Reciclaje de PVC, PVC molecularmente orientado, CPVC, PVC con plastificantes PVC mezclado con otros plásticos

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PROYECTO DE GRADO

INGENIERÍA AMBIENTAL

RECICLAJE DEL PVC, PVC MOLECULARMENTE ORIENTADO,

CPVC, PVC CON PLASTIFICANTES, PVC MEZCLADO CON

OTROS PLÁSTICOS: RECICLAJE FÍSICO VS RECICLAJE

QUÍMICO Y POSIBLES USOS EN INGENIERÍA

PRESENTADO POR:

LAURA DANIELA GÁMEZ HERNÁNDEZ

ASESOR: JUAN SALDARRIAGA VALDERRAMA

Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados - CIACUA, Departamento de

Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL

BOGOTÁ D.C.

2023

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Universidad de los Andes
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Centro de Investigaciones en Acueductos y Alcantarillados – CIACUA
Reciclaje del PVC, PVC molecularmente orientado, CPVC, PVC con
plastificantes, PVC mezclado con otros plásticos: reciclaje físico vs reciclaje
químico y posibles usos en ingeniería

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

AGRADECIMIENTOS

A mis papás y hermanos por su sacrificio y apoyo incondicional en el cumplimiento de

todos mis objetivos tanto personales como académicos, a mi asesor Juan Saldarriaga por su

guía a lo largo de todo este proceso y por su disposición sin la cual no hubiese podido llegar

a esta instancia, y a mis compañeros, los cuales se han convertido en mis amigos y

cómplices, por aportar día a día a mi crecimiento como persona y como ingeniera,

Gracias

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS....................................................................... 6

1.1

Introducción ..................................................................................................... 6

1.2

Objetivos ........................................................................................................... 9

1.2.1

Objetivo General......................................................................................... 9

1.2.2

Objetivos Específicos ................................................................................. 9

2.  ANTECEDENTES ................................................................................................. 9
3.  METODOLOGÍA ................................................................................................. 10
4.  REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 42

4.1. Reciclaje del PVC ........................................................................................... 42

4.1.1

Recuperación de energía ........................................................................... 43

4.1.2.  Reciclaje químico ..................................................................................... 43
4.1.3.  Reciclaje mecánico ................................................................................... 44
4.1.4.  Aditivos y estabilizantes ........................................................................... 44

4.2. Reciclaje del CPVC ........................................................................................ 48

4.2.1. Introducción .............................................................................................. 48
4.2.2. Características y propiedades ................................................................... 48

4.3. Reciclaje del PVC-O ...................................................................................... 50

4.3.1. Introducción .............................................................................................. 50
4.3.2. Características y propiedades ...................................................................... 52

4.4. Reciclaje del PVC mezclado con otros plásticos ......................................... 55

4.4.1.  Introducción .............................................................................................. 55
4.4.2.  Compatibilizadores ................................................................................... 57
4.4.3.  Métodos de separación ............................................................................. 59

5.  CONCLUSIONES ................................................................................................ 64
6.  RECOMENDACIONES ...................................................................................... 66
7.  REFERENCIAS ................................................................................................... 67

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Aplicaciones de PVC en Estado Unidos. Tomado de Miliute-Plepiene et al.
(2021)

Figura 2.  Mapa bibliográfico: Palabras clave. ............................................................. 12
Figura 3.  Mapa bibliográfico: Autores princiapales. ................................................... 14
Figura 4.  Mapa bibliográfico: Relevancia interna ....................................................... 42
Figura 5.  Deshidrocloración del PVC a 180°C bajo nitrógeno. PVC con 10 phr de
filler ( - ). PVC sin filler ( - - ). Tomado de Braun (2002). ............................................. 45
Figura 6.  Resultados medición propiedades mecánicas del PVC con y sin filler.
Tomado de Braun (2002). ............................................................................................... 45
Figura 7.  Temperatura de transición vítrea del PVC con diferentes cantidades de
plastificantes. Tomado de Wypych (2015). .................................................................... 46
Figura 8.  Ilustración orientación molecular polímer. Tomado de Molecor (2016). ..... 51
Figura 9.  Curva Esfuerzo-Deformación. Tomado de Molecor (2016). ....................... 52
Figura 10.

Curva regresión de resistencia hidráulica. Tomado de Molecor (2016) ... 53

Figura 11.

Comparación capacidad hidráulica. Tomado de Molecor (2016) ............. 53

Figura 12.

Ciclo de vida de tuberías PVC-O. Tomado de Molecor (2016)) .............. 55

Figura 13.

Composición por tipo de polímero de los residuos plásticos. Tomado de

Ragaert et al. (2017) ....................................................................................................... 56
Figura 14.

Rango de temperaturas de procesamiento por tipo de polímero. Tomado de

Ragaert et al. (2017) ....................................................................................................... 57
Figura 15.  Propiedades mecánicas mezclas PVC-HDPE y (PVC-HDPE)-g-MAH.
Tomado de Maou et al. (2022) ........................................................................................ 58
Figura 16.  Agregados partícula-burbuja en (a) flotación de minerales y (b) flotación de
plásticos. Tomado de Wang et al. (2015) ........................................................................ 60
Figura 17.  Separación por flotación de mezclas de plásticos por reactivos de flotación.
Tomado de Wang et al. (2015) ........................................................................................ 61
Figura 18.  Rango de densidades de algunos tipos de plásticos. Tomado de Ragaert et el.
(2017)

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Resultados búsqueda bibliográfica ................................................................... 15

Tabla 2. Test impacto a tensión. Tomado de Chauffoureaux (1981) .............................. 54

Tabla 3. Propiedades de tracción de PVC orientado y no orientado. Tomado de Hitt y

Gilbert (2000) .......................................................................................................... 54

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1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

1.1 Introducción

La llegada del plástico ha significado un cambio sustancial a la cotidianidad debido a que
puede  ser  modificado  convenientemente  de  una  forma  u  otra  basado  en  su  función
deseada. Este material se ha convertido en un producto básico a nivel mundial y se han
desarrollado  un  gran  número  de  aplicaciones  en  productos  comerciales  e  industriales
gracias a sus únicas características físicas y químicas (Niyitanga et al., 2021). Se conoce
que la producción global de plásticos ha incrementado de 1.5 millones de toneladas en el
2018  a  380.7  en  el  año  2021  de  las  cuales  el  51%  fueron  producidas  en  Asia
(Statista,2022). Sin embargo, su exponencial uso en diferentes sectores ha contribuido a
la aparición de una nueva problemática relacionada con la generación de desperdicios. El
problema con los desperdicios de plástico es que estos no se descomponen fácilmente y
que  deben  ser  tratados  y  dispuestos  de  acuerdo  a  su  clasificación  y  propiedades
respectivas. La principal distinción entre los materiales plásticos es si estos pueden ser
fundidos  o  endurecidos  reversiblemente  mediante  calentamiento,  propiedad  de  los
termoplásticos,  o  si  este  proceso  es  irreversible,  clasificado  como  termoestable  (API,
s.f.).

Debido a que existen muchos tipos de plásticos, existe un reto en términos del reciclaje
de  sus  desperdicios.  Geyer  et  al.  (2020)  definen  el  desperdicio  de  materiales  como  la
salida  involuntaria  de  material  tanto  de  una  producción  como  de  una  actividad  de
consumo. Al primero de los casos, se les conoce como desperdicio preconsumo y afirman
que este suele ser más fácil de reciclar ya que se encuentra menos contaminado. Por otro
lado,  aquel  que  proviene  de  actividades  de  consumo  se  le  conoce  como  desperdicio
posconsumo y, a pesar de su dificultad de reciclado, este posee la ventaja de ser más fácil
de recolectar (pp. 20-23). La dificultad del reciclaje del último de estos se debe a que
estos residuos en su mayoría consisten en la mezcla de varios plásticos con composición
desconocida y, frecuentemente, contienen diferentes tipos de contaminantes orgánicos o
inorgánicos (Zhao et al., 2022). Geyer et al. (2020) también afirman que la mayoría del
reciclaje del plástico es vía reciclaje mecánico de termoplásticos. El reciclaje químico, el
cual  despolimeriza  el  plástico  llevándolo  de  nuevo  a  su  estructura  de  monómero,  es
actualmente limitado.

Uno  de  los  polímeros  termoplásticos  más  ampliamente  usados  en  la  actualidad  es  el
policloruro de vinilo (PVC) por su excelente durabilidad, asequibilidad y adaptabilidad
(Nakamura et al., 2009). Es un polímero vinilo compuesto de repetidos grupos vinilo y
en el cual se tiene un átomo de hidrógeno reemplazado por uno de cloro por unidad de

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carbono  alterno  repetida  (Akovali,2012).  El  PVC  es  un  material  flexible  o  rígido
normalmente  mezclado  con  otros  aditivos  como  modificadores  de  impacto  o
estabilizadores. Estos aditivos generan la producción de cientos de materiales a base de
PVC con una gran variedad de propiedades de ingeniería (McKeen, 2012). La elevada
importancia económica de este polímero no es solo por su bajo costo, esta es determinada
por sus excelentes propiedades entre las cuales se encuentra la alta resistencia química,
su  resistencia  al  agua,  a  las  condiciones  climáticas,  a  la  formación  de  biofilm,  al  alto
impacto  y  su  alta  capacidad  de  flexibilidad  (Lewandowski  et  al,  2022).  Debido  a  sus
particulares  propiedades,  su  bajo  costo  y  la  amplia  gama  de  productos  que  se  pueden
obtener  de  este  material  mediante  diferentes  condiciones  y  técnicas,  el  PVC  se  ha
convertido en un polímero universal. De hecho, actualmente es procesado para producir
productos de corta vida como empaques de comida, materiales de limpieza o textiles, y
productos de larga vida como lo son las tuberías, marcos de ventanas o láminas para tejado
(Sadat-Shojai et al., 2011).

Teniendo en cuenta que Estados Unidos es el segundo país

con mayor demanda de este termoplástico, la Figura 1 presenta los diferentes usos que se
le atribuyen al material con sus respectivos porcentajes siendo los perfiles y las tuberías
y accesorios su aplicación más significativa.

Figura 1. Aplicaciones de PVC en Estado Unidos. Tomado de Miliute-Plepiene et al. (2021)

A pesar de la larga vida que posee  este tipo de  materiales,  en  algún momento llega  a
convertirse  en  un  residuo  por  lo  que  siempre  existe  la  necesidad  de  disponerlo
correctamente.  El  manejo  de  los  desperdicios  de  PVC  incluye  una  disposición  en
vertederos, la obtención de energía a partir de los mismos y el reciclaje ya sea químico o
mecánico (Zhao et al., 2022). Sin embargo, los vertederos de la mayoría de los países
están  limitados  y  su  deposición  es  solo  considerado  como  la  última  de  las  opciones
(García  et  al,  2006).  Debido  a  esto,  se  han  venido  desarrollando  un  gran  número  de
investigaciones acerca del reciclaje de este material en el cual la ocurrencia de cloro y

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aditivos, como plastificantes, estabilizadores, retardantes de llama y rellenos, exigen una
gestión adecuada de los productos de PVC en la fase final de su vida útil (Nakamura et
al., 2009). También se conoce que su reciclaje está condicionado con el uso de los
llamados compatibilizadores los cuales permiten las interacciones termodinámicas
adaptadas con plásticos inmiscibles en caso de una mezcla (Zhao et al., 2022).

Por esta

razón, en la presente revisión bibliográfica se abarca el correcto reciclaje del PVC y las
variables más importantes que miden su viabilidad y las diferencias en las propiedades
del material con el material resultante del proceso de reciclado.

De igual forma, se abarcan las diferentes variaciones del PVC con el fin de establecer su
correcto reciclaje y las diferencias en las propiedades y aplicaciones que estas presentan
frente al PVC. Una de las variaciones que se presentan es el CPVC el cual es producido
por  la  poscloración  del  PVC  con  el  fin  de  potencializar  algunas  de  las  propiedades
mecánicas del mismo. Este es tradicionalmente aplicado en las tuberías de distribución
de agua a altas temperaturas o en transporte de sustancias químicas líquidas (Merah et al.,
2003). Se conoce que la adición del cloro en su molécula genera un aumento de su peso
y rigidez. Debido a esto, es necesario conocer las variaciones tanto en las propiedades del
material como en las consideraciones a tener en cuenta al momento de realizar un reciclaje
mecánico del mismo. Por otro lado, el PVC molecularmente orientado fue desarrollado
con el fin de mejorar el convencional PVC no plastificado por medio de una deformación
mecánica de estiramiento que produce una alineación de las moléculas en dirección a la
tensión  ejercida.  Con  esto,  se  logra  duplicar  la  resistencia  a  la  tracción  y  reducir  la
cantidad de material usado para una misma tubería (Chauffoureaux, 1981; Ferrante et al.,
2015). En este caso, en el sector de tuberías, actualmente la mayoría de su disposición o
reciclaje se realiza a partir de residuos preconsumo en el cual se realiza una extrusión de
la  tubería  en  la  planta,  se  orienta  molecularmente  y  los  desperdicios  vuelven  a  ser
extruidos para un futuro uso

Finalmente, al hablar del PVC mezclado con otros plásticos

se  conoce  que,  para  su  reciclaje,  es  necesario  realizar  una  separación  efectiva  de  los
diferentes  termoplásticos  debido  a  los  efectos  que  causa  su  incompatibilidad  y  sus
diferencias en puntos de ebullición en las propiedades mecánicas del material resultante.
Para  esto,  se  presentan  diferentes  mecanismos  de  separación  con  sus  respectivos
porcentajes  de  recuperación  los  cuales,  por  medio  de  diferencias  de  densidad,  de
flotabilidad o por separación electrostática, logran garantizar la separación de materiales
que resultaron mezclados debido a su incorrecta disposición o debido a la fabricación de
distintos productos que así lo requerían.

Se realiza una revisión bibliográfica que permita establecer las principales diferencias en
las propiedades de las diferentes variaciones del PVC, las implicaciones que esto genera
en su uso y la disparidad existente entre los procesos de reciclaje de cada uno de ellos.

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1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo General

Establecer, por medio de revisión bibliográfica, la viabilidad de realizar reciclaje del
PVC, CPVC, PVC molecularmente orientado y PVC mezclado con otros plásticos sin
afectar negativamente las propiedades mecánicas del material, y sus posibles usos en la
ingeniería.

1.2.2 Objetivos Específicos



Identificar los principales factores que afectan las propiedades del PVC en el

proceso de reciclaje mecánico.



Realizar revisión bibliográfica acerca de los antecedentes del reciclaje del PVC

mezclado con otros plásticos y analizar los cambios en las propiedades registrados
en los resultados.



Determinar factibles usos en la ingeniería del material resultante del reciclaje

físico del PVC, CPVC, PVC molecularmente orientado, y PVC mezclado con otros
plásticos.

2. ANTECEDENTES

El presente proyecto de grado se basa en investigaciones previas de Braun (2002), quien
señaló la vulnerabilidad que presenta el PVC a ser degradado durante su procesamiento
a altas temperaturas en la etapa de extrusión del reciclaje mecánico. Debido a esto, el
autor expone la necesidad de insertar diferentes aditivos y sistemas estabilizadores que
no  solo  evitarán  el  proceso  de  degradación  de  los  polímeros,  sino  también  permitirán
obtener las propiedades mecánicas necesarias para futuras aplicaciones del material. Por
otro  lado,  al  hablar  de  la  dificultad  de  combinar  el  PVC  con  otros  plásticos,  el  autor
menciona también la necesidad de insertar compatibilizadores que ayudarán a reducir la
incompatibilidad  de  estos  y  la  alteración  de  las  propiedades  mecánicas  que  sufre  el
material resultante en comparación a las iniciales. De igual forma, el proyecto se basa en
investigaciones realizadas en términos de la identificación de las principales propiedades
mecánicas que poseen los materiales de interés realizadas y su correcto reciclaje como:
Campi et al. (2014) quien se enfocó en estudiar el comportamiento y las propiedades del
PVC biorientado expuesto a radiación ionizante, Merah (2007) quién estudió el efecto de
la  meteorización  natural  en  las  propiedades  de  una  tubería  de  CPVC,  Carmoin  et  al.
(1977) quienes establecieron las diferencias existentes al momento de variar el porcentaje
de cloración del material CPVC y Wang et al. (2015) quienes exponen los métodos de

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separación de las combinaciones de plásticos más comunes en la actualidad, entre ellas
en PVC, PE y PS.

