Revalorización de la fracción orgánica de los residuos de recubrimientos de cables eléctricos

Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 1 RESUMEN El obje i o del p oyec o es eap o echa los esiduos plás icos p o enien es de ecub imien os de cables eléc icos. Se emp ende un es udio pa a e alua las p opiedades de un ma e ial compues o c eado a pa i de es e esiduo (R) y una ma iz de polies i eno (PS). El R es á compues o p incipalmen e po policlo u o de inilo (PVC) y polies i eno (PE), además incluye azas de ma e iales elas omé icos y me ales (cob e y aluminio). P ime amen e, se ealiza un a amien o al esiduo en el que se ex aen las azas de me al y se selecciona una g anulome ía en e 0,59mm y 1,68mm. Pos e io men e, se p epa an 5 composiciones de esiduo a ado (R*) con PS, a di e en es po cen ajes de esiduo a ado. Luego, cada composición se mezcla median e un p oceso de ex usión. Se inyec an las p obe as necesa ias pa a ealiza ensayos de acción y lexión. A pa i de es os ensayos podemos de e mina que la inco po ación de es e R* en el PS hace que las p opiedades de ensión máxima y módulo de Young de las mezclas sean meno es a las del PS pu o. Po o o lado, se puede obse a que la de o mación máxima aumen a, pasando así de un compo amien o ígido del PS a un compo amien o más dúc il en las mezclas. En la siguien e ase del p oyec o se ealizan es os mismos ensayos con el ma e ial ep ocesado, es deci , se uel en a inyec a las maza o as y las p obe as no u ilizadas. Los esul ado ob enidos en los ensayos de acción y lexión no p esen an mucha a iación con las p obe as ob enidas de p ime a inyección. Además de los ensayos comen ados, se ealiza una obse ación isual de las supe icies de ac u a median e una lupa. De es e modo, se puede e como la p esencia de las pa ículas in undidas de R* in luye en los alo es ob enidos en acción y lexión. Se ob iene además la densidad de las mezclas y del R*. Se complemen a el abajo con un es udio de como la implan ación de es e R* en una aplicación conc e a (una bandeja de o icina) disminuye el impac o ambien al que supone la p oducción de dicho obje o. Podemos conclui que el uso de es e ma e ial (R* + PS) con ibuye a disminui los cos es de p oducción y disminuye el impac o ambien al que supone su ab icación. Se pod ía compa a como una ca ga la cual iene el in de aba a a cos es, con el ex a de que dejamos de en ia es e R a e ede os (lo cual iene un cos e) pa a eu iliza lo. Pág. 2 Memo ia Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 3 SUMARIO RESUMEN ............................................................................................................................. 1 SUMARIO .............................................................................................................................. 3 1. GLOSARIO ..................................................................................................................... 7 2. PREFACIO ..................................................................................................................... 9 2.1. ORIGEN DEL PROYECTO ...................................................................................... 9 2.2. MOTIVACIÓN .......................................................................................................... 9 3. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 10 3.1. OBJETIVOS .......................................................................................................... 11 3.2. ALCANCE DEL PROYECTO ................................................................................. 11 4. ASPECTO TEÓRICO.................................................................................................... 13 4.1. Plás icos y sociedad .............................................................................................. 13 4.1.1. Recub imien o de cables eléc icos ................................................................ 14 4.2. Ges ión de esiduos plás icos ................................................................................ 15 4.2.1. Si uación ac ual y p e isión en Eu opa ........................................................... 16 4.2.2. Mé odos de e alo ización de esiduos ........................................................... 18 4.2.3. Reciclado del PVC .......................................................................................... 18 4.2.4. Reciclado del PEBD ....................................................................................... 21 4.2.5. Reciclado de esiduos p o enien es de cables ............................................... 22 4.3. Aspec os in luyen es en las p opiedades mecánicas ............................................. 23 Pág. 4 Memo ia 4.3.1. In luencia de la in e az ................................................................................... 24 4.3.2. In luencia del amaño de pa ícula .................................................................. 24 4.3.3. In luencia de la dis ibución ............................................................................. 25 4.4. Mecanismos de de o mación y ac u a ................................................................. 25 4.4.1. C azing ........................................................................................................... 27 4.4.2. Cedencia po cizalladu a ................................................................................ 29 4.5. Impac o medioambien al ........................................................................................ 29 4.5.1. Huella ecológica ............................................................................................. 30 5. MATERIALES Y MÉTODOS EXPERIMENTALES ........................................................ 33 5.1. Ma e iales de pa ida ............................................................................................. 33 5.1.1. Residuo (R) .................................................................................................... 33 5.1.2. Polies i eno (PS) ............................................................................................. 34 5.2. Selección y limpieza del esiduo ............................................................................ 35 5.2.1. Sepa ación g anulomé ica ............................................................................. 35 5.2.2. Limpieza del Residuo...................................................................................... 35 5.3. P epa ación de mezclas ........................................................................................ 37 5.3.1. P oceso de ex usión ...................................................................................... 37 5.4. Inyección de p obe as ............................................................................................ 