Resumen

Las mediciones externas de las dimensiones de los tornillos de las extrusoras se utilizan para controlar su desgaste. Este desgaste provoca la presencia de metales en el polímero procesado. Detectamos la presencia de hierro en polímeros procesados con contaminantes corrosivos o cargas abrasivas. Para ello procesamos poli(tereftalato de etileno), PET, puro o contaminado con poli(cloruro de vinilo), PVC, y otros termoplásticos reforzados con fibras de vidrio, talco o fibras vegetales, y analizamos los metales en los materiales procesados mediante espectroscopia de fluorescencia de rayos X. 

Demostramos que el hierro disperso en la masa fundida del polímero se genera por la corrosión del PET contaminado con PVC y por la erosión de los rellenos abrasivos. El contenido de hierro en los polímeros extruidos indica claramente el desgaste del equipo. Este contaminante actúa como un pro-degradante del polímero, disminuyendo su vida útil. Además, demostramos que la menor concentración de hierro en los compuestos con fibras vegetales indica una menor abrasión en comparación con el talco y las fibras de vidrio.

INTRODUCCIÓN

El acero de bajo carbono es un material utilizado para rotores de mezcladores, tornillos extrusores y barriles. Para los tornillos extrusores, los revestimientos duros soldados en la parte superior de los vuelos proporcionan resistencia adicional al desgaste. La presencia de materiales más duros (por ejemplo, pigmentos como TiO2, o rellenos como talco o fibras de vidrio cortas) en la formulación del polímero es la principal causa de desgaste en estas herramientas. La erosión por ataque químico en las superficies metálicas también puede causar desgaste. A largo plazo, las formulaciones de polímeros con componentes menos abrasivos, como fibras vegetales, también desgastan el equipo. Los vuelos desgastados de los elementos de transporte y las puntas desgastadas de los elementos de amasado reducen la eficiencia de mezcla. Aumentar la velocidad del tornillo puede compensar la reducción de eficiencia pero acelera el desgaste. 

Medir, controlar y reemplazar o reparar los tornillos extrusores o rotores de mezcladores, después de un cierto grado de desgaste, es por lo tanto rutinario en cada planta de procesamiento de polímeros. Sin embargo, hasta donde sabemos, no hay informes sobre el destino final de los metales eliminados del equipo de procesamiento. En todos los casos, el hierro es el elemento metálico predominantemente eliminado de la herramienta. Dado que los metales y sus óxidos no son volátiles, este contaminante migra hacia el fundido de polímero, permaneciendo en el interior del material procesado durante toda su vida. Entre las diversas impurezas que afectan la degradación de materiales poliméricos, las impurezas que contienen metales de transición a menudo muestran el efecto más pronunciado.

El polietilentereftalato (PET) se procesa mediante extrusión para reciclaje. Antes del procesamiento, se separa y limpia. Sin embargo, debido a la similitud en densidad con el cloruro de polivinilo (PVC), esta contaminación está presente con frecuencia.

• Materias:Contaminantes Extrusión Polímeros Reducción de contaminación
• Subjects:Pollutants Extrusion process Polymers Pollution reduction
• Palabras claves:Extrusión; Fibras; Cargas; Contaminación por hierro; Talco
• Keywords:Extrusion; Fibers; Fillers; Iron contamination; Talc