02.04.2024 by Dr. Natalie Rudolph
La importancia de la reología en el reciclado de plásticos
Guía para desarrollar estrategias contra la degradación de materiales
El reciclaje de plásticos desempeña un papel cada vez más importante en la industria del plástico y en la economía mundial, ya que no solo ayuda a reducir el impacto medioambiental y a conservar los recursos naturales, sino que también impulsa nuevas oportunidades de negocio e innovación. En un mundo cada vez más centrado en la sostenibilidad y la economía circular, el reciclaje eficiente de plásticos es una forma de abordar los retos medioambientales y económicos.
En el reciclaje de plásticos, es fundamental comprender los efectos de la degradación en las propiedades de los materiales. Los cambios asociados, que se producen a través de mecanismos como la escisión de la cadena, la polimerización o la reticulación, pueden afectar a las propiedades de los plásticos, incluida su viscosidad [2]. Estos cambios suponen un reto para la industria a la hora de mantener la calidad de los materiales reciclados y evitar el "downcycling" [1]. Estos cambios en los materiales no siempre son visibles utilizando métodos termoanalíticos o espectroscópicos IR. Esto pone de manifiesto la necesidad de combinar diferentes métodos para la caracterización de los materiales.
La reología desempeña un papel fundamental a la hora de abordar estos retos. Las mediciones reológicas permiten comprender los efectos de las repetidas etapas de procesamiento en los polímeros y desarrollar estrategias para reducir los efectos de la degradación. Por ejemplo, el estudio reológico del material virgen comparado con una materia prima PEEK procesada repetidamente -véase la figura 1- muestra un aumento significativo de la viscosidad, lo que pone de manifiesto cambios estructurales en el material.
Mediciones con el reómetro NETZSCH Kinexus Prime
Las mediciones se realizaron mediante un NETZSCH Kinexus Prime ultra+ con los siguientes parámetros:
| Prueba | Viscosidad de cizallamiento |
| Geometría | Placa-placa, diámetro: 25 mm |
| Hueco de medición | 1 mm |
| Rango de velocidad de cizallamiento | 10-2 s_1 bis 10 s-1 |
| Programa de temperatura | 380°C (isotérmico) |
La reología está disponible como método para caracterizar materiales procesados repetidamente (reciclados), para identificar posibles defectos de procesamiento y para ajustar las propiedades de procesamiento requeridas mediante la optimización específica del procesamiento, así como mediante la adición de aditivos o mezclas. De este modo se apoya el objetivo de la industria del plástico de preparar los materiales de forma que puedan reutilizarse para una amplia gama de aplicaciones, al tiempo que se avanza en los objetivos de sostenibilidad.
Fuentes
[1] El downcycling, o reciclaje en cascada, es el reciclaje de residuos en el que el material reciclado es de menor calidad y funcionalidad que el material original.(Wikipedia)
[2] Natalie Rudolph, Raphael Kiesel, Chuanchom Aumnate, Understanding Plastics Recycling (Second Edition), Carl Hanser Verlag, 2020, páginas 15-46, ISBN 9781569908464
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