38 5.5. Ensayos mecánicos y ca ac e ización ................................................................... 39 5.5.1. Ensayo de acción ......................................................................................... 39 5.5.2. Ensayo de lexión ........................................................................................... 40 5.5.3. Mic oscopía .................................................................................................... 41 Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 5 5.5.4. De e minación de la densidad ........................................................................ 41 5.6. Rep ocesado ......................................................................................................... 42 5.7. Impac o medioambien al ........................................................................................ 42 5.7.1. Reducción del impac o medioambien al con el uso de esiduo ....................... 42 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................................... 43 6.1. Selección y limpieza del esiduo ............................................................................ 43 6.1.1. Sepa ación g anulomé ica ............................................................................. 43 6.1.2. Limpieza del Residuo ..................................................................................... 43 6.2. P epa ación de mezclas ........................................................................................ 44 6.3. Ensayos mecánicos y ca ac e ización ................................................................... 44 6.3.1. Ensayo de acción ......................................................................................... 44 6.3.2. Ensayo de lexión ........................................................................................... 47 6.3.3. Mic oscopía y obse ación isual ................................................................... 50 6.3.4. De e minación de la densidad ........................................................................ 53 6.4. Resul ados en el ma e ial ep ocesado .................................................................. 54 6.4.1. Ensayo de acción ......................................................................................... 54 6.4.2. Ensayo de lexión ........................................................................................... 56 6.5. Impac o medioambien al ........................................................................................ 59 6.5.1. Huella ecológica del p oyec o ......................................................................... 59 6.5.2. Reducción del impac o medioambien al con el uso de esiduo ....................... 60 7. PRESUPUESTO ........................................................................................................... 62 Pág. 6 Memo ia 8. CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES ................................................................... 63 9. AGRADECIMIENTOS ................................................................................................... 65 10. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 67 10.1. Re e encias bibliog á icas .................................................................................. 67 Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 7 1. GLOSARIO R esiduo plás ico p oceden e de ecub imien os de cables eléc icos PS polies i eno PVC policlo u o de inilo PE polie ileno PEBD polie ileno de baja densidad CCP Cen e Ca alà del Plàs ic PFC P oyec o Final de Ca e a R esiduo amizado de amaño de pa ículas < 1,68mm R* esiduo amizado (R ) exen o de me ales y pol o PS-R* mezclas de PS y R* g g amo kg kilog amo w % po cen aje másico cm cen íme o mm milíme o min minu o s segundo T a empe a u a ambien e T g empe a u a de ansición í ea on onelada ha hec á eas un unidades en las que se compu a cada consumo σ y ensión a la cedencia σ max ensión máxima que sopo a el ma e ial a acción ε y de o mación a la cedencia ε max de o mación en el pun o de o u a po acción E módulo elás ico o de Young σ m ensión máxima que sopo a el ma e ial a lexión ε B de o mación en el pun o de o u a a lexión y lecha ε de o mación en lexión L dis ancia en e apoyos h espeso de la p obe a b anchu a de la p obe a P ca ga aplicada I momen o de ine cia de la sección E módulo de lexión ρ PS-R* densidad del compues o PS-R* ρ R* densidad del esiduo ρ PS densidad del polies i eno W R* po cen aje en peso de esiduo W PS po cen aje en peso de PS σ yc ensión a la cedencia del compues o σ ym ensión a la cedencia de la ma iz  m acción en olumen de la ma iz Pág. 8 Memo ia Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 9 2. PREFACIO 2.1. ORIGEN DEL PROYECTO El obje i o de es e p oyec o es el eciclaje o eu ilización de esiduos p o enien es de ecub imien os de cables eléc icos. Ac ualmen e se ecicla una acción ín ima de es e esiduo, la mayo pa e de él acaba en un e ede o. Es e p oyec o es á enma cado en un p oyec o mayo , así que iene a ios an eceden es que han in luido en el p ocedimien o de es udio. Hace un año que se iene es udiando la iabilidad del eciclaje o eap o echamien o de es e esiduo mezclándolo con o os ma e iales o ca ac e izando sus p opiedades. Aho a nos encon amos en una nue a ase en la que, en unción de lo que se ha analizado en es os es udios an e io es, nos o ien amos hacia una nue a línea de in es igación al e na i a, cambiando el ma e ial ma iz y a ando el esiduo de di e en e o ma. 2.2. MOTIVACIÓN La p incipal mo i ación pe sonal pa a ealiza es e p oyec o ha sido el c ecien e in e és po la sos enibilidad medioambien al. Conside o de g an impo ancia abaja en un p oyec o que apo e nue os a ances en cues ión de eciclaje y mejo a del impac o ambien al. En segundo luga , una g an mo i ación ha sido el hecho de pode ealiza un p oyec o expe imen al pa a pode es a en con ac o con ma e iales y p ocesos de ans o mación. Además, pode e cómo abaja un g upo de in es igado es p o esionales, sus ideas y sus mé odos. Po o o lado, mi ayec o ia académica y expe iencia p o esional siemp e ha es ado, mayo i a iamen e, en ocada al sec o de los plás icos y ma e iales compues os. Es po es o que es e p oyec o se adap a pe ec amen e a mis expec a i as labo ales. Pág. 16 Memo ia Con el obje i o de soluciona el p oblema de la con inua acumulación de esiduos sólidos y ecupe a el alo económico y ene gé ico asociado, se desa ollan a amien os pa a educi el olumen de esiduos plás icos. Dichos p ocedimien os dependen básicamen e de la ges ión que se desea hace con los esiduos, y pueden se pa a, p e eni , elimina o abandona . El caso especí ico de abandona , se explica po sí sólo y es la medida más común, que consis e en lle a los desechos a los e ede os. Luego los o os p ocesos aba can la conocida ley de las 3R:  Reduci : asociado a la educción del olumen de p oduc os, an os lo que se p oducen como los que se consumen. Pues co esponde a una labo an o del diseñado , como del suminis ado y el consumido . [Re . 