PLÁSTICOS BIODEGRADABLES una

oportunidad de Mercado

Dra. Mary LoprettiFacultad de Ciencias

Universidad de la República

Presentación marzo 2017

Por que desarrollar biopolímeros y bio-copolímeros ?

Plásticos y sus aplicaciones.

Problemática ambiental.

Tendencias o reglamentaciones que favorecen este tipo deproducto

Alternativas: plásticos amigables con el ambiente.

Oportunidades para bajar costos de producción viables enUruguay

Oportunidades del mercado a partir de bioplásticos

Desarrollos que se han realizado en Mexico y tipo deproductos

Plásticos y sus aplicaciones Los plásticos están presentes en todas partes:

◦ Materia con propiedades especiales: durabilidad, resistenciaal medio, baja suceptibilidad al ataque biológico.

◦ Múltiples aplicaciones.◦ Bajo costo.

Han contribuido a mejorar la calidad de vida de la sociedad actual.

Problemática: tiempode degradación

Papel3 a 4 semanas

TIEMPO DE DEGRADACION

Pañal desechable500 años

Llantas de autos 500 Años

Pilas 1,000 años

TIEMPO DE DEGRADACION

Tendencias en el mundo y reglamentaciónQué hacer con los desechos plásticos?.

◦ Reciclado de plásticos.

◦ Craqueo térmico.

◦ Plásticos biodegradables: PLA, PHBS.

◦ CO-BP

◦ Plásticos oxobiodegradables.

Tipos de degradación utilizados:

◦ Biodegradación.

◦ Fotodegradación.

◦ Degradación química:

Oxidación.

Hidrólisis.

• Los tipos de degradación tiene 3 componentes esenciales. • Si falta alguno de ellos la degradación no se produce.

Estos componentes fundamentales son:

1. Sustrato a ser degradado. 2. Agente que ocasione la degradación. 3. Medio:

Humedad, Medio aeoróbico: Oxígeno (O2) -del aire, Medio anaeróbico: O2 es aportado por sales (p.e.

sulfatos), se genera gas metano (CH4), (H2O). Temperatura adecuada, Cantidad básica de nutrientes limitantes.

Existe una oportunidad de mercado a partir de los Bioplásticos

Proyecto de ley sobre regulación del uso de bolsas plásticas

Artículo 1.- Prohíbese, en el plazo tres años contados a partir de la entrada en vigencia, de la presente ley la fabricación, importación y comercialización en todo el territorio nacional de bolsas de plástico, de polietileno o de cualquier polímero plástico, no biodegradable, con destino a su uso para la expedición o transporte de objetos por el consumidor final.Artículo 2.- No se encuentran comprendidas en la prohibición anterior, los medios, bolsas, envolturas o afines, biodegradables o que, según la reglamentación, tengan un impacto medioambiental que se sitúe dentro de los parámetros admitidos.Artículo 3.– El Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, tendrá entre sus cometidos la concientización pública y prevención del impacto para el medio ambiente de la utilización de bolsas plásticas y los beneficios de su sustitución por bolsas reutilizables o del uso de elementos biodegradables.Artículo 4.– A partir de un año contado desde la vigencia de esta ley, se prohíbe la utilización de bolsas de plástico, de polietileno o de cualquier polímero plástico, con o sin inscripciones, con la finalidad de envolver diarios, revistas, medicamentos, ensobrar facturas, recubrir paquetes, ropa de tintorería o lavandería y todos los usos similares que la reglamentación establezca.Artículo 5.– La presente ley no será aplicable cuando por cuestiones de asepsia las bolsas de polietileno y todo otro material plástico convencional deban ser utilizadas para contener alimentos o insumos húmedos y no resulte factible la utilización de un sustituto degradable y/o biodegradable en términos compatibles con la minimización de impacto ambiental.Artículo 6.– El Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente tendrá facultades de fiscalización respecto del cumplimiento de la presente ley y del reglamento que en su consecuencia se dicte.Artículo 7.– La violación de las normas contenidas en la presente ley o su reglamentación constituyen actos de contaminación grave del medio ambiente.Como tales, darán lugar a la aplicación de las sanciones en lo pertinente previstas por la Ley Nº 17.283, de 28 de noviembre de 2000.Artículo 8.– Todo comercio que entregue bolsas a sus clientes para el traslado de los artículos que haya adquirido, tendrá que tener a la vista bolsas reutilizables para su venta.Artículo 9.– En la reglamentación de la presente ley, el Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, definirá el cronograma según el cual las diversas actividades comerciales deberán sustituir gradualmente la entrega de bolsasbiodegradables por bolsas reutilizables, de papel reciclable o compostables. Dicho cronograma abarcará un período máximo de cinco años.Artículo 10.– Declárase de interés nacional los proyectos de inversión que tengan por objeto la reconversión de las industrias fabricantes de bolsas de plástico, de polietileno o de cualquier polímero plástico, las que quedarán comprendidas en las disposiciones de la ley Ley Nº 16.906 de 7 de enero de 1998 y los beneficios que esta otorga.Artículo 11.– La presente ley se reglamentará en un plazo no mayor de 120 días.

Montevideo, 26 de mayo de 2015.Pedro BordaberrySenador

Tipos de plásticos Bodegradables

Plásticos biodegradables: se degradan enCO2, metano, agua, compuestos inorgánicoso biomasa.

Depende del mecanismo: anaeróbico,aeróbico

Mecanismo predominante: acción enzimáticade los M.O.

Plásticos “bioerosionables”: se oxidan yerosionan en el medio ambiente bajo la luzultravioleta (UV) y el calor.

El impacto de los plásticos biodegradables:

El impacto de los polímeros degradables al final de su vida dependerá desus características:

◦ Material, mecanismo de degradación, espesor y superficie del producto,disposición en el ambiente.

No hay datos suficientes para afirmar con toda certeza, ¿cuánto tiempotardarán los polímeros degradables en ser plenamente biodegradables, y suefecto en el ambiente.

Ejemplo de Co polímero viables en Uruguay

o Implementación de prototipo de producción y análisis de un copolímero utilizando Biomasa residual modificadabiotecnológicamente en Uruguay.

o Diseño de prototipo de Producción de polímeros microbianos como poliláctico y evaluación de costos

Ejemplo de Co polímero Experiencia en México

Oportunidad para bajar costos de producción

Alternativas: plásticos amigables con el ambiente.

Plásticos híbridos o copolímeros de BiomasaBiopolímeros extraídos de biomasa, como el almidón de las patatas, el maíz o el trigo; la celulosa; alginatos o carragenatos procedentes de algas; o el quitosano que se extrae de la cáscara de crustáceos. También se han conseguido biopolímeros a partir de proteínas de fuente animal como la gelatina y de origen vegetal.También biomasa a partir de microorganismos como la celulosa

BioPlástico de síntesis biotecnológica•Biopolímeros microbianos•* polihidroxialcanoatos (PHAs) biopolímeros que algunos microorganismos acumulan como reserva de carbono y energía cuando hay limitaciones nutricionales en el medio donde viven, tienen aplicaciones como envases de larga y corta duración, implantes utilizados en medicina y productos de higiene.•Dextranos y exopolisacáridos de microorganismos utilizados en adhesivos, espesantes, expansores•*biomasa a partir de microorganismos como la celulosa •Es el caso del ácido poliláctico (PLA), obtenido generalmente a partir de almidón de maíz, y otros biopoliésteres. Se utilizan para diversas aplicaciones de envasado y en agricultura para fabricar mulch films o mantillos con los que cubrir los cultivos y preservarlos de los efectos del clima.

Proyecto BP1: .- Implementación de prototipo de producción y análisis de un copolímero utilizando

Biomasa residual modificada biotecnológicamente en Uruguay.La propuesta de los últimos 20 años del grupo de trabajo en este proyecto, Dra. Mary Lopretti (UDELAR – Facultad de Ciencias

del Uruguay), ha sido el estudio de las modificaciones de los lignocelulósicos, para su utilización en materiales plásticos

El proyecto consiste en la fabricación de un copolímero, basado en polímeros naturales. Con ello se logra la reducción de hasta un

50% de material basado en recursos no renovables, particularmente el petróleo y gas natural, origen principal de los plásticos.

Será necesario:

•Fabricación de un bioactivo que transforme el subproducto agrícola en su estructura, y lo compatibilice con el polímero artificial elegido•Producción del bioactivo ( nivel piloto)•Implementación del sistema de transformación de biomasa por los bioactivos ( piloto)•Se trabajará con resinas de petróleo para el copolímero de varios tipos para diferentes procesos existentes; extrusión, inyección y soplado•La secuencia de fases del proyecto propuesta a trabajar y definir con la (s) empresa(s) interesadas es el siguiente:

Proyecto BP2 Diseño de prototipo de Producción de polímeros microbianos como poliláctico y evaluación de costos

Este proyecto define la viabilidad técnica económica (prototipo) para luego ser continuado por proyectos individuales específicos según la industria interesada en la implementación del mismo.

En el proyecto se estudiará:•Mercado actual para los bioplásticos microbianos•Requerimientos necesarios de equipamiento •Requerimientos de bioactivos•Estado de situación en el mundo •Realización de un prototipo y estudio preliminar •de costos •Toma de conclusiones y definición de •nuevo proyecto

Potenciales socios: Industria farmacéutica

Producción de poliláctico

Ejemplo en Cargill

-A partir de almidón o celulosa ( dextrosa sinpurificar)-La dextrosa se fermenta a ácido láctico-Purificación por destilación al vacío-Polimerización

VENTAJAS para realizar el proyecto

•Sustitución de materas primas costosasEl % de sustitución depende del uso que se va a dar •similar a los de petróleo, solo hasta el 40%•Productos de menor resistencia y mayor biodegradabilidad (según propiedades y usos) hasta el 80%•Productos de color no transparentes y rígido•A modo de ejemplo: Material de construcción, recipientes de disposición final•Materia Prima similar a la de uso habitual: Pellet y granulados, o sea no implica la modificación de la planta, (pellet o aglomerado homogéneo)•Materia prima que no requiere equipamiento especial

Requiere aglomerador para formar el pellets, Doble tornillo para el procesoPaila para mezclado

•Productos de materiales compuestos, no son 100% biológicos o 100% de petróleo•Proceso de transformación de la biomasa a cargo de una empresa especializada (socia en la cadena)

No requiere fermentador, no requiere reactor.

•Bajar Costos de la materia prima a obtener de los procesos fermentativos propuesta aproximada entre

0,15 y 0,20 U$S/kg, comparando con las materias primas de uso habitual que se presentan en la siguiente Tabla, es claro el beneficio en aumento de la competitividad de la empresa

Pellets de Materia primaPrecio (U$S/kg)

Ene-16 Jun-16 Dic-16

Polietileno alta densidad 0,99 0,99 0,87

Polietileno baja densidad 0,84 0,89 0,86

Polipropileno 0,93 0,91 0,81

Poliestireno 1,14 0,95 0,93

Fecha Material Codigo

arancelario

Precio

(USD)

2/17 Polietileno 3901909000 1.54 / Kg

11/16 Poli láctico 3907700000 1.33 / Kg

Material Formulación

(%)

Costos de prod

(USD)

Pellets biomasa 100 0.25 / Kg

Pellets polietileno/

biomasa

50:50 0.89 / Kg

Pellets poli lactico/

biomasa

100 0.8 / Kg

REDUCCION DE COSTOS

1. Estudios de transformación2. Producción de Pellets3. Resultados, ensayos.

Ejemplo de proyecto piloto-industrial en México

•Material y Método

(Obtención de polímeros modificados)Copolímero: Polietileno de baja densidad 50 % / lignocelulosa modificada 50 % La obtención de la lignocelulosa modificada se realizó sobre residuos lignocelulósicos de madera trigo y maíz, utilizando sistemas enzimáticos combinados y consorcios de microorganismos desarrolladospor la Facultad de Ciencias del Uruguay.Esta etapa se realizó en sistema de fermentación sólida durante 30 días .El material biológico se trabajó con diferentes microorganismos llegando a definir las enzimas específicas necesarias para la transformaciónpara la obtención de lignocelulosa modificada para uso como polietileno y poder copolimerizar.Se realizaron posteriormente a la transformación determinaciones de peso molecular y determinaciones de ligninas y celulosas solubles.Finalmente se secó, molió y se incorporó al proceso de copolimerización que se describe:

Paso 1 - Formación del copolímeroSe ha realizado una primera fusión de los polímeros por temperatura generada por fricción y catalizador. Duración del ensayo 45 minutos. Se eleva la temperatura hasta obtener el punto de reblandecimiento del polietileno. Previo a la formación y mezcla, se agrega aditivo de proceso y aditivo funcional, ayudando a incluir la lignocelulosa en la matriz del plástico. El material resultante no es uniforme y queda relativamente húmedo, por lo requiere secado previo a transformaciones posteriores.

