Compuestos de madera y plástico

Wood-plastic composites

Las fibras de residuos de madera (WWF), conocidas sobre todo como harina de madera, pueden sustituir con gran ventaja a cargas minerales como el talco, el CaCO₃ y la fibra de vidrio. La tecnología de los compuestos de madera y plástico (WPC) incluye conceptos de compatibilidad y procesamiento y, sin embargo, presenta retos técnicos en la formulación del grado y la estabilización del sistema compuesto. Debido a las limitaciones térmicas en el procesamiento de la harina de madera, productos como las poliolefinas (PP, PEAD/PEBD), los estirenos (PS e HIPS) y los vinilos (PVC) representan la mayor parte de los termoplásticos utilizados en las aplicaciones de los WPC. En este trabajo se presenta un breve resumen de los últimos avances en la tecnología de procesamiento de los WPC a la luz de las características técnicas y el rendimiento de esta nueva clase de compuestos termoplásticos en aplicaciones emergentes. Se presentan algunas investigaciones sobre la eficacia compatibilizante del polipropileno modificado con anhídrido maleico (PP-MAH) para formulaciones de polipropileno compuestas con diferentes tipos de residuos de madera de pino. Se evaluó la influencia del relleno celulósico y la eficiencia de los compatibilizantes sobre la morfología térmica y mecánica del sistema compuesto mediante medidas de rigidez, grado de cristalinidad, cristalización y temperaturas de fusión en relación con las propiedades intrínsecas de la resina y las características del serrín. Las micrografías de microscopía electrónica ilustran con gran detalle la humectación del relleno por la resina en presencia del anhídrido maleico en el polipropileno utilizado como compatibilizante, lo que sugiere que pueden producirse reacciones de esterificación en la interfaz madera-polímero.

INTRODUCCIÓN

La preparación de compuestos de madera con polímeros es una práctica que se remonta a tiempos antiguos, especialmente con el uso de resinas termoestables como urea, fenol o melamina-formaldehído e isocianatos en la producción de paneles MDF (tableros de fibra de densidad media). Desde la década de 1970, la industria del automóvil ha utilizado compuestos de polipropileno con harina de madera, conocidos en el mercado como woodstock®, que se extruyen y laminan en láminas para revestir el interior de puertas y maleteros de vehículos de uso común.

A pesar de que la tecnología woodstock ha sido explotada por especialistas técnicos durante al menos tres décadas, el interés académico ha sido limitado. Sin embargo, en la década de 1990, surgió un mayor interés académico en EE.UU., acompañado de un aumento en el número de patentes relacionadas con el uso de residuos de papel y madera como cargas para termoplásticos. Aunque la viabilidad técnica de estos compuestos termoplásticos de celulosa ha sido comprobada, en Brasil aún persiste cierta reticencia en la industria de termoplásticos para adoptar esta tecnología.