Reciclado mecánico de materiales compuestos con fibras de celulosa

El Objetivo Global del presente trabajo de investigación, es el mejorar las propiedades de materiales compuestos de matriz poliolefínica (polietileno y polipropileno) reforzados con fibras de origen natural (principalmente de origen forestal), mediante la determinación de la influencia de su composición (formulación) y sus condiciones de procesamiento (referidas a sus procesos de obtención, transformación y reciclado) sobre su estructura global y el estudio de su reciclabilidad. La Tesis se ha dividido en tres bloques claramente diferenciados: BLOQUE I: En esta fase inicial se estudia el efecto del reciclado mecánico por inyección en las propiedades reológicas, de materiales compuestos de matriz de polietileno o de polipropileno reforzados con diferentes porcentajes de refuerzo de fibras de celulosa residualesdel proceso kraft. Se estudiaron las propiedades reológicas de los materiales originales (sin reciclar) y de los materiales sometidos a cinco ciclos de reciclado mecánico por inyección. Finalmente, se compara como han evolucionado las propiedades reológicas desde los materiales originales (sin reciclar) a los reciclados y se analizan los datos para tratarlos estadísticamente y sacar ecuaciones del comportamiento reológico. El objetivo de este bloque es seleccionar qué matriz termoplástica es más adecuada para formular unos materiales compuestos definitivos que presenten mejores resultados frente al reciclado. BLOQUE II: Una vez seleccionada la matriz termoplástica del material compuesto definitivo hay que elegir la formulación más adecuada del resto de los componentes del material compuesto. Por ello, hay que averiguar que porcentaje de refuerzo es el más adecuado considerando que en algunos casos se empleará una cantidad fija de agente de acoplamiento (1,5%) y en otros no se añadirá a las formulaciones agente de acoplamiento. Para alcanzar el objetivo buscado se estudian las propiedades reológicas de materiales compuestos de polipropileno reforzados con fibras de celulosa con distintos porcentajes de refuerzo en su formulación, porcentajes que oscilan entre el 30, 40 y 50 por ciento en peso del total del material compuesto. BLOQUE III: Una vez determinados la matriz (Selección en Bloque I), el porcentaje de refuerzo, la utilización o no de agente de acoplamiento y las condiciones de procesamiento óptimas (Selección en BLOQUE II), se llega a una formulación de material compuesto en función de los resultados obtenidos previamente. En este punto, lo que interesa es estudiar las propiedades del material compuesto original (sin reciclar) y su comportamiento frente al reciclado mecánico por inyección. Para asegurarnos del estudio completo de la formulación más apropiada, escogido el tanto por ciento de fibras de celulosa se analiza que tratamiento de fibras proporciona mejores resultados en los valores de las propiedades frente al reciclado, por lo que para ello se estudiaron las propiedades de dos materiales de igual formulación, reforzados con fibras de celulosa blanqueadas de la correspondiente pasta cruda elegida, pero en un caso con fibras blanqueadas de celulosa sometidas a un tratamiento de refinado y en el otro caso se emplearon fibras blanqueadas sin refinar. El objeto del empleo o no de este tratamiento, es el incluir en el estudio la influencia de la composición química de la fibra sobre la calidad del material compuesto