7] [Re . 8]  Reu iliza : p ocedimien o que cons a en eu iliza obje os pa a nue os usos educiendo la basu a gene ada y gas a la meno can idad posible de ecu sos en ab ica o os obje os nue os. [Re . 7] [Re . 8]  Recicla : da una segunda o e ce a opo unidad al ma e ial an es de conside a lo sin u ilidad, es deci , ala ga su ida más allá de habe cubie o el papel pa a el que inicialmen e ue implemen ado. Es e p oceso se puede hace de o ma di ec a con el eciclado mecánico, con la ecupe ación del monóme o a a és de eciclado químico, o la alo ización ene gé ica pa a ecupe a la ene gía asociada. [Re . 7] [Re . 8] 4.2.1. Si uación ac ual y p e isión en Eu opa La Unión Eu opea an e el p oblema po el c ecien e inc emen o de esiduos sólidos es ableció que és os apa e de con amina son una uen e al amen e en able dado que p opo cionan ma e ias p imas secunda ias, po lo cual ep esen an un ecu so que se debe ap o echa . [Re . 7] Así pues, es po an o que países como España han inc emen ado su asa de educción de plás icos en el p oceso de ab icación y han inc emen ado su asa de eciclado de plás icos según mues a CICLOPLAST, en los in o mes anuales de la e olución del eciclado de plás icos Figu a 4.2.1-1. [Re . 9] Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 17 Figu a 4.2.1-1: E olución del eciclado de plás icos en España. [Re . 9] Y en gene al oda Eu opa, ha inc emen ado y mejo ado signi ica i amen e las o mas de ap o echa los esiduos plás icos, según se mues a en la Figu a 4.2.1-2 median e las di e sas ías de implemen ación como eciclaje y ecupe ación ene gé ica. [Re . 10] Figu a 4.2.1-2: Reciclaje y ecupe ación o al en Eu opa pa a el pe iodo 2006-2011. [Re . 10] 200200 268900 279000 303700 329000 420810 463311 497409 525931 500483 482893 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 Toneladas Año Pág. 18 Memo ia 4.2.2. Mé odos de e alo ización de esiduos Exis en básicamen e es mé odos o o mas de ap o echa los esiduos plás icos, el eciclado mecánico el más impo an e pa a e ec os de es e p oyec o, químico y la ecupe ación ene gé ica.  Reciclaje mecánico: es e ipo de eciclado aplica pa a ma e iales que hayan enido una p ime a u ilización y pa a los gene ados en una p oducción allida. Debido a la di e en e na u aleza química de los plás icos, un ac o impo an e pa a es e p oceso es la sepa ación de los plás icos la cual conlle a la a ea más di ícil, dado que ísicamen e la dis inción de un ma e ial de o o no es sencilla, po lo cual se pueden u iliza écnicas di e sas como sepa ación po lo ación-hundimien o, écnicas espec oscópicas, écnicas elec os á icas, en e o os. Pos e io a la ecupe ación y sepa ación de los plás icos, se debe limpia y ocea el ma e ial e in oduci lo en una ex uso a pa a ab ica g anza eciclada que pos e io men e se ans o ma á en ma e iales simila es al p oceden e, p oceso conocido como eciclaje p ima io o si se aplican pa a p oduc os con p opiedades in e io es a las o iginales, eciclaje secunda io en el que además no es es ic amen e necesa io la sepa ación o limpieza del esiduo . [Re . 7] [Re . 11]  Reciclaje químico: ambién conocido como eciclaje e cia io, es un p oceso en el que las moléculas de políme os son o as pa a así ob ene los monóme os de pa ida pa a ob ene nue os plás icos. Puede se de inido como la eacción e e sible de la polime ización según haya sido el ipo de eacción de polime ización. [Re . 7] [Re . 11]  Valo ización ene gé ica: p oceso ambién llamado eciclaje cua e na io, consis e en la incine ación de esiduos plás icos pa a la ecupe ación de la ene gía é mica libe ada que se puede implemen a en hoga es, indus ias o u iliza pa a ob ene ene gía eléc ica. Básicamen e implica lle a los esiduos a una incine ado a pa a se quemados y gene a una ene gía calo í ica. [Re . 7] 4.2.3. Reciclado del PVC En la Tabla 4.2.4-1 se compa an los di e en es mé odos de eliminación de esiduos de PVC. Aboca PVC en un e ede o ae dos consecuencias: se ocupa e eno de o ma innecesa ia y se despe dician aliosos ma e iales. La mayo ía de p oduc os de PVC son oluminosos y lige os, y pueden du a cien os de años sin deg ada se. [Re . 12] Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 19 Tabla 4.2.4-1: Compa ación de los di e en es mé odos pa a la eliminación del PVC. [Re . 13] Mé odo de eliminación Sensibilidad a las impu ezas G ado de con aminación Cos e P oduc os eciclados P opiedades de los ma e iales eciclados Núme o de plan as ope a i as en el mundo Acep ación de los países Deposición en e ede o Ninguna Muy al o Bajo No hay ma e iales eciclados - Al o No acep ado Incine ación Usualmen e ninguna Muy al o No mal men e bajo Ene gía No malmen e es un p oceso ene gé icamen e no e icien e Al o No acep ado Reciclado mecánico Al a Bajo Medio PVC En unción de ma e iales y p ocesos Razonable Al a Reciclado químico Rela i a No malmen e bajo No mal men e al o Va ios En unción de ma e iales y p ocesos Bajo Poco acep ado El PVC es un ma e ial que con ibuye de e minan emen e al desa ollo sos enible de la sociedad mode na. Además de que pa e de su composición p ocede de un ecu so p ác icamen e inago able como es la sal común, al inal de su ciclo de ida se ecicla y e alo iza. El PVC es ácilmen e eciclable g acias a su acilidad de ans o mación, en la Figu a 4.2.4-2 se puede e la p ocedencia del PVC que se ecicla. [Re . 14] Figu a 4.2.4-2: P ocedencia del PVC que se ecicla. [Re . 14] Los compues os de PVC son 100% eciclables en é minos ísicos, químicos o ene gé icos. Después de la sepa ación química, el molido, el la ado y el a amien o pa a elimina Pág. 20 Memo ia impu ezas, es ep ocesado u ilizando una se ie de écnicas (g anulado o en pol o) y eu ilizado pa a hace nue os p oduc os. Los ma e iales de PVC pos -consumo son clasi icados en dos g upos: ma e iales de PVC ígidos y ma e iales de PVC lexibles. El ma e ial eciclado p o enien e de PVC ígido es u ilizando, comúnmen e, pa a e o za las capas in e nas en la p oducción de ube ías y pe iles, muebles pa a ja dín o pa a la manu ac u a de ilmes ígidos (Figu a 4.2.4-3). (a) (b) Figu a 4.2.4-3: (a) ube ías de PVC eciclado. (b) esiduos de ube ías de PVC. [Re . 12] El deshecho de PVC lexible es eciclado en pol o y es u ilizado como elleno en la p oducción de cubie as pa a suelos de di e en es ipos. O as conocidas aplicaciones son: conos de á ico, ce cas, mangue as y ubos lexibles, calzado, bolsas, opa, e c. (Figu a 4.2.4-4). (a) (b) Figu a 4.2.4-4: (a) guan es de PVC eciclado. (b) esiduos de PVC lexible. [Re . 12] Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 21 4.2.4. Reciclado del PEBD El PEBD (polie ileno de baja densidad) es un plás ico semic is alino, lexible, blanquecino, inodo o e insípido, con excelen es p opiedades eléc icas y poca esis encia a ele adas empe a u as. Es p openso a ag ie a se bajo ca ga ambien al ya que su esis encia a la adiación UV es mala y sólo puede ealiza unción de p o ección en e al agua. Es u ilizado en bolsas de plás ico, sob e odo pa a basu as, pe o ambién se u ilizan pa a embalajes indus iales, impe meabilización de e enos y edi icios, acolchamien os ag ícolas, con enedo es, ube ías, e c. Debido a su buena esis encia eléc ica (al a cons an e dieléc ica), en e a las al as ecuencias, se u iliza como aislamien o de cables. El PEBD es el plás ico más eciclado en España, supe ando con mucha di e encia el po cen aje de eciclaje de los demás plás icos. [Re . 15] El p oceso de eciclaje que se u iliza no malmen e es el mecánico. Un g an incon enien e es la pé dida de elas icidad del PEBD una ez eciclado, que puede causa p oblemas en el endimien o de los equipos de ex usión, po lo que hay que añadi polie ileno i gen pa a con a es a dicha pé dida. El p incipal p oduc o de PEBD eciclado son las bolsas de basu a (Figu a 4.2.5-1), que suelen se de colo es oscu os, ya que du an e la clasi icación únicamen e se sepa a en unción de la amilia de plás icos, pe o no según su colo , y si pa imos de una bolsa de colo azul no pod emos ecicla la pa a ob ene una blanca o anspa en e pues o que la eliminación de la in a es muy compleja y cos osa. Figu a 4.2.5-1: bolsas de PEBD 100% eciclado. [Re . 16] Pág. 22 Memo ia O o p oduc o que se ob iene son las ube ías pa a iego en aplicaciones ag o-indus iales. También se puede u iliza pa a la ab icación de mobilia io u bano, como po ejemplo pos es simulando made a, ya sea como único elemen o o bien, mezclado con o os plás icos. 4.2.5. Reciclado de esiduos p o enien es de cables La mayo pa e de los esiduos plás icos p o enien es de ecub imien os de cables acaban en un e ede o. En el eciclaje de cables, el in e és p incipal es la ecupe ación de los conduc o es, dejando de lado el eap o echamien o de los esiduos plás icos debido a su cos e de ep ocesado además de las es ic as no ma i as que exis en en el uso de ma e iales aislan es pa a cables. Así pues, es aho a cuando se es án empezando a in es iga mane as de ecicla es os esiduos. Se han seleccionado di e sas aplicaciones compues as po PVC p o enien e de ecub imien os de cables eciclado. Una de ellas es el sepa ado pa a ca il de bicicle a Zeb a TM de la emp esa Zicla [Re . 17], cuya imagen se puede e en la Figu a 4.3.6-1. Es e es á ab icado con PVC eciclado p o enien e en e o as uen es de ecub imien os de cables. Figu a 4.3.6-1: Sepa ados Zeb a TM de Zicla. [Re . 17] O a de las aplicaciones que se han encon ado es la Pla a o ma_Bus TM ambién de la emp esa Zicla (Figu a 4.3.6-2), a la ez diseñada a pa i de PVC p o enien e de ecub imien os de cables en e o os. Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 23 Figu a 4.3.6-2: Pla a o ma_Bus TM de Zicla. [Re . 17] Es os p oduc os ecibie on los p emios "Diseño pa a el eciclaje" en 2009 y "Bes ecycled p oduc " en 2011. O o ejemplo son las baldosas de Eu oSuelos-PVC ab icadas con PVC eciclado de cables eléc icos (Figu a 4.3.6-3). Se a a de un e es imien o he e ogéneo pa a suelos a base de PVC con un 5% ap ox. de componen es ajenos a base de PE, goma, siliconas y cob e. Figu a 4.3.6-3: Baldosas Eu oSuelos-PVC. [Re . 18] 4.3. Aspec os in luyen es en las p opiedades mecánicas Algunos ma e iales a los que se les ha añadido un elleno son en ealidad ma e iales compues os con pa ículas g andes. Las pa ículas suelen ene a iedad de geome ías, pe o suelen p esen a ap oximadamen e la misma dimensión en odas las di ecciones (equiaxiales). El e o zamien o es an o más e ec i o cuan o meno es el amaño de las pa ículas. [Re . 19] A con inuación se e isan los ac o es que in luyen en el compo amien o mecánico de ma e iales con pa ículas añadidas como segunda ase. Pág. 24 Memo ia 4.3.1. In luencia de la in e az Cuando la adhesión en e las pa ículas y la ma iz es débil, la unión puede ompe se al aplica un es ue zo. La mayo de o mabilidad de uno de los componen es puede induci la apa ición de mic oca idades o isu as. La mejo a de la unión en e las ases de un sis ema compues o con pa ículas usualmen e lle a a un aumen o del módulo de elas icidad. En odos los casos, el inc emen o es ela i amen e pequeño compa ado con el que p opo ciona la ca ga en cues ión. Si no se ealiza un a amien o especí ico, en los plás icos ca gados con pa ículas la adhesión in e acial es pob e, así el es ue zo ecae sob e la ma iz. La ensión de luencia del compues o depende en onces de la sección de ma iz e ec i a pe pendicula al es ue zo. En una sección cualquie a, la acción de supe icie ocupada po el políme o es, en alo medio, igual a la acción en olumen del políme o. Así, es de espe a que la esis encia a acción del compues o (  ) sea igual al p oduc o de la esis encia de la ma iz (  ) y su acción en olumen (∅  ). La ensión de cedencia del compues o puede calcula se según la Ec. 4.3.1-1.   1    A pesa de su simplicidad, los alo es expe imen ales no suelen ajus a se bien con la exp esión an e io , es o puede se debido al e ec o dis o sionado de las pa ículas sob e el campo de ensiones. 4.3.2. In luencia del amaño de pa ícula Se conside a al compues o o mado po políme o y ca ga como un ma e ial con inuo e iso ópico, de p opiedades homogéneas. Po lo an o, es de espe a que el módulo elás ico no dependa del amaño de pa ícula. Sin emba go, di e en es es udios han encon ado un inc emen o en el módulo de Young con o me se disminuye el amaño de pa ícula. Una azón que se a gumen a es el aumen o de la elación supe icie/ olumen que hace inc emen a el papel de la in e az. O a azón es que con el dec emen o de amaño c ece la ene gía supe icial de las pa ículas exis iendo una mayo in e acción pa ícula-pa ícula, in ensi icándose la adhe encia e inc emen ando el módulo. (Ec. 4.3.1-1) Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 25 4.3.3. In luencia de la dis ibución El empaque amien o de las pa ículas den o de una ma iz polimé ica esul a de conside able ele ancia a la ho a de de e mina las p opiedades ísicas, especialmen e pa a composiciones con ele ada p opo ción de ca ga. [Re . 