Palabras claves: Reciclado de Poliolefinas .Propiedades. Densidad.
MFI (Índice de Fluencia).
RESUMEN
El estudio está basado en el comportamiento de las poliolefinas al
reciclado mecánico, motivado en la importante presencia de estas en
los RSU.
Los objetivos consistieron en:
Se trabajo con muestras de PE y PP siguiendo las normas ASTM D 792, para
densidad y ASTM D 1238 para índice de fluencia.
Se puede concluir que los usos posteriores para los materiales reciclados
se deben basar en propiedades del polímero una vez transformado.
INTRODUCCIÓN
Importancia de los Materiales Plásticos
La industria de fabricación de materiales plásticos, como otras
jóvenes industrias, ha tenido un desarrollo espectacular desde su aparición.
Este desarrollo ha sido posible gracias a la versatilidad de estos nuevos
materiales que ha posibilitado su empleo en campos de aplicación tan
dispares como pueden ser el envase y embalaje, la construcción o la
electrónica. Como todos los productos de nueva aparición, durante
bastantes años han estado buscando su sitio entre y junto a los materiales
tradicionales. Hoy día puede afirmarse, sin ninguna duda, que debido
por un lado a sus características propias y por otro a su empleo como
excelentes sustitutos de materiales tradicionales, este sitio ha sido irreversiblemente
conseguido.
Uno de los datos más empleados para medir la incidencia de los plásticos
en nuestra sociedad es el consumo por habitante y año. Por ejemplo
en la ciudad de San Rafael, Mendoza según muestreos realizados en 1995
la tasa de generación de residuos plásticos fue de aproximadamente
70 kg./año por habitante, el cual es un valor muy importante.
Queda clara la incidencia de los plásticos en nuestro mundo y por
ende en los residuos sólidos. Ahora bien, no todos los objetos de plástico
que se utilizan van a parar a los residuos urbanos.
En las siguientes figuras, se observa la incidencia de los plásticos
en los residuos urbanos en la prov. de Buenos Aires, también se grafica
la distribución en los distintos sectores en los que se utiliza el
plástico; en la cual se puede observar que el segmento packaging abarca
la mayor parte, lo cual implica una gran cantidad de plástico de corta
vida útil y en consecuencia una importante presencia en los residuos
urbanos de este tipo de plásticos.
Composición promedio de ls residuos promedio - Prov.Buenos
Aires
Consumo de Plástico por sector de mercado
Vida útil de los plásticos
Residuos Sólidos Plásticos
El estudio de los principales sectores en los que se utilizan los plásticos,
indica la procedencia de los residuos plásticos. Sin embargo, desde
el punto de vista de su tratamiento, lo importante y eficaz es saber en qué
clase de residuos y en qué proporción se encuentran.
El origen de los residuos es muy heterogéneo y difícil de sistematizar.
Pueden clasificarse por su naturaleza, por su origen o por su lugar de producción.
Desde el punto de vista de su procedencia podemos decir que los residuos sólidos
plásticos están presentes en dos tipos principales de residuos:
El contenido de los residuos plásticos es muy heterogéneo en
cuanto a su composición en polímeros. En efecto, dada la existencia
del elevado número de resinas poliméricas existentes y de la
versatilidad de cada una de ellas, la composición es muy heterogénea.
De la observación de los gráficos precedente se puede concluir
que las poliolefinas (PEBD, PEAD y PP) a nivel mundial, son las que aparecen
en mayor proporción. Esto es lógico si se tiene en cuenta que
precisamente estas resinas poliméricas son las que más se utilizan
en la fabricación de envases y embalajes, en Argentina puede haber
diferencia especialmente en el porcentaje de PET que ha crecido en este último
tiempo debido a la gran demanda de bebidas gaseosas envasadas en botellas
descartables de este material. Además, se puede decir que esta composición
no ha sido siempre la misma. Al igual que el porcentaje de residuos plásticos
en la basura ha variado progresivamente en función del aumento de la
producción de plásticos y del perfeccionamiento de la automatización
de los sistemas de envasado automático, es evidente que el desarrollo
de aplicaciones específicas de las resinas poliméricas ha influido
notablemente en la variación de la composición de la fracción
plástica en los residuos sólidos urbanos.
Residuos Sólidos Industriales.
Procedencia de los residuos plásticos industriales
Desde el punto de vista de cantidad, los scraps industriales producidos en
las plantas representan un valor inferior al procedente de los residuos sólidos
urbanos, desde el punto de vista de reciclado y recuperación son muy
interesantes, toda vez que se trata de residuos plásticos homogéneos
y, por tanto, fáciles de recuperar, utilizándolos de nuevo como
materia prima, mezclándolos con la resina termoplástica virgen.
