FqUsta: RECUPERACION POLICARBONATO CD'S FQ

RESUMEN

En vista del gran volumen de discos compactos que se desechan mundialmente como material obsoleto y la oportunidad de recuperar de éstos el policarbonato presente en más del 90% de su composición, se procuró mejorar una técnica ya empleada para la recuperación de dicho material, la cual consistió en tratar los discos compactos reciclados con soluciones salinas (KOH, NaOH), altas temperaturas y agitación constante. