Modelo lineal para estimar el índice de degradación a la procesabilidad del polipropileno reciclado debida a la adición de estabilizante

Linear model to estimate the degradation index on the processing of recycled polypropylene due to the addition of stabilizer

En el presente trabajo de investigación, se presenta un modelo lineal para estimar el Índice de Degradación a la Procesabilidad (PDI, por sus siglas en inglés) del polipropileno a partir del reciclado de residuos industriales y residuos sólidos urbanos. Para lo anterior se hizo un diseño experimental con los dos tipos de residuo variando el aditivo estabilizante de 0,1% a 0,6% obteniendo en cada caso un Índice de Degradación a la Procesabilidad con lo cual se pudo construir el modelo lineal. Finalmente, se pudo establecer que la relación observada de las múltiples extrusiones y el Índice de Degradación a la Procesabilidad muestra que para el caso de los desechos industriales es menor comparado con los desechos de los rellenos sanitarios utilizando los mismos niveles de aditivos estabilizantes, e igualmente se observa que los niveles de aditivos requerido para optimizar el bloqueo de la degradación van desde 0,05% a 0,60%, siendo este último la concentración de aditivo óptima para minimizar el Índice de Degradación a la Procesabilidad.

INTRODUCCIÓN

El reciclaje en el sector industrial del plástico de polipropileno cada vez gana mayor importancia en todos los procesos de transformación al que es sometido al final de su ciclo de vida, esto debido al gran crecimiento en la generación del material producto de su demanda y a la participación constante de los entes gubernamentales a nivel mundial ejerciendo control más estrictos en la regulación de los desechos sólidos urbanos que son potencialmente perjudiciales para el medio ambiente, lo que ha llevado a numerosas empresas a tratar de resolver los problemas que se generan en el reprocesamiento del plástico [1].

En el proceso transformación del polipropileno, la extrusión es un paso fundamental en casi todas las tecnologías de conversión, en este proceso el polímero se funde en las máquinas extrusoras mediante el sometimiento a esfuerzos y altas temperaturas lográndose una mezcla mecánica con la formación geometría deseada. Las altas temperaturas a la que es sometido el polipropileno en el proceso de extrusión es muy por encima de su punto de fusión, lo cual es requerido para poder lograr una buena fundición de la masa y así lograr una mezcla eficiente y de buena procesabilidad.

La alta temperatura, el gran esfuerzo mecánico y la presencia de trazas de oxígeno al que se somete el material en su extrusión, ocasionan un cambio brusco en su estructura molecular llevándolo a una relativa degradación por el rompimiento de las cadenas de manera que se ve afectado sus propiedades físicas y ópticas, obteniéndose una disminución de la calidad en el producto final [2-3].