20] Una mala dis ibución de pa ículas conlle a a una insu icien e homogeneidad del ma e ial, lo que se aduce en una al a dispe sión de esul ados ob enidos en los ensayos ealizados sob e el ma e ial. 4.4. Mecanismos de de o mación y ac u a Pa a ealiza un análisis comple o de esul ados en ma e iales compues os, es impo an e conoce los mecanismos de e ue zo que ac úan an o en la ma iz sin modi ica como en la modi icada, y comp ende su modo de ac uación. Se ealiza en onces una e isión de la li e a u a que habla de los p ocesos de de o mación y ac u a de políme os e moplás icos. An es de que es os ma e iales pie dan odas sus p opiedades mecánicas y allen, su en un p oceso de de o mación inal que esul a de la suma de es componen es impo an es: la de o mación elás ica ins an ánea (de o maciones ecupe ables no mayo es a 2-3%), la de o mación ecupe able en el iempo (compo amien o iscoelás ico) y la de o mación plás ica (de o mación pe manen e y no ecupe able). La magni ud de las componen es an es mencionadas se e á a o ecida po la na u aleza y es uc u a de cada ma e ial. En la Figu a 4.4-1 se obse an cua o compo amien os a de o mación ípicos de los políme os: (a) F ágil, (b) Dúc il, (c) Con endu ecimien o po de o mación, y (d) Elas omé ico. A medida que aumen a el alo de la ca ga aplicada (es ue zo), la ac u a en ma e iales ágiles es o almen e elás ica y no se p esen a a iación alguna en las dimensiones de la mues a. Pa a el caso de ac u as dúc iles, el políme o p esen a un pun o de luencia (pico o alle en la cu a) a pa i del cual se comienza a obse a la de o mación plás ica en la pieza (de o maciones no ecupe ables). [Re . 21] En algunos casos se o ma un cuello que se elonga á lo su icien e has a sopo a un es ue zo cons an e. Es o, es conocido como endu ecimien o po de o mación, ca ac e izado po un al o g ado de o ien ación de las cadenas polimé icas en la di ección del es ue zo aplicado. Pa a el caso de los ma e iales elas omé icos, el compo amien o mecánico es mucho más complejo, ya que son capaces de su i al os ni eles de de o mación an es de Pág. 32 Memo ia Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 33 5. MATERIALES Y MÉTODOS EXPERIMENTALES 5.1. Ma e iales de pa ida Se deben p esen a los ma e iales de pa ida y el a amien o que se les debe aplica pa a pode empeza a p ocesa los. Los ma e iales son po un lado el esiduo plás ico p o enien e de los cables eléc icos y po o o lado la ma iz de polies i eno. 5.1.1. Residuo (R) Como se puede e en la Figu a 5.1.1-1, el esiduo p o enien e de la pa e aislan e de los cables eléc icos p esen a un aspec o homogéneo, compues o po ma e iales de p opiedades, amaño y aspec o di e en es. Se encuen an además es os de me al (cob e y aluminio). Figu a 5.1.1-1: Residuo (R). P ime amen e, se ealizó un es udio de la composición del esiduo, ob eniendo como esul ado las p opo ciones de los di e en es ma e iales que se mues an en la Tabla 5.1.1-1. Tabla 5.1.1-1: Composición del esiduo. [Re . 28] PVC 60 w % PEBD 30 w % Goma 7 w % Me ales (cob e, aluminio) 3 w % 1cm Pág. 34 Memo ia 5.1.2. Polies i eno (PS) Pa a mezcla el R se u iliza á una ma iz polimé ica de polies i eno (PS). El PS es un e moplás ico que se ca ac e iza po su ele ada igidez, du eza y anspa encia. Su esis encia mecánica es pob e en compa ación con o os políme os simila es. Las cadenas de polies i eno es án o madas po epe iciones de la es uc u a mos ada en la Figu a 5.1.2-1. El PS puede se a ác ico o sindio ác ico, aunque siemp e la posición del anillo bencénico inhibe la posibilidad de c is alización. Figu a 5.1.2-1: Es uc u a del PS. [Re . 29] La T g del PS se encuen a en e 90-100ºC, es a T g sumada a la es uc u a amo a hacen que el PS sea anspa en e a empe a u a ambien e. Se ha seleccionado el PS además de po ca ac e iza se de se un políme o ígido, po su bajo cos e, buena es abilidad dimensional y buena esis encia química. El PS usado en es e p oyec o es el de ma ca come cial Polys y ol 165H del p o eedo BASF Plas ics (Figu a 5.1.2-2). Algunas de sus p opiedades se mues an en la Tabla 5.1.2-1. Figu a 5.1.2-2: G anza de Polys y ol 165H (PS). 1cm Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 35 Tabla 5.1.2-1: P opiedades del Polys y ol 165H. [Re . 30] P opiedad Valo Densidad (g/cm3) 1,05 Tensión de o u a (MPa) 52 Módulo de Young (MPa) 3300 Tempe a u a de ansición í ea (ºC) 180 - 280 5.2. Selección y limpieza del esiduo 5.2.1. Sepa ación g anulomé ica La g anulome ía del R que se u ilizó en es udios an e io es enía una g an dispe sión de amaños. Con la in ención de mejo a los esul ados ob enidos en p opiedades mecánicas de dichos es udios p e ios, en es e p oyec o se ealiza un amizado pa a ob ene una dispe sión de amaños meno . Así pues, el p ime paso es sepa a po g anulome ía median e un amiz. Se ealiza un p oceso de amizado al como se mues a en la Figu a 5.2.1-1. El amiz es de la ma ca W. S. Tyle y la malla del amiz deja pasa a a és pa ículas de amaño in e io a 1,68mm (Figu a 5.2.1-2). Figu a 5.2.1-1: P oceso de amizado. Figu a 5.2.1-2: Tamiz 1,68mm. 5.2.2. Limpieza del Residuo Como se ha comen ado an e io men e, el R con iene azas de ma e iales me álicos (aluminio y cob e) en o ma de pequeños ilamen os o láminas. Pág. 36 Memo ia Pa a e i a posibles obs ucciones en la boquilla de la ex uso a y/o inyec o a al ealiza los p ocesos de ex usión e inyección pos e io es, se debe ex ae el me al del ma e ial. P ime amen e se hace pasa el ma e ial de esiduo ob enido po o o amiz de malla más ina que no deja pasa pa ículas supe io es a 0,59mm (Figu a 5.2.2-1). Es e segundo amizado iene la inalidad de ex ae pa e del alamb e y el pol o que di icul a la pos e io sepa ación del me al. Figu a 5.2.1-1: Tamiz 0,59mm. Figu a 5.2.1-2: Pol o+pa ículas de deshecho. El p oceso de ex acción del me al se ealizó de o ma manual con la ayuda de unas pinzas y una lupa, se obse a el p oceso en la Figu a 5.2.2-1. Figu a 5.2.2-2: me al ex aído manualmen e. Finalmen e, después del p oceso de selección y limpieza del R, ob enemos un esiduo limpio exen o de me ales y de amaño de pa ículas en e 0,59mm y 1,68mm que amos a denomina R* (Figu a5.2.2-3). Figu a 5.2.2-1: P oceso de ex acción manual del me al. Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 37 Figu a 5.2.2-2: Residuo exen o de me al y de amaño de pa ículas en e 0,59mm y 1,68mm (R*). 5.3. P epa ación de mezclas Se p ocede en onces a ealiza las p opo ciones de R* y PS que se án pos e io men e ex uidas, se mues an dichas p opo ciones en la Tabla 5.3-1. Cada mezcla se á de 1100g. Tabla 5.3-1: P opo ciones de las mezclas. Mezcla Residuo (R*) Polies i eno (PS) Nomencla u a % g/1100g % g/1100g 1 5 55 95 1045 PS-R*5 2 7,5 82,5 92,5 1017,5 PS-R*7,5 3 15 165 85 935 PS-R*15 4 25 275 75 825 PS-R*25 5 35 385 65 715 PS-R*35 5.3.1. P oceso de ex usión Pa a que las di e en es mezclas sean lo más homogéneas posibles, an es de pasa a inyec a las p obe as, se ealiza un p oceso de ex usión. Se u iliza una ex uso a monohusillo IQAP-LAP modelo E-130-25D y un en de e ige ación de agua. Ob enemos un pe il de ex usión ci cula (Figu a 5.3.1-1). Pág. 38 Memo ia Figu a 5.3.1-1: Boquilla de la ex uso a, pe il de ex usión y en de e ige ación. Los pa áme os de ex usión se mues an en la Tabla 5.3.1-1. Tabla 5.3.1-1: Pa áme os de ex usión. Velocidad de o ación de husillo ( pm) 30 Zona1 Zona2 Zona3 Boquilla Tempe a u as (ºC) 170 185 200 195 Al se el ma e ial ob enido an ágil, no se puede g ancea con la pele izado a con encional, así pues se u iliza un molino ma ca FRITSCH pa a pele iza . 