Estudio de la influencia del secado infrarrojo en piezas de PET reciclado

GABRIELA CAMPOS; JOAQUIN CRUCES; MARIA ALEJANDRA COSTANTINO; VALERIA PETTARIN

Mar del Plata

Congreso; XX Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales, SAM 2022 - VIII International Conference On Composite Materials COMAT 2022; 2022

Los materiales plásticos son esenciales en las sociedades modernas, provienen principalmente de recursos fósiles y según cifras provenientes del 2016 se produjeron 335 millones de toneladas solamente en ese año con miras de llegar a las 1124 toneladas en el 2050 [1]. Es por ello que el reciclado es un paso muy importante en la transición hacia una economía circular, para evitar seguir utilizando recursos fósiles y cerrar de esta forma el ciclo de producción. El PET actualmente es considerado como uno de los plásticos con mayor potencial para ser reciclado debido a sus buenas propiedades y habilidad de ser procesado por técnicas de procesamiento industriales. Sin embargo, los procesamientos a los que es sometido pueden deteriorar bastante sus propiedades, tales como la resistencia a la tracción o la estabilidad térmica [2], ya que dichas técnicas de procesamiento involucran altas temperaturas y esfuerzos de corte que junto con la presencia de humedad (por la fuerte naturaleza hidrofílica del PET) pueden acelerar la oxidación térmicadel polímero, con una correspondiente pérdida del peso molecular [1, 5]. Cuando se trabaja con PET reciclado particularmente hay que tener especial cuidado ya que el exceso de humedad contenido en el material puede ser aún mayor. Se ha reportado que aumentando el grado de cristalinidad del PET se puede reducir la absorción de humedad [3] y así mejorar las propiedades del material reciclado. Sin embargo no se ha estudiado aún cómo distintos ciclos de secado pueden influir en las propiedades mecánicas finales de las piezas procesadas y en el ciclo total de reciclado (tiempo/costos). En el presente trabajo se llevó a cabo un proceso de reciclado de PET que incluyo varias etapas, a saber: recolección manual, trituración, limpieza, secado y conformado de placas mediante moldeo por compresión, con el fin de luego ser utilizadas como material de partida para obtención de piezas por termoformado. Se aplicaron dos metodologías experimentales de secado, una convencional mediante estufa utilizada ampliamente en la industria, y otra novedosa mediante rayos infrarrojos (que implicó la construcción de un horno con luz infrarroja). Se estudió su influencia en el ciclo de reciclado, en las propiedades físicas, y principalmente en las propiedades mecánicas finales de piezas de PET obtenidas tanto a partir de botellas de gaseosas de desecho como de material virgen (utilizado este último a modo comparativo). Se halló que el secado mediante tecnología infrarroja reduce el tiempo de secado en un 80%, lo cual implica una drástica reducción en el tiempo total de reciclado para todos los materiales (reciclado y virgen) reduciendo los costos del proceso, convirtiéndolo entonces en un proceso más competitivo. Además, no se hallaron diferencias significativas en las propiedades físicas, mecánicas convencionales y a la fractura del PET reciclado (Tabla 1), lo cual indica que el secado mediante tecnología infrarroja no degrada ni afecta negativamente la performance de los materiales utilizados en el presente trabajo. Este es un resultado altamente prometedor ya que la implementación de esta técnica de secado permitiría disminuir los costos de energía asociados del proceso de reciclado del PET, sin alterar sus propiedades mecánicas.