Correlación entre las variables críticas del mezclado de caucho y su impacto en la vulcanización incipiente

Abstract

En el presente proyecto se realizó un diseño de experimentos para caracterizar el proceso de mezclado de caucho y detallar su influencia sobre el punto de prevulcanización. Se estudió el nivel de dispersión de los componentes en el hule con el fin de dar respuesta a la eficiencia de la operación y a la posible formación de granos por alta acumulación de pigmentos vulcanizantes en zonas específicas. Primeramente, se caracterizó la operación mediante el estudio de todos sus componentes: almacenamiento, mezclado, laminado y enfriado. Se realizó una profundización sobre las variables que impactan al hule significativamente. Se determinaron las variables fijas del experimento como la ruta de mezclado y el hule a utilizar, mediante un análisis del proceso en la planta de la empresa. Se definió un diseño factorial 23 aleatorio con dos repeticiones a partir de un estudio de disponibilidad de operadores, equipos de medición y productividad de los mezcladores, asimismo se evaluaron los tiempos de duración para no influir sobre proceso normal de la empresa. El principal factor de ruido es el hule natural utilizado como materia prima. Se fijó empleando un único lote que garantiza una misma viscosidad para todo el material, no obstante se incorporó como covariable para determinar con exactitud su influencia. Los factores de estudio definidos los constituyen: energía de descarga, factor de relleno y velocidad de rotores. Estos fueron escogidos mediante una matriz de selección evaluada por un comité asesor. Los tres conforman variables de control del proceso y pueden ser modificados en planta. La variable de respuesta es el tiempo que demora en alcanzar el 10% de la vulcanización del hule, por tanto representa el inicio de la reacción. Su cálculo es realizado tomando los parámetros, final e inicial, de la resistencia ejercida por el hule durante la reacción química y el valor es el 10% de la diferencia del tiempo entre ambos. Asimismo...