Paso 2 – FusiónEn esta etapa se ha realizado una pelletización de la mezcla física, logrando uniformidad, homogeneización y granulometría. La máquina de ensayo utilizada ha sido una pelletizadora 60 mm, con husillo universal, con corte y enfriamiento bajo agua. La temperatura se registró en los límites críticos (inferiores) de la zona de procesamiento, por lo que la velocidad de cizalla debió ser disminuida. A partir de allí, se ha formado el copolímero húmedo, debido a las diferencias de temperaturas de ambos polímeros, por lo que se generó un leve desprendimiento gaseoso que se incorporó en la masa, por lo que debió ser secado. Se muestra en la figura 4 un posible diagrama de la copolimerización de la lignocelulosa con el polietileno. El resultado de esta experimentación ha sido la obtención de pellets copoliméricos con un 50 % de material biológico (lignocelulosa modificada).Este material fue utilizado en extrusión e inyección, procesos para la transformación de materiales plásticos.

1. Transformación de Biomasa y aplicación de Polietileno

Paso 3 – Fabricación de productos con el nuevo copolímeroExtrusión: fabricación de bolsas para residuosSe realizó un ensayo en una extrusora monocapa, husillo 75 mm, universal, con salida de matriz 15 de diámetro. Se utilizaron bajas temperaturas de recorrida en las diferentes zonas, incluyendo plato rompedor, manteniendo mayor velocidad con el fin de obtener poca residencia.Se fabricó film de color negro, ancho 1 metro en 70 u. Se inició la extrusión con PE puro, a efectos de estabilización de la burbuja. Posteriormente se incorporó a la tolva de alimentación el nuevo copolímero y una vez estabilizado el sistema, se dejó paso a la mezcla.En los primeros ensayos no se controló la granulometría de la lignocelulosa, que no fue tratada para reducción, por lo tanto se formaron partículas de tamaño mayor, lo que se pudo observar en la trama, aunque sin afectarmayormente el resultado.Posteriormente se homogeneizó el tamaño de partículas y se resolvió este inconveniente.

•Inyección: fabricación de macetas y cubas.

Se realizaron varios ensayos por el sistema de inyección. Se utilizó una inyectora hidráulica con molde de dos placas y colada directa. Se eligió este tipo de maquinaria, para facilitar los ensayos por ser un sistema simple.Se trató de fabricar el producto en las condiciones tradicionales de fábrica, para lo cuál se ensayaron coloraciones(negro y azul) que fueron aceptadas por la formulación. Se mantuvieron bajas temperaturas en las diferentes zonas y alta velocidad de inyección para mejorar la fluidez.

•Resultados

Observaciones de extrusión; Se obtuvieron 45 kilos de bolsas de color negro, de 1 metro de ancho en un espesor de 70 micras. El material mantiene muy buena plasticidad, resistencia a la tracción, aunque disminuye su módulo de elasticidad y elongación en un 40%. Situación que para usos terminales con requerimiento de biodegradación, no implica una pérdida significativa de calidad.Para menores espesores, se debe disminuir la granulometría del compuesto lignocelulósico, ya que se acumulan grumos pequeños y visibles en la trama, lo que disminuye la calidad visual. Se están ajustando y testeando distintas temperaturas deproceso basado en distintos equipos de transformación. Se puede observar una muestra de las bolsas obtenidas que están en estudio.Observaciones de inyección; El producto final mantiene alta plasticidad, presenta una apariencia sólida y mantiene flexibilidad y alta tenacidad. Se están ajustando y testeando distintas temperaturas de proceso basado en distintos equipos de transformación.