5.4. Inyección de p obe as P e iamen e al p oceso de inyección, se debe deshumidi ica la g anza (4h a 100ºC), pa a e i a de ec os en las p obe as, en una es u a con ci culación de ai e o zado J. P. SELECTA modelo 2003740. P ocedemos en onces a la ob ención de p obe as ipo hal e io según la no ma ISO 527-2 [Re . 31] median e moldeo po inyección (Figu a 5.4-1). Figu a 5.4-1: Dimensiones de las p obe as ob enidas po inyección. Todas las dimensiones en mm. Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 39 Se u iliza una inyec o a MATEU Y SOLÉ modelo METEOR 70/22 y las condiciones de inyección se mues an en la Tabla 5.4-1. Tabla 5.4-1: Pa áme os de inyección. Tempe a u as (ºC) 225 215 200 Ca ga (mm) 660 Velocidad de inyección (%) 50 P esión inyección (ba ) 100 P esión man eniendo (ba ) 50 Tiempo p esión (s) 11 A pa i de las p obe as de inyección, co ando los ex emos, se ob end án las p obe as de lexión según no ma ISO 178 [Re . 32] (Figu a 5.4-2). Figu a 5.4-2: Dimensiones de las p obe as ob enidas po inyección y mecanizadas pa a ensayos de lexión. Todas las dimensiones en mm. 5.5. Ensayos mecánicos y ca ac e ización Con el in de ca ac e iza el ma e ial esul an e (PS-R*) en sus di e en es p opo ciones se ealizan ensayos de acción y lexión, además se hace un es udio mic oscópico con una lupa y se de e mina la densidad. A con inuación se de allan los mé odos u ilizados. 5.5.1. Ensayo de acción Los ensayos de acción que p opo cionan las cu as ensión-de o mación se lle an a cabo siguiendo la no ma ISO 527-1 [Re . 33]. Se ealizan con una máquina de ensayos uni e sal GALDABINI modelo SUN2500 con una célula de ca ga de 5kN do ada con un equipo in o má ico de adquisición y a amien o de da os a a és del p og ama G aphWo ks5. Los Pág. 40 Memo ia ensayos se ealiza on con el uso de una cáma a dimá ica MINTRON ope a i a a a és del p og ama Videoex ensome e 4.04. Se ealizan 5 ensayos po composición a empe a u a ambien e, se hacen los ensayos a dos elocidades de sepa ación de las mo dazas di e en es, 5mm/min y 10mm/min pa a odas las mezclas. A pa i de las cu as ensión-de o mación se ob ienen los pa áme os: a) Módulo elás ico de Young (E): co esponde a la pendien e en la zona lineal. b) Resis encia máxima (σ max ). c) De o mación máxima: de o mación en el pun o de o u a (ε max ). 5.5.2. Ensayo de lexión Con el in de ealiza una compa a i a del compo amien o a acción y a lexión del ma e ial, se ealiza ensayos de lexión sob e las di e en es mezclas. Los ensayos de lexión que p opo cionan las cu as ensión-de o mación se lle an a cabo siguiendo la no ma ISO 178 [Re . 32]. Se ealizan con una máquina de ensayos uni e sal GALDABINI modelo SUN2500 con una célula de ca ga de 5kN do ada con un equipo in o má ico de adquisición y a amien o de da os a a és del p og ama G aphWo ks5. Se ealizan 5 ensayos po composición a empe a u a ambien e, la elocidad de sepa ación de las mo dazas es de 2mm/min pa a odas las mezclas. La dis ancia en e apoyos es de 73mm, según no ma i a [Re . 32]. A pa i de los ensayos de lexión se ob end án las cu as ensión-de o mación de cada mezcla. Así, ob end emos los pa áme os: a) Resis encia a la lexión (σ m ). b) Flecha (y): dis ancia eco ida du an e la lexión, a pa i de su posición inicial, po la supe icie supe io de la p obe a en la zona de aplicación de ca ga. c) De o mación en lexión a la o u a (ε B ): se calcula median e la ecuación Eq. 5.5.2-1. -. / 0  6 (Eq. 5.5.2-1) Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 41 (Eq. 5.5.2-2) (Eq. 5.5.2-4) d) Módulo de lexión (E ): el módulo de lexión se ob iene a pa i de las ecuaciones Eq. 5.5.2-2, Eq. 5.5.2-3 y Eq. 5.5.2-4. - 234 5 673839 : ;3< 5 =  >30 ? 43-3A3 ? 5.5.3. Mic oscopía Se obse an las supe icies de ac u a median e una lupa CARTON usando un aumen o de 0,8x. Se oman imágenes a a és de una cáma a adap ada JENOPTIK GERMANY y el p og ama P ogRes CT3. Median e la obse ación de las imágenes ob enidas pod emos en ende mejo el sis ema de o u a que se ha lle ado a cabo. 5.5.4. De e minación de la densidad En es a ase se emplea el mé odo A o de inme sión siguiendo la no ma ISO 1183-1 [Re . 34] pa a la de e minación de la densidad de las p obe as de cada ma e ial. Se ensayan un o al de 6 mues as po ma e ial, dichas mues as se seleccionan de di e en es zonas de las p obe as (pun o de inyección, cen o y lejos del pun o de inyección); la empe a u a de ensayo es de 25°C y el líquido de inme sión u ilizado co esponde a P opanol con una densidad media de 0,785 g/cm 3 . A pa i de dicho p ocedimien o se es ablece la densidad de las mezclas PS-R* que pos e io men e y con la implemen ación de la ley de las mezclas (Eq. 5.5.4-1) [Re . 35], pe mi ió la de e minación de la densidad del ma e ial eciclado R* pa a e alua si en e ec o la densidad co esponde a un alo ce cano a la del Policlo u o de inilo (PVC) que es el componen e mayo i a io de la ma e ia p ima eciclada. 1 B 2CDE∗ G E∗ B E∗ HG 2C B 2C (Eq. 5.5.4-1) (Eq. 5.5.2-3) Pág. 48 Memo ia Figu a 6.3.2-1: G á icas es ue zo-de o mación de las di e en es mezclas ensayadas a lexión a una elocidad de ensayo de 2mm/min. Tabla 6.3.2-1: Resul ados de esis encia a lexión ( σ m ) , de o mación en lexión a la o u a ( ε B ) , módulo de lexión (E ) y lecha (y) pa a los ensayos de lexión a elocidad de 2mm/min. Los esul ados ma cados en ojo p esen an una dispe sión mayo al 10%. Mezcla σ m [MPa] y [mm] ε B [%] E [MPa] PS 85,6 ± 1,8 4,9 ± 0,1 1,6 ± 0,04 2786 ± 96 PS-R*5 81,6 ± 1,3 12,0 ± 2,1 4,0 ± 0,68 1089 ± 185 PS-R*7,5 79,9 ± 1,4 11,6 ± 2,7 4,3 ± 1,00 1112 ± 225 PS-R*15 67,0 ± 0,5 12,9 ± 2,0 4,3 ± 0,64 820 ± 112 PS-R*25 51,9 ± 1,0 9,0 ± 2,2 3,0 ± 0,72 936 ± 164 PS-R*35 41,1 ± 1,6 7,6 ± 1,2 2,5 ± 0,42 860 ± 112 La dispe sión en los esul ados de de o mación a la o u a ( ε B ) y lecha (y) es mayo al 10%, po lo que no son alo es ep esen a i os. En la Figu a 6.3.2-2 (a, b y c) se mues a g a icada la e olución de las dis in as p opiedades en e al po cen aje de esiduo. Como se puede obse a , los esul ados ob enidos en los ensayos a lexión indican que la adición de R* en PS hace que sea un ma e ial menos ígido, po lo que el módulo de lexión es signi ica i amen e meno . 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 012345678 Es ue zo [MPa] De o mación [%] PS PS-5%R* PS-7,5%R* PS-15%R* PS-25%R* PS-35%R* Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 49 Figu a 6.3.2-2: E olución de (a) esis encia a lexión ( σ m ) , (b) de o mación en lexión a la o u a ( ε B ) y (c) módulo de lexión (E ) en unción del po cen aje de esiduo. Resul ados ob enidos de los ensayos a lexión a 2mm/min. En (a) y (c) se indica el po cen aje de disminución de las p opiedades. 85,6 4,7% 6,7% 21,8% 39,4% 52% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 25 30 35 40 σ m [MPa] % Residuo 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 ε B [%] % Residuo 2786 70% 60% 70,6% 66,4% 69% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 E [MPa] % Residuo (a) (b) (c) Pág. 50 Memo ia Obse amos en las g á icas de e olución que el po cen aje de disminución del módulo de lexión dec ece un ab up amen e has a un 70% al añadi R* en el PS, luego no hay mucha a iación con el aumen o de p opo ción de R*. La disminución de la esis encia a lexión llega has a el 52%. 