Caracterización termogravimétrica de las operaciones de reprocesado de poli(tereftalato de ...

277 Pages·2007·8.22 MB·Spanish

by  Mireia & Jose

Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

Tesina de Master

“ Caracterización termogravimétrica de las operaciones
de reprocesado de poli(tereftalato de etileno) (PET) “

José David Badia Valiente

Tutora: Mª Dolores Salvador Moya

Master en Ingenieria Mecánica y Materiales
2006-2007

A Mireia, a la família i als meus amics,
perquè són els primers a qui els
furtes el temps de compartir,
i els primers en rebre’t
amb un somriure.

Agraïments

M ‘ agradaria agraïr a la Dra. Amparo Ribes i Greus, per la seua labor com a directora
de la meia tèsi doctoral, on es troba enmarcada esta tèsi de màster. Per haver-me
iniciat al mon de la investigació, per la seua paciència i confiança en el meu treball.

Tanmateix, agraïr a la Dra. Lola Salvador i Moyà per la supervisió d’ esta tèsi de
màster, així com per els seus consells i ajudes.

Especial menció per al programa de Beques d’ Excelència UPV06, promogut per l’
Universitat Politècnica de València, així com al Ministeri d‘ Educació i Ciència, per la
concessió d’ una beca FPU, que m’ han permés involucrar-me al mon de la
investigació i poder realitzar la meua tesi doctoral.

A Catalana de Polimers S.A., per proveïr-nos amb el material necessario per a l’
estudi, i a AIMPLAS, per haver-lo processat per a obtenir les mostres de treball.

Al Dr. Vicent Amigò i Borràs, per la seua funció tutora dins d’ este el primer any del
Master d’ Enginyería Mecànica i Materials, per tractar de donar-me sempre una
resposta als meus dubtes.

A tots aquells profesors del Master d’ Enginyería Mecànica i Materials que s’ han
esforçat per aportar coneixement als seus alumnes i importància a les seues matèries.

Als companys de desventures (Carlos, Emilio, Lluci, Oscar, Lisa, Eva, Vicente...) del
màster, pels moments d ‘esplai, riure i suport.

Als meus companys de feina (Amparo, Laura, Fran, Alf, Rosana i Lauri). A tots sense
distinció, per haver-me invol·lucrat tant dins del vostre grup, per ajudar-me sempre que
ho he necessitat i per fer del lloc de treball un espai agradable i armoniòs.

A totes eixes persones que han fet possible este treball.

“Caracterización termogravimétrica de las operaciones de reprocesado de
poli(tereftalato de etileno) (PET)”

Resumen

El tratamiento de los residuos de origen poliméricos proveniente de la industria del
envasado y en concreto, de la industria de transformación del poli(tereftalato de
etileno) (PET) ha suscitado creciente interés en los últimos años, por la problemática
existente en el colapso de vertederos por el gran volumen de residuos de esta
naturaleza. Para conseguir el objetivo de alargar el tiempo de vida útil de los
materiales poliméricos dentro de un rango de propiedades acotadas y de calidad, se
requiere conocer con certeza las variables tecnológicas de transformación del plástico
y, en concreto, los efectos que tienen estas operaciones de reprocesado sobre las
características del polímero.

En el presente trabajo se ha planteado el conocimiento y caracterización mediante
análisis termogravimétricos, de las propiedades térmicas y cinéticas de un PET que ha
sido sometido a dos ciclos sucesivos de inyección, con el propósito de simular la
acción de reprocesado sobre el material, e investigar los efectos de los agentes
degradativos de carácter termo-mecánico-oxidante inherentes a la operación de
procesado sobre sus características térmicas. Asimismo, se ha propuesto, aplicado y
evaluado una estrategia de análisis cinético que sugiere dos líneas de investigación
diferentes mediante la combinación de diversas metodologías de análisis cinético.

Se ha conseguido modelizar la evolución de las diferentes propiedades térmicas y
cinéticas por efecto de la aplicación sucesiva de dos etapas de inyección. Asimismo,
se aporta una interpretación a nivel estructural de la variación de las características
estudiadas para el PET. Finalmente, se sugiere la validez de una de las líneas de
investigación propuestas en al estrategia de análisis cinético, por su eficacia en la
caracterización individual de los materiales virgen y reprocesados; y por su fiabilidad
en la monitorización de los efectos del reprocesado sobre las propiedades térmicas y
cinéticas del PET.

“Caracterizació termogravimètrica de les operacions de reprocessat de
poli(tereftalat d’ etilé) (PET)

Resum

El tractament dels residuus d’ origen polimèric provinent de la indústria de l’
envasament i en concret, de la indústria de transformació del poli(tereftalat d’ etilé)
(PET) ha suscitat creixent interés als darrers anys, per la problemàtica existent pel
col·lapse dels abocadors pel gran volum de residuus d’esta naturalesa. Per a
aconseguir l’ objectiu d’ allargar el temsp de vida útil dels materials polimèrics dins
d’unes propietats acotades i de qualitat, es requerix del coneixement certer de les
variables tecnològiques de transformació del plàstic i en concret, dels efectes que
estes operaciones de reprocessat tenen sobre les característiques del polímer.

Al present treball s’ha plantejat el coneixement i caracterització mitjançant l’ anàlisi
termogravimètric, de les propietats tèrmiques i cinètiques d’ un PET que sigut sotmés a
dos cicles sucessius d’ injecció, amb el propòsit d’emular l’ acció del reprocessat sobre
el material, i investigar els efectes del agents degraadtius de caràcter termo-mecànic-
oxidant inherents a l’ operacioó de processat sobre les seues característiques
tèrmiques. Tanmateix s’ha proposat, aplicat i avaluat una estratègia d’ anàlisi cinètic
que sugereix dues línies d’ investigació diferents, mitjançant la combinació de diverses
metodologíes d ‘anàlisi cinètic.

S’ ha aconseguit modelitzar l’ evolució de les diferentes propietats tèrmiques i
cinètiques per l’ efecte de l’ aplicació sucessiva de dues etapes d’ injecció. De la
mateixa forma, s’ aporta una interpretació a nivel estructural de la variació de les
característiques estudiades per al PET. Finalment, es sugereix la validesa d’ una de
les línies d’investigació proposades a l’estratègia d’ anàlisi cinètica, per la seua eficàcia
a la caracterització individual dels materials verge i reprocessats; i per la seua fiabilitat
en la monitorització dels efectes del reprocessat sobre els propietats tèrmiques i
cinètiques del PET.