?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rft.title=Nuevos+ecocomposites+a+partir+de+residuos+pl%C3%A1sticos+y+celul%C3%B3sicos.+Absorci%C3%B3n+de+agua.&rft.creator=Bilbao+Sampedro%2C+Sonia&rft.contributor=Mart%C3%ADnez+Urreaga%2C+Joaqu%C3%ADn&rft.contributor=Ulagares+de+la+Orden+Hern%C3%A1ndez%2C+Mar%C3%ADa&rft.subject=Industrial+Engineering&rft.subject=Materials&rft.subject=Chemistry&rft.description=El+pl%C3%A1stico+se+ha+convertido+en+el+material+del+siglo+XXI.+Se+adapta+a+m%C3%BAltiples+aplicaciones%2C+por+eso+se+emplea+para+todo+tipo+de+prop%C3%B3sitos%2C+entre+los+cuales+destaca+el+empaquetado+por+su+versatilidad%2C+flexibilidad+y+durabilidad.+Un+efecto+directo+de+su+continuo+uso+es+la+producci%C3%B3n+de+residuos+polim%C3%A9ricos%2C+que+tras+su+utilizaci%C3%B3n%2C+se+desechan.+A+partir+de+ese+momento%2C+solo%0D%0Aexisten+dos+v%C3%ADas+de+acci%C3%B3n%3A+reciclado+y+vertido.+El+vertido+de+residuos+se+ha+convertido+en+un+grave+problema+del+d%C3%ADa+a+d%C3%ADa.+En+consecuencia%2C+se+deben+tomar+medidas+para+evitar+su+acumulaci%C3%B3n%2C+que+implica+grandes+problemas%0D%0Amedioambientales+que+afectan+tanto+a+personas+como+a+fauna+y+flora.+Por+consiguiente%2C+para+evitar+el+desaprovechamiento+de+una+buena+parte+de+los+residuos%2C+de+aquellos+que+son+pl%C3%A1sticos%2C+se+lleva+a+cabo+su+reciclado.+Existen+tres+tipos+de+reciclado+para+los+materiales+polim%C3%A9ricos%3A+el+mec%C3%A1nico+o+convencional%2C+el+qu%C3%ADmico+y+la+valorizaci%C3%B3n+energ%C3%A9tica.+El+m%C3%A1s+sostenible+de+todos+ellos+es+el+reciclado+mec%C3%A1nico+que+adem%C3%A1s+es+el+empleado+para+la+elaboraci%C3%B3n+de+las+probetas+de+este+estudio.+El+reciclado+convencional+posee+varias+etapas%2C+entre+las+cuales+destacan+fundir+el+pl%C3%A1stico+y+procesarlo+posteriormente.+El+producto+final+aparece+en+forma+de+pellets%2C+que+pueden+ser+transformados+seg%C3%BAn+el+uso+ulterior.+El+pol%C3%ADmero+generado+posee+una+calidad+inferior+a+la+de+los+materiales+v%C3%ADrgenes%2C+dado+que+durante+su+utilizaci%C3%B3n+ha+podido+ser+contaminado+por+otras+substancias.+Por+tanto%2C+no+puede+emplearse+para+muchos+de+sus+pasados+usos+si+no+es+reforzado+con+alg%C3%BAn+otro+material.+Es+entonces+cuando+surgen+los+ecocomposites+o+biocomposites.+Los+ecocomposites+son+unos+materiales+compuestos+de+matriz+polim%C3%A9rica%2C+que+presentan+especiales+ventajas+medioambientales%2C+porque+utilizan+refuerzos+celul%C3%B3sicos+de+fuentes+renovables+y%2Fo+matrices+de+pl%C3%A1sticos+reciclados.+En+nuestro+caso%2C+la+matriz+es+una+mezcla+de+residuos+pl%C3%A1sticos+agrarios+(RAP)+y+urbanos%2C+que+principalmente+est%C3%A1n+formados+por+polietileno+de+alta+densidad+(HDPE).+Por+s%C3%AD+solos+estos+pl%C3%A1sticos+reciclados%2C+no+poseen+las+cualidades+necesarias+para+su+utilizaci%C3%B3n.+Por+consiguiente%2C+se+refuerzan+con+fibras+de+celulosa.+Estas+hebras+a%C3%B1adidas+tambi%C3%A9n+son+residuales+ya+que+carecen+de+las+propiedades+adecuadas+para+la+fabricaci%C3%B3n+de+papel+y%2C+en+lugar+de+ser+incineradas+o+desechadas%2C+se+emplean+en+los+ecocomposites+como+ayuda+para+soportar+los+esfuerzos+mec%C3%A1nicos.