Este proyecto también se basa en investigaciones de Maou et al. (2022) y de Braun  y
Fischer  (1995),  quienes  estudiaron  las  variaciones  en  las  propiedades  mecánicas  de
mezclas de PVC con otros polímeros con la adición de diferentes compatibilizadores. En
primer lugar, Maou et al. (2022) demostraron que la adición del anhídrido maleico (MAH)
como compatibilizador en la mezcla de PVC  y HDPE permite la adhesión entre estos
polímeros inmiscibles mejorando su compatibilidad termodinámica. De igual forma, los
autores  afirman  que  el  material  resultante  evidencia  una  mejora  significativa  en  las
propiedades mecánicas de resistencia a la tracción y fuerza flexible en comparación a las
originales. Para llegar a estas conclusiones, se realizó una comparación de las distintas
propiedades entre una mezcla de PVC-HDPE y una de (PVC-HDPE)-g-MAH a partir de
un gran número de pruebas que permiten la debida caracterización de cada material. En
segundo lugar, Braun y Fischer (1995) encontraron que las propiedades mecánicas de la
mezcla PVC-PS fueron drásticamente mejoradas con adición de copolímeros de injerto
en bloque P(S-b-(B-g-CHMA)) y P(S-b-(B-g-MMA)). En este caso, también se hizo una
comparación  entre  las  propiedades  entre  la  mezcla  de  polímeros  sin  modificar  y  la
modificada con el compatibilizador.

Sin embargo, a diferencia de las investigaciones previamente mencionadas, este estudio
se centra en la aplicación de los descubrimientos relacionados con los diferentes procesos
y mecanismos de disposición y los aditivos o compatibilizadores necesarios en el proceso
de reciclaje de las diferentes variaciones del PVC como lo son el PVC molecularmente
orientado, CPVC y del PVC mezclado con otros plásticos. Se busca, de igual forma, a
través de revisión bibliográfica establecer la viabilidad del reciclaje de estos materiales
en función de las variaciones de las propiedades mecánicas y térmicas resultantes para
una futura y posible aplicación en la ingeniería.

3. METODOLOGÍA

El presente documento corresponde a un estado del arte en el cual se busca realizar una
investigación y revisión bibliográfica del reciclaje del PVC, CPVC, PVC molecularmente
orientado y PVC mezclado con otros plásticos. Para esto, se realizó una búsqueda, lectura
y análisis de las diferentes fuentes bibliográficas accedidas generando un conocimiento
crítico del tema en específico. Esto, con el fin de ampliar el conocimiento acerca de las
diferentes técnicas de disposición que existen para un material como el PVC y sus
distintas variaciones aportando datos e información pertinente para el cumplimiento de
los objetivos anteriormente mencionados. De igual forma, a partir de este tipo de
investigación se buscó realizar un planteamiento de diversos enfoques y posturas críticas
acerca del estereotipo existente de los materiales plásticos y, más específicamente, del
PVC.

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Ahora bien, la búsqueda de literatura realizada para elaborar el presente proyecto de grado
se realizó a partir de revisión de fuentes primarias en las cuales se transmite información
directa  como  artículos  originales,  libros  de  texto  o  tesis  de  grado.  Para  lo  cual,  se
seleccionaron como principales bases de datos a ELSEVIER y MDPI. ELSEVIER es una
plataforma que permite el acceso abierto a información académica proponiendo diferentes
opciones de publicaciones tanto para autores como para investigadores a través de todas
las  temáticas  y  áreas  del  conocimiento.  MDPI  (Multidisciplinary  Digital  Publishing
Institute)  es  una  editorial  de  revistas  que  ofrece  un  acceso  abierto  de  publicaciones
revisadas por pares. Esta cuenta con una plataforma académica digital en la cual se busca
el intercambio de conocimiento científico en todas las áreas de estudio. En este caso, una
de las  revistas principales que ofrece  esta plataforma  y  con mayor pertinencia para la
presente  revisión  es  Polymers. Ambas  plataformas  cuentan  como  principales  bases  de
datos  académicas  con  Scopus,  Web  of  Science,  PubMed  y  MEDLINE.  Es  pertinente
mencionar que, a pesar de ser las principales bases de datos utilizadas, estas no fueron las
únicas.

Una  vez  seleccionadas  las  bases  de  datos,  se  procedió  a  elegir  las  palabras  clave  que
permiten  filtrar  de  manera  eficiente  la  información  disponible  y,  a  medida  que  se  fue
avanzando en la revisión de fuentes, se hizo uso de términos alternativos utilizados en los
diferentes  artículos.  Como  palabras  clave  se  escogieron:  aditivos,  estabilizadores,
compatibilizadores, PVC, CPVC, PVC-O, plastificantes, reciclaje mecánico, propiedades
mecánicas y estabilidad. Para llegar a establecer estas palabras clave, se hizo uso de la
herramienta  de  software  VOSviewer  la  cual  permite  construir  y  visualizar  redes
bibliométricas  que  incluyen  revistas,  publicaciones,  investigaciones,  etc.  Estas  redes
pueden ser construidas a partir de relaciones de citación, co-citación o por acoplamiento
bibliográfico. Esta herramienta también puede ser utilizada para la creación de redes de
coexistencia de términos, palabras clave, extraídos a partir de un conjunto de literatura
científica  de  un  tema  en  específico. A  continuación,  en  la  Figura  2  se  presentan  los
resultados  de  una  búsqueda  preliminar  en  la  herramienta  VOSviewer  la  cual  permite
establecer  las  palabras  clave  recomendadas  al  momento  de  realizar  la  búsqueda
bibliográfica que cumpla con los objetivos propuestos anteriormente.

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Figura 2. Mapa bibliográfico: Palabras clave.

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Por  otro  lado,  al  hablar  de  los  criterios  de  selección  utilizados  para  la  búsqueda
bibliográfica,  estos  fueron  determinados  a  partir  de  los  objetivos  propuestos
anteriormente, es decir, si la información suministrada y su contenido da respuesta a lo
que busca responder el proyecto. Otros aspectos tomados en cuenta para la selección de
los artículos, como lo recomienda Abad, et al. (2003), fueron los autores, el resumen y
los  resultados  presentados.  En  primer  lugar,  se  determinó  si  los  autores  aportaban
credibilidad  a  la  revisión  bibliográfica  y,  de  igual  forma,  si  estos  poseían  suficiente
experiencia  en  el  tema.  De  esta  forma,  se  asegura  que  la  información  encontrada  y
posteriormente utilizada en el desarrollo del proyecto es la más relevante a criterio de
expertos. En segundo lugar, del resumen se verificó si el artículo en cuestión era oportuno,
claro y útil para el cumplimiento de los objetivos. En este caso, a través del resumen se
evaluó si el artículo verdaderamente abarca el tema de interés y aporta información que
permita concluir acerca del tema de estudio. Finalmente, se determinó si los resultados
presentados podían ser aplicados, encaminados hacia el desarrollo del proyecto y si estos
aportaban  a  la  resolución  de  la  pregunta  abarcada  en  el  proyecto.  Como  resultado,  se
recolectó un conjunto de 70 publicaciones que proporcionaron información relevante para
el correcto desarrollo del presente trabajo.

En  la  Figura  3,  se  presentan  los  resultados  obtenidos  al  momento  de  establecer  los
principales autores que se destacan en el tema del reciclaje del PVC con el fin de contar
con  una  primera  aproximación  a  los  posibles  documentos  que  aportan  información
valiosa  al  proyecto.  De  igual  forma,  en  la  Tabla  1  se  presentan  los  resultados  de  la
búsqueda  bibliográfica  definitiva  posterior  a  un  proceso  de  filtración  en  base  a  las
palabras clave encontradas y a los autores con mayor relevancia en el tema especificando
el autor, año de publicación, título, idea principal y el aporte que este realiza al proyecto
en cuestión.

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Figura 3. Mapa bibliográfico: Autores princiapales.

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Tabla 1. Resultados búsqueda bibliográfica

AUTOR

AÑO TITULO

PALABRAS
CLAVE

IDEA CENTRAL

APORTE DEL AUTOR EN LA
INVESTIGACIÓN

Ambrogi, V.,
Carfagna, C.,
Cerruti, P.,
Marturano, V.

2017 Additives in

Polymers.
Modification of
Polymer Properties

Aditivos,
plastificación,
compatibilizador
es,
estabilizadores

Los aditivos más comunes
utilizados en las últimas décadas
son los estabilizadores térmicos,
retardantes de llama, plastificantes
y compatibilizadores.

Información acerca de los
diferentes aditivos en la industria
del plástico y se centra en la
descripción específica de los
estabilizadores térmicos,
plastificantes y
compatibilizadores del material de
PVC.

Akovali, G.

2012 Plastic materials:

polyvinyl chloride
(PVC). Toxicity of
building materials

PVC,
plastificantes,
aditivos

El PVC es un material de alta
versatilidad y con un gran número
de aplicaciones en la industria. Sin
embargo, existe una preocupación
acerca del número de aditivos
tóxicos que este contiene y del
riesgo de estos en la salud.

Explicación técnica y detallada
acerca del material del PVC, sus
ventajas y las diferentes
aplicaciones que existen
actualmente en la industria.

Ariza, A.

2022 Estado del arte de

los costos de
toneladas de
carbono equivalente
para ser incluidos en
diseños multiobjetivo

Análisis de ciclo
de vida, impacto
ambiental, redes
hidráulicas
urbanas

Determinación de los costos de
toneladas de carbono por medio
del desarrollo de un análisis de
ciclo de vida comparando los
diferentes diseños de las redes
hidráulicas urbanas.

Información acerca del análisis de
ciclo de vida del PVC, sus
ventajas y su huella de carbono.
Comparación de los distintos
materiales para el diseño de redes
hidráulicas urbanas.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

de sistemas
hidráulicos urbanos

Bai, T., Wang,
H., Chen, S., Yu,
E., & Wei, Z.

2020 Effect of segment

structure on the
thermal stability of
CPVC in the Gas–
Solid PVC
chlorination process

Policloruro de
vinilo,
propiedades
térmicas,
técnicas de
procesamiento y
síntesis

Las unidades de
CCl2
promueven la deshidrocloración
del CPVC reduciendo las
propiedades reológicas y la
estabilidad térmica. Por otro lado,
la formación de
CHCl
en el proceso de cloración
incrementa la estabilidad térmica
de la resina.

Descripción detallada de los
diferentes métodos de cloración
del PVC para la obtención del
CPVC. También identifica las
variaciones en las propiedades del
material resultante haciendo uso
de las diferentes metodologías.

Braun, D.

2002 Recycling of PVC.

Policloruro de
vinilo,
degradación,
estabilización,
reciclaje
material y
químico

Existen cuatro principales vías de
disposición de los residuos de
PVC: obtención de energía,
vertedero, reciclaje químico y
reciclaje mecánico. Para su
reciclaje, el mayor problema es la
falta de homogeneidad de los
residuos y la incompatibilidad
entre estos.

Presentación detallada de las
diferentes maneras de disponer los
desperdicios de PVC.
Explicación de los factores a tener
en cuenta al momento de reciclar
mecánicamente el PVC y las
distintas variaciones que sufre el
material después de ser expuesto a
procedimientos de reciclaje.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Braun, D., &
Fischer, M

1995 Mechanical

behaviour of
PS/PVC blends
compatibilized with
block-graft
copolymers based on
polu(styrene-block-
butadiene)

Mezcla de
plásticos,
propiedades
mecánicas,
compatibilizació
n

Estudio de las propiedades
mecánicas de una mezcla de
PS/PVC al ser mezclado con el
compatibilizador P (S-b- (B-g-
CHMA, MMA)).
Establecimiento de mejoras
drásticas en las propiedades de la
mezcla al ser compatibilizadas
con copolímeros de injerto en
bloque en donde las excelentes
propiedades del PVC se
transforman ampliamente en toda
la mezcla.

Presentación de la variación de
propiedades de una mezcla de dos
polímeros incompatibles.
Determinación de las
características que debe tener un
compatibilizador para lograr
obtener las características
deseadas del material resultante.

Calin, L.,
Caliap, L.,
Neamtu, V.,
Morar, R., Iuga,
A., Samuila, A.,
& Dascalescu, L.

2005 Tribocharging of

granular plastic
mixtures in view of
electrostatic
separation.

Tribocarga,
separación
electrostática.

Evaluación de la efectividad de
dos materiales para la fabricación
de una cámara de carga tribo.
Determinación de la eficiencia de
separación triboelectrostática de
dos polímeros: PVC y PE

Explicación del proceso de
separación de polímeros por
medio de la triboelectrificación,
su eficiencia y las condiciones
necesarias para que sea posible.
Descripción detallada del proceso
de triboelectrificación.

Campi, F.,
Casagrande, M.,
Franzoni, G.,
Minelli, C.,

2014 A study of the

behavior of bi-
oriented PVC
exposed to ionizing
radiation and its

PVC
biorientado,
irradiación, daño
por radiación,

Se realiza un análisis de la
viabilidad que tiene el PVC
biorientado para sustituir con
éxito a los materiales metálicos en

Presentación del proceso llevado a
cabo para la producción del PVC
biorientado.
Análisis de las propiedades que
presenta el PVC biorientado en

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Porta, A., &
Ramella, G.

possible use in
nuclear applications

descontaminació
n

aplicaciones industriales bajo
radiación ionizante.

comparación al PVC n
plastificado.

Carmoin, B.,
Villoutreix, G.,
& Berlot, R.

1977 Compatibility of

PVC-chlorinated
PVC mixtures.

Compatibilidad,
PVC,
miscibilidad

Al estudiar la compatibilidad del
policloruro de vinilo mezclado
con dos CPVC industriales se
determina que la técnica de
mezclado es el principal
parámetro para la compatibilidad
de las resinas. También se
determina que la compatibilidad
depende del contenido de cloro en
la resina de CPVC.

Presentación de los resultados de
un estudio que permiten
establecer los principales factores
que afectan la compatibilidad de
la resina de PVC con la de CPVC.
Análisis y presentación de
recomendaciones acerca del tipo
de resinas que presentan mayor
miscibilidad.

Carroll, W. F.,
Johnson, R. W.,
Moore, S. S., &
Paradis, R. A.

2011 Poly(Vinyl

Chloride). Applied
Plastics Engineering
Handbook

PVC, aditivos,
síntesis del
cloruro de
vinilo,
polimerización,
estabilizadores

Estudio de las principales
características y propiedades del
PVC.
Revisión bibliográfica de su
fabricación, propiedades, reciclaje
y efectos en la salud y el medio
ambiente.

Descripción detallada el material
PVC, sus propiedades y su
polimerización.
Presentación de los diferentes
aditivos, estabilizantes y
lubricantes usados en la
fabricación del PVC.

Chauffoureaux,
J.

1981 Rheological

functions and
processing by
extrusion and

Orientación
biaxial,
extrusión,

Descripción y estudio general de
la producción industrial de PVC
corrugado biaxialmente orientado.

Presentación del proceso llevado a
cabo para la producción del PVC
biorientado.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

stretching of PVC
biaxially oriented
sheets

Análisis de las propiedades del
material en relación con los
aditivos insertados en el proceso
como estabilidad, estiramiento,
gelificación, etc.

Descripción de los factores a tener
en cuenta al momento de la
elección de aditivos y de la
calidad del PVC no plastificado
que se hace uso al momento de la
producción del PVC-O

Clark, D.,
Collins, E.,
Kleiner, L.

1982 Mechanical Criteria

por Polymer
Compatibility:
Poly(vinylchloride)/
Post-chlorinated
Poly(vinylcloride)
Blends

PVC, CPVC,
compatibilidad

Existe una relación entre las
propiedades mecánicas de una
mezcla de PVC/CPVC con los
métodos de mezcla, la
composición de la mezcla, los
pesos moleculares y el contenido
de cloro de la resina.

Presentación de los resultados de
una investigación que permite
establecer la miscibilidad de
diferentes combinaciones de
PVC/CPVC evaluando sus
propiedades mecánicas.

Cudjoe, D.,
Wang, H.

2022

Plasma gasification
versus incineration
of plastic waste:
Energy, economic
and environmental
analysis

Residuos, PVC,
recuperación de
energía,
incineración

El creciente crecimiento de los
desperdicios de plásticos incentiva
el aprovechamiento de los mismos
para la obtención de energía. Se
compara el potencial de
generación de energía, la
viabilidad económica y el efecto
ambiental de la gasificación e
incineración de residuos.

