Estudio del pulverizado de termoplásticos reciclados para la fabricación de materiales compuestos mediante moldeo rotacional

• Autor: Sagastegui Calderon, David Orlando
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Pontificia Universidad Católica del Perú
• Repositorio: PUCP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/32979
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12404/32979
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Materiales compuestos; Plásticos--Moldeo; Termoplásticos; Plásticos--Reciclaje; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.05.01

El reciclaje de materiales termoplásticos se ha vuelto crucial en la industria de los materiales debido al incremento de residuos plásticos y sus efectos perjudiciales sobre el ambiente. En este contexto, el pulverizado surge como una alternativa viable, al permitir transformar residuos en polvos reutilizables con características adecuadas para nuevos procesos. Estudios previos han demostrado que factores como la forma, el tamaño de partícula, la temperatura de molienda y la configuración del equipo influyen directamente en la calidad del polvo y en el rendimiento de aplicaciones como el moldeo rotacional. Esta investigación responde a dicha problemática proponiendo una solución técnica que mejora la reciclabilidad de los termoplásticos y promueve prácticas sostenibles en la industria. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el pulverizado de termoplásticos reciclados que serán empleados como materiales alternativos para la fabricación de materiales compuestos de termoplásticos reciclados o recuperados mediante moldeo rotacional. La metodología consideró el uso de materiales termoplásticos reciclados o recuperados, como HDPE proveniente de tapas de botellas recicladas, así como PVC rígido y poliestireno de alto impacto (HIPS) recuperados de los procesos de fabricación de una empresa dedicada a productos plásticos. El diseño experimental propuesto consideró variables como la temperatura, el espaciamiento entre discos de corte (mínimo, medio y grueso), la velocidad del motor (RPM) y la velocidad de alimentación (Vf). Posteriormente, se realizaron pruebas bajo condiciones controladas y se caracterizaron los polvos obtenidos mediante ensayos como: FTIR, granulometría, SEM, índice de fluidez y densidad aparente; para evaluar el comportamiento del polvo bajo diferentes condiciones de procesamiento y, en particular, en aplicaciones de moldeo rotacional. Los materiales se identificaron a través de ensayos de FTIR, mientras que la densidad aparente permitió detectar variaciones en la compactación de las partículas y con el análisis SEM se observó si presentaban una estructura adecuada según lo descrito en la literatura. El estudio del pulverizado de los plásticos reciclados o recuperados: HDPE, HIPS y PVC rígido, evidenció que la eficiencia del proceso está directamente condicionada por la interacción entre el espaciamiento entre discos, la velocidad de alimentación y las RPM del motor. Las condiciones de pulverizado que generen polvos con características óptimas para ser utilizados en el proceso de moldeo rotacional, son: HDPE: mínimo espaciamiento (0.3 mm), 100 % RPM y 100 % Vf; HIPS: espaciamiento medio (0.6 mm), 100 % RPM y 100 % Vf; y PVC rígido: mínimo espaciamiento (0.3 mm), 100 % RPM y 100 % Vf.