6.3.3. Mic oscopía y obse ación isual La obse ación de las supe icies de o u a nos puede apo a in o mación sob e los pun os iniciado es de g ie as, la densidad de pa ículas en un mismo plano y la he e ogeneidad del ma e ial. A con inuación se mues an imágenes de las supe icies de o u a a acción pa a el PS y algunas mezclas. En la Figu a 6.3.3-1 emos como la supe icie de ac u a del PS indica un compo amien o o almen e ágil. Figu a 6.3.3-1: Imagen de la supe icie de o u a con un aumen o x8 del PS. En la Figu a 6.3.3-2 se mues a la supe icie de o u a de la mezcla PS-R*5, que en compa ación con la de la mezcla PS-R*35 (Figu a 6.3.3-3) iene menos densidad de pa ículas en un mismo plano. (a) (b) Figu a 6.3.3-2: Imágenes de la supe icie de o u a con un aumen o x8 de la mezcla PS-R*5 en (a) alzado y (b) pe il. Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 51 (a) (b) Figu a 6.3.3-3: Imágenes de la supe icie de o u a con un aumen o x8 de la mezcla PS-R*35 en (a) alzado y (b) pe il. En la Figu a 6.3.3-4 se obse a cla amen e que el inicio de la o u a es una pa ícula si uada en la esquina supe io izquie da, es as imágenes nos ayudan a cons a a que, al se las pa ículas po enciales núcleos de o mación de g ie as, a mayo po cen aje de R* meno se á ensión a o u a. Figu a 6.3.3-4: Imagen de la supe icie de o u a con un aumen o x8 de la mezcla PS-R*7. En el polies i eno a empe a u a ambien e el p incipal mecanismo de de o mación en ensión es el c azing, en la Figu a 6.3.3-5 (a) se pueden obse a los c azes o mados en una de las p obe as de PS ensayadas a acción. En la Figu a 6.3.3-5 (b) se puede obse a la o mación de c azes en la ca a some ida a acción en una de las p obe as de PS ensayadas a lexión. Pág. 52 Memo ia (a) (b) Figu a 6.3.3-5: p obe as de PS ensayadas a (a) acción y (b) lexión. Así mismo, ambién se obse an c azes en las p obe as de las di e en es mezclas, an o a acción como a lexión. Aunque no se pueden di e encia pe ec amen e las c azes como en las p obe as de PS, se puede ap ecia un emblanquecimien o en las mismas zonas. En la Figu a 6.3.3-6 (a y b) se pueden e una imágenes de ejemplo pa a las p obe as ensayadas a acción y lexión de la mezcla PS-R*15. (a) (b) Figu a 6.3.3-6: p obe as de PS-R*15 ensayadas a (a) acción y (b) lexión. Podemos a i ma que ac úan los mismos mecanismos de ac u a en las p obe as de las mezclas PS-R* que en las p obe as de PS pu o. Así, es la p esencia de pa ículas in undidas, mayo i a iamen e, lo que in luye en la a iación de p opiedades mecánicas del PS a las di e en es composiciones. Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 53 6.3.4. De e minación de la densidad En la Figu a 6.3.4-1 se obse a el aumen o de la densidad de las mezclas a medida que el po cen aje de R* es mayo . Figu a 6.3.4-1: a iación de la densidad en unción del po cen aje de R*. Vemos que en las mezclas con mayo po cen aje de R* la densidad es mayo . Es o es debido a que la p opo ción de R* aumen a (la densidad media del R* es 1,29 g/cm 3 ), po an o la del conjun o ambién aumen a según la egla de las mezclas ( e apa ado 5.5.4). La p esencia mayo i a ia de PVC in luye en la densidad del R*, ya que la densidad del PVC oscila en e los alo es 1,30 – 1,70 g/cm 3 [Re . 36]. 1,0 1,1 1,2 0 10 20 30 40 Densidad de la mezcla [g/cm3] % Residuo Va iación de la densidad Pág. 54 Memo ia 6.4. Resul ados en el ma e ial ep ocesado 6.4.1. Ensayo de acción La Figu a 6.4.1-1 mues a las g á icas ensión-de o mación de las p obe as de ma e ial ep ocesado ensayadas a acción, a pa i de és as ob enemos una abla de alo es de esis encia a acción, de o mación máxima y módulo de Young (Tabla 6.4.1-1). Figu a 6.4.1-1: G á icas es ue zo-de o mación de las di e en es mezclas de ma e ial ep ocesado ensayadas a acción a elocidad de sepa ación de mo dazas de 5mm/min. Tabla 6.4.1-1: Resul ados de ensión ( σ max ) y de o mación ( ε max ) máximas, y módulo de Young (E) de las mezclas de ma e ial ep ocesado ensayadas a acción a elocidad de 5mm/min. Los esul ados ma cados en ojo p esen an una dispe sión mayo al 10%. Mezclas σ max [MPa] ε max [%] E [MPa] PS 42,2 ± 0,8 1,4 ± 0,03 3488 ± 178 PS-R*5 (Rep) 31,1 ± 1,6 1,9 ± 0,09 2449 ± 500 PS-R*7,5 (Rep) 29,9 ± 0,3 1,9 ± 0,03 2433 ± 568 PS-R*15 (Rep) 24,9 ± 0,5 1,7 ± 0,09 2656 ± 239 PS-R*25 (Rep) 19,6 ± 0,5 1,8 ± 0,20 2138 ± 778 PS-R*35 (Rep) 17,2 ± 1,4 1,3 ± 0,08 2669 ± 421 Los alo es ob enidos pa a el módulo de Young son poco ep esen a i os debido a su ele ada dispe sión. En la Figu a 6.4.1-2 (a, b y c) se mues a g a icada la e olución de las dis in as p opiedades en e al po cen aje de esiduo. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 2 4 6 8 10 12 14 Es ue zo [MPa] De o mación [%] PS PS-5%R* PS-7,5%R* PS-15%R* PS-25%R* PS-35%R* Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 55 Figu a 6.4.1-2: E olución de (a) ensión máxima ( σ max ) , (b) de o mación máxima ( ε max ) y (c) módulo de Young (E) en unción del po cen aje de esiduo. Resul ados ob enidos de los ensayos de acción a 5mm/min de las mezclas de ma e ial ep ocesado. En (a) y (c) se indica el po cen aje de disminución de las p opiedades. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 0 10 20 30 40 σmax [MPa] % Residuo 1ª inyeccion Rep ocesado 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0 10 20 30 40 εmax [%] % Residuo 1ª inyección Rep ocesado 0 1000 2000 3000 4000 5000 0 10 20 30 40 E [MPa] % Residuo 1ª inyección Rep ocesado (b) (a) (c) Pág. 56 Memo ia Como se puede obse a en la Figu a 6.4.1-2 (a), (b) y (c), los esul ados ob enidos en las p obe as de ma e ial ep ocesado no dis an mucho de las p obe as de p ime a inyección. Los alo es del módulo de Young p esen an mayo dispe sión aunque indican la misma endencia. 