Explicación de los métodos de
gasificación e incineración para la
obtención de energía a partir de
los residuos plásticos.
Presentación de procesos como
vía de disposición de residuos

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Erbil, H.,
Demirel, A.,
Avci, Y., Mert, O

2003 Transformation of a

Simple Plastic into a
Superhydrophobic
Surface

Recubrimiento,
plásticos,
hidrofobicidad

Estudio de un método sencillo y
económico para la formación de
un recubrimiento superhidrófobo
utilizando polipropileno y una
selección de disolventes para
controlar la rugosidad de la
superficie.

Descripción de la hidrofobicidad
de la superficie de un material
plástico.
Exposición de los factores que
afecta la hidrofobicidad de los
plásticos: composición química,
plastificantes, grado de
polimerización, cristalinidad y
estructura.

Ferrante, M.,
Capponi, C.,
Brunone, B., &
Meniconi, S.

2015 Hydraulic

Characterization of
PVC-O Pipes by
Means of Transient
Tests

PVC orientado,
pruebas
transitorias,
análisis de
dominio

Caracterización del PVC
molecularmente orientado a través
de pruebas transitorias.
Presentación de resultados de
pruebas transitorias realizadas
sobre una tubería.

Presentación de las propiedades
mecánicas que adquiere el PVC-O
posterior a la extrusión del PVC-
U.
Exposición de las diferencias
entre el PVC-O y el PVC extruido
para su producción.

Fraunholcz, N.

1997 Plastics flotation

Flotación,
superficies
plásticas,

Presentación teórica de la
propiedad de flotación presente en
los materiales plásticos, su
condicionamiento, proceso y
resultado al ser expuesto al
método de separación.

Explicación detallada del
principio de flotación que posee
los plásticos.
Presentación de las condiciones
óptimas para una eficiente
separación de materiales plásticos
por medio del método de
flotación.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Fraunholcz, N.

2004 Separation of waste

plastics by froth
flotation––a review,
part I

Procesamiento
de desperdicios,
modifiación
superficial,
flotación por
espuma,
depresores de la
flotación

Revisión bibliográfica crítica de
los datos bibliográficos sobre el
método de separación de plásticos
por medio de la flotación en las
últimas tres décadas.

Descripción de los métodos para
obtener una eficiente flotación
selectiva de diferentes tipos de
plásticos.
Presentación de las condiciones a
las que se debe someter el
material para poder realizar la
separación por flotación.

Gent, M. R.,
Menendez, M.,
Toraño, J., &
Diego, I.

2009 Recycling of plastic

waste by density
separation:
prospects for
optimization

Tecnología de
reciclaje,
operaciones
físicas,
separación por
densidad,
recuperación de
plásticos.

Revisión bibliográfica de
procesamiento industrial existente
y presentación de resultados de
previas investigaciones acerca del
procesamiento para separar
mezclas sólidas.
Presentación del reciclaje de
residuos plásticos mediante la
separación por densidad.

Exposición de información acerca
de la separación de plásticos a
través del método por densidades.
Presentación de las situaciones en
las que es posible la
implementación de la metodología
por densidades.

Gent, M.,
Menendez, M.,
Toraño, J.,
Torno, S.

2011 Optimization of the

recovery of plastics
for recycling by
density media
separation cyclones

Tecnología de
reciclaje,
recuperación de
material,
separación por
densidad,
residuos
plásticos,

Existe una gran variedad de
procesos automatizados para la
recuperación de materiales.
Demostración de la eficiencia del
uso de separados por densidades
del tipo ciclón y su viabilidad
económica al implementarlo a
nivel industrial.

Explicación detallada del proceso
de separación de materiales
plásticos por densidades.
Presentación de los principales
factores que afectan la eficiencia
de la separación por densidad

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

recuperación de
plástico.

Geyer, R.

2020 Production, use, and

fate of synthetic
polymers. Plastic
Waste and Recycling

Residuos,
plástico,
disposición,
reciclaje

Recuento de los plásticos
fabricados desde 1950.
Actualización del flujo de
materiales, cadena de producción,
uso, generación y disposición de
los residuos.

Presentación de la definición y
caracterización de residuos
plásticos.
Descripción y comparación del
reciclaje mecánico y químico de
los desperdicios de materiales
termoplásticos.

Goh, S. H.

2014 Miscible Polymer

Blends. Polymer
Blends Handbook

Miscibilidad,
polímeros,

Búsqueda intensiva de mezclas
miscibles de polímeros reportados
desde el 2012. Análisis de la
miscibilidad por medio de varios
métodos y de los factores que
afectan la compatibilización de las
mezclas de los diferentes
polímeros.

Explicación del término de
miscibilidad entre polímeros.
Descripción de la temperatura de
transición vítrea como el método
más común utilizado para evaluar
la miscibilidad de una mezcla de
polímeros.

Grigore, M.

2017 Methods of recycling

properties and
apliactions of
recycled
thermoplastic
polymers

Reciclaje de
plástico,
impactos
ambientales del
reciclaje
químico,

Existe un gran número de
materiales obtenidos de procesos
de reciclado que pueden ser
aplicados en la industria. Para
esto, se evalúan los diferentes
métodos de reciclaje de los

Recopilación información acerca
del reciclaje de diferentes
polímeros.
Descripción del reciclaje químico
y de las implicaciones de las
condiciones a las cuales se expone

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

recuperación de
energía

polímeros termoplásticos, sus
propiedades y las aplicaciones que
se le puede atribuir al material
dependiendo de las propiedades
atribuidas al momento de su
producción.

el material en las propiedades del
material resultante.

Hamid, F.,
Akhbar, S., &
Halim, K. H. K.

2013 Mechanical and

Thermal Properties
of Polyamide
6/HDPE-g-
MAH/High Density
Polyethylene

Mezcla de
polímeros,
HDPE, HDPE-g-
MAH,
compatibilizador
, propiedades
mecánicas,
caracterización
térmica

Presentación de los resultados
obtenidos al inyectar HDPE-g-
MAH en el proceso de extrusión
como compatibilizador de dos
materiales plásticos. Pruebas
mecánicas y caracterización del
material resultante.

Descripción de las variaciones en
las propiedades mecánicas que
sufre la mezcla de dos polímeros
al ser combinados con un
compatibilizador

Harper, C.

2000 Modern Plastics

Handbook

Propiedades de
termoplásticos,
polímeros,
temperatura de
transición vítrea

Existe una amplia gama de
materiales plásticos descrita por
sus procesos, formas, aditivos,
diseño de productos y reciclaje. Es
importante poseer un manual de
términos, definiciones y
fundamentos que recopile una
trayectoria académica, de autores
y antecedentes con el fin de
presentar explicaciones, técnicas y

Presentación y descripción del
policloruro de vinilo clorado, sus
ventajas, sus propiedades y las
principales aplicaciones en la
industria de este tipo de
materiales.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

datos para todos los ámbitos de
intereses sobre los plásticos.

Hitt, D. J., &
Gilbert, M.

2000 Biaxial orientation

of poly(vinyl
chloride) compounds
Part 2 –Structure–
property
relationships and
their time
dependency

Orientación
biaxial, PVC,
PVC-O,
propiedades
mecánicas

Estudio experimental de la
preparación de hojas de PVC
orientadas. Presentación de los
resultados de las pruebas
mecánicas del material resultante
mediante la difracción de rayos X
y análisis termomecánico.

Descripción de las variaciones en
las propiedades mecánicas que
sufre el material de PVC posterior
a su orientación.
Explicación detallada del proceso
de orientación biaxial al que se
somete el material de PVC.

Hofer, R.

2012 Processing and

Performance
Additives for
Plastics.

Aditivos,
plástico,
estabilización

El uso de aditivos en el material
plástico toma un papel importante
al momento de exponerlo a
procesos de moldeado, extrusión o
termoformado para producir
diferentes productos. Los
principales aditivos son los
emulsificadores, los lubricantes,
los plastificantes y los
antioxidantes.

Presentación información de los
estabilizadores, los efectos de su
uso en un material y las ventajas
del material resultante en términos
de propiedades.
Presentación información de los
plastificantes, los efectos de su
uso en un material y las ventajas
del material resultante en términos
de propiedades.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Inculet, I., Castle
G., Brown, J.

1998 Electrostatic

separation of
plastics for
recycling.
Particulate Science
and Technology: An
International
Journal

Separación
electrostática,
transferencia de
cargas

Exposición de algunos
experimentos exitosos en los
cuales se aplica la separación
electrostática de dos componentes
de residuos plásticos.
Presentación de dos métodos de
carga triboeléctrica: lecho
fluidizado y tubo giratorio.

Descripción detallada de la
separación electrostática como
metodología de separación de una
mezcla de plásticos.
Explicación de la teoría de
transferencia de carga y del
proceso de separación
triboelectrostática.

Iuga, A., Calin,
L., Neamtu, V.,
Mihalcioiu, A.,
& Dascalescu, L.

2005 Tribocharging of

plastics granulates
in a fluidized bed
device

Tribocarga,
lecho fluidizado,
separación
electrostática,
plástico
granulado

Presentación de dispositivo
modular de lecho fluidizado para
el estudio de tribocarga de
plásticos.
Presentación de ensayos de
separación electrostática
realizados sobre el PET y el PVC
y su eficiencia.

Explicación de la separación
electrostática de una mezcla de
plásticos.
Descripción de la separación
triboelectrostática de plásticos y
su eficiencia.

Jeswani, H.,
Kruger, C.,
Russ, M.,
Horlacher, M.,
Antony, F.,
Hann, S.,
Azapagic, A.

2021

Life cycle
environmental
impacts of chemical
recycling via
pyrolysis of mixed
plastic waste in
comparison with

Desperdicios de
plástico,
reciclaje,
pirólisis,
ecocnomía
circular

Es necesario establecer métodos
de aprovechamiento de los
desperdicios plásticos ya sea por
pirólisis, reciclaje o la
recuperación de energía. Estudios
demuestran que el proceso de
pirólisis genera la mitad del

Descripción detallada de los
diferentes métodos de reciclaje
químico y del reciclaje mecánico
en el proceso de recuperación de
energía.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

mechanical recycling
and energy recovery

impacto en el cambio climático de
la recuperación de energía y, de
igual forma, este genera el mismo
impacto que el reciclado de estos
residuos.

Comparación del impacto que
generan los diferentes métodos de
disposición de residuos.

Kim, H. C., &
Gilbert, M.

2004 Characterisation

and properties of
oriented PVC fibres

PVC, fibras,
orientación

Investigación de fibras de PVC
estiradas utilizando diferentes
técnicas para medir su tenacidad.
Obtención de variación en
cristalinidad del material y que la
tenacidad es un buen indicador de
la orientación molecular.

Descripción de la ventaja que
presenta el PVC al ser orientado
en términos de cristalinidad.
Descripción del efecto que genera
la cristalinidad en el
procesamiento, plastificación y
propiedades del material.

Lewandowski,
K.,
Skórczewska, K.

2022 A brief review of

poly(vunyl chloride)
(PVC) recycling

Reciclaje, PVC,
policloruro de
vinilo

Existe un gran número de
posibilidades de reciclaje para el
material de PVC para el desarrollo
de materias primas que cumplan
con los requisitos que deben
cumplir los materiales
involucrados en la economía
circular.

Presentación de las ventajas que
presenta el PVC contra otros
termoplásticos en términos de
propiedades mecánicas y
versatilidad.
Identificación de los aditivos
necesarios y los efectos en las
propiedades físicas de los
polímeros.
Recomendación de distintas
consideraciones al momento de
tratar residuos preconsumo y

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

posconsumo. Diferencias entre
estas.

Liu, Z., &
Gilbert, M.

1987 Structure and

properties of
oriented plasticized
poly(vinyl chloride)

Policloruro de
vinilo,
orientación,
difracción rayos
X, birrefrigencia

Estudio experimental de
estiramiento de piezas moldeadas
por compresión de PVC.
Medición de las propiedades de
tracción, de resistencia y de
estiramiento posterior al proceso
de orientación.

Presentación de las variaciones
que adquiere el material de PVC
al ser orientado.
Descripción detallada de las
propiedades mecánicas y de las
ventajas de someter a un proceso
de orientación a PVC.

Lu, L., Li, W.,
Cheng, Y., Liu,
M.

2023 Chemical recycling

technologies for
PVC waste and
PVC-containing
plastic waste: A
review

Residuos de
PVC, reciclaje
químico,
decloración,
deshidrocloració
n, pirólisis

La extensa producción de plástico
resulta en la necesidad de discutir
la síntesis, aplicaciones y los
actuales restos que posee la
disposición de los desperdicios de
PVC. Es necesario un análisis de
las tecnologías de reciclaje
químico existentes para
transformarlos en combustible,
materia prima o polímeros de
valor agregado.

Descripción de los principales
mecanismos de reciclaje químico.
Comparación entre mecanismos
en términos de las propiedades del
material resultante.
Explicación del proceso y
condiciones de los diferentes
mecanismos.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Lu, W., Cao, T.,
Wang, Q., &
Cheng, Y.

2011 Plasma-Assisted

Synthesis of
Chlorinated
Polyvinyl Chloride
(CPVC) Using a
Gas-Solid
Contacting Process

CPVC,
cloración, lecho
fijo, plasma frío

Estudio experimental de la síntesis
de CPVC asistida por plasma
mediante un contactor gas-sólido
en donde, para generar radicales
libres, se utiliza plasma frío y se
activan las superficies de las
partículas del PVC.

Explicación detallada del proceso
de cloración del PVC en el cual se
realiza la cloración en la
superficie del PVC y, posterior a
esto, ocurre una difusión del cloro
al interior de las partículas.

Marceneiro, S.,
Alves, R., Lobo,
I., Dias, I., de
Pinho, E., Dias,
A. M. A., … C.
de Sousa, H.

2018 Effects of Poly (vinyl

chloride)
Morphological
Properties on the
Rheology/Aging of
Plastisols and on the
Thermal/Leaching
Properties of Films
Formulated Using
Nonconventional
Plasticizers

Plastificantes,
policloruro de
vivilo en
emulsión,
propiedades de
película de PVC

El uso de tecnologías de
plastificación de PVC genera un
efecto en las propiedades
morfológicas del material
dependiendo de sus diferentes
grados descritos por el k-value.
Existe una diferencia entre los
cambios que un plastificante
convencional produce en el
material y uno no convencional en
términos de estabilidad térmica y
la presión de vapor.

Identificación de la importancia
de conocer información del
termoplástico como lo es el k-
value para así determinar los
aditivos necesarios y posibles en
un proceso de reciclado.

Maou, S.,
Meftah, Y.,
Tayefi, M.,
Meghezzi, A.,
Grohens, Y.

2022 Preparation and

performance of an
immiscible
PVC‑HDPE blend
compatibilized with
maleic anhydride

PVC, HDPE,
MAH, extrusión
reactiva in-situ

Existe la posibilidad de crear
mezclas miscibles entre materiales
de PVC y HDPE con la adición de
compatibilizadores que formen
puestes entre los polímeros. Al
hacerlo, se hace evidente los

Presentación de resultados de una
investigación centrada en la
mezcla de polímeros de PVC-
HDPE con el uso de
compatibilizadores

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

(MAH) via in‑situ
reactive extrusion

cambios en propiedades como la
temperatura de transición vítrea
que indica compatibilidad.

Determinación de cambios en las
propiedades de los polímeros
posterior a su mezcla para una
posible aplicación en tecnologías
de reciclaje.

McKeen, L. W.

2012 Polyolefins,

Polyvinyls, and
Acrylics.
Permeability
Properties of
Plastics and
Elastomers

Polímeros, PVC Presentación y descripción de los

usos y aplicaciones de los
diferentes polímeros descritos por
su estructura molecular.

Descripción específica del
material PVC, su composición,
estructura molecular, clasificación
y diferentes propiedades
mecánicas.
Presentación de las aplicaciones y
usos más comunes en la
actualidad del material
dependiendo de las propiedades
adquiridas.

Merah, N.

2007 Natural weathering

effects on some
properties of CPVC
pipe material

CPVC,
meteorización
natural, de
tensión,
tenacidad a la
fractura

Debido a las propiedades del
CPVC este material es usado en
ambientes exteriores y, por lo
tanto, está expuesto a fenómenos
de meteorización natural que
llegan a afectar sus propiedades en
pequeños periodos de tiempo. Este
deterioro es estudiado en relación
con la evaluación de los cambios

Información detallada de las
propiedades del CPVC que lo
diferencian del PVC.
Análisis de los cambios que sufre
el polímero en términos de las
propiedades mecánicas que este
contiene.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

o el deterioro que presente el
mismo.

