Resinas y fibras biológicas, para piezas reciclables, reprocesables y reparables

Los resultados del proyecto Ecoxy se han dado a conocer a fines de noviembre. El objetivo de Ecoxy consistía en el desarrollo de materiales termoestables y sostenibles; compuestos por resina de origen vegetal y refuerzos de fibra de lino o PLA biobasado. Estos materiales ofrecen tres ventajas competitivas: Reparabilidad, Reprocesabilidad y Reciclabilidad (las famosas 3R).

Los nuevos materiales

La innovadora composición de estos materiales permite que las piezas fabricadas con ellos puedan ser recuperadas al final de su vida útil, de forma casi ilimitada.

Por otro lado, los materiales compuestos curados (mediante una reacción química que transforma el líquido en sólido) hacen también su reprocesamiento. De esta manera, se pueden modificar morfológicamente para volver a producir una nueva pieza. Esto permite también su reparabilidad; porque, al aplicarse calor y presión, microgrietas o irregularidades se pueden arreglar.

En el marco del proyecto Ecoxy se han fabricado con este nuevo material respaldos de asientos traseros de automóviles y perfiles de ventanas. En estas aplicaciones, las propiedades mecánicas del material han sido validadas por compañías de los respectivos sectores.

Considerando que los sistemas de resina epoxy convencionales que utilizan las aplicaciones de los sectores aeronáutico y eólico no son reprocesables, los resultados de Ecoxy suponen un avance muy importante. En este sentido, el logro del proyecto ha sido hacer reaccionar la resina con endurecedores, obteniendo matrices termoestables reprocesables. Así, se han logrado desarrollar estas funcionalidades avanzadas empleando procesos químicos de vanguardia.

Dos procesos

Dos han sido los procesos empleados en el marco del proyecto para la construcción de las piezas estudiadas. Así para los perfiles de ventana se ha empleado la técnica de pultrusión. Este proceso consiste en introducir los hilos de fibra en un baño de resina, darles la forma deseada y retirar toda la resina sobrante. Seguidamente, los filamentos se introducen en un molde atemperado. En función de la velocidad, la temperatura del molde y el tiempo de resiliencia (tiempo que tarda el material en recorrer el molde), se obtiene el composite.

Sobre los respaldos para asientos traseros de vehículos se han fabricado mediante WCM (Wet Compression Moulding). Este proceso para producir composites utiliza un molde cerrado en el que se colocan las telas en las cuales se ha vertido previamente la resina. Luego se aplica presión y temperatura para su curado. De esta manera, se asegura que la pieza final está completamente llena.

Ventajas

Los plásticos y materiales compuestos desarrollados en el marco de Ecoxy suponen una solución válida para muchos sectores industriales y una alternativa real sostenible a otros meteriales.

En este sentido, sus ventajas de diseño, facilidad de montaje, y mantenimiento plantean nuevos horizontes en términos de sostenibilidad y competitividad industrial. Un ejemplo concreto de aplicaciones perfectamente aplicables es el sector de la construcción. Acá, las posibilidades de los nuevos materiales contemplan aditivos que otorgan propiedades ignífugas a distintos elementos y que optimizan la temperatura interna de los edificios, manteniendo un calor homogéneo.

Otros sectores indicados para los nuevos materiales, por las ventajas que aportan son los relacionados con la movilidad (automoción, aeronáutica), las energías renovables (parques eólicos) y las infraestructuras marítimas. Se trata de sectores expuestos a condiciones ambientales muy agresivas para otros materiales como los metales.

Más detalles del proyecto Ecoxy

La tecnología 3R de CIDETEC, coordinador del proyecto, ha sido validada en toda la cadena de valor. Entonces, por ejemplo, las firmas Specific Polymers y CNRS se encargaron de seleccionar la fuente de origen vegetal de la que obtener las resinas epoxy y de escalar el proceso de síntesis. Por otro lado, Weverij Flipts & Dobbels mejoró el tejido de fibras de lino. Por su parte, Centexbel se centró en el desarrollo de telas de PLA (material termoplástico que permite personalizar las funcionalidades de los refuerzos utilizados en cada pieza). En cuanto al papel de Avantium, fue el uso de huminas como aditivo para las fibras de PLA.

Con todos los componentes del composite correctamente diseñados, el centro tecnológico alemán Fraunhofer ICT y el español Aimplas trabajaron a escala piloto para generar demostradores de material compuesto para automoción y construcción. Las validaciones de los demostradores generados por Fraunhofer ICT y Aimplas las realizaron los centros Ricerche Fiat, para automoción; y Bergamo Technology, para construcción.

ECRT trabajó en la optimización del proceso de molido de los composites de ambos sectores y su posterior cribado. Finalmente, Aitiip se encargó de desmostrar la viabilidad de las 3R en el composite (matriz mezclada con refuerzo) a escala piloto.

Noticia publicada con información de Mundo Plast

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