•Prueba piloto realizada en Ocotlán en las instalaciones de RT - Abril 2011

1- Una vez recibida la materia prima orgánica, se deposita en bins de 100 kilos para su posterior tratamiento.2- Se realiza la reproducción química de las enzimas previamente preparadas. 3- Se utilizan tanques de propagación4- Una vez obtenido el volumen necesario de preparado, se riega y humedece en forma total la materiaprima orgánica5- Durante el período de transformación se debe remover el material orgánico para su ventilación.

Preparación y mezcla del componente enzimático.

Preparación piloto del producto de riego.

Preparación y mezclaLíquido preparado para el riego del producto orgánico. Bin con 100 kilos de orgánico.

2. Producción de Pellets

Etapas del proceso de producción de pellets:a. SELECCIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS,b. DEPURACION DE LA MATERIA PRIMA ORGÁNICAc. REDUCCIÓN Y SECADOd. PROCESO DE EXTRUSIÓN Y FORMACIÓN DE PELLETSe. SECADOf. ENSACADOg. ENSAYOS DEL PELLETh. PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE PRODUCTO (CUBETA)j. ENSAYOSk. CONCLUSIONES

a - SELECCIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS

- CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO FINAL: Luego de determinar que producto se quiere fabricar, se debe realizar el estudio de las materias primas y aditivos necesarios para la fabricación del mismo. Para este caso se eligió fabricar cubetas para pintura de 20 litros, fabricadas por el proceso de inyección, utilizando usualmente para la fabricación, polietileno de alta densidad con mezcla de polietileno baja lineal.Se usa en gran parte polietileno recuperado.Se debe estudiar las propiedades fisicoquímicas que el producto tiene, ya que se requiere igualar en la fabricación estas propiedades tales como; resistencia al impacto, capacidad de deformación, permeabilidad, fractura, etc.

- ELECCION DE LA MATERIA PRIMA PLÁSTICAElección de la materia prima plástica; polietileno de alta o baja densidad con fluidez punto inyección. Se utilizó polietileno de baja densidad fluidez 12.

- ELECCION DE LA MATERIA ORGANICAElección de la materia prima según condiciones del producto final. Se eligieron residuos de celulosa industrial, aserrín y maíz. La materia prima seleccionada es tratada biológicamente. Luego del período de tratamiento, se envía a la planta de transformación de pellets.

Foto: Materia prima plástica ensacada de 25 kgs. En este caso polietileno de baja densidad.

Foto: En la imagen aserrín molido, ya preparado biológicamente

Foto: En la imagen residuo de celulosa tratada químicamente,ya preparada con biotecnología.

b. DEPURACION DE LA MATERIA PRIMA ORGÁNICA

- ELIMINACIÓN DE IMPURESASUna vez el material orgánico se prepare para la mezcla hay que eliminar las impurezas que pueda contener;piedras, barro, vidrios, metales, etc.Es conveniente contener un imán de retención de metales y un detector de metales no ferrosos. Para ello se debe utilizar una zaranda con distinto tramado de mallas al efecto. Foto: El aserrín molido es pasado por la zaranda para separar grandes impurezas.

-- SECADO PREVIOSi el material orgánico, ya sea aserrín, frijol, celulosa o maíz, se encuentra antes de la preparación con un porcentaje mayor del 5% de humedad, deberá ser secado.Para ello se requerirá una secadora de aire caliente tipo horno, para más de 1 tonelada hora. Una vez el material esté con menor humedad podrá ser pulverizado.Si el material llegara con humedad, entonces durante el proceso de extrusión generará vapores que provocaran varios inconvenientes; aumento de presión en el sistema general, formación de burbujas en el flujo, contaminación ambiental, entre otros.

Si el material es higroscópico entonces se deberá tener otras precauciones, como por ejemplo secar inmediatamente antes de utilizaren el proceso de extrusión.De lo contrario se deberá secar y envasar manteniendo un ambiente alejado de la humedad.