Merah, N.,
Irfan-ul-Haq,
M., & Khan, Z.

2003 Temperature and

weld-line effects on
mechanical
properties of CPVC

CPVC,
polímeros,
efectos de
temperatura,
moldeo por
inyección

Se ha demostrado que el módulo
de elasticidad y el límite elástico
del CPVC disminuye linealmente
con la temperatura. Se realiza una
comparación entre las curvas de
tensión de deformación de
materiales con y sin línea de
soldadura.

Comparación de las propiedades
entre los polímeros de PVC y
CPVC.
Datos importantes del CPVC:
presiones que resiste, temperatura
de transición vítrea y temperaturas
límite.

Miliute-Plepiene,
J., Fråne, A., &
Almasi, A. M.

2021 Overview of

polyvinyl chloride
(PVC) waste
management
practices in the
Nordic countries.

Residuos de
PVC, residuos
plásticos,
manejo de
residuos

Revisión de las formas de
disposición de los residuos de
PVC en la región nórdica.
Presentación de estadísticas
relacionadas con la gestión de
residuos de PVC y las
estimaciones sobre la generación
de estos residuos.

Información acerca de la
generación de residuos plásticos
en diferentes zonas del mundo.
Análisis de la proporción de
residuos generados y dispuestos.

Nakamura, S.,
Nakajima, K.,
Yoshizawa, Y.,
Matsubae-

2009 Analyzing Polyvinyl

Chloride in Japan
with the Waste
InputâOutput

Plástico,
reciclaje,
ecología
industrial. PVC

Existe un llamado para la
recolección y separación de
productos que terminan su vida
útil debido a la gran cantidad de
material plástico producido y, para

Descripción del PVC, su
producción, sus principales
aplicaciones, las ventajas que este
presenta en comparación a los
otros polímeros.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Yokoyama, K.,
& Nagasaka, T.

Material Flow
Analysis Model

esto, es necesario realizar una
caracterización del material. La
mayoría de PVC producido es
aplicada en tuberías, barras y
material de construcción.

Identificación de los
requerimientos del material para
ser expuesto a procesos de
reciclaje como la adición de
aditivos.

Naqvi, M. K., &
Sen, A. R.

1991 Thermal stability

and thermal
characteristics of
PVC/cis-PBR blends

Estabilidad
térmica,
polímeros, PVC,
temperatura de
transición vítrea

Para definir la estabilidad térmica
de una mezcla de polímeros se
describe la temperatura del umbral
de degradación y la temperatura
de transición vítrea. Esta
estabilidad, la degradación
térmica y la estabilización que
conlleva es basada en las
interacciones en las matrices de
los polímeros.

Descripción de las interacciones
entre los polímeros y los
estabilizadores.
Definición de estabilizadores
térmicos y su funcionamiento en
procesos de exposición térmica de
los termoplásticos centrado en
mezclas con PVC.

Negari, M. S.,
Ostad Movahed,
S., &
Ahmadpour, A.

2018 Separation of

polyvinylchloride
(PVC), polystyrene
(PS) and
polyethylene
terephthalate (PET)
granules using
various chemical
agents by flotation
technique.

Reciclaje,
plástico,
flotación,
acondicionamien
to químico,
separación de
residuos
municipales

Estudio de la separación de una
mezcla de plásticos vírgenes
tradicionales disponibles en los
residuos municipales como PVC,
PS, PET, PVA, etc., haciendo uso
de un acondicionamiento químico,
diferentes temperaturas y
variaciones del pH del medio
líquido.

Presentación del efecto que
genera el tipo de agente químico,
su concentración, temperatura de
operación y pH en la separación
de plásticos por el método de
flotación.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Nidoni, P.

2017 Incineration process

for solid waste
management and
effective utilization
of by products

Interacción,
manejo de
residuos,
incineración,
control de
contaminación
del aire

Debido al exponencial
crecimiento de los desperdicios,
existe la reocupación de utilizar y
aprovechar estos desperdicios de
una manera efectiva y uno de los
métodos de hacerlo es la
incineración.

Descripción de una de las
alternativas de recuperación de
energía: incineración.
Identificación de las condiciones
y factores a tener en cuenta en el
proceso de incineración de
desperdicios plásticos.

Niyitanga, E.,
Sarmad, A.
Muhammad, B.,
Hafiz, M.

2021 Plastic waste and its

management
strategies for
environmental
sustainability.

Termoplásticos,
reisduos
plásticos,
polimerización,
manejo de
despericios,
reciclaje,
bioremediación

Los plásticos son producidos bajo
procesos de polimerización y
policondensación y su uso
posterior a consumo puede
conllevar efectos en el ambiente si
no se realiza de la mejor manera.
Se discuten los problemas
causados y las posibles soluciones
que impulsen la reducción del
efecto sobre el cambio climático.

Exposición de la problemática
actual resultado de la producción
masiva de los diferentes plásticos.
Análisis de los efectos que causa
el manejo inapropiado de los
desperdicios de plástico.

Osry, M.

2005 Modern

developments and
design criteria for
unmodified, modified
and oriented PVC
pipes

PVC, desarrollo,
fuerza, tenacidad

Las necesidades actuales han
impulsado el desarrollo de
avances en materiales de tuberías
en términos de ahorro de material
y de la mejora de las propiedades.
Se describen los conceptos de
resistencia y tenacidad para
tuberías de presión de PVC-U,

Descripción del ahorro del
material y aumento en las
tenciones de diseño que logra el
PVC-O.
Presentación de las aplicaciones
del PVC-O frente al PVC no
plastificado.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

PVCC-M, PVC-O ilustrando su
versatilidad y durabilidad.

Explicación proceso de
orientación del PVC para la
producción de PVC-O.
Variaciones del material posterior
al proceso de orientación.

Ragaert, K.,
Delva, L., & Van
Geem, K.

2017 Mechanical and

chemical recycling
of solid plastic waste

Reciclaje
mecánico,
reciclaje
químico,
olímeros,
residuos
plásticos sólidos

Existen dos principales
metodologías para el reciclaje de
polímeros: vía química y vía
mecánica. En cada una de estas se
han investigado un gran número
de técnicas que difieren y, de igual
forma, se investigan los diferentes
retos y estrategias de etas desde
un punto académico y aplicado.

Información detallada del
reciclaje químico, reciclaje
mecánico y de la recuperación de
energía.
Descripción de los diferentes
procesos de disposición de
residuos plásticos y sus
respectivas condiciones y retos.
Descripción degradación termo
mecánica del material.

Sadat-Shojai,
M.,
Bakhshandeh,
G.

2011 Recycling of PVC

wastes. Polymer
Degradation and
Stability

Reciclaje, PVC,
técnicas de
separación,
residuos
plásticos
combinados

El reciclaje es una de las formas
para abordar la producción masiva
de residuos plásticos. También se
presenta el estado actual de las
técnicas de reciclado de PVC, las
más recientes tecnologías y
algunas investigaciones en el
campo.

Presentación de las aplicaciones
actuales del material de PVC.
Determinación de los factores que
permiten establecer el método de
manipulación y disposición de los
residuos plásticos.
Descripción y explicación de una
de las técnicas de recuperación de
energía más comunes:
incineración.

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Saisinchai, S.

2013

Separation of PVC
from PET/PVC
mixtures using
flotation by calcium
lignosulfonate
depressant.

Separación,
flotación,
policloruro de
vinilo,
polietileno
tereftalato

Estudio experimental del proceso
de flotación por espuma para una
mezcla de PVC y PET y sus
parámetros: proporción de
componente y concentración de
calcio.

Presentación de los resultados
obtenidos al someter una mezcla
de PVC y PET al proceso de
separación por flotación por
medio de una humectación
selectiva del PET

Saitoh, K.,
Nagano, I., &
Izumi, S.

1976 New separation

technique for waste
plastics.

Separación,
humectación
selectiva,
densidad

Estudio experimental del método
de separación por flotación
haciendo uso de la humectación
selectiva de uno de los
componentes de la mezcla. Esto,
mediante el cambio de superficie
de los plásticos de hidrófoba a
hidrófila y, posteriormente, su
inmersión en una celda de
separación.

Exposición de las ventajas que
presenta el método de separación
de plásticos por flotación frente a
las técnicas convencionales.

Sears, L., Darby,
J.

1982 The technology of

plasticizers

Plastificantes,
propiedades
mecánicas

La adición de los diferentes
aditivos existentes a los polímeros
se realiza con el fin de manipular
y mejorar las propiedades
mecánicas de un material. En el
caso de los plastificantes, esto se
realiza con el objetivo de
aumentar la flexibilidad y
versatilidad del PVC.

Determinación de las propiedades
mecánicas del polímero que se
ven afectadas al momento de
añadir un plastificante.
Diferenciación entre propiedades
de un material con contenido de
plastificante y sin plastificante

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Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Serranti, S., &
Bonifazi, G.

2019 Techniques for

separation of plastic
wastes. Use of
Recycled Plastics in
Eco-Efficient
Concrete

Separación,
residuos
plásticos

Presentación de las diferentes
técnicas de separación de residuos
plásticos, su producción,
proporción de generación,
clasificación y reciclaje.

Presentación y demostración de
las desventajas que presenta la
separación triboelectrostática y su
sensibilidad a las condiciones de
operación.
Explicación detallada de los
factores que afectan la efectividad
del proceso de separación
triboelectrostática.

Shen, H., Pugh,
R. J., &
Forssberg, E.

2002 Floatability,

selectivity and
flotation separation
of plastics by using a
surfactant.

Reciclaje de
plásticos,
flotación de
plasticos,
flotación
gamma,
surfactante,
tensión
superficial

Análisis de la flotabilidad de siete
plásticos (POM, PVC, PET,
PMMA, PC, PS y ABS) en
presencia de alquilo.
Demostración de las condiciones
en las cuales la separación por
flotación presenta ser la opción
más viable.

Demostración de la viabilidad de
exponer al material a un proceso
de reducción de la tensión
superficial como pretratamiento
para ser sometido a un posterior
proceso de separación por
flotación selectiva.

Shent, H., Pugh,
R. J., &
Forssberg, E.

1999 A review of plastics

waste recycling and
the flotation of
plastics

Flotación de
plásticos,
reciclaje de
residuos,
separación de
residuos

Revisión bibliográfica de la
importancia del reciclaje de
residuos plásticos y su separación.
Análisis de las características
físicas y químicas de los residuos,
sus limitaciones y los procesos
tecnológicos a los cuales son

Exposición de la importancia de
una humectación selectiva como
proceso de pretratamiento de las
partículas antes de ser llevadas a
un proceso de separación por
flotación selectiva.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

sometidos para lograr una
separación efectiva.

Presentación de las diferentes
metodologías existentes para la
humectación de las partículas de
plásticos.

Speight, J. G.

2020 Monomers,

polymers, and
plastics. Handbook
of Industrial
Hydrocarbon
Processes

Polímero,
monómero,
plástico,
polimerización

Debido a la gran variación en la
estructura de los monómeros, las
características químicas y
mecánicas de los polímeros varían
de igual forma. También se
conoce que la polimerización de
un compuesto no necesariamente
produce moléculas idénticas. Se
clasifican y se describen las
principales características de los
polímeros atribuidas por su
composición molecular.

Información específica acerca de
la dependencia que existe entre la
estructura de un polímero con la
susceptibilidad a degradación.
Descripción de los parámetros que
definen la clasificación de los
diferentes polímeros y sus
principales diferencias entre sí.

Vlasopoulos, A.,
Malinauskaite,
J. Zabnienska-
Góra, A.,
Jouhara, H.

2023 Life cycle assessment

of plastic waste and
energy recovery.
Energy,

Manejo de
residuos
plásticos,
incineración,
impacto
ambiental,
vertimiento,
recuperación de
energía

La evaluación del ciclo de vida de
los plásticos ha despertado el
interés en las empresas y personas
desde que se establece que el
plástico direccionado al sector de
empaque y manufactura necesita
ser reciclado para el 2030. Se
investigan las diferentes
metodologías para disponer de los

Comparación sostenible entre
cada una de las técnicas de
manejo y disposición de los
residuos plásticos.
Descripción detallada de las
técnicas de recuperación de
energía como la incineración.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

residuos de forma harmoniosa con
el medio ambiente y se presentan
las ventajas y desventajas de cada
una de ellas.

Explicación de la evaluación del
ciclo de vida de los plásticos y sus
correspondientes consideraciones.

Walsh, T.

2011 The Plastic Piping

Industry in North
America. Applied
Plastics Engineering
Handbook

Tuberías de
plástico, CPVC,
PVC,

Los materiales más utilizados para
la fabricación de tuberías es el
PVC y HDPE. Sin embargo,
existen materiales especialmente
producidos para resistir
condiciones y aplicaciones
especiales como en el caso del
trasporte de fluidos con altas
temperaturas.

Información acerca de las
condiciones de operación del
material de CPVC y su diferencia
con las de PVC.
Describir las ventajas del uso de
los termoplásticos de PVC y
CPVC frente a otros comúnmente
usados en la industria de las
tuberías.

Wang, C., Fu, J.,
Liu, Y.

2015 Flotation separation

of waste plastics for
recycling-A review

Incineración,
flotación de
plásticos,
separación,
manejo de
residuos

Revisión bibliográfica de la
separación de una mezcla de
plásticos por medio del método de
flotación por espuma siendo una
opción prometedora de
separación.
Revisión de literatura reciente
enfocada en la flotación de
minerales vs plásticos, estrategias,
métodos, equipos y desafíos
actuales.

Presentación de las dificultades
del proceso de reciclaje de una
mezcla de diferentes tipos de
plásticos con diferente estabilidad
térmica.
Descripción del concepto de
flotabilidad y de la hidrofobicidad
que presentan los plásticos.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Wu, G., Li, J., &
Xu, Z.

2013 Triboelectrostatic

separation for
granular plastic
waste recycling: A
review

Residuos
plásticos,
reciclaje de
residuos,
separación
triboelctrostática

Revisión bibliográfica del método
triboelectrostático como técnica
de separación de mezclas de
plásticos el cual hace uso de las
diferencias entre las propiedades
de la superficie de los diferentes
materiales.

Presentación de las ventajas que
presenta el método de separación
triboelectrostática y los desafíos
que este presenta al depender de
la eficiencia de carga y a las
condiciones en las que se realiza
el proceso.

Wypych, G.
(2015).

2015 PVC ADDITIVES.

PVC Formulary

Plastificante,
PVC, aditivos,
fillers

La formulación del PVC incluye
un gran número de aditivos que le
proporcionan una serie de
propiedades aplicados a un interés
y producto final. Estos aditivos
incluyen los plastificantes, fillers,
pigmentos, estabilizantes
térmicos, modificadores de
impacto, etc.

Descripción del funcionamiento
de los plastificantes y los cambios
que estos generan en el material.
Descripción del funcionamiento
de los fillers y los cambios que
estos generan en el material.
Presentación de resultados de
estudios de propiedades
mecánicas que demuestran los
cambios y variaciones que estos le
proporcionan al material.

Yan, B., Lu, W.,
& Cheng, Y.

2012 China goes green:

cleaner production
of chemicals.

Conversión
limpia de
carbón,
ingeniería
química verde,
tecnología de
bajo carbón

Revisión de los métodos de
procesamiento y síntesis
ecológicos de productos químicos.
Revisión de los procesos de
síntesis de cloruro de vinilo
asistido por plasma con el fin de
mejorar la eficiencia, de obtener

Descripción detallada del material
de CPVC, su producción y las
diferencias y propiedades que este
presenta frente al PVC.
Presentación de las ventajas
ambientales que presenta el

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

un ahorro de materiales y un
ahorro en los costes energéticos.

CPVC en la etapa de producción y
fabricación.

Yarahmadi, N.,
Jakubowicz, I.,
Martinsson, L.

2003 PVC floorings as

post-consumer
products for
mechanical recycling
and energy recovery

PVC
plastificado,
reciclaje
mecánico,
emisiones,
recuperación de
energía.

Estudio sobre el cambio de las
propiedades de los suelos de PVC
durante su vida útil. Identificación
de viabilidad como productos
posconsumo para un reciclaje
mecánico o para la recuperación
de energía.

Descripción de los cambios que
experimenta el PVC durante su
vida útil.
Presentación necesidad del uso de
plastificantes y de la importancia
de conocer los aditivos
introducidos en el material para
un posible proceso de reciclado

Yarahmadi, N.,
Jakubowicz, I.,
Gevert, T.