6.4.2. Ensayo de lexión Pa a los ensayos de lexión, la Figu a 6.4.2-1 mues a las g á icas ensión – de o mación de las di e en es mezclas de ma e ial ep ocesado. En la Tabla 6.4.2-1 se en los alo es ob enidos de esis encia a lexión, de o mación a la o u a, módulo de lexión y lecha. Figu a 6.4.2-1: G á icas es ue zo-de o mación de las di e en es mezclas de ma e ial ep ocesado ensayadas a lexión a una elocidad de sepa ación de mo dazas de 2mm/min. Tabla 6.4.2-1: Resul ados, pa a las mezclas de ma e ial ep ocesado, de esis encia a lexión ( σ m ) , de o mación en lexión a la o u a ( ε B ) , módulo de lexión (E ) y lecha (y) pa a los ensayos de lexión a elocidad de 2mm/min. Los esul ados ma cados en ojo p esen an una dispe sión mayo al 10%. Mezclas σ m [MPa] y [mm] ε B [%] E [MPa] PS 85,6 ± 1,8 4,9 ± 0,1 1,6 ± 0,04 5945 ± 200 PS-R*5 81,0 ± 2,1 11 ± 2,2 3,7 ± 0,74 5898 ± 113 PS-R*7,5 76,8 ± 0,6 12 ± 0,5 3,8 ± 0,15 5796 ± 84 PS-R*15 64,9 ± 0,8 12 ± 0,9 4,1 ± 0,29 5554 ± 15 PS-R*25 53,3 ± 0,2 13 ± 1,7 4,2 ± 0,56 5381 ± 59 PS-R*35 42,3 ± 0,5 14 ± 2,5 4,5 ± 0,81 5020 ± 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Es ue zo [MPa] De o mación [%] PS PS-5%R* PS-7,5%R* PS-15%R* PS-25%R* PS-35%R* Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 57 En la Figu a 6.3.2-2 (a, b y c), que apa ece en la siguien e página, se mues a g a icada la e olución de las dis in as p opiedades en e al po cen aje de esiduo. Los esul ados ob enidos en los ensayos de lexión pa a las p obe as de ma e ial ep ocesado se asemejan bas an e a los ob enidos en las p obe as de p ime a inyección. Tal como ocu e en los esul ados de los ensayos de acción. En gene al, se puede deci que los alo es no se al e an d ás icamen e con el ep ocesado de las p obe as. Pág. 64 Memo ia Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 65 9. AGRADECIMIENTOS En p ime luga , g acias a la doc o a Mª Lluïsa Maspoch Rulduà po habe me o ecido la opo unidad de abaja en es e p oyec o, sin su apoyo y supe isión el abajo no hab ía sido posible. Mos a mi ag adecimien o po los conocimien os que me ha apo ado y la expe iencia que ha supues o abaja en un cen o ecnológico como el Cen e Ca alà del Plàs ic en con ac o con un g upo de p o esionales. Ag adece ambién al doc o Edga Ad ián F anco po su ayuda y o mación en las di e en es ases del p oyec o, siendo un pun o de e e encia al que pedi consejo. Un ag adecimien o especial a mi compañe a Ma sela Sa di, con quien he abajado conjun amen e en las di e en es e apas del p oyec o. Así como a odo el equipo del CCP. G acias ambién po el apoyo de mi amilia y amigos. Pág. 66 Memo ia Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 67 10. BIBLIOGRAFÍA 10.1. Re e encias bibliog á icas [1] Cen e Ca ala del Plas ic. Cen e Ca ala del Plas ic. h p://www.upc.edu/ccp/ (úl imo acceso: 13 de diciemb e de 2012). [2] M, Ha i ongs. Reciclaje del esiduo plás ico p oceden e de cables eléc icos. España: P oyec o inal de ca e a, 2011. [3] D, Askeland. Ciencia e ingenie ía de los ma e iales. México: In e na ional Thomson Edi o es, 1998. [4] PLASTICEUROPE. «Análisis de la p oducción, la demanda y la ecupe ación de plás icos en Eu opa en 2010.» 2011. [5] PROCOBRE. h p://www.p ocob e.o g/a chi os/pe u/conduc o es_elec icos.pd (úl imo acceso: 14 de diciemb e de 2012). [6] GENERAL CABLE. RECUBRIMIENTOS. h p://www.gene alcable.es/ (úl imo acceso: 14 de diciemb e de 2012). [7] M. R. Gómez, J. R. Gil. Los plás icos y el a amien o de sus esiduos. España: Aula Abie a, 1997. [8] P. Ramos. Ges ión del medio ambien e. España: Ediciones Uni e sidad de Salamanca, 2005. [9] CICLOPLAST. «Resul ados In o mes Anuales Cicloplas , E olución eciclado plás icos, España 1999.2009.» España, 2010. [10] PLASTICEUROPE. «Análisis de la p oducción, la demanda y la ecupe ación de plás icos en Eu opa en 2011.» (2011). [11] SEMAC. SEMAC. h p://www.semacsa.com.mx/SEMAC/TiposReciclado.h ml (úl imo acceso: 8 de Eene o de 2013). Pág. 68 Memo ia [12] RECOVINYL. PVC, un ma e ial eciclable. h p://es. eco inyl.com/p c (úl imo acceso: 19 de diciemb e de 2012). [13] Guiqing Wu, Jia Li, Zhenming Xu. «T iboelec os a ic sepa a ion o g anula plas ic was e ecycling.» Was e Managemen . Edi ado po Shanghai Jiao Tong Uni e si y. Shanghai : School o En i onmen al Science & Enginee ing, 2012. [14] CONFEDERACIÓN ESPAÑOLA DE EMPRESARIOS DE PLÁSTICOS. Fo o Ibé ico del PVC. h p://www.cepex.com/wp- con en /uploads/dossie _in o ma i o_p c_ eciclaje.pd (úl imo acceso: 19 de diciemb e de 2012). [15] Fundación pa a la in es igación y el desa ollo ambien al. Reciclado del PEBD. 7 de junio de 2012. h p://www. ida.es/es- ES/medio%20ambien e/112/712_Polie ileno%20de%20baja%20densidad%20(PEBD). aspx (úl imo acceso: 8 de ene o de 2013). [16] SOLICAR. Recipien es pa a esiduos. h p://www.solica .es/ ecipien es-pa a- esiduos/ (úl imo acceso: 8 de ene o de 2013). [17] ZICLA. Sepa ado Zeb a. h p://www.zicla.com/public/docs/ a _zeb a_web.pd (úl imo acceso: 17 de diciemb e de 2012). [18] Eu oSuelos-PVC. h p://www.eu osuelos- p c.com/eu osuelos.php (úl imo acceso: 17 de diciemb e de 2012). [19] WILLIAM D. CALLISTER, J. In oducción a la ciencia e ingenie ía de los ma e iales. Ba celona: Re e é, 2007. [20] SANCHEZ SOTO, MIGUEL ANGEL. «Compo amien o Mecánico y F ac u a de mezclas de Polies i eno y mic oes e as de id io.» Ba celona: Uni e sidad Poli écnica de Ca aluña, 2000. [21] KINLOCH A.J. y YOUNG R.J. F ac u e Beha iou o Polyme s. Lond es: Applied Science Publishe s, 1983. Re alo ización de la acción o gánica de los esiduos de ecub imien os de cables eléc icos Pág. 69 [22] ACOSTA, J. «F ac u a de ma e iales polimé icos a al as elocidades de solici ación.» Tesis doc o al. Ba celona: Uni e sidad Poli écnica de Ca alunya, 2001. [23] SANCHEZ, J. «Compo amien o é mico y mecánico del Poli(E ilen Te e ala o) (PET) modi icado con esinas polimé icas basadas en Bis enol- A.» Ba celona: Uni e sidad Poli écnica de Ca alunya, 2003. 30-48. [24] Ambien um. Impac o ambien al de los plás icos. h p://www.ambien um.com/ e is a/2001_24/2001_24_SUELOS/MPCTPLST1.h m (úl imo acceso: 8 de ene o de 2013). [25] REES, W., WACKERNAGEL,M. ou ecological oo p in . Reducing human impac on Ea h. Canadá: New Socie y Publishe , 1996. [26] ALVAREZ, NOELIA LOPEZ. «Me odología pa a el Cálculo de la huella ecológica en Uni e sidades.» Cong eso Nacional del Medio Ambien e. Mad id: Uni e sidad de San iago de Compos ela, 2008. [27] BUSQUETS I RUBIO, PERE; JORGE I SANCHEZ, JOAN. La Pe jada Ecològi ca de la EUPM. 2002. h p://www.epsem.upc.edu/~jo ge/pe jadaEUPM.pd (úl imo acceso: 12 de 12 de 2012). [28] BRANDRUP, JOHANNES; BITTNER, MUNA; MENGES, GEORG; MICHAELI, WALTER. Recycling and Reco e y o Plas ics. Aachen: HANSER, 1996. [29] BRYDSON, J. A. Plas ic Ma e ials. Lond es: Bu e wo h-Heinemann, 1999, p.433-434. [30] BASF Plas ics. Ficha écnica Polys y ol165H. Se iemb e de 1998. h p://www.bas .de (úl imo acceso: 18 de Oc ub e de 2012). [31] No ma EN ISO 527-2. «De e mina ion o ensile p ope ies o plas ics.» Be lín, Julio 1996. [32] No ma EN ISO 178. «De e minación de las p opiedades de lexión.» Mad id: AENOR, Junio 1997. Pág. 70 Memo ia [33] No ma EN ISO 527-1 . «De e minación de las p opiedades en acción.» Mad id: AENOR, Oc ub e 1996. [34] No ma ISO 1183- 2. «Plás icos: Mé odos pa a de e mina la densidad de plás icos no celula es.» Mad id: AENOR, 2004. [35] GORDILLO AUBERT, ANTONIO. «In luencia de la inyección sob e el compo amien o mecánico de compues os de polip opileno.» Ba celona: UNIVERSITAT P OLITÈCNICA DE CATALUNYA, 2000. [36] Ma k, James E. Physical P ope ies o Polyme s Handbook. Woodbu y,New Yo k: Ame ican Ins i u e o Physics, 1996. [37] SOLO STOCKS. Bandeja de o icina. h p://www.solos ocks.com/ en a- p oduc os/acceso ios-sob emesa/o ganizado es-co espondencia/bandeja-pa a-papel- din-a5-7341223 (úl imo acceso: 10 de ene o de 2013).