa para saber las proporciones necesarias de materia prima. Se realiza la distribución de la planta, de acuerdo a los requerimientos de mano de obra y materia prima. Conjuntamente se desarrolla la evaluación del impacto al medio ambiente. En el capítulo IV, se elige el tipo de sociedad de acorde al proyecto, se analiza las normas competentes y la afectación tributaria. De la misma forma se desarrolla la estructura organizacional definiendo las funciones del personal y el requerimiento del mismo para el proyecto. Por último en el capítulo V, se estima la inversión necesaria para la llevar a cavo el proyecto, así mismo se pronostica la rentabilidad del proyecto en base a diversos indicadores tales como, VPN, TIR y B/C, al mismo tiempo se predice el periodo de recuperación, finalmente se realiza el análisis de sensibilidad del proyecto para tres diversos escenarios, modificando factores críticos tales como, la demanda y el precio.
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    Síntesis, caracterización y propiedades mecánicas de resinas de poliéster insaturado a partir del reciclaje químico del poli (Teraftalato de Etileno)
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-08-06) Tiravanti Beoutis, Giulliana Jacqueline; Nakamatsu Kuniyoshi, Javier
    El uso del poli(tereftalato de etileno), PET, como producto de consumo masivo se ha incrementado considerablemente en los últimos años y con ello la acumulación de sus desechos. Por ello, se ha puesto interés en estudiar el reciclaje químico de este material para la obtención de un monómero que se pueda emplear en la síntesis de poliésteres insaturados, material de importancia comercial. Para ello, se despolimerizó desechos de botellas mediante glicólisis con etilenglicol (EG) para obtener el tereftalato de bis(2-hidroxietileno), BHET. Se evaluó el efecto de la cantidad de catalizador (acetato de cinc) y el tiempo de reacción sobre el rendimiento. Se alcanzó un rendimiento máximo de 82% al emplear 0,7% (w/w) de catalizador y 3 horas de reacción. El BHET se caracterizó por espectroscopia 1H-RMN e IR. Con el BHET obtenido de la despolimerización se sintetizaron varios poliésteres insaturados utilizando otros glicoles, anhidrido maleico y anhidrido ftálico o ácido adípico en presencia de los catalizadores Ca(CH3COO)2 y Sb2O3. La reacción de polimerización se monitoreó mediante la medición del número ácido y se verificó por 1H-RMN y COSY. Los pesos moleculares de los poliésteres formados se determinaron mediante el análisis de grupos terminales (número ácido y número hidroxilo). Se sintetizaron poliésteres insaturados con BHET, etilenglicol (EG), dietilenglicol (DEG), propilenglicol (PG), 1,4-butanodiol (Butdiol) y 2-etil-1,3-hexanodiol (EtHexdiol) de pesos moleculares entre 476 y 828 g/mol. Se logró asignar las señales de los espectros RMN con las estructuras respectivas para los poliésteres de DEG, EG y Butdiol. Se encontró que se produce la isomerización de cis a trans en el alqueno y la razón de isomerización trans/cis se favorece en el orden de DEG
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    Poliésteres insaturados elaborados a partir del reciclaje químico de Poli (Tereftalato de Etileno), PET, y su aplicación como matriz de encapsulamiento de sales
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-07-23) Elgegren Lituma, Mariela; Nakamatsu Kuniyoshi, Javier
    El incremento y la consecuente acumulación de desechos plásticos hacen necesaria la implementación de alternativas para su manejo y disposición. El poli(tereftalato de etileno), PET, es uno de los plásticos más utilizados, especialmente en la elaboración de botellas descartables que, debido a su uso masivo y a su alta resistencia a la degradación, hacen conveniente el desarrollo de métodos para su reciclaje. Este trabajo presenta una manera de afrontar la acumulación de residuos de PET utilizando el producto de la despolimerización en la obtención de resinas de poliéster insaturado que, entre sus diversas aplicaciones, pueden utilizarse para el encapsulamiento de residuos que hacen necesario evitar el riesgo de su liberación al ambiente debido a su peligrosidad. En primer lugar, se estudió la despolimerización de desechos de PET con etilenglicol variando las cantidades de catalizador y el tiempo de reacción. Se logró hasta 82% de rendimiento del monómero tereftalato de bis(2-hidroxietileno), BHET, con 0,7% de acetato de cinc y 3 horas de reacción. Además, se determinó que también se produce el dímero de BHET entre 5 - 6%. La caracterización de ambos productos se realizó por espectroscopía infrarroja, de resonancia magnética nuclear (RMN) y de masas. Posteriormente, se sintetizaron diversas resinas de poliéster insaturado utilizando el BHET obtenido de la despolimerización del PET, anhidrido maleico (AM), ácido adípico (AA) y un glicol. Los glicoles utilizados fueron etilenglicol (EG), dietilenglicol (DG), propilenglicol (PG) y 2-etil-1,3-hexanodiol (EHD). Las resinas estudiadas estuvieron compuestas por las combinaciones de glicol-AM, glicol-AM-BHET, glicol-AM-AA y glicol-AM-BHET-AA a modo de compararlas y analizar cada una de ellas en el encapsulamiento de sales. La caracterización de los poliésteres insaturados se realizó mediante análisis de RMN y se logró elucidar las estructuras químicas de las resinas sintetizadas con etilenglicol y dietilenglicol. Adicionalmente, se calcularon los pesos moleculares promedio de los poliésteres a partir del análisis de grupos terminales -OH y -COOH que varían entre 488 a 1023 g/mol. Las resinas sintetizadas con EHD poseen los pesos moleculares más altos. Finalmente, se evaluó la capacidad de las resinas sintetizadas como matriz de encapsulamiento. Para ello se utilizó cloruro de sodio como modelo del compuesto a encapsular. Las probetas se prepararon mezclando la resina de poliéster, la sal y estireno. El entrecruzamiento se llevó a cabo con un iniciador (peróxido de metil etil cetona) y un catalizador (octoato de cobalto). La capacidad de encapsulamiento se determinó sumergiendo las probetas por ocho semanas en agua destilada. Se encontró que la presencia de BHET en la resina brinda mayor resistencia e impermeabilidad a las matrices poliméricas. Además, las probetas formadas con las resinas PG-AM-BHET y EHD-AM-BHET retienen el 80% de sal luego de estar sumergidas en agua y las de DG-AM-AA retienen la menor cantidad de sal (13%).