2001 Effects of repeated

extrusion on the
properties and
durability of rigid
PVC scrap

PVC rígido,
reciclado,
energía de
activación

Se estudian los cambios del PVC
rígido posterior a un número de
extrusiones sin la adición de
aditivos con el fin de investigar
los cambios en las propiedades y
durabilidad. Se evidencian
cambios en el alargamiento de
rotura, características químicas y
se observa una mejora en las
propiedades mecánicas debido al
aumento en el grado de
gelificación del material PVC.

Presentación de las consecuencias
y los cambios que experimenta un
material de PVC al ser expuesto a
procesos que involucran elevadas
temperaturas como la extrusión.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Zakharyan, E.,
Petrukhina, N.,
Maksimov, A.

2020 Pathways of

chemical recycling
of Polyvinyl
Chloride: Part 1.

Policloruro de
vinilo,
despertidios
plásticos
municipales,
decloración,
pirólisis,
tratamiento
mecanoquímico

Recopilación de la información
disponible sobre los diferentes
métodos de clasificar los residuos
plásticos. Procedimientos basados
en pirólisis, gasificación de
clorados y procesos de reciclaje
químico de cloruro de vinilo y de
mezclas de residuos poliméricos.

Información acerca del proceso de
pirólisis del PVC, sus limitaciones
y las condiciones en las cuales se
debe llevar a cabo.

Zhang, Y.,
Wang, Q.,
Yalikun, N.,
Wang, H., Wang,
C., Jiang, H.

2023 A comprehensive

review of separation
technologies for
waste plastics in
urban mine.

Residuos
plásticos,
separación

Revisión bibliográfica sobre las
diferentes tecnologías existentes
para la separación de mezclas de
plásticos excluyendo la
eliminación de los microplásticos
y la pirólisis de plásticos.
Descripción de las rutas de
separación impulsadas por el
plástico y procesos impulsados
por productos básicos.

Presentación de la situación actual
de las tecnologías de separación,
sus ventajas y desventajas frente a
las metodologías convencionales.

Zhao, X., Korey,
M., Li, K.,
Copenhaver, K.,
Tekinalp, H.,

2022 Plastic waste

upcycling toward a
circular economy.

Residuos
plástcos,
reciclar,

Como propuesta de solución a las
grandes cantidades de plásticos
que se descartan a diario, se
estudian los métodos de

Identificación diferencias entre los
distintos tipos de residuos
plásticos.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

Celik, S., …
Ozcan, S.

catálisis, energía,
compatibilizador

conversión de residuos incluyendo
pirólisis, gasificación,
fotorreformado y reprocesamiento
mecánico.

Exploración de alternativas de
disposición de residuos
poliméricos.
Descripción de los
compatibilizadores y su
importancia al momento de
caracterizar y mezclar dos tipos de
polímeros.

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

En la Figura 3 se presenta un mapa realizado con la herramienta Litmaps, herramienta de
búsqueda de artículos y papers para realizar una revisión bibliográfica, en la cual se ilustra
la relevancia de los autores citados en el presente documento y las diferentes relaciones
que  existe  entre  los  mismos.  Se  logra  observar  que  más  de  uno  de  los  autores  que
presentan mayor relevancia en el documento coinciden con los autores presentados en la
Figura 3 como aquellos con mayor número de citaciones y mayor número de documentos
publicados  acerca  del  tema  en  cuestión.  También  se  puede  observar  que  los  autores
referenciados cuentan con un gran número de relaciones entre ellos  de manera que se
establece que se cuenta con información unificada, aceptada y veraz

Figura 4. Mapa bibliográfico: Relevancia interna

4. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

4.1. Reciclaje del PVC

En respuesta al exponencial uso del PVC, material termoplástico con un 57% de masa
por cloro (Akovali,2012), se han desarrollado una importante cantidad de investigaciones
acerca  de  la  correcta  disposición  del  mismo.  Al  hablar  de  su  reciclaje,  el  PVC  es
erróneamente considerado un material con una alta dificultad de reciclado debido a su
compleja  composición  y  por  su  baja  estabilidad  térmica.  Sin  embargo,  existe  un  gran
número de posibilidades para el manejo de este residuo (Lewandowski et al, 2022).

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

4.1.1 Recuperación de energía

Una  de  las  alternativas  propuestas  para  la  disposición  de  los  residuos  de  PVC  es  la
recuperación de energía a través de la incineración en la cual la combustión de sustancias
orgánicas  presentes  en  los  residuos  plásticos  convierte  dicho  material  en  gases  de
combustión, calor y cenizas (Nidoni, 2017). En particular, el calor o vapor producido en
el proceso puede ser utilizado para la generación de electricidad (Cudjoe et al., 2022).
Esta  técnica  es  particularmente  aplicada  en  aquellos  residuos  que  contienen  una  gran
cantidad de impurezas o de combustibles sólidos debido a que se busca evitar su llegada
a  los  vertederos  (Sadat-Shojai  et  al.,  2011).  Adicionalmente,  es  la  tecnología  de
conversión de residuos a energía más estudiada por su aplicación relativamente sencilla
y  por reducir la  cantidad de residuos dispuestos en los  vertederos  (Vlasopoulos et  al.,
2023). Sin embargo, este método trae consigo dificultades ambientales y la necesidad de
adoptar  medidas  de  control  de  los  contaminantes  generados  en  el  proceso  ya  sea  por
condiciones inapropiadas de incineración o por el uso de equipos inadecuados (Ragaert,
et  al.,  2017;  Braun,  2002).  Al  hablar  de  la  incineración  del  PVC,  se  evidencia  una
problemática  relacionada  con  el  alto  contenido  de  cloro  que,  durante  el  proceso  de
descomposición térmica, produce grandes cantidades de ácido clorhídrico y cuenta con la
posibilidad  de  la  producción  de  compuestos  tóxicos  como  dioxinas  y  furanos  (Sadat-
Shojai et al., 2011).

4.1.2. Reciclaje químico

Por otro lado, el reciclaje químico es un método de reciclaje que comprende una cantidad
de tecnologías avanzadas que convierten los desechos plásticos en materias primas como
monómeros,  oligómeros  e  hidrocarburos  más  complejos  (Jeswani  et  al.,  2021).  Este
proceso involucra un cambio en la estructura química del polímero transformándolo en
moléculas más pequeñas que pueden ser utilizadas en una polimerización para reproducir
el polímero original o un producto relacionado (Grigore, 2017). También se conoce que
presenta  un  alto  potencial  de  aplicación  en  residuos  plásticos  heterogéneos  y
contaminados dado el caso que las diferentes alternativas de separación no sean viables
económicamente  (Ragaert,  et  al.,  2017).  Sus  posibles  mecanismos  pueden  ser:
hidrogenación,  pirólisis,  gasificación  y  degradación  catalítica  (Lu  et  al.  2023).  El
principal  de  estos  es  la  pirólisis  en  la  cual  se  obtienen  monómeros  y  materia  prima
petroquímica  que  puede  ser  utilizada  posteriormente  para  la  producción  de  varios
productos teniendo en cuenta que la presencia de una mínima cantidad de compuestos
clorados  no  permite  el  uso  de  los  productos  de  dicho  proceso  como  combustible
(Zakharyan et al., 2020). Lo anterior a través de la descomposición del PVC a intermedios
y HCL, descomposición de los intermedios a polienos y algunos volátiles y, finalmente,
descomposición  de  los  polienos  a  compuestos  aromáticos  y  carbones.  Sin  embargo,  a
pesar de que el reciclaje químico es menos sensible a la falta de homogeneidad que el
mecánico,  la  energía  utilizada  para  descomponer  el  polímero,  producir  y  fabricar  el

/var/www/pavco.com.co/public/site/pdftohtml/28efaa411023365dba87140125c6f230/index-html.html

Laura Daniela Gámez Hernández Proyecto de Grado

producto final, se destruye; por esta razón, hablando desde un punto de vista energético,
es menos aconsejable que el mecánico. (Sadat-Shojai et al., 2011)

4.1.3. Reciclaje mecánico

Finalmente, se conoce como reciclaje mecánico al conjunto de operaciones de separación,
molienda y alimentación del material molido a un equipo de conversión o extrusión sin
alterar la composición química original (Sadat- Shojai et al., 2011). El mayor problema
asociado con el reciclaje mecánico está relacionado con la degradación del polímero bajo
el tratamiento térmico y las condiciones bajo las cuales es sometido en el proceso. La
degradación termomecánica que sufre el material es causada por el cizallamiento
mecánico y el calentamiento del polímero durante la etapa de fundido (Ragaert, et al.,
2017). Esta degradación está relacionada con la baja estabilidad térmica del PVC, es decir,
la eliminación del cloruro de hidrógeno a una temperatura relativamente baja o bajo la
influencia de la luz (Braun,2002). Debido a lo anterior, se hace necesario el uso de algunos
aditivos y estabilizantes que mejore su procesamiento.

4.1.4. Aditivos y estabilizantes

Los estabilizadores térmicos son añadidos a los polímeros con el fin de protegerlos contra
el estrés térmico sufrido durante su procesamiento y durante su vida útil. La estabilización
del  PVC,  el  termoplástico  comercial  más  sensible  al  calor,  consiste  en  la  acción
estabilizadora  sobre  los  átomos  de  cloro  para  evitar  la  deshidrohalogenación  y,
secundariamente, en la neutralización de HCl mediante la incorporación de jabones o la
captura  de  HCl  mediante  grupos  epoxi  (Hofer,  2012).   Para  explicar  este  fenómeno,
también se propone otra hipótesis en la cual se le atribuye la estabilización a la acción
como no polar reductora de tensiones polares e interacciones entre los átomos de cloro al
calentarse (Naqvi, 1991). Al considerar el reciclaje de PVC, se debe tener en cuenta el
hecho de que, además de los estabilizadores mencionados, se utilizan otros aditivos como
lubricantes externos o internos, modificadores de flujo y plastificantes. Su uso permite el
ajuste de las propiedades funcionales y de procesamiento del PVC en donde, en algunos
casos, su adición puede ahorrar hasta un 90% de la energía necesaria para su tratamiento
(Lewandoski et al., 2022)

En el caso del PVC el uso de fillers como co-estabilizadores resulta ser una alternativa
satisfactoria al momento de mejorar la estabilidad térmica del polímero. Este permite un
reciclaje de los desechos de PVC sin necesidad de adicionar estabilizadores adicionales.
El  carbonato  de  calcio  es  adecuado  para  este  fin  debido  a  que  posee  la  capacidad  de
reaccionar con el cloruro de hidrógeno. También proporciona la ventaja de mejorar las
propiedades mecánicas, su bajo precio y su alta disponibilidad (Braun,2002). En la Figura

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5  se  observa  el  incremento  de  la  estabilidad  térmica  del  material  de  manera  que  se
identifica  un  aumento  en  el  tiempo  que  le  toma  al  termoplástico  el  proceso  de
deshidrocloración en el caso del material con tiza en comparación al que no lo tiene. De
igual forma, en la Figura 6 se ilustran los resultados obtenidos por Braun (2002) en el
cual se demuestra la variación de las propiedades mecánicas del material. Se observa un
aumento del módulo de estabilidad el cual describe la rigidez del material en donde a
mayor rigidez, mayor será el módulo de estabilidad. También se observa que no hay un
cambio significativo en el alargamiento de rotura, resistencia al impacto y la fuerza de
tensión que poseía originalmente el material indicando que la adición de este  filler no
desacredita las propiedades que fueron atribuidas al material inicialmente.

Figura 5. Deshidrocloración del PVC a 180°C bajo nitrógeno. PVC con 10 phr de filler ( - ). PVC sin filler ( - - ).

Tomado de Braun (2002).

Figura 6. Resultados medición propiedades mecánicas del PVC con y sin filler. Tomado de Braun (2002).

Otro  aditivo  comúnmente  usado  son  los  plastificantes,  estos  son  incorporados  en  el
plástico  o  elastómero  con  el  fin  de  incrementar  su  flexibilidad,  trabajabilidad  o
distensibilidad  (Sears  &  Darby,  1982).  Este  reduce  la  viscosidad  de  fusión,  baja  la
temperatura de una transición vítrea de segundo orden o baja el módulo elástico de un
polímero (Hofer, 2012). En la Figura 7 se observa el efecto de la adición de plastificantes

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en la temperatura de transición vítrea (Tg) del PVC, es decir, la temperatura en que se
evidencia un cambio de estado duro a blando o viceversa. Se establece que, a medida que
se añade mayor cantidad de plastificante, la temperatura de transición vítrea disminuye
explicando la resistencia del PVC plastificado a las bajas temperaturas. Además, uno de
los  factores  que  deben  tenerse  en  cuenta  al  momento  de  evaluar  su  adición  es  la
miscibilidad entre el plastificante y el polímero. Si el plastificante es soluble a una alta
concentración  de  polímero  se  conoce  como  plastificante  primario  y  este  gelificará  el
polímero en un rango normal de temperatura de procesamiento y con gran rapidez. Un
plastificante  secundario,  es  aquel  que,  por  el  contrario,  tienen  menor  capacidad  de
gelificación  y  puede  generar  una  plastificación  parcial  del  polímero  (Ambrogi  et  al.,
2017).  Las  resinas  del  PVC  flexible  contienen  una  gran  cantidad  de  aditivos,  en  su
mayoría plastificantes, usualmente para hacerlo más suave, flexible y estable. Gracias a
esto,  puede  ser  usado  para  ropa,  membrana  para  techos  y  juguetes.  La  mayoría  de
plastificantes usados son ftalatos (Akovali, 2012). Para su reciclaje, es necesario tener en
cuenta el factor de la pérdida del contenido del mismo en el PVC ocurrido durante su
primer uso. Se conoce que la pérdida del plastificante conlleva a la disminución de las
propiedades mecánicas atribuidas al material y, debido a esto, es necesario la adición de
nuevos plastificantes que compensen la pérdida del anterior (Yarahmadi et al., 2003).

Figura 7. Temperatura de transición vítrea del PVC con diferentes cantidades de plastificantes. Tomado de Wypych

(2015).

Ahora bien, para un correcto reciclaje del PVC es necesario tener conocimiento de los
distintos tipos de PVC producidos y de la información detallada del material específico
de interés. Esta clasificación es determinada por los aditivos y estabilizadores empleados
con el fin de proporcionarle al material las propiedades adecuadas y necesarias para su
respectiva aplicación en la industria (Braun,2002). Su uso, como se ha mencionado,
genera diferencias en propiedades como la estabilidad residual, peso molecular,
estabilidad térmica, módulo de estabilidad, etc. Conocer esta información es necesaria
para decidir la fiabilidad del reciclado y la técnica de reciclado que puede ser usada en el

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proceso. Por esta razón, reciclar residuos de PVC en la misma planta de producción en la
cual se conoce la composición exacta del material representa una ventaja significativa
(Lewandowski et al., 2022).

Un claro ejemplo de la importancia de la información disponible del material PVC es la
determinación de la técnica de procesamiento y la adición de estabilizadores a partir del
k-value. Al  hablar  del  PVC,  un  limitante  es  su  estabilidad  térmica.  Por  esta  razón,  se
requiere  la  adición  de  estabilizadores  de  calor  para  prevenir  la  deshidrocloración  y  se
conoce que la cantidad de estabilizador activo de un residuo posconsumo tiene que ser
medido para determinar si este requiere de una restabilización en el reciclaje (Yarahmadi
et  al.,  2003).  También  se  conoce  que  el  k-value,  unidad  de  medida  usada  por  los
fabricantes  para  describir  el  peso  molecular  del  material  y  su  nivel  de  polimerización
(Marceneiro et al., 2018), está ligado a la degradación y, por consiguiente, a la estabilidad
debido a que la susceptibilidad de un polímero a la degradación depende de su estructura
(Speight, 2020). Este valor de peso molecular o su distribución, como lo afirma Braun
(2002),  puede  ser  modificado  bajo  la  influencia  del  calor  utilizado  en  el  reciclaje
mecánico y, con la existente relación entre el k-value con las propiedades mecánicas de
un material como la estabilidad térmica, representa ser una de las variables que influyen
en el límite térmico que debe contar el procesamiento del material con el fin de evitar la
deshidrocloración del compuesto.

