Resumen

Las industrias y la comunidad científica se centran actualmente en crear nuevas formas de reciclar y reutilizar los residuos de polímeros que conllevan graves riesgos socioambientales. Sin embargo, la calidad de los polietilenos reciclados depende en gran medida de su grado de pureza, pero la distinción entre Polietileno de Baja Densidad (LDPE) y Polietileno de Alta Densidad (HDPE) mediante una metodología rápida y consistentemente buena sigue siendo una cuestión sin resolver para los actuales procesos de reciclaje. 

En este estudio, se han aplicado con éxito la espectroscopia confocal Raman y la regresión lineal Competitive Adaptive Reweighted Sampling - Partial Least Squares (CARS-PLS) para cuantificar la concentración de mezclas de LDPE/HDPE. Se analizaron los efectos de varios parámetros de regresión (método de pretratamiento, ejecuciones de muestreo Monte Carlo, k-fold y número máximo de variables latentes para la validación cruzada) sobre el entrenamiento del modelo CARS-PLS y el rendimiento de la predicción. 

Los modelos basados en CARS-PLS muestran un error medio cuadrático de predicción de 4,06 - 8,87 wt% de LDPE para todo el rango de composición de la mezcla HDPE/LDPE.

INTRODUCCIÓN

Los polietilenos (PEs) son los principales polímeros termoplásticos consumidos por la civilización actual y, en consecuencia, la mayor fracción polimérica encontrada en los residuos sólidos urbanos. La razón de la gran versatilidad de sus propiedades mecánicas es el control del grado de ramificaciones poliméricas durante la polimerización del eteno mediante una producción de bajo costo. 

Sin embargo, esta característica de los PEs resulta en varias dificultades en la fabricación de sus productos reciclados con propiedades atractivas mediante el reciclaje mecánico.

Las mezclas de HDPE/LDPE han sido ampliamente utilizadas por la industria del plástico para ajustar la procesabilidad y las propiedades mecánicas de las resinas de polietileno. Sin embargo, la composición desconocida y no controlada de estas mezclas poliméricas y los desechos de polietileno reciclado dificultan el procesamiento y la producción de bienes materiales con un rendimiento y calidad satisfactorios.

En varios países, el Polietileno de Baja Densidad (LDPE) y el Polietileno de Alta Densidad (HDPE) son los principales representantes en la familia de los PEs debido a su mayor grado de producción en comparación con otros polietilenos disponibles comercialmente, como el Polietileno Lineal de Baja Densidad (LLDPE), el Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMWPE) y el Polietileno de Ultra Baja Densidad (ULDPE).

• Materias:Conversión de residuos Espectroscopia raman Modelo de regresión Polímeros
• Subjects:Conversion of waste Raman spectroscopy Regression model Polymers
• Palabras claves:Regresión CARS-PLS; Mezclas de polímeros; Polietileno; Espectroscopía Raman confocal
• Keywords:CARS-PLS regression; Polymer blends; Polyethylene; Confocal Raman spectroscopy