Diseño de un método para la obtención de un polímero transformado a partir de poliestireno expandido y biosolventes

Abstract

A partir de los entornos altamente consumistas y su creciente demanda de recursos en la actualidad, se evidencia el incremento de producción de los polímeros de un solo uso. Dicho esto, se identifica la necesidad de diseñar un método para la obtención de un polímero transformado a partir del EPS y biosolventes que presente propiedades que permitan modificar su campo de aplicación en la industria. En primer lugar, se identificaron los procesos de transformación existentes de EPS mediante la revisión de literatura y estado del arte. Definiendo el biosolvente (limoneno y eucaliptol) la temperatura (150°C y 180°C) y el tiempo de proceso (20 min y 30 min) como los factores aplicables en la presente investigación. A partir de esto, se implementa el diseño factorial 2^3 el cual consta de ocho experimentos independientes y dos réplicas por corrida, es decir, dieciséis experimentos en total. Para cada prueba se producen tres probetas para muestreos destructivos. El desarrollo experimental, inicia con la obtención de EPS posconsumo proveniente de embalaje de electrodomésticos, el cual se tritura para facilitar la disolución del biosolvente. Una vez añadido el biosolvente, se agita la mezcla hasta obtener una consistencia uniforme (se usa etanol al 70% como catalizador de la mezcla). Luego, se usa un molde metálico para calentar la mezcla, una vez finalizado este proceso, se deja enfriar a temperatura ambiente para facilitar el desmolde para finalmente cortar y lijar el material obtenido. Para calcular las variables de respuesta correspondientes a las pruebas mecánicas realizadas de flexión, tensión y compresión, se emplearon los tratamientos normalizados por las normas ASTM. Posteriormente, se aplica el modelo estadístico del diseño de experimentos factoriales 2^3en lenguaje R y a partir del resultado de las tablas ANOVA, se identifica que, para las tres variables de respuesta, los factores evaluados y sus interacciones entre el tiempo y temperatura de proceso son significativos. Finalmente, a partir de los resultados obtenidos se realiza el análisis técnico económico a escala piloto y se diseña una matriz de ponderación en la cual se evidencia que el EPS transformado tiene una puntuación cercana al Polycril Recicled y superior al MABS, entonces, se concluye que el EPS transformado tiene las características necesarias para ser reincorporado en un sector industrial y así contribuir al desarrollo sostenible del país y el bienestar del medio ambiente.