En el caso de un reciclaje de productos posconsumo, se crea la necesidad de implementar
tratamientos adicionales en los cuales se extraigan los diferentes aditivos del producto.
Esto con el fin de agregar los aditivos adecuados para obtener las propiedades requeridas
para la nueva aplicación del material (Lewandowski et al, 2022). De igual forma, se hace
necesario conocer el k-value del PVC mediante métodos como la determinación de la
viscosidad de una solución de PVC disuelto en ciclohexano haciendo uso de la ecuación
de Mark-Houwink o por medio de la cromatografía de permeación en gel. (Braun,2002).
En el caso contrario, en el reciclaje de desperdicios preconsumo se conoce la composición
del material y, generalmente, se reprocesan directamente mediante molienda. Además, se
ha  demostrado  que  el  PVC  no  plastificado  puede  ser  procesado  repetidas  veces  sin
presentar  signos  de  degradación  y  que  este  número  de  veces  se  puede  aumentar
mezclando el material reciclado con material virgen en una cantidad superior al 30%. De
hecho, se conoce que, en algunos casos, el material PVC mezclado logra ahorrar hasta un
90% de energía en comparación al aporte energético necesario para la producción y uso
de materiales vírgenes reduciendo así su aporte en las emisiones de CO2 (Lewandowski
et al., 2022).

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4.2. Reciclaje del CPVC

4.2.1. Introducción

El  PVC  clorado  (CPVC)  es  un  termoplástico  producto  de  la  cloración  adicional  de  la
resina  de  PVC.  Su  contenido  puede  ser  variable  desde,  en  el  caso  de  las  resinas
comerciales, un 63% hasta un 74% en masa permitiendo afinar sus propiedades finales
(Yan et al., 2012). Este material es el resultado del proceso de poscloración del PVC en
una reacción secundaria posterior a su polimerización. La adición de cloro a la molécula
de PVC se ejecuta con el objetivo de aumentar la temperatura de transición vítrea (Tg) de
la base de la resina desde 95 a 115-135°C. Una de las ventajas que presenta el material es
que  las  tuberías  fabricadas  con  este  material  resisten  presiones  de  hasta  1.4  MPa
comparado con 0.95 MPa del PVC a 50°C (Merah et al., 2003). También, el aumento de
contenido  de  cloro  permite  un  aumento  de  la  temperatura  de  deflexión  desde  68°C  a
103°C impulsando su actual aplicación en transporte de agua a muy altas temperaturas
(Walsh, 2011).

Se considera que la comercialización del PVC clorado debe seguir siendo comercializado
debido a sus características superiores frente al  PVC al ser térmicamente más estable,
poseer mayor capacidad retardante de llama y, en consecuencia, al ofrecer un mayor valor
añadido  neto  (Yan  et  al.,  2012).  De  igual  forma,  su  producción  ayuda  a  disminuir  el
impacto  ambiental  al  momento  de  disminuir  el  cloro,  el  cual  es  un  producto  tóxico,
inmovilizándolo  en  las  resinas  de  estado  sólido  y  al  poder  utilizar  el  exceso  de  cloro
gaseoso  de  la  red  de  producción  industrial  de  cloro-álcali  fijándolo  en  las  resinas  y
generando un efecto en el cloro neto de gran importancia (Bai et al., 2020; Yan et al.,
2012).

La  reacción  de  cloración  normalmente  inicia  mediante  la  aplicación  de  energía
ultravioleta o térmica con el fin de descomponer el cloro gaseoso en cloro radical libre,
que  luego  reaccionará  con  el  PVC  en  un  proceso  de  posproducción  que  reemplaza
esencialmente una porción del hidrógeno del PVC con cloro (Yan et al., 2012). Por lo
tanto,  todo  el  proceso  de  cloración  se  logra  resumir  en  dos  pasos:  la  cloración  en  las
superficies del PVC, y la difusión del cloro desde la superficie hacia el interior de las
partículas (Lu et al., 2011). Gracias a que los átomos de cloro ocupan una mayor área en
la estructura del polímero, la molécula de CPVC posee gran rigidez, una temperatura de
ablandamiento mayor, un punto de reblandecimiento más alto y es conocido por su buena
resistencia química.

4.2.2. Características y propiedades

Como se ha mencionado, en comparación al PVC, el PVC clorado tiene un módulo más
alto y mejor resistencia a la tracción, razón por la cual es utilizado para la distribución de
fluidos calientes, de líquidos químicos industriales, entre otras (Harper, 2000). También

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se conoce que posee propiedades fisicoquímicas superiores como estabilidad térmica,
resistencia a corrosión y resistencia a ambientes exteriores de manera que, a medida que
la temperatura disminuye en los ambientes exteriores, el CPVC conserva su resistencia.

Sin  embargo,  a  pesar  de  presentar  una  mayor  estabilidad  térmica  que  el  PVC,  esta
propiedad  dependerá  de  las  condiciones  y  el  método  de  cloración  implementado  al
momento de su producción (Bai et al., 2020). También, a pesar de presentar superiores
propiedades  físicas,  Merah  (2007)  estableció  que  propiedades  como  el  módulo  de
elasticidad, indicador de rigidez, y la resistencia a la tracción se ven afectados al verse
sometido a condiciones de meteorización natural presente en los entornos comunes de su
actual  aplicación.  Es  por  esto  que,  al  igual  que  el  PVC,  este  material  necesita  la
implementación de algunos aditivos tanto en su producción como en procesos posteriores
a su uso.

Por  otro  lado,  para  su  disposición,  al  igual  que  el  PVC,  este  puede  ser  aprovechado
energéticamente, llevado a vertederos o reciclado. Al hablar de su reciclaje, se realiza el
mismo proceso mecánico que el PVC en el cual se introduce el material a procesos de
separación, molienda y alimentación a una extrusora sin alterar su composición química.
En  este  proceso  se  añaden  también  los  diferentes  aditivos  necesarios  para  el
procesamiento  del  material  y  para  la  aplicación  del  material  reciclado  resultante.  No
obstante, al presentar una molécula más pesada debido a la presencia de cloro en lugar de
hidrógeno y, en consecuencia, presentar una mayor densidad en comparación al PVC, su
procesabilidad se vuelve más difícil. De igual forma, como lo afirman Carrol et al. (2011),
existen dos consideraciones al momento de evaluar el proceso de extrusión: la necesidad
de eliminar el  aire  y los componentes volátiles por medio de un respiradero  y el peso
molecular  de  la  resina  debido  a  que  las  condiciones  de  lubricación,  estabilización  y
procesamiento  deben  estar  en  equilibrio  para  así  gestionar  el  calentamiento  por
cizallamiento. El CPVC es un material más rígido y, debido a esto, operaciones como la
molienda difieren a la del PVC y requieren de maquinaria con la capacidad de tratar con
este tipo de materiales.

A pesar de que el uso de PVC con CPVC no es típicamente usado en los mismos sistemas
o aplicaciones, actualmente se han desarrollado investigaciones en torno a la mezcla de
estas  resinas  con  el  fin  de  combinar  la  fácil  procesabilidad  del  primero  con  la  alta
resistencia al calor del último (Clark et al., 1982). Así mismo, se busca mejorar la calidad
y versatilidad de estos en las diferentes aplicaciones desarrolladas en la industria. Para
llegar a esto, es necesario que los polímeros sean miscibles entre sí. La miscibilidad de
una mezcla de polímeros es usualmente determinada con el comportamiento morfológico
de la mezcla, estudiando la mezcla o con la transición vítrea de la mezcla. El método más
común es la medición de la temperatura de transición vítrea (Tg) en donde la existencia
de una sola Tg dependiente de la composición indica una mezcla íntima de los polímeros,
mientras que la apariencia de dos Tg indica una muestra inmiscible de dos fases (Goh,
2014). Con relación a lo anterior, se conoce que la miscibilidad de los polímeros de interés
dependerá del método de mezclado, de la composición de la mezcla, del contenido de
cloro  del  CPVC  y  del  método  de  poscloración  (Clark  et  al.,  1982).  En  primer  lugar,
Carmoin et al. (1977) establecieron que se obtiene una única Tg, indicador de favorable
miscibilidad,  al  momento  de  mezclar  los  polímeros  haciendo  uso  de  un  plastógrafo

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Brabender  con  producto  de  molienda  y  por  medio  de  una  sinterización  del  producto
posterior  a  su  gelificación.  Demostraron  que  realizar  este  mezclado  en  seco  por
compresión  con  un  molde  de  conipresión  resulta  en  dos  valores  de  Tg  diferentes
correspondientes a cada uno de los polímeros. En segundo lugar, Carmoin et al. (1977)
encontraron que el PVC y CPVC con 67.5% de contenido de cloro fueron incompatibles
mientras que la mezcla de PVC con CPVC con 65.2% de contenido de cloro presentan
un comportamiento de compatibilidad. También, investigaciones de Clark et al. (1982)
establecieron una mayor miscibilidad entre mezclas de PVC y CPVC con entre 64% y
65% de contenido en cloro.

En  este  mismo  orden  de  ideas,  tomando  en  cuenta  los  factores  de  compatibilidad
mencionados  anteriormente,  se  considera  la  posibilidad  de  poder  realizar  un  reciclaje
mecánico  de  una  mezcla  de  PVC/CPVC.  Para  esto,  al  igual  que  el  reciclaje  de  PVC
mencionado en el capítulo anterior, es necesario tener conocimiento de la composición
de cada uno de los residuos de los polímeros con el fin de poder identificar los diferentes
aditivos que fueron añadidos en su fabricación y, así mismo, lograr determinar los aditivos
necesarios para que su reciclaje sea viable y pueda ser utilizado en la aplicación requerida.
De igual forma, conociendo los datos importantes de la composición del CPVC como el
contenido de cloro, se logra conocer si es posible o no su combinación con el PVC para
ser sometido a un posterior proceso de reciclado.

4.3. Reciclaje del PVC-O

4.3.1. Introducción

El PVC molecularmente orientado es uno de los materiales más prometedores con
potencial capacidad de reemplazar materiales metálicos y de PVC debido a la peculiar
orientación de sus cadenas poliméricas. Esta orientación puede ser axial o biaxial y le
proporciona un límite elástico de más del doble en comparación al PVC no plastificado,
una menor fragilidad y mayor resistencia a los golpes (Campi et al., 2014). Una de las
mayores aplicaciones de este material es su instalación en tuberías a presión y ha logrado
ser un producto competitivo en el sector frente a tuberías como PVC no plastificado
debido a que el proceso en línea que posee ofrece mayores tasas de producción y costos
de fabricación reducidos. Adicionalmente, la notable combinación de propiedades como
resistencia y tenacidad logradas permite un ahorro del material y mayores tenciones de
diseño (Osry, 2005).

Se conoce que los termoplásticos están formados por largas cadenas de moléculas
formadas por carbono, hidrógeno y otros elementos. El PVC cuenta con la característica
de que sus cadenas tienen una disposición tipo “espagueti” clasificándolo como polímero
amorfo. Al momento en que este se calienta hasta su temperatura de transición vítrea Tg

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y se estira, las cadenas que lo conforman tienden a orientarse en la dirección de la tensión
aplicada formando una estructura celosía como se muestra en la Figura 8.

Figura 8. Ilustración orientación molecular polímer. Tomado de Molecor (2016).

La  orientación  biomolecular  es  un  proceso  en  el  cual,  por  medio  de  una  deformación
mecánica  de  una  tubería  extruida,  se  producen  modificaciones  significativas  en  las
propiedades mecánicas: mejora en fluencia, mayor resistencia a la propagación de grietas,
aumento  del  módulo  de  Young  y  mayor  resistencia  a  la  tracción  permitida
(Chauffoureaux, 1981). Para esto, se estira el tubo PVC bajo condiciones de temperatura
y  velocidad  de  deformación  inducida  en  la  mayor  parte  del  material  produciendo  una
alineación de las moléculas en dirección a la tensión ejercida. Posterior a la orientación,
la  tubería  se  enfría  rápidamente  a  temperatura  ambiente  (Campi  et  al.,  2014).  La
orientación se logra mediante un proceso que orienta las moléculas de cadena larga de la
materia  prima  del  PVC-U  (no  plastificado)  al  aumentar  el  diámetro  de  los  tubos
extrusionados a alta temperatura y enfriándolos rápidamente ya sea con agua o con aire.
El  aumento  de  casi  el  doble  de  la  resistencia  a  la  tracción  produce  mayores  diámetros
internos,  menor  material  para  la  producción  de  un  tubo,  reduce  el  peso  para  la  misma
presión nominal de la tubería, aumenta la capacidad hidráulica, mejora la manipulación e
instalación del material y aumenta en gran medida las distancias cortas y resistencia del
material a largo plazo (Ferrante et al., 2015; Osry, 2005).

La producción de PVC-O se realiza a partir de tuberías extruidas de PVC. Sin embargo,
para  llegar  al  material  de  interés  es  necesario  tener  en  cuenta  reglas  estrictas  para  la
elección de la calidad del PVC y los aditivos de procesamiento. De igual forma, se debe
tener en cuenta que, si se recalienta el PVC biorientado a una temperatura mayor que la
temperatura de transición vítrea, este perderá completamente la orientación y volverá a la
forma original previa a este proceso (Campi et al., 2014). En primer lugar, para obtener
una lámina que logre estirarse biaxialmente lo suficiente como para alcanzar la resistencia
al impacto necesaria, se debe hacer uso de un grado de extrusión de PVC de alto peso
molecular y aditivos que permitan alcanzar una buena gelificación sin disminuir el HDT
del  polímero,  es  decir,  su  temperatura  de  deformación  al  calor.  En  segundo  lugar,  la
estabilidad térmica del compuesto polvo obtenido al mezclar el polímero con los aditivos
debe ser los suficientemente altos como para permitir un proceso de extrusión continua.
Además, solo se pueden utilizar aditivos que no reduzcan la resistencia a la intemperie
del PVC (Chauffoureaux, 1981).

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4.3.2. Características y propiedades

Con la creciente necesidad de superar los límites que presenta el material PVC como su
fragilidad, baja resistencia mecánica y baja resistencia a la propagación de una fisura, los
productores de este material encuentran la orientación como una solución factible. Como
principal  resultado  de  este  proceso  se  obtiene  una  potencialización  de  las  propiedades
mecánicas haciendo que este nuevo material se caracterice por su alta resistencia a los
impactos y alta fluencia (Campi et al., 2014). También se conoce que el PVC contiene un
nivel bajo de cristalinidad, valor que describe la rigidez, resistencia química y resistencia
mecánica  del  polímero,  y  que  este  tiene  una  gran  influencia  en  su  procesamiento,
plastificación y propiedades. Estudios han demostrado que el PVC-O posee la ventaja de
presentar mayores niveles de cristalinidad pasando de un comportamiento amorfo a una
estructura mesomorfa limitada (Kim y Gilbert, 2004).

Al analizar en más detalle las propiedades mecánicas del PVC-O se determina, como se
observa  en  la  Figura  9  que  este  presenta  un  menor  porcentaje  de  deformación  al  ser
expuesto a un determinado esfuerzo. De igual forma, debido a su resistencia a la fatiga y
resistencia química, este material es capaz de soportar una vida útil de más de 100 años.
Se conoce que los materiales pierden propiedades mecánicas a lo largo de su vida útil,
característica conocida como fluencia, pero el PVC-O presenta la ventaja de manifestar
esta  característica  en  menor  grado  y,  por  consiguiente,  poseer  una  mejor  resistencia
hidrostática  a  largo  plazo  como  se  ilustra  en  la  Figura  10.  Al  hablar  de  la  capacidad
hidráulica de este material se obtiene que, al reducir el espesor de la pared y al poseer una
superficie  extremadamente  lisa,  se  obtiene  un  mayor  diámetro  hidráulico  y  una
disminución  de  las  pérdidas  generando  así  un  aumento  de  esta  propiedad.  Como  se
observa  en  la  Figura  11,  la  capacidad  hidráulica  del  PVC-O  supera  tanto  al  PVC  sin
modificar como al PE.

Figura 9.Curva Esfuerzo-Deformación. Tomado de Molecor (2016).

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Figura 10.Curva regresión de resistencia hidráulica. Tomado de Molecor (2016)

Figura 11.Comparación capacidad hidráulica. Tomado de Molecor (2016)

Como se ha mencionado anteriormente, el PVC-O posee una serie de características y
propiedades como la tenacidad y rendimiento las cuales son resultados de la estructura
laminar o en capas desarrollada en el proceso de orientación molecular. Este posee la
ventaja de que, en caso de sufrir alguna grieta por alguna perturbación, su paso a través
del material se ve dificultado y su propagación es evitada (Osry, 2005). De igual forma,
a diferencia del PVC rígido el cual presenta una rápida disminución en la resistencia al
impacto cuando este es expuesto a temperaturas menores a 0°C, la orientación molecular
biaxial del PVC incrementa esta resistencia y reduce la dependencia que existe entre la
temperatura y su propiedad. Lo anterior lo afirma Chauffoureaux (1981) y es mostrado
en la Tabla 2.