+Otro+beneficio+medioambiental+del+uso+de+la+celulosa%2C+es+que+hace+que+los+ecocomposites+sean+m%C3%A1s+biodegradables+en+comparaci%C3%B3n+con+las+fibras+minerales+que+se+a%C3%B1aden+en+los+otros+composites.+Cabe+mencionar+que%2C+al+tratarse+de+un+material+totalmente+reciclado%2C+tambi%C3%A9n+genera+una+serie+de+ventajas+econ%C3%B3micas+y+sociales.+El+reciclado+mec%C3%A1nico+necesita+de+trabajadores+que+lleven+a+cabo+la+labor.+De+este+modo%2C+aparecen+nuevos+puestos+de+trabajo+que+dan+soluci%C3%B3n+a+problemas+sociales+de+la+poblaci%C3%B3n.+El+reciclado+de+pl%C3%A1sticos+ir%C3%A1+aumentando+durante+los+pr%C3%B3ximos+a%C3%B1os+dado+que+en+2014+la+Comunidad+Europea+fij%C3%B3+como+objetivo+una+econom%C3%ADa+circular+que+implica+procesar+todos+los+residuos+para+evitar+su+acumulaci%C3%B3n.+En+la+actualidad%2C+a%C3%BAn+no+se+reciclan+gran+cantidad+de+pl%C3%A1sticos+agrarios.+Sin+embargo%2C+con+este+compromiso+se+espera+un+aumento+del+volumen+de+PE+agr%C3%ADcola+reciclado+mec%C3%A1nicamente%2C+ya+que+el+origen+del+material+obtenido+a+partir+de+ellos+es+ecol%C3%B3gico+y+favorece+el+cuidado+del+medio+ambiente%2C+al+emplear+materiales+de+desecho+en+la+generaci%C3%B3n+de+los+nuevos.+Combinando+los+pl%C3%A1sticos+reciclados+y+la+celulosa%2C+se+crea+un+material+respetuoso+con+el+medio%0D%0Aambiente.+No+obstante%2C+existe+un+motivo+mayor+para+su+fabricaci%C3%B3n%3A+se+trata+de+un+compuesto+con+propiedades+mec%C3%A1nicas+optimizadas+que+se+adapta+a+numerosas+aplicaciones+como+mobiliario+urbano%2C+se%C3%B1ales+de+tr%C3%A1fico%E2%80%A6+Sus+caracter%C3%ADsticas+a%C3%BAnan+los+beneficios+de+unir+ambos%0D%0Amateriales.+Por+un+lado%2C+la+baja+densidad%2C+las+posibilidades+de+reciclado+y+la+alta+resistencia+al%0D%0Aimpacto+aportadas+por+el+pl%C3%A1stico.+Por+el+otro%2C+las+hebras+celul%C3%B3sicas+mejoran+notablemente+el+m%C3%B3dulo+de+Young%2C+la+rigidez+y+el+l%C3%ADmite+de+tensi%C3%B3n+que+son+capaces+de+soportar+con+respecto+a+probetas+de+misma+forma+pero+sin+fibras.+Estas+propiedades+no+son+las+%C3%BAnicas+que+se+modifican+al+combinar+las+dos+substancias.+El+refuerzo%2C+al+tratarse+de+un+material+hidr%C3%B3filo%2C+tender%C3%A1+a+atrapar+la+humedad+ambiental.+Como+consecuencia%2C+se+producir%C3%A1+un+hinchamiento+que+es+posible+que+repercuta+en+la+estabilidad+dimensional+del+material+durante+su+uso.+Asimismo%2C+si+la+celulosa+est%C3%A1+en+contacto+continuo+con%0D%0Aagua%2C+modifica+su+naturaleza+ya+que+se+producen+una+serie+de+cambios+en+su+estructura.+El+agua+genera+tambi%C3%A9n+la+rotura+de+las+interacciones+fibra-matriz+en+la+interfase+del+material+compuesto%2C+lo+que+reduce+grandemente+las+propiedades+del+ecocomposite.+As%C3%AD+pues%2C+la+absorci%C3%B3n+de+agua+es+uno+de+los+principales+problemas+de+estos+materiales+y+limita+sus+aplicaciones+y+tambi%C3%A9n+la%0D%0Areciclabilidad+de+los+residuos+celul%C3%B3sicos+y+pl%C3%A1sticos.