Efecto de la concentración y temperatura en la disolución de poliestireno expandido usando solventes naturales
DOI:
https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.2.7420Palabras clave:
Energía de activación, parámetro de interacción polímero-solvente, parámetro de solubilidad, solventes, viscosidadResumen
El poliestireno expandido (EPS) es un plástico de un solo uso, poco reciclable, que termina acumulándose en vertederos o espacios públicos, con los consecuentes problemas ambientales para las comunidades. Una alternativa para tratarlo son los solventes; sin embargo, este método se ha estudiado poco y los solventes más usados son nocivos para la salud o el medio ambiente. En este proyecto se estudió cómo la temperatura y la concentración influyen en la disolución de EPS con dos compuestos naturales: limoneno y aceite de eucalipto. Se compararon parámetros de solubilidad y se hicieron ensayos de laboratorio con residuos de EPS a los que se les aplicaron procesos de limpieza, molienda, disolución a distintas temperaturas (entre 21 y 50 °C) y concentraciones (1:10, 3:10, 1:2, 3:4, 1:1, 1.25:1 y 1.5:1) y recuperación de solventes. Se determinó que la viscosidad presenta un comportamiento exponencial a partir del 42 % de concentración, y a mayor temperatura, menor viscosidad y tiempo de disolución. Con ello, en promedio, se puede reducir el volumen original del EPS en un 96 %. Aun cuando ambos solventes son favorables para la disolución del EPS, y se ven favorecidos con el aumento de la temperatura, la disolución en limoneno tiene una mejor miscibilidad y requiere menor tiempo y energía de activación.
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Referencias
. British Plastics Federation. “Expanded Polystyrene (EPS)”. bpf.co.uk. https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/expanded-and-extruded-polystyrene-eps-xps.aspx (consultado 23 de marzo de 2021).
. Markets and markets. “Expanded Polystyrene (EPS) Market by Product Type (White, Grey, Black), End-use Industry (Building & Construction, Packaging, Others), and Region (Asia Pacific, Europe, North America, Middle East & Africa, South America) - Global Forecast to 2023”. marketsandmarkets.com https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/expanded-polystyrene-market-1138.html. (consultado 2 de abril de 2021)
. Grand view research. “Expanded Polystyrene Market Size, Share & Trends Analysis Report By Product (White, Grey), By Application (Construction, Automotive, Packaging), By Region, And Segment Forecasts, 2020 – 2027”. grandviewresearch.com https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/expanded-polystyrene-eps-market. (consultado 3 de abril de 2021)
. Banco Mundial. “Los desechos: un análisis actualizado del futuro de la gestión de los desechos sólidos”. Washington D. C., Estados Unidos. 20 de septiembre de 2018.
. I. Pardo, J. Caraballo, y J. León. “Estudio experimental de ruta verde para el aprovechamiento de residuos de poliestireno expandido – icopor”. Presentado en el Segundo Congreso Internacional de Innovación para el Desarrollo Sostenible de las Regiones. Barranquilla, Colombia. 6 al 8 de noviembre del 2019.
. I. Pardo, J. León y E. Serna. “Diseño de una alternativa verde para el aprovechamiento de residuos de poliestireno expandido” en Investigación Formativa en Ingeniería. Editorial Instituto Antioqueño de Investigación. Cuarta Edición. Medellín, Colombia, 2020, Cap. 5, págs. 44-52.
. I. Pardo, J. Caraballo, y J. León. “Films Obtention From Recovery Of Expanded Polystyrene”. Presented in el 1st International Digital Congress on 3D Biofabrication and Bioprinting (3DBB). University of Araraquara (Uniara), Araraquara City, São Paulo State, Brazil. 2020.
. N. Gil, M. Segura, G. Soriano, J. Neri, N. López, E. Mas, C. Barrera, V. Varela, M. Ballesteros. “Dissolution and recovery of waste expanded polystyrene using alternative essential oils”. Fuel, Vol. 239, pags. 611-616. Elsevier BV, Marzo 2019. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.11.055
. I. Sen, “Degradation Mechanism of Expanded Polystyrene (EPS) Foam in Lost Foam Casting, PIPS Approach for Synthesis and Novel Expansion Techniques for Cellular Foam”. Ph.D. disertación, University of Tennessee, Tennessee, Estados Unidos, 2007.
. National Center for Biotechnology Information. PubChem Database, D-Limonene, CID=44091. 2021 [En linea], Disponible: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/D-Limonene.
. National Center for Biotechnology Information. PubChem Database. Eucalyptol, CID=2758. 2021 [En linea], Disponible: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Eucalyptol
. M. García, I. Gracia, G. Duque, A. Lucas, J. Rodríguez, “Study of the solubility and stability of polystyrene wastes in a dissolution recycling process”. Waste Management, Vol. 29, Issue 6, Pags. 1814-1818, Junio 2009, Elsevier BV. de: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.01.001
. A. Grishchuk y I. Estrin, “Viscosity of concentrated solutions of polystyrene and poly(vinyl acetate) (empirical equations)”. Russian J. of Applied Chemistry, Vol. 80, No. 11, págs. 1918-1922. Noviembre de 2007.
. E. Moctezuma, “La Teoría de Flory–Huggins en la Ingeniería de Soluciones y Mezclas de Polímeros” No. 68, Pags. 54–62. [En línea]. Disponible: http://www2.izt.uam.mx/newpage/contactos/anterior/n68ne/polimeros-v4a.pdf
. D. Van, K. Nijenhuis, “Cohesive properties and solubility” en Properties of Polymers. Their Correlation with Chemical Structure; their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions. Cuarta edición, Ámsterdam, Países bajos. Elsevier, 2009, cap. 7, págs. 189-225.
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