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Tabla 2. Test impacto a tensión. Tomado de Chauffoureaux (1981)

Temperatura

(°C)

Test de resiliencia en impacto a tensión

PVC grado normal

(

𝑘𝐽

𝑚

)

PVC biaxialmente orientado

(

𝑘𝐽

𝑚

)

600

1600

280

1600

-20

215

1600

-40

<200

1580

-60

<200

1570

Existen investigaciones que demuestran que la variación en las propiedades mecánicas,
posterior a la orientación del material, puede ser alterada con el tipo de PVC utilizado
(Hitt y Gelbert, 2000; Liu y Gilbert, 1987). Hitt y Gelbert (2000) realizaron un estudio de
las  propiedades  de  tres  diferentes  PVC  antes  y  después  de  realizar  un  proceso  de
orientación: PVC rígido, PVC flexible con 30 phr de plastificante y PVC flexible con 70
phr de plastificante. Sus principales resultados se presentan en la Tabla 3 y a partir de
ellos  se  obtiene  que,  como  era  de  esperarse,  la  orientación  biaxial  mejora
significativamente la resistencia a la tracción del PVC tanto rígido como flexible y reduce
el  alargamiento  a  la  rotura.  También  afirman  que,  bajo  las  mismas  condiciones  de
estiramiento, la relación entre la cristalinidad que presenta el material antes y después de
la orientación disminuye a medida que se adiciona plastificante. Es importante recordar
que el grado de cristalización en un polímero describe la resistencia mecánica del mismo
y que el PVC se caracteriza por presentar baja resistencia a la fatiga y baja resistencia
mecánica.

Tabla 3. Propiedades de tracción de PVC orientado y no orientado. Tomado de Hitt y Gilbert (2000)

Plastificante

(phr)

Propiedades de tracción

𝜎

𝐵

(MPa)

𝜀

𝐵

(%)

No orientado Orientado No orientado Orientado

55.4 (3.4)

79.3 (2.9)

213 (22)

111 (10)

29.8 (1.4)

51.9 (2.9)

331 (22)

271 (6)

15.3 (0.4)

23.2 (1.1)

613 (13)

380 (19)

Ahora  bien,  al  hablar  del  proceso  de  reciclaje  de  este  tipo  de  materiales  se  tiene  que
actualmente  las  empresas  productoras  de  PVC-O  realizan  un  reciclado  del  material
sobrante en el mismo proceso de fabricación. El proceso consiste en que, por ejemplo, en
la  fabricación  de  tuberías  las  resinas  del  PVC  son  llevadas  a  la  etapa  de  extrusión,
posterior a esto, se lleva el material a una deformación mecánica por la cual se realiza la
orientación del mismo y, finalmente, el material orientado sobrante se lleva nuevamente

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a  la  etapa  de  extrusión.  Esto  es  posible  debido  a  que,  como  se  ha  mencionado
anteriormente, una vez el material orientado sea expuesto a temperaturas mayores a la
temperatura de transición vítrea, este pierde su orientación y vuelve a la forma original
permitiendo así que pueda ser tratado con el material virgen que es insertado en la etapa
de  extrusión.  La  Figura  12  ilustra  el  proceso  descrito  anteriormente. Al  realizar  este
proceso en el punto de fabricación, una de las ventajas que surgen es que se conoce la
caracterización de la materia prima que se quiere reciclar, es decir, se conoce el grado del
PVC,  la  cantidad  y  el  tipo  de  aditivos  utilizados  en  su  fabricación  y  los  diferentes
plastificantes utilizados.

Figura 12.Ciclo de vida de tuberías PVC-O. Tomado de Molecor (2016))

4.4. Reciclaje del PVC mezclado con otros plásticos

4.4.1. Introducción

Como se observa en la Figura 13, el PE, PVC, PP y PET representan aproximadamente
el 80% de los residuos plásticos generados y, al existir un contacto directo en las etapas
de disposición de los mismos, existe un riesgo de contaminación entre ellos. Debido a
esto, se crea la necesidad de la producción de información acerca de los efectos que genera
la presencia de más de uno de estos polímeros en procesos como el reciclaje.

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Figura 13.Composición por tipo de polímero de los residuos plásticos. Tomado de Ragaert et al. (2017)

El principal reto que enfrenta el reciclaje mecánico de los residuos mezclados con otros
plásticos es que estos deben ser separados efectivamente. Esto debido a que el reciclaje
mecánico  es  altamente  sensible  a  las  impurezas  y,  por  lo  general,  diferentes  tipos  de
plásticos nos son compatibles entre sí. Todos ellos poseen diferentes características físicas
como  puntos  de  ebullición,  densidad,  dureza  e  inmiscibilidad.  Por  ejemplo,  se  ha
reportado que el PET en una corriente de reciclaje de PVC reduce significativamente el
valor del material debido a la formación de grumos cristalinos de PET (Wang et al., 2015).
Se conoce que la diferencia en los puntos de fusión y, en consecuencia, en la temperatura
del  tratamiento  del  polímero  en  plásticos  mixtos  genera  problemas  en  el  reciclaje  de
plásticos mixtos debido a que este es a menudo realizado a la temperatura requerida para
el  tratamiento  del  polímero  de  mayor  punto  de  fusión  presente  en  la  mezcla,  lo  que
conduce al sobrecalentamiento y la degradación de algunos componentes de bajo punto
de fusión y, por tanto, al deterioro de sus propiedades. Este sobrecalentamiento genera
degradación en los componentes de bajo punto de fusión y, al hablar de una mezcla de
PVC con PET, este acelera considerablemente la deshidrocloración de cloruro (Zakharyan
et al., 2020). En la Figura 14 se presentan los rangos de temperatura de procesamiento de
algunos de los plásticos más comunes dentro de los cuales se debe someter cada tipo de
plástico para su correcto moldeado. Como se menciona anteriormente, en procesos de
reciclado, se somete la mezcla a la temperatura de mayor punto de fusión, por tal razón,
combinaciones  de  plásticos  con  rangos  de  temperaturas  de  fusión  que  presentan
diferencias  significativas  pueden  causar  degradación  de  uno  de  ellos  y,  por  lo  tanto,
propiedades mecánicas indeseadas. En  el  caso contrario, esta limitación  se descarta al
momento de tratar materiales en los cuales exista un sobrelapamiento de los rangos de
temperatura como es el caso del PET y PC.

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Figura 14.

Rango de temperaturas de procesamiento por tipo de polímero. Tomado de Ragaert et al. (2017)

El reciclaje de residuos plásticos mixtos ha presentado un incremento en el mundo debido
a los costos en los materiales, el aumento de materias primas y el impacto ambiental que
genera. Actualmente, una parte importante de estos desechos es dispuesto en vertederos
o  es  sometido  a  procesos  de  incineración  lo  cual  aumenta  gravemente  los  problemas
ambientales. En este orden de ideas, para poder realizar un reciclaje de cada plástico, se
recomienda que estos sean separados entre sí ya que cada uno de los plásticos presenta
propiedades  y aplicaciones diferentes (Negari et al., 2018). De igual forma, se conoce
que, debido a su estructura química, diferentes tipos de plásticos no deben ser mezclados
para  el  proceso  de  reciclaje  y,  que  la  contaminación  del  producto  principal  con  un
polímero  con  diferente  estabilidad  térmica  o  punto  de  fusión  puede  llegar  a  limitar  la
calidad  del  plástico  reciclado.  La  incompatibilidad,  decoloración,  disminución  de
propiedades físicas y la degradación del polímero causan una disminución en el precio
del material en comparación con los vírgenes (Wang et al., 2015)

4.4.2. Compatibilizadores

La mezcla de diferentes polímeros se ha convertido en una ruta conveniente en la industria
para el desarrollo de nuevos materiales con el fin de combinar las excelentes propiedades
de  cada  uno  de  los  polímeros  involucrados.  Esta  mezcla  se  suele  dar  durante  su
procesamiento  en  la  etapa  de  extrusión,  sin  embargo,  las  estructuras  no  siempre  son
termodinámicamente  miscibles  y  no  son  capaces  de  generar  mezclas  homogéneas.  En
estos casos, el polímero con mayor concentración va a formar una fase continua mientras
que el de menor concentración se dispersará en el continuo (Ambrogi et al., 2017). Con
el fin de evitar lo anterior, en la fabricación de los materiales se recurre a la adición de
compatibilizadores.  Un  compatibilizador  es  un  tercer  componente  introducido  en  la
mezcla de polímeros con el fin de reducir la tensión interfacial y promover la adhesión

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interfacial  entre  los  polímeros  inmiscibles  (Ragaert  et  al.,  2017).  Un  agente
compatibilizador  hace  referencia  a  un  conjunto  de  especies  macromoleculares  que
exhiben actividades interfaciales en mezclas heterogéneas. Generalmente, estas poseen la
estructura de bloque, con uno miscible a un componente de la mezcla y un segundo bloque
miscible con el otro componente (Ambrogi et al., 2017).
En relación a esto, se han desarrollado un gran número de investigaciones en las cuales
se ha determinado la variación de las propiedades del material al momento de añadir un
compatibilizador.  Por  un  lado,  se  encuentra  Maou  et  al.  (2022)  quienes  estudiaron  la
adición del compatibilizador anhídrido maléico (MAH) en una mezcla de PVC y HDPE.
A partir de esta adición, se mejora la compatibilidad térmica de la mezcla de polímeros y
se  evidencia  una  mejora  significativa  en  algunas  de  las  propiedades  mecánicas  del
material resultante. En la Figura 15 se muestran algunos de los resultados obtenidos por
los autores en los que se demuestran que, con la adición del compatibilizador mencionado,
se  experimenta  un  aumento  en  la  resistencia  a  la  tracción,  módulo  de  tracción,  fuerza
flexible  y  en  el  módulo de fuerza.  Los  autores le otorgan  a la alta adhesión  interfacial
polímero-polímero logrado por el  compatibilizador, las mejoras de las propiedades  del
material. Además de esto, se logra convertir la mezcla de HDPE y PVC en una mezcla
homogénea mediate la reacción de injerto (Hamid et al., 2013; Maou et al. 2022).

Figura 15.

Propiedades mecánicas mezclas PVC-HDPE y (PVC-HDPE)-g-MAH. Tomado de Maou et al. (2022)

Por otro lado, se encuentran las investigaciones de Braun y Fisher (1995) en las cuales
encontraron una mejora en las propiedades de la mezcla incompatible de PVC y PS con
la  adición  de  copolímeros  de  injerto  en  bloque  P(S-b-(B-g-CHMA))  y  P(S-b-(B-g-
MMA)) basados  en previas publicaciones en la literatura. Al igual  que  el anterior, los
autores  le  atribuyen  esta  mejora  en  las  propiedades  físicas  a  la  morfología  de  fase
marcadamente refinadas y a la adhesión superior resultante entre la fase de PVC y PS.
También concluyeron que es necesario la adición de más del 10% en peso del copolímero
de injerto para lograr inducir una compatibilización eficiente

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4.4.3. Métodos de separación

Se han desarrollado un gran número de metodologías para la separación de los diferentes
plásticos que pueden estar presentes en los residuos y que buscan ser sometidos a procesos
de reciclaje. Entre ellos se encuentra la separación manual, por gravedad, por flotación
selectiva y por disolución selectiva. A continuación, se presenta una descripción detallada
de algunos de ellas.

Manual

Para la implementación de esta metodología de separación, es necesaria la clasificación
manual de materiales por parte de un operador capacitado a quien se le enseña a clasificar
según el producto. Dentro del reciclaje, el operador llega a separar los distintos tipos de
plásticos  a  partir  de  los  residuos  que  este  encuentre.  Por  ejemplo,  los  colores  de  las
botellas (PET verde, azul, blanco) son un indicativo de los aditivos que este contiene. De
igual  forma,  la  separación  manual  es  utilizada  para  la  clasificación  de  mezcla  de
productos de plástico duro incluyendo pasacables (HDPE), perfiles para ventanas (PVC),
piscinas infantiles (PVC), plexiglás (PMMA) o muebles de jardín (PP rellenos de talco).
Esta metodología es costosa debido a que este proceso debe ser realizado por un operador
capacitado, pero puede llegar a ser altamente eficiente (Ragaert et al. 2017). Sin embargo,
durante el desarrollo de la separación del plástico, la clasificación automatizada ha ido
reemplazando el trabajo manual basado en la experiencia del trabajador y en su trabajo
manual  debido  a  su  identificación  precisa  y  separación  eficiente.  Esta  clasificación
automatizada es una serie de tecnologías basadas en equipos mecánicos (Zhang et al.,
2023).

Separación por flotación selectiva

Este  método  de  separación  es  totalmente  diferente  a  aquellas  metodologías
convencionales  que  están  basadas  solamente  en  las  diferencias  de  densidades.  Esta
resuelve la principal su principal limitante debido a que plásticos con la misma densidad
pueden ser separados a través de su aplicación (Saitoh et al., 1976). La flotabilidad de los
plásticos es una propiedad relacionada con algunas de sus características distintivas como
la baja densidad y energía superficial (Wang et al., 2015). La aplicación de esta propiedad
en la separación de plásticos proviene de que, a pesar de que la mayoría de los plásticos
son hidrofóbicos por naturaleza, estos pueden ser separados por flotación a través de una
humectación selectiva de los componentes (Fraunholcz, 1997). De igual forma, se conoce
que la hidrofobicidad de la superficie de un plástico depende de la composición química,
los plastificantes que este posea, el grado de polimerización, la cristalinidad, la estructura
de  superficie,  etc.  (Erbil  et  al.,  2003;  Wang  et  al.,  2015).  Sin  embargo,  todas  las
características que presente el plástico pueden verse afectadas por el contacto y la acción
mecánica con otros plásticos a lo largo de su uso o al momento de someter el material a
los procedimientos empleados para la implementación de esta metodología como lo es el
lavado, trituración  y el tratamiento superficial. La mayoría de los procesos de reciclaje
comienzan con una reducción de tamaño seguida por la separación por flotación en donde

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se hace uso de un tanque de flotación para separar los componentes más ligeros como las
poliolefinas (PP y PE) y las resinas espumadas (PUR y PS expandido), de los plásticos
más pesados (ABS, PS, PVC y PC). En el caso de la separación de plásticos más pesados,
se hace uso de la flotación por espuma.

Al hablar de la trituración y el tamaño de la partícula, se conoce que, debido a su baja
densidad,  el  tamaño  máximo  de  partícula  capaz  de  flotar  es  usualmente  de  varios
milímetros  de  tamaño  y  que  la  selectividad  disminuye  significativamente  cuando  el
tamaño se encuentra por debajo de 1mm (Fraunholcz, 1997; Stuckrad, 1996). A partir de
esto, la partícula flota cuando el promedio de la gravedad específica del conjunto burbuja-
partícula descrito en la Figura 16 sea menor a la densidad del medio de flotación. Esta
gravedad  específica  depende  de  la  fracción  de  la  partícula  cubierta  por  burbujas,  la
densidad, tamaño y el área superficial del mismo en donde partículas con mayor diámetro
y densidad son más difíciles de flotar (Wang et al., 2015).

Figura 16.

Agregados partícula-burbuja en (a) flotación de minerales y (b) flotación de plásticos. Tomado de Wang et al.