Foto: En el horno se seca una porción de aserrín para utilizar en máquina piloto. Foto: La bandeja contiene seca la carga que será utilizada en la prueba piloto

d. PROCESO DE EXTRUSIÓN Y FORMACIÓN DE PELLETS- MAQUINARIA Y EQUIPOSPara la mezcla de ambos productos, se requiere una máquina extrusora basada en el concepto de doble husillo. Esto mejora la mezcla de ambos componentes. Tipo de máquina; modular, a efectos de modificar los parámetros de reología dependiendo del tipo de materias primas. La extrusora debe contener una alimentador lateral de husillo forzador.

Esquema sencillo de la extrusora doble husillo;

1- Tolva de alimentación de la materia prima plástica2- Tolva superior de materia prima orgánica con caída por gravedad y forzador3- Panel de control general; controla temperaturas, velocidad de la máquina, alimentadores, velocidadde corte, etc.4- Cuerpo o cilindro contenedor para dos husillos iguales, modular.5- Husillos modulares diseñados geométricamente para transportar los diferentes materiales6- Zona de venteo modular7- Dosificador de materia prima orgánica lateral con forzador, carga el material orgánico8- Cabezal y corte bajo agua (mejora el formato pellet)9- Zaranda para el pellets10- Extractor de humedad residual

Foto; máquina extrusora de doble husillo utilizada para la realización de las pruebas de pellets. Se realizó polietileno con aserrín y con celulosa. Se utilizó para la producción piloto

Foto: Un panel de control de una máquina doble husillo con alimentador lateral.

-PROCESO

Una vez elegida la materia prima plástica y la materia prima orgánica natural se cargan los sistemas de alimentación de la máquina para alimentar las tolvas. Se debe medir la carga de tolva a efectos de no saturar la entrada al husillo que sea mayorde la capacidad de transmisión lo que puede generar una sobrecarga y un posible tapón en la zona de alimentaciónde la extrusora o en la zona de alimentación lateral.

Se prepara el panel de control con los parámetros de las temperaturas zonales de las materias primasplásticas a utilizar. Siendo Polietileno de baja densidad se utilizan temperaturas promedio menores (160 a 190°) que en el Polietileno de alta densidad (175 a 220°)Dependiendo del tipo de residuo la zona de venteo podrá estar posterior inmediatamente un módulo a su ingreso.

Las velocidades (rpm) de la extrusora deberán estar alineadas respecto a las velocidades de alimentación lateral a efectosde proporcionar las cantidades correctas de materiales tanto plásticos como orgánicos naturales una vez comience la extrusión. En el caso de usar cabezal tipo fideo, éste debe enfriarse en cierto recorrido bajo agua, esto depende de la dimensión máquina y tiempo que se requiera al enfriamiento. Es importante en el caso de este sistema, que los fideos mantengan todos un diámetro uniforme, de lo contrario generarán un pellets des-uniforme y problemático al uso posterior en el proceso de transformación.

Para los sistemas de formación del pellet, (corte bajo agua y de fideo) se requiere enfriamiento y recirculación de agua, ya que el material sale del cabezal caliente y se genera una transmisión de temperatura.

Si el pellets se encuentra caliente al final de la deposición, puede soldarse entre ellos y generar una masa plástica no útil paraposterior sistema de transformación.

Foto: En la bolsa está preparada la celulosa para incorporarse a la tolva en la parte superior de la extrusora para carga del alimentador lateral.

Foto: Zona de venteo de la extrusora

Foto: El diámetro de los fideos debe ser uniforme.

RESULTADOS DEL PROCESO DE EXTRUSIÓN PILOTO

La extrusora utilizada no sufrió alteración, aunque solamente permitió el trabajo dentro de un espectro de resina. La fusión fue correcta, aunque se requiere cambio del módulo de venteo. (no se pudo realizar en las pruebas) El pellet adquirió humedad, por lo que es necesario su posterior secado.Sin embargo no hay hinchamiento la granulometría fue homogénea.No hay deformación en ambiente.

g. ENSAYOS DEL PELLET

- INYECCIÓN DE PROBETAS Y ENSAYOSEl pellet se prepara para ser utilizado en el proceso de inyección, para fabricar piezas que están especialmente diseñadas para realización de ensayos posteriores.

Las piezas, llamadas probetas, tienen una medida y forma estandarizada por distintas normas internacionales de ensayos, ya sea ASTM, ISO o DIN.Una vez que se realicen los distintos ensayos en las probetas inyectadas, se generará informaciónque indicará el comportamiento del flujo del nuevo material en un producto determinado.Se pueden realizar distintas mediciones como ser flexión, elongación, prueba de impacto, etc.