%0D%0APor+lo+tanto%2C+el+principal+objetivo+de+este+proyecto+es+la+caracterizaci%C3%B3n+tanto+de+la+cin%C3%A9tica+como+del+mecanismo+de+la+absorci%C3%B3n+de+agua+en+los+ecocomposites+a+trav%C3%A9s+de+varias+t%C3%A9cnicas+y+ensayos+siempre+con+el+fin+%C3%BAltimo+de+reducir+la+absorci%C3%B3n+de+agua+y+mejorar+las+propiedades+y+las+aplicaciones+de+estos+materiales+reciclados.+Se+estudiaron+ecocomposites+obtenidos+a+partir+de+residuos+pl%C3%A1sticos+agrarios+y+urbanos%2C+con%0D%0Auna+cantidad+variable+de+celulosa+residual%2C+entre+25+y+35%25.+A+algunos+de+ellos+se+les+hab%C3%ADa+a%C3%B1adido+un+per%C3%B3xido+org%C3%A1nico+en+proporci%C3%B3n+del+0%2C025%25+o+0%2C05%25+en+peso.+Una+parte+de+los+materiales+hab%C3%ADa+sido+sometida+a+un+envejecimiento+acelerado+de+100%2C+250+o+500+horas+en%0D%0Ac%C3%A1mara+clim%C3%A1tica%2C+donde+se+exponen+a+calor+y+humedad.%0D%0ALa+proporci%C3%B3n+no+constante+de+celulosa+se+emple%C3%B3+para+descubrir+cu%C3%A1nto+afecta+su+variaci%C3%B3n+en+la+absorci%C3%B3n+de+agua.+El+per%C3%B3xido+estaba+presente+como+ayuda+para+entrecruzar+la+matriz+con+el+refuerzo%2C+que+ya+se+hab%C3%ADa+comprobado+que+mejoraba+las+propiedades+mec%C3%A1nicas+del+material%2C+y+se+pretend%C3%ADa+investigar+si+tambi%C3%A9n+pod%C3%ADa+causar+una+mejora+en+la+absorci%C3%B3n+de+agua%2C+o+bien+supon%C3%ADa+un+empeoramiento.+Por+%C3%BAltimo%2C+se+pretend%C3%ADa+estudiar+si+el+envejecimiento+de+estos+materiales+altera+la+absorci%C3%B3n+de+agua.+La+absorci%C3%B3n+se+caracteriz%C3%B3+principalmente+a+trav%C3%A9s+de+tres+procedimientos%2C+todos+ellos+basados+en+la+medici%C3%B3n+de+ciertas+propiedades+tras+la+inmersi%C3%B3n+de+las+muestras+en+viales+con+agua+destilada.+Por+un+lado%2C+se+control%C3%B3+la+absorci%C3%B3n+midiendo+la+ganancia+de+masa+de+las+muestras+mediante+una+balanza+anal%C3%ADtica.+Por+otro+lado%2C+se+midi%C3%B3+el+hinchamiento+de+las+probetas+a+lo+largo+del+tiempo.+Finalmente%2C+se+caracteriz%C3%B3+el+agua+absorbida+y+se+midi%C3%B3+la+absorci%C3%B3n+mediante+espectrofotometr%C3%ADa+infrarroja+por+transformada+de+Fourier+(FTIR)%2C+lo+que+suministr%C3%B3%0D%0Ainformaci%C3%B3n+sobre+los+tipos+de+agua+absorbida+y+los+mecanismos+de+absorci%C3%B3n.+En+el+estudio+del+hinchamiento+y+de+la+absorci%C3%B3n+por+gravimetr%C3%ADa+se+tomaron+todas+las+muestras%2C+con+una+y+dos+replicaciones.+Para+la+espectrofotometr%C3%ADa+se+analizaron+los+filmes+de+c%C3%B3digo%0D%0A43500%2C+43505%2C+43520+y+43525.+La+absorci%C3%B3n+de+agua+es+un+fen%C3%B3meno+que+se+puede+explicar+en+muchos+casos+a+trav%C3%A9s+de+la+segunda+ley+de+Fick.+Para+poder+emplear+esta+ley%2C+se+toman+como+hip%C3%B3tesis+que+la+difusi%C3%B3n+es+no+estacionaria%2C+la+presi%C3%B3n+y+la+temperatura+son+constantes+y+se+trata+de+difusi%C3%B3n+unidireccional.+Para+la+aplicaci%C3%B3n+de+esta+teor%C3%ADa%2C+es+necesario+que+las+muestras+sean+l%C3%A1minas+bidimensionales+de+espesor+despreciable.+Los+coeficientes+de+difusi%C3%B3n+se+pueden+calcular+mediante+una+serie+de+m%C3%A9todos+propuestos+por+Crank+en+The+Mathematics+of+Diffusion+%5B5%5D+que+recopilan+soluciones+a+esta+segunda+ley+de+Fick.+La+absorci%C3%B3n+de+agua+fue+aumentando+con+el+tiempo.