Estudian la seguridad del HDPE reciclado en envases de sustancias peligrosas
El Instituto Fraunhofer de Durabilidad Estructural y Fiabilidad de Sistemas (LBF) y el Instituto Federal Alemán de Investigación y Ensayo de Materiales (BAM) han puesto en marcha el proyecto de investigación “MultiCycCon”.
Esta investigación estudia cómo el reciclaje repetido afecta a la resistencia a la fisuración por tensión ambiental del polietileno de alta densidad (PE-HD) utilizado en contenedores de materiales peligrosos. Para ello, simularán en laboratorio ciclos reales de uso y reciclaje, y desarrollarán un método rápido para la inspección de materiales reciclados de PE-HD.
El objetivo es que fabricantes, transformadores y recicladores puedan evaluar específicamente la calidad del material en el futuro y utilizar materiales reciclados de forma más segura y económica.
A partir de 2030, también se aplicarán requisitos mínimos obligatorios de contenido reciclado a los envases de materiales peligrosos. Sin embargo, aún no está claro cómo afectan los múltiples ciclos de reciclaje a la resistencia a la fisuración por tensión del HDPE, un factor crítico para la seguridad de los contenedores.
Y es que los métodos de verificación existentes no consideran explícitamente esta propiedad en los materiales reciclados y requieren ensayos de tipo que consumen mucho tiempo para lotes de hasta 25 toneladas métricas.
Envejecimiento y repetición de procesos
El Instituto Fraunhofer LBF aporta su experiencia en la evaluación fiable de materiales y componentes. En el proyecto “MultiCycCon”, tres materiales de HDPE se someten a hasta diez etapas de extrusión. Igualmente, muestras adicionales se envejecen mediante procesos termooxidativos o radiación UV y luego se reprocesan. De esta forma, los investigadores simulan en el laboratorio las tensiones de uso y reciclaje en condiciones reales y establecen una base sólida para la toma de decisiones seguras sobre los materiales.
Tras definir las etapas del proceso, el Instituto Fraunhofer LBF analiza las propiedades mecánicas, la distribución del peso molecular, el comportamiento en estado fundido y los cambios químicos. Asimismo, por su parte, el BAM examina la cristalinidad, la estabilidad a la oxidación y la resistencia al agrietamiento por tensión. Los ensayos de fluencia con entalla completa y los análisis de la superficie de fractura revelan cómo se forman y se propagan las grietas. En los ensayos se incluyen varios materiales reciclados de uso práctico. La comparación con muestras envejecidas artificialmente tiene como objetivo aclarar si la degradación del material y los múltiples procesos limitan su reutilización segura, y en qué momento.
Control de calidad
Los resultados del proyecto ayudan a los fabricantes de materiales reciclados, a los transformadores y a los productores de contenedores de transporte y materiales peligrosos a identificar lotes no aptos con antelación, evitar defectos de producción y procesos de verificación que consumen mucho tiempo. Al mismo tiempo, promueven ciclos de materiales cerrados, conservan recursos y garantizan el alto nivel de protección que ofrecen los contenedores de materiales peligrosos. Se espera que los hallazgos también sean transferibles a otras aplicaciones de PE-HD.
El proyecto, que acaba de ponerse en marcha, está financiado en el marco del proyecto de Investigación Colectiva Industrial (IGF). Número de subvención: 01IF25124N. El proyecto IGF proporciona a las pequeñas y medianas empresas acceso a resultados de investigación prácticos y precompetitivos.
*Para más información: www.lbf.fraunhofer.de/multicyccon-en