Foto: Inyectora para utilización de muestras y probetas de ensayo. Foto: Imagen de las 4 probetas de ensayo.

- MEDICIÓN DE LA FLUIDEZEl pellet debe ser medido en su nueva fluidez, mediante un equipo de medición (plastómetro) La importancia de generar la información de un nuevo valor de fluidez, es vital para el proceso futuro de transformación.La fluidez es un parámetro básico para medir el comportamiento del pellet en los distintos equipos detransformación. Se debe conocer como fluye el material dentro de un canal del molde o bien a la salida de un cabezal, de lo contrario corremos riesgos no solamente de calidad del producto sino de integridad mecánica.

- RESULTADOS APARENTESSe realizaron ensayos con probetas con 40 y 50% de aserrín y celulosa Se utilizó un polietileno fluidez 12 y no hay baja sustancial en la fluidez se realizó prueba de impacto en ambas probetas y el resultado es comparativo con un polipropileno con 20 % de carga.

Foto: Equipo de ensayo para módulo de impactoFoto: Medición de impacto.

Foto: Plastómetro. Se coloca una cierta cantidad de pellets en una recámara que bajo cierta presión y a una temperatura calculada, comienza a fluir, luego de un tiempo se pesa el resultado y con ello calculamos la resistencia de escurrimiento del sólido, es decir su fluidez.

h. PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE PRODUCTO (CUBETA)- INFORMACIÓNPara el actual proyecto ya se han realizado procesos de transformación como inyección y extrusión.Bajo el proceso de extrusión se fabricaron bolsas para utilización de residuos. Se utilizó una extrusora monohusillo de 70 cm de diámetro. Bajo proceso de inyección se fabricaron; macetas para plantas con polietileno de baja densidad y cubetas para pintura, con polietileno de baja densidad.

- INYECCION DE CUBETASSe fabricaron cubetas de 20 lts por el proceso de inyección, utilizando un molde de colada directa. Se utilizó polietileno de baja densidad con 50% de celulosa tratada. Se incluyó un 10% de polietileno lineal para mejorar las propiedades físicas del producto final.Los parámetros de la máquina no fueron variados al utilizar el nuevo producto. No obstante se observó una mejora en el ciclo de inyección.El material que se utilizó para la inyección estaba húmedo, por lo que en la cubeta se nota la gasificación.Se logra una buena plastificación, la textura superficial es homogénea.

Foto: inyectora utilizada para la fabricación de cubeta.

Foto: el pellet fabricado. Contiene humedad ya que no se pude extraerla luego del proceso de extrusión

Foto: se observa el brillo en la superficie da la cubeta, fabricada con 50% celulosa.

- ENSAYOSSe realizaron varios ensayos para medición primaria de la cubeta fabricada.En planta se realizó prueba de impacto de caída libre con carga total.Se elevó la cubeta con los 20 litros de agua, y se dejó caer a cierta altura. Resistió a 1 metro.En planta se realizó prueba de deformación.Se pusieron 5 cubetas llenas una sobre otra y se dejó 48 horas. Las cubetas no deformaron la pared.

Foto: Prueba de deformación

k. CONCLUSIONES DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PELLETSLa posibilidad de un producto, compuesto entre resina de petróleo y resina orgánica natural tipo residuo, es viable.Físicamente hemos logrado un producto con características similares al componente plástico. Eso se debe a un desarrollo conjunto entre una buena adaptación molecular y un buen diseño y conocimiento de proceso.Si bien hemos demostrado que es posible la formación de un producto nuevo (copolímero) mezcla plástico y material orgánico natural, utilizando equipos convencionales para plásticos, es claro que para la nueva etapa de aplicación hay que utilizar los equipos necesarios, ya descriptos, lo que elevará el rendimiento del proceso y la calidad del producto final.Hemos realizado ensayos mecánicos del producto, y verificado que se ha logrado tanto en bolsas como macetas y cubetas, un producto final muy aceptable, que si bien hay que mejorar, es un producto que está dentro de los parámetros del mercado de usos generales.

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