www.futurenviro.es | Octubre-Noviembre October-November 2021 29 Gestión y Tratamiento de Residuos | Waste Management & Treatment En la actualidad ya existen ejemplos de introducción de plástico reciclado en componentes del exterior del automóvil (revestimientos de ruedas (Chrysler), parachoques (Honda, Ford, Nissan), cubiertas de radiador (General Motors), etc.) y muy pocos ejemplos de introducción de material reciclado en piezas y componentes del interior del vehículo. Los ejemplos que pueden encontrarse de introducción de material reciclado en el interior del vehículo se centran en los cojines de los asientos a partir de espumas de poliuretano reciclado (Chrysler) o fibras para las tapicerías (Ford, Nissan)5, pero rara vez piezas. Esto es así, porque los fabricantes de automóviles, además de desempeños mecánicos y estéticos, tienen unos requisitos muy exigentes en cuanto a la emisión de compuestos volátiles y de olor procedentes de los materiales plásticos del interior del vehículo. Teniendo en cuenta los tipos de plásticos que pueden encontrarse en el interior del vehículo (PP, PVC, PA, PPE, PET, PBT, POM, PC, otros termoplásticos y blends), características como la resistencia química, propiedades mecánicas, baja densidad, resistencia a la abrasión o coste, hacen del polipropileno el material más utilizado (50% de los plásticos usados en el interior es PP)6,7. En lo referente a los materiales, cabe destacar que debido al incremento de costes de materia prima y a la dificultad de acopio de la misma, la alternativa de empleo de material reciclado se presenta en un futuro a medio plazo como una opción muy atractiva. AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, consciente y preocupado por esta situación, ha desarrollado una metodología que permite mejorar la reciclabilidad y recuperación de los residuos plásticos de polipropileno para su incorporación a piezas y componentes del interior del vehículo y poder así incrementar el ratio dematerial reciclado en el sector automóvil. El objetivo principal del proyecto QOCTEL ha sido eliminar las sustancias volátiles en PP reciclado que actualmente causan olores desagradables e impiden su reutilización para componentes interiores del automóvil demanera que puedan cumplir los requisitos de la calidad del aire en el interior del vehículo (VIAQ, vehicule interior air quality) establecidos por los fabricantes de vehículos. Durante el desarrollo de este proyecto, AIMPLAS mejoró el proceso de devolatilización mediante extrusión en extrusora de doble husillo añadiendo agentes de extracción de volátiles de bajo coste y de nulo impacto mediambiental. La optimización de las condiciones de procesado combinada con la modificación del husillo marca la diferencia para reducir el contenido de compuestos orgánicos volátiles y, por tanto, los olores. El proceso desarrollado por AIMPLAS debido a las tecnologías empleadas podría ser escalable de manera relativamente sencilla a procesos industriales de reciclado, que contasen con equipos convencionales de reciclado o compounding, si bien necesitarían de ligeras adaptaciones. Para determinar la eficacia del reciclado y, por tanto, la posibilidad de utilizar el material para su inserción en piezas o componentes del interior del automóvil, los materiales descontaminados fueron analizados por tres normas de automoción VDA 277 (para determinar el contenido de compuestos orgánicos), VDA 278 (para la determinación de compuestos orgánicos volátiles y semi-volátiles por desorción térmica) y VDA 270 (para determinar la intensidad del olor emitido por los materiales). Se estudiaron dos PP posconsumo suministrados por dos empresas recicladoras diferentes. La concentración inicial de volátiles emitidos bajo la norma VDA 277 para rPP1 y rPP2 fue de 124 y 80 µg C/g, respectivamente, y tras la devolatilización esos contenidos se redujeron significativamente hasta 2,97 y 0,83 µg C/g. Tenienof the plastics used in vehicle interiors)6,7. It should be noted that, due to increased raw material costs and the difficulty associated with storing them, the implementation of recycled material will become a very attractive option in the medium term. AIMPLAS, the Plastics Technology Institute, is aware of and concerned about this situation. For this reason, it has developed a methodology to improve the recyclability and recovery of polypropylene plastic waste for incorporation into vehicle interior parts and components, with a view to increasing the ratio of recycledmaterial implemented in the automotive sector. The main goal of the QOCTEL project was to eliminate the volatile substances in recycled PP that currently cause unpleasant odours and prevent it being reused for vehicle interior components. Eliminating these substances enables the material tomeet the vehicle interior air quality (VIAQ) requirements set by vehicle manufacturers. During the project, AIMPLAS improved the devolatilization process through the implementation of extrusion in a twinscrew extruder and adding low-cost volatile compound extraction agents with zero environmental impact. Optimisation of the processing conditions combined with modification of the screw has enabled a significant improvement in terms of reducing the content of volatile organic compounds and, therefore, odours. Due to the technologies implemented, the process developed by AIMPLAS could be upscaled relatively easily to industrial recycling processes that use conventional recycling or compounding equipment, although minor adaptations would be required. To determine recycling efficiency, and thus the usability of the material for vehicle interior parts or components, the decontaminated materials were analysed using three automotive standards: VDA 277 (for the determination of organic compound concentration), VDA 278 (for the determination of volatile and semi-volatile organic compounds by thermal desorption) and VDA 270 (for the determination of the intensity of the odour emitted by the materials). Two post-consumer PPs supplied by two different recycling companies were studied. The initial concentrations of volatile organic compounds emitted, measured in accordance with VDA 277, were 124 and 80 µg C/g for rPP1 and rPP2, respectively. Subsequent to devolatilization, these concentrations were significantly reduced to 2.97 and 0.83 µg C/g. Taking these values into account, the degree of decontamination of both materials was determined to be 97.6% and 98.8%, respectively. As can be seen below, the great potential of this technology was further demonstrated by the values obtained in the remaining analyses. With respect to the determination of volatile and semi-volatile organic compounds, measured in accordance with VDA 278, rPP1 had initial VOC and FOG concentrations of 88 and 252 µg/g, while rPP2 had a VOC concentration of 57 µg/g and a FOG concentration of 166 µg/g. These values decreased considerably after the devolatilization process, with rPP1 having VOC and FOG values of 7.1 and 38 µg/g, while rPP2 had VOC and FOG values of 9.5 and 49 µg/g, respectively. Furthermore, analysis of the materials in accordance with VDA 270 demonstrated a decrease in the intensity of odour emissions in both cases subsequent to the devolatilization process (the odour intensity of rPP1 5 https://www.plasticsmakeitpossible.com/plastics-recycling/what-happens-to-recycled-plastics/use-of-recycled-plastics-in-cars-is-shifting-into-overdrive/ 6 R. Sadiku, D. Ibrahim, O. Agboola, S. Owonubi, V. Fasiku, W. Kupolati, T. Jamiru, A. Eze, O. Adekomaya, K. Varaprasad, S. Agwuncha, A. Babulreddy, B. Manjula, B.O. Oboirien, C. Nkuna, M., Dludlu, O. Adeyeye, T. Osholana, G. Phiri, V. Ojijo, Automotive components composed of polyolefins. Polyolefin Fibres: Structure, Properties and Industrial Applications: Second Edition 2017, 449-496. 7 K. Makenji, R. Cherrington, Plastic Trim, Materials and Manufacturing Polymers, Encyclopedia of automotive engineering, 2014
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