+Inicialmente%2C+el+gradiente+es+superior%3B+esto%0D%0Aes%2C+se+absorbi%C3%B3+m%C3%A1s+durante+las+primeras+horas+de+inmersi%C3%B3n.+Para+que+la+difusi%C3%B3n+sea+Fickiana%2C+el+proceso+debe+ser+reversible+y+alcanzarse+un+valor+de+equilibrio+de+absorci%C3%B3n.+Nuestros+resultados+indican+que+esto+no+se+cumple+para+largos+tiempos+de+inmersi%C3%B3n+ya+que+la+teor%C3%ADa%0D%0Apredice+que+la+masa+absorbida+tiende+a+un+valor+constante+en+el+equilibrio%2C+mientras+que+los+datos+experimentales+muestran+una+tendencia+de+la+absorci%C3%B3n+a+crecer+indefinidamente+Para+tiempos+cortos+inferiores+a+50h%2C+al+tratarse+de+pocas+horas+de+inmersi%C3%B3n%2C+el+material+no+se%0D%0Adegrada%2C+por+lo+que+el+proceso+puede+describirse+como+Fickiano.+Se+calcularon+los+coeficientes+de+difusi%C3%B3n+aparentes+y+valor+estable+de+cantidad+de+agua+al+que+tiende+la+absorci%C3%B3n+cuando+el+comportamiento+es+Fickiano.+Los+resultados+indican+que+la+celulosa+afecta+considerablemente+a+la+absorci%C3%B3n%2C+favoreci%C3%A9ndola+cuanto+mayor+es+el+porcentaje+de+fibras.+Asimismo%2C+el+per%C3%B3xido+no+tiene+un+efecto+rese%C3%B1able+en+la+absorci%C3%B3n%2C+porque+a%C3%BAna+dos+efectos+contrarios%3A+favorece+el+entrecruzamiento+de+la+interfase+matriz-refuerzo+y+degrada+parcialmente+el+material%2C+sobre+todo+las+impurezas+de+polipropileno+en+el+rHDPE.+Finalmente%2C+el+envejecimiento+muestra+una+tendencia+a+facilitar+la+absorci%C3%B3n%2C+pero+es+importante+se%C3%B1alar+que+esta+tendencia+desaparece+cuando+se+utiliza+per%C3%B3xido+en+la+composici%C3%B3n+del+ecocomposite%2C+por+lo+que+el+per%C3%B3xido+puede+aumentar+la+duraci%C3%B3n+del+material.+Por+%C3%BAltimo%2C+la+espectroscop%C3%ADa+FTIR+fue+muy+%C3%BAtil+para+conocer+los+tipos+de+agua+que+se+encuentran+en+el+interior+del+material%2C+ya+que+el+espectro+infrarrojo+del+agua+absorbida+depende+de+c%C3%B3mo+se+encuentre+unida+al+material.%0D%0ALa+espectroscop%C3%ADa+FTIR+ha+permitido+tambi%C3%A9n+observar+la+cin%C3%A9tica+de+absorci%C3%B3n+de+los+diferentes+tipos+de+agua+por+separado.+La+absorci%C3%B3n+del+agua+libre+y+el+agua+ligada+se+describe+bien+mediante+un+modelo+Fickiano.+La+bondad+del+ajuste+para+un+comportamiento+Fickiano+es+alta.+As%C3%AD+pues%2C+los+resultados+obtenidos+aportan+informaci%C3%B3n+sobre+la+cin%C3%A9tica+y+los+mecanismos+de+absorci%C3%B3n+de+agua+y+han+mostrado+que+la+absorci%C3%B3n+depende+del+contenido+en+celulosa+y+no+empeora+por+la+adici%C3%B3n+de+per%C3%B3xido.+Por+el+contrario%2C+el+per%C3%B3xido+a%C3%B1adido+parece+reducir+la+absorci%C3%B3n+en+materiales+envejecidos%2C+lo+que+puede+contribuir+a+aumentar+la+duraci%C3%B3n+de+estos+materiales+y+mejorar+as%C3%AD+la+reciclabilidad+de+los+residuos+empleados.&rft.publisher=E.T.S.I.+Industriales+(UPM)&rft.rights=https%3A%2F%2Fcreativecommons.org%2Flicenses%2Fby-nc-nd%2F3.0%2Fes%2F&rft.date=2016-02-25&rft.type=info%3Aeu-repo%2Fsemantics%2FbachelorThesis&rft.type=Final+Project&rft.type=PeerReviewed&rft.format=application%2Fpdf&rft.language=spa&rft.rights=info%3Aeu-repo%2Fsemantics%2FopenAccess&rft.identifier=https%3A%2F%2Foa.upm.es%2F39559%2F