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’. El estudio analizará cómo afecta el reciclaje repetido a la resistencia al agrietamiento por tensión ambiental del polietileno de alta densidad (PE-HD) utilizado en contenedores de materiales peligrosos y en aplicaciones de transporte críticas para la seguridad. Para ello, simularán en laboratorio condiciones reales de uso y ciclos de reciclaje, y desarrollarán un método rápido de inspección de entrada para materiales de PE-HD reciclados. El objetivo es permitir que fabricantes, transformadores y recicladores evalúen con precisión la calidad del material en el futuro y utilicen materiales reciclados de manera más segura y económica.
Los investigadores se enfocan en el envejecimiento y el procesamiento múltiple
En el proyecto ‘MultiCycCon’, tres materiales de HDPE se someten a hasta diez etapas de extrusión; asimismo, se envejecen muestras adicionales mediante procesos termo-oxidativos o radiación UV para su reprocesamiento posterior. De este modo, los investigadores simulan en el laboratorio las condiciones de uso y las exigencias propias del reciclaje en situaciones reales, estableciendo una base sólida para tomar decisiones seguras sobre los materiales.
Tras etapas de procesamiento definidas, el Fraunhofer LBF analiza las propiedades mecánicas, la distribución de pesos moleculares, el comportamiento en estado fundido y los cambios químicos; por su parte, el BAM examina la cristalinidad, la estabilidad frente a la oxidación y la resistencia al agrietamiento por tensión. Los ensayos de fluencia de probetas con entalla completa y los análisis de las superficies de fractura revelan cómo se forman y propagan las grietas. En los ensayos se incluyen diversos materiales reciclados de aplicación práctica. La comparación con muestras envejecidas artificialmente tiene como objetivo determinar si -y en qué momento- la degradación del material y el procesamiento múltiple limitan su reutilización segura.
Una inspección de entrada más rápida aumenta la seguridad y la rentabilidad
Los resultados del proyecto ayudan a los fabricantes de material reciclado, a los transformadores y a los fabricantes de contenedores para transporte y materiales peligrosos a identificar lotes inadecuados en una fase temprana, evitar defectos de producción y procesos de verificación que consumen mucho tiempo, así como a utilizar los materiales reciclados de forma más segura y rentable. Al mismo tiempo, fomentan los ciclos de materiales de circuito cerrado, conservan los recursos y garantizan el alto nivel de protección que ofrecen los contenedores para materiales peligrosos. Asimismo, se prevé que los hallazgos sean aplicables a otros usos del PE-HD.
