Caracterización de las propiedades mecánicas y térmicas de muestras de EPS pos consumo, utilizadas en la industria de alimentos y sometidas a un proceso de recuperación

Abstract

En este trabajo se fabricaron tres materiales con mezclas de Poliestireno Expandido (EPS) virgen grado S3 y material reciclado proveniente de cajas de EPS multipropósito, las últimas fueron sometidas a lavado y trituración en un molino de aspas, con porcentajes en peso de material reciclado de 10, 15 y 20%. Mediante espectroscopia infrarroja no se evidenció en los materiales fabricados grupos oxigenados formados por agentes ambientales o la conformación de estructuras intermedias que afecten las características de los componentes de partida, esto comparado con el material virgen. Las propiedades mecánicas de estos materiales fueron evaluadas mediante los ensayos de resistencia a compresión, flexión e impacto y las propiedades térmicas mediante las técnicas de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Termogravimetría (TGA), plato caliente en régimen estacionario y se simularon los perfiles de temperaturas en régimen no estacionario a través de Octave 3.6.4. Los resultados obtenidos en las tres mezclas fabricadas muestran poca variación de las propiedades a compresión, impacto, transición vítrea, y difusividad térmica con respecto al material de referencia (EPS virgen grado S3). Los termogramas obtenidos de la técnica TGA evidencian homogeneidad de las mezclas dada la regularidad de las caídas de la pérdida de masa en función de la temperatura. La resistencia a la flexión presenta disminución de la carga máxima de rotura con respecto al material virgen y la conductividad térmica presenta un mínimo aumento alcanzando los 0,07W/mK, disminuyendo su capacidad aislante. Los materiales fabricados pueden emplearse industrialmente para producir embalaje, casetones y esferas, entre otros.

Abstract: In this paper three materials were made with mixtures of expanded polystyrene (EPS) virgin grade S3 and recycled from multipurpose EPS packaging; the latter were subjected to washing and grinding in a blade mill, with percentages by weight of recycled material 10, 15 and 20%. The mechanical properties of these materials were evaluated by testing compressive strength, flexural and impact and thermal properties using the techniques of differential scanning calorimetry and thermogravimetry, hot plate and steady state temperature profiles in non-steady state were simulated by Octave 3.6.4. The results obtained in the three mixtures produced show little variation in properties in compression, impact and glass transition and thermal diffusivity with respect to the reference material. The regularity of drop mass loss as a function of temperature evidences homogeneity in the samples. The flexural strength has decreased the maximum failure load compared to the virgin material and it has an increased thermal conductivity exceeding 0,07W/mK, reducing its insulating capacity. The materials can be manufactured industrially to produce packaging, caissons and spheres, among others.