(2015)

El principio de la tecnología de flotación se basa en la fijación selectiva de burbujas en
las partículas que se desean separar, por lo que es necesaria una diferencia significativa
en  la  humectabilidad  de  la  superficie  de  las  partículas.  Sin  embargo,  es  necesario
encontrar los métodos eficientes de la humectación selectiva ya sea por reducción de la
tensión superficial líquido-vapor, acondicionamiento químico y tratamiento de superficie
(Shent et al., 1999; Fraunholcz, 2004). Para el caso del PVC se han encontrado un gran
número  de  posibilidades  de  separación  de  este  termoplástico  cuando  se  encuentra
mezclado con otros polímeros a través de las diferentes metodologías de humectación
descritas  anteriormente. Al  hablar  de  la  reducción  de  la  tensión  superficial,  estudios
realizados por Shen et al. (2002) demostraron la viabilidad de la reducción de la tensión
superficial  del  polímero  haciendo  uso  del  surfactante  15-S-7.  Por  otro  lado,  en  el
acondicionamiento químico, se tiene el ejemplo de Saisinchai (2014) quien obtuvo una
completa separación entre el PVC y PET por medio de una humectación  selectiva del
PET  mediante  el  uso  del  reactivo  lignosulfonato  de  calcio  bajo  condiciones  óptimas.
Adicionalmente,  se  han  realizado  un  número  considerable  de  estudios  acerca  de  la
separación de plásticos en los cuales, de acuerdo con el comportamiento de flotación de

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estos en presencia de reactivos de flotación, se seleccionan los reactivos adecuados para
la separación de las mezclas de interés. En la Figura 17 se pueden observar los estudios
mencionados anteriormente con sus respectivos porcentajes de recuperación de
materiales. A partir de esta figura, se logran observar los altos porcentajes de recuperación
que presenta el PVC (mayores al 90%) al ser mezclado con diferentes plásticos por medio
de la utilización de una gran variedad de reactantes. Finalmente, teniendo en cuenta varios
de los estudios mencionados y los resultados obtenidos, Negari et al. (2018) demostraron
el efecto que genera el tipo de agente químico utilizado, su concentración, la temperatura
de operación, el tiempo de operación y el pH promedio en el proceso de separación de
una de las mezclas de plásticos más comunes encontrados en los residuos municipales
(PVC/PS/PET).

Figura 17.

Separación por flotación de mezclas de plásticos por reactivos de flotación. Tomado de Wang et al. (2015)

Separación electrostática

Las  técnicas  electrostáticas  son  utilizadas  para  la  separación  de  pequeñas  partículas
basado en la diferencia de conductividad que presentan los distintos materiales. En esta,
las partículas son cargadas ya sea por carga de corona o por inducción y, posteriormente,
son  separadas  debido  a  los  diferentes  tiempos  de  relajación  de  carga  presentes.  Como
resultado, se crean diferencias de fuerzas de adhesión electrostática lo cual permite que
las partículas conductoras caigan libremente en un tambor giratorio por gravedad y las

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aislantes  se  adhieran  al  tambor  para  ser  recogidas  por  procesos  de  raspado  o  succión
(Inculet  et  al.,  1998).  Sin  embargo,  en  el  caso  de  los  plásticos,  ambos  materiales  son
aislantes y no es posible ejecutar esta metodología. Por esta razón, se han desarrollado
estudios acerca del aprovechamiento de la facilidad que presentan los plásticos de adquirir
y conservar una polaridad diferente o una cantidad de carga electrostática.

La  separación  triboelectrostática  es  la  metodología  utilizada  cuando  los  residuos  de
interés consisten en dos o más materiales plásticos y su alta eficiencia se le atribuye a la
capacidad de controlar la tribocarga de partículas (Iuga et al., 2005). El proceso involucra
tres etapas: preparación del material, carga triboeléctrica y la separación del material. En
la preparación del material se reduce el tamaño de las partículas a aproximadamente 2-5
mm. Además de esto, se retiran los posibles contaminantes externos provenientes del uso
de los materiales por medio de un lavado y secado. Para la carga triboeléctrica, se procede
a introducir el material a un equipo de triboelectrificación: una cama fluidizada, un ciclón,
un  alimentador  vibratorio  o  un  tambor  giratorio.  La  teoría  estipula  que  cuando  dos
materiales  entran  en  contacto  entre  sí,  se  produce  una  transferencia  de  carga  desde  la
superficie con menor función de trabajo a la de mayor. Es importante mencionar que la
salida de la separación triboelectrostática depende significativamente de la efectividad de
carga de partícula. Finalmente, una vez las partículas son cargadas, el material se pasa a
través de un campo electrostático generado por un sistema de electrodos  en el cual las
fuerzas  eléctricas  que  actúan  sobre  los  gránulos  con  cargas  diferentes  los  impulsan  a
acumularse por separado (Calin et al., 2005; Inculet et al., 1998).

Se considera que este método es uno de los más prometedores al hablar del reciclaje del
plástico debido  a que  resulta ser un proceso  mecánico económicamente satisfactorio  y
presenta  valores  de  eficiencia  mucho  mayores  en  comparación  a  los  métodos  de
separación convencionales. Sin embargo, para su implementación industrial es necesario
conocer los desafíos que este presenta. Se ha mencionado que la eficiencia del proceso
depende  de  la  eficiencia  de  carga,  pero  este  es  extremadamente  sensible  al  cambio  de
ambiente en donde la baja humedad beneficia el proceso de carga (Wu et al., 2013). De
igual forma, las principales desventajas de esta metodología están relacionadas con las
condiciones de operación en donde el material o residuos de plástico debe ser sometido a
un proceso de secado, al tamaño y forma de las partículas a tratar ya que las características
de la superficie y su tamaño afectan significativamente la capacidad de ser cargada, con
la presencia de aditivos o fillers, y, finalmente, la presencia de suciedad de la superficie
puede generar cambio o la inhibición de la carga de la superficie de las partículas (Serranti
& Bonifazi, 2019).

Separación por gravedad

La separación por densidad es un método establecido para producir separaciones plásticas
en  situaciones  en  las  que  existe  una  diferencia  definitiva  en  la  densidad  del  producto
principal y los demás materiales presentes (Gent et al., 2009). Este método de separación
es implementado en recipientes de flotación/hundimiento en los que la separación entre
partículas  de  diferentes  densidades  se  produce  sólo  bajo  la  fuerza  de  la  gravedad.  Es

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basado en soluciones salinas o químicas para la creación de un fluido de separación de
una densidad deseada o en seco usando mesas de aire o clasificadores de aire en zigzag
(Gent  et  al.,  2011).  En  la  implementación  de  un  sistema  en  el  cual  las  partículas  de
diferentes densidades son puestas en un medio con una densidad intermedia, las partículas
con  menos  densidad  flotan  mientras  que  aquellas  que  presentan  una  mayor  densidad
tienden a hundirse a velocidades que dependen de su flotabilidad relativa en el medio bajo
la fuerza de la gravedad (Gent et al., 2009).

La  separación  por  densidad  es  una  operación  de  procesamiento  estándar  en  muchos
sectores de la industria y se considera como el proceso de separación más ampliamente
usado en la industria. También se considera que es probablemente el más costo-efectivo
y el que presenta mayor capacidad de recuperación de material debido a su simpleza y
flexibilidad  de  operación  en  comparación  a  otras  metodologías.  En  este  caso,  la
efectividad de obtención y la obtención de niveles razonables de pureza de un producto
son afectadas por el tamaño y la forma aerodinámica de las partículas, especialmente en
la separación en seco, por lo que se recomiendan tamaños entre 6.4 a 9.5 mm. Al hablar
de  la  separación  de  plásticos  por  gravedad,  se  hace  uso  de  procesos  de  separación  en
soluciones  o  suspensiones  y  los  principales  factores  que  afectan  su  eficacia  a  nivel
industrial  son:  el  tiempo  necesario  para  que  se  dé  la  separación,  la  adherencia  a  otras
partículas,  la  aglomeración  de  gotas  o  burbujas  con  las  partículas  y  la  resistencia
hidroscópica de los plásticos al hundimiento cuando existe la interfaz aire-agua (Gent et
al., 2011; Gent et al., 2009). Con el fin de dar una idea de aquellos plásticos que pueden
llegar  a  ser  separados  por  medio  de  esta  metodología  y  reconociendo  que  entre  las
densidades de los involucrados debe existir una diferencia definitiva, en la Figura 18 se
presentan los rangos de densidades de algunos tipos de plásticos. Por lo tanto, los plásticos
que presenten rango de  densidades en el  que exista un sobrelapamiento  no pueden ser
separados por medio de esta metodología como es el caso del C-PET y P-PVC mientras
que aquellas mezclas con diferencias significativas de densidad como el PP y el U-PVC
logran una alta eficiencia de separación y un alto porcentaje de recuperación de material.

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Figura 18.

Rango de densidades de algunos tipos de plásticos. Tomado de Ragaert et el. (2017)

5. CONCLUSIONES

En la presente revisión bibliográfica se llevó a cabo una investigación para el
establecimiento del estado del arte del reciclaje mecánico de diferentes variaciones del
PVC: PVC, PVC-O, CPVC y PVC mezclado con otros plásticos en la industria. De igual
forma, se determinaron los diferentes factores que afectan las propiedades de cada uno de
ellos y, a su vez, los resultados de procesos de reciclaje. Esto, a través de la descripción
detallada de cada una de las variaciones de este material termoplástico. De acuerdo a lo
anterior se puede concluir que en el caso del PVC:



El reciclaje del PVC resulta ser una de las vías de disposición de este tipo de
residuos incluyendo la tradicional disposición en vertederos y la obtención de
energía por medio de una conversión en gases de combustión, calor o cenizas.



Una de las principales limitaciones del reciclaje mecánico del PVC es su baja
estabilidad térmica la cual provoca la eliminación del cloruro de hidrógeno a bajas
temperaturas. Por esta razón, se recurre a la adición de aditivos y estabilizantes
que mejoren el procesamiento y protejan al material contra el estrés térmico al que
se ve sometido durante etapas de procesamiento y durante su vida útil.



La  adición  de  aditivos  en  el  procesamiento  del  PVC  genera  un  cambio  en  las
propiedades  mecánicas  del  material  resultante  y  logran  reducir  el  consumo
energético  necesario  para  su  tratamiento  hasta  en  un  90%  contribuyendo  a  la
reducción de las emisiones de CO2.



El reciclaje mecánico de este tipo de termoplásticos involucra las etapas de
separación, molienda y alimentación a un equipo de conversión o extrusión sin la
alteración de la composición química del material. En el caso del PVC, al
momento de alimentar el equipo de extrusión con los residuos de interés, se debe
tener en consideración la caracterización del mismo, es decir, se debe conocer la

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composición del material en específico, su grado de polimerización y los aditivos
adicionados en su fabricación.



A partir de lo establecido en el análisis de ciclo de vida realizado por Ariza (2022),
el PVC presenta una ventaja significativa a nivel energético ya que, al tratarse de
un material con una baja rugosidad, el consumo energético en un periodo de
funcionamiento resulta ser significativamente inferior que otros de uso
convencional.

Para el caso del CPVC se logra concluir que:



El CPVC es el  resultado de la poscloración  de la resina de PVC en la  cual  se
adiciona el contenido de coloro a la molécula del PVC con el principal objetivo
de  aumentar  la  temperatura  de  transición  vítrea  de  la  resina  base.  Como
principales características, a diferencia del PVC, este material presenta una mayor
estabilidad térmica, mayor temperatura de deflexión, mayor capacidad retardante
de llama y mayor resistencia la tracción. Debido a esto, este material presenta un
alto potencial de aplicación en el transporte de agua a altas temperaturas.



El proceso de reciclaje mecánico del CPVC es similar al del PVC y cuenta con las
mismas rutas y posibilidades de disposición. Sin embargo, presenta la diferencia
y la dificultad que, al ser un material con una mayor rigidez, requiere de una
maquinaria diferente al PVC en la etapa de molienda que cuente con la capacidad
de reducir el tamaño con este tipo de propiedades mecánicas.

Para el caso del PVC-O se concluye que:



El PVC-O es el material resultante de un proceso de orientación o deformación
mecánica de un material extruido mediante un proceso que orienta las moléculas
que conforman el material en dirección a la tensión ejercida. Como resultado, se
obtiene  la  potencialización  de  las  propiedades  mecánicas  del  material  original
como  la  resistencia  al  impacto,  la  fluencia,  resistencia  química  y  capacidad
hidrostática.  Gracias  a  la  mejora  de  estas  propiedades,  a  su  superficie
extremadamente  lisa  y  a  los  mayores  diámetros  internos  logrados,  es  posible
reducir  la  cantidad  de  material  en  peso  necesario  para  la  producción  de  una
tubería.



La orientación del PVC permite hacer uso de menos cantidad de material para la
producción de una tubería debido al aumento del diámetro interno que se logra al
aumentar la rigidez del material. Esto genera la reducción de materia prima en
procesos de producción y, en consecuencia, mejoras económicas.



En  la  actualidad,  el  proceso  de  reciclaje  mecánico  del  PVC-O  se  centra
principalmente en los  residuos de preconsumo en el  cual  existe un tratamiento
directamente en el punto de producción  y fabricación del material. En este, los
residuos  resultantes  de  la  etapa  de  orientación  y  moldeado  son  llevados
nuevamente al proceso de extrusión junto con el material de PVC-U. Lo anterior
se  hace  posible  debido  a  que,  al  momento  de  someter  el  material  orientado
nuevamente  al  proceso  de  extrusión,  el  material  pierde  las  características
adquiridas en la orientación y retoma las propiedades del material original.

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Finalmente, en el caso del PVC mezclado con otros plásticos se logra concluir que:



En la industria se ha optado por la fabricación de materiales a partir de la
combinación de dos o más termoplásticos con el fin de aprovechar las propiedades
de cada uno de ellos. De igual forma, en los residuos domésticos y en su
disposición final se puede presentar un riesgo de contaminación entre ellos. El
principal reto del reciclaje de esos materiales es que el proceso es sensible a la
presencia de impurezas y a la incompatibilidad de los plásticos involucrados, por
lo cual, es necesario implementar una etapa de separación.



Se expone la necesidad de realizar una caracterización de los tipos de plásticos
que conforman el material de interés con el fin de conocer sus principales
características como densidad, puntos de fusión, etc. Al conocer esta información,
es posible tomar una decisión acerca del método más conveniente de separación.



Existen un gran número de estudios relacionados con la debida y correcta
separación de los diferentes tipos de plásticos basados en sus propiedades y
características térmicas y mecánicas.



A pesar del efecto negativo que genera la presencia de otro plástico en procesos
mecánicos  de  reciclaje,  se  han  desarrollado  una  gran  variedad  de  métodos  de
separación  de  plásticos  que  sustentan  la  viabilidad  de  su  tratamiento.  Estas
técnicas  presentan  un  alto  porcentaje  de  recuperación  y  poseen  la  ventaja  de,
incluso en una misma metodología, presentar varias opciones de separación.



Al momento de tomar una decisión enfocada en las metodologías de separación
es importante tener en cuenta el componente energético asociado a cada una de
ellas. En este orden de ideas, cada uno de los métodos presentados requieren de
un pretratamiento del material en el cual se realizan procesos de lavado y
trituración. Sin embargo, a pesar de poseer un alto porcentaje de recuperación, el
tratamiento triboelectrostático requiere del consumo de energía adicional al
presentar la necesidad de someter al material a procesos de secado. Tratamiento
que no se hace necesario en la separación mediante las otras técnicas.

6. RECOMENDACIONES

A continuación, se presentan algunas recomendaciones para la realización de trabajos
futuros o para la implementación de la información presentada en proyectos de interés:



El reciclaje de plásticos es un proceso que requiere del conocimiento total de las
principales propiedades y características del material. Por lo cual, como principal
recomendación, se aconseja realizar una correcta y completa caracterización,
previa a su tratamiento, que permita la recopilación de la información necesaria
para la toma de decisiones presentada anteriormente.



La información disponible acerca del análisis de ciclo de vida del PVC en
Colombia es muy limitada siendo la tesis presentada por Ariza (2022) la referencia
más importante. Es por esto que se halla la necesidad de generar más información
relacionada con este tema y, con esto, realizar un análisis crítico acerca de la

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sostenibilidad de este material en comparación a los otros termoplásticos
aplicados en la industria.



En  la  evaluación  de  las  metodologías  de  separación  de  plásticos  un  factor
importante  es  el  contexto  social  y  económico  del  país  en  el  cual  se  busca  su
aplicación.  Se  recomienda  realizar  un  estudio  económico  que  determine  la
viabilidad de la implementación de cada una de las metodologías. Por ejemplo,
establecer si es viable la conversión de estos tratamientos a un sistema automático
en  países  no  desarrollados  por  temas  como  el  costo  de  mano  de  obra  y  las
tecnologías necesarias para su desarrollo.



En la evaluación del sistema de separación manual es recomendable, además de
lo mencionado anteriormente, tener en cuenta un sistema de gestión de seguridad
y salud en el trabajo. Al momento de tratar residuos domésticos o industriales,
existe un peligro al que se ve expuesto el operador capacitado en actividades de
separación, debido a esto, las etapas de pretratamiento como el lavado adquieren
un valor adicional esencial.

7. REFERENCIAS

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