Caracterización de material compuesto de plástico reciclado y fibra natural del raquis de platanera después de serie de ciclos de reciclado

Abstract

Una de las mayores limitaciones del proceso de reciclado mecánico de los materiales compuestos es la presencia de dos materiales de diferente naturaleza (matriz y fibra), si a eso le añadimos que la matriz polimérica esté formada por al menos dos familias de polímeros mezclados y procedentes de residuos urbanos, el problema es todavía más complejo. En este trabajo se ha estudiado como evoluciona el material a partir de ser sometido a una serie de ciclos sucesivos de procesado mediante moldeo por compresión, triturado y reciclado [1]. Como matriz polimérica se ha utilizado una mezcla de residuos de polipropileno y polietileno de alta densidad, procedentes de tapones de botellas, cuya proporción media ha sido de 40% PP y 60% HDPE. Como fibra natural se ha utilizado la fibra extraída a partir del raquis de la platanera, considerado un residuo. El raquis es el núcleo central donde se sujetan las manillas de plátanos. La fibra de raquis ha sido obtenida a partir de combinar un proceso de enriado y de extracción mecánica. Partiendo de una placa con 2 capas de tejido unidireccional de fibra (a 90º) y 3 de polímero, procesada mediante moldeo por compresión, se obtienen probetas para su caracterización físico-química, que son posteriormente trituradas para repetir hasta 10 ciclos de reciclado. Los resultados muestran una clara influencia del ciclo de reciclado, donde las propiedadesmecánicas tienen cierta tendencia a mejorar debido principalmente a que la fibra queda mejor distribuida en la matriz y con área total de contacto mayor.

One of the greatest limitations of the mechanical recycling process for composite materials is the presence of two different types of material (matrix and fibre). If we add to this the fact that the polymer matrix is made up of at least two families of mixed polymers from urban waste, the problem becomes even more complex. This study examined how the composite evolves after being subjected to a series of successive processing cycles involving compression moulding, crushing and recycling [1]. A mixture of polypropylene and polyethylene waste from bottle caps was used as the polymer matrix, with an average proportion of 40% PP and 60% PE. The natural fibre used was extracted from the rachis of the banana plant, which is considered waste. The rachis is the central core where the bunches of bananas are attached. The rachis fibre has been obtained by combining a retting process with mechanical extraction. Starting with a plate with two layers of unidirectional fibre fabric (at 90º) and three layers of polymer, processed by compression moulding, test specimens are obtained for physical-chemical characterisation, which are then crushed to repeat up to 10 recycling cycles. The results show a clear influence of the recycling cycle, where the mechanical properties tend to improve, mainly because the fibre is better distributed in the matrix and has a larger total contact area.