Compuestos de madera y plástico (Wood Plastic Composite, WPC)

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28 Jun Compuestos de madera y plástico (Wood Plastic Composite, WPC)

Líquidos residuales de la madera podrían ser utilizados en procesos de composite

Un nuevo método para la adición de subproductos líquidos de la industria de la madera en materiales compuestos de madera y plástico (WPCs) antes de su  fabricación ha sido desarrollado en un nuevo estudio de la Universidad de Finlandia (University of Eastern Finland).

Hay una creciente necesidad de encontrar nuevas alternativas para el crudo de petróleo en materiales como los plásticos. Los compuestos plásticos de madera (WPCs) son materiales compuestos de fibras naturales con propiedades de ambos, plástico y madera. Estos compuestos se utilizan, por ejemplo, en edificios y en la fabricación de automóviles. Se estima que la producción de WPC (compuestos de madera y plástico) experimentará un crecimiento anual del 14% entre 2014 y 2019.

 

Aplicaciones WPCs

La madera y los plásticos son materiales muy diferentes en cuanto a sus propiedades químicas, es por ello que los aditivos son utilizados en WPC para reafirmar y mejorar la compatibilidad de estos constituyentes. Los aditivos son también usados como absorbentes de agua y resistentes a las inclemencias meteorológicas, entre otras cosas. Sin embargo, algunos aditivos son bastantes caros y su incorporación a los WPC no es sencilla. Por consiguiente, los WPC se encuentran con la necesidad de aditivos innovadores y efectivos basados en recursos renovables.

En el estudio, los subproductos líquidos procedentes de la producción de carbón vegetal  y los tratamientos térmicos de la madera fueron añadidos a los WPCs, y se analizaron los efectos de las incorporaciones en las propiedades del compuesto.  Los resultados tienen relevancia para dos sectores diferentes como son los subproductos de la industria de la madera y en la industria de los WPC donde son utilizados más ampliamente.

Los resultados del estudio muestran que los líquidos separados de la madera pueden ser añadidos a los WPC granulares usando los métodos desarrollados en el estudio. Los composites tratados con estos subproductos líquidos desarrollan una mejor inyección en el molde y las muestras de cada tipo de material fueron muy homogéneas. Además, la adición de extractos líquidos procedentes de la madera reduce significativamente el agua de absorción de los composites y en algunos casos mejoran sus propiedades mecánicas.

El estudio también comprobó la idoneidad y conveniencia de PTR-MS (Proton-Transfer Reaction Mass Spectromety), para el análisis de las cantidades de COVs liberados procedentes de WPCs. Las ventajas del método incluyen un pequeño tiempo de análisis y la oportunidad de monitorizar la liberación de COVs a tiempo real. El estudio sugiere que PTR-MS es un método idóneo para analizar la cantidad de COVs de los WPCs.

Se encontraron diferencias claras y consistentes entre diferentes WPCs y las cantidades de COVs liberados utilizando PTR-MS. Por ejemplo, significativas cantidades de compuesto orgánicos volátiles fueron liberadas después de la fabricación. Las cantidades de compuestos orgánicos volátiles liberados crecieron después de la adición de subproductos líquidos procedentes de la producción de carbón vegetal  y el tratamiento térmico de la madera; sin embargo, los niveles de emisión de componentes nocivos no aumentaron hasta un nivel que fuese peligroso.

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