Los residuos plásticos industriales se producen
METODOLOGÍA DE TRABAJO
Evidentemente, el uso de los productos fabricados a partir del reciclado
de los residuos plásticos presenta algunas limitaciones técnicas
que habrá que tener en cuenta. Su omisión puede conducir a resultados
inaceptables. Por este motivo se analizaron algunas de las características
de los plásticos más comunes en los residuos domésticos
como son el PE y el PP, mediante la comparación de las propiedades
de la resina virgen y la obtenida después de someter a cambios físicos
para llegar un nuevo producto.
Características de las Distintas Muestras Ensayadas
Densidad
Una de las propiedades importantes de los polímeros, es la densidad
,ya que sirve para identificar un material y también para seguir cambios
físicos en un ensayo. Cambios en la densidad pueden deberse a cambios
en la cristalinidad, pérdida de plasticidad, absorción de solvente,
o por otras causas.
Según se sabe en algunas poliolefinas, el reprocesamiento repetido
se produce una degradación de las moléculas, lo que se refleja
en una disminución de la gravedad específica y en consecuencia
una menor cristalinidad.
Siguiendo una de las normas ASTM : D 792 - 66 para la determinación
de la densidad de polímeros se realizaron ensayos sobre las resinas
mencionadas.
Índice de Fluencia
Otra de las características fundamentales para las resinas es el Índice
de Fluencia, que es una prueba realizada para estudiar el comportamiento de
flujo de los temoplásticos, haciéndolos pasar bajo una carga
prescrita a través de una boquilla de dimensiones estandarizadas.
La cantidad de polímero en gramos que emerge en un tiempo de 10 a
una temperatura dada, se llama Índice de Fluidez.
El IF depende inversamente del peso molecular pero también depende
del número, clase y distribución de las ramificaciones. A partir
de la diferencia de fluidez antes y después de la transformación
se pueden sacar conclusiones acerca de la degradación sufrida por el
material durante la misma. La norma utilizada es la ASTM Designación:
D 1238 -82.
RESULTADOS
Densidad
Se realizaron ensayos a las distintas muestras mediante el procesamiento
en un equipo fabricado en la facultad logrando mediante la aplicación
de calor y presión obtener el polímero fundido en forma de fideo,
luego de dejar enfriar se midió la densidad siguiendo la norma ASTM
D 792, MÉTODO A-3 PARA ENSAYO DE PLÁSTICOS SÓLIDOS Patrón
de densidad promedio D23 C = 0,92 g/cm3 .
Variación de la Densidad con respecto al Número de Procesamientos
Índice de Fluencia
Se procedió a preparar las muestras en el equipo anteriormente mencionado
sometiendo a los distintos polímeros a una temperatura y presión
que se detalla en la siguiente tabla:
Las muestras procesadas fueron ensayadas en el CITIP (Centro de Investigación
Tecnológica para la Industria Plástica), lugar en el cual se
dispone del equipo estandarizado para medir Índice de Fluencia, obteniéndose
los siguientes resultados:
Variación del Índice de Fluencia con el número de
procesamientos
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Densidad
Índice de Fluencia
Se puede observar en los resultados de los ensayos de densidad e índice
de fluencia (MFI) una disminución de la primera y un aumento de la
segunda propiedad, al someter al polímero a una transformación
por medio de presión y calor. Promedio
La densidad en los polietilenos sufre una disminución promedio de
1,92 %, mientras que en los polipropilenos ensayados esta es del 3,26 %. Lo
que hace notar que la degradación sufrida por el PP es mayor que para
el PE. La disminución promedio de la densidad para los PE reciclados
es de alrededor de 1,3 % después de ser sometidos a una transformación.
Se puede decir que cada vez que se somete al polímero a temperatura
y presión, la densidad sufre una disminución entre el 1,3 y
1,5 %.
En las medidas de MFI existe un incremento promedio de alrededor de 5,9 %
en los polietilenos y de 25,8 % para propilenos, lo que implica una disminución
en la viscosidad. Estos resultados no eran los esperados para los PE, ya que
suele producirse una reticulación que implica un aumento de MFI, hecho
que no sucedió en la transformación a la cual fueron sometidos
los polímeros.
CONCLUSIONES
A pesar de que la calidad del polímero disminuye después de
ser sometido al proceso de reciclado, es posible utilizarlo con buenos resultados
en transformaciones, tal vez de tipo diferente a la que fue sometido originalmente.
Por ejemplo un índice de fluencia bajo indica viscosidad elevada, ideal
para la extrusión, en cambio un índice de fluencia alto es adecuado
para la inyección. Esta propiedad es muy importante a la hora de elegir
el proceso de transformación.
Las propiedades estudiadas influyen en otras propiedades importantes del
material de la siguiente forma:
Los usos posteriores para los materiales reciclados se deben basar en las
nuevas propiedades que adquiere el polímero una vez transformado.
Autores: GUAJARDO, Adriana B.; NAJAR, Laura E.; PRÓSPERI,
Susana B. ; MOLINA, María G.
FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS A LA INDUSTRIA. - U.N. C. San Martín
358, 5600-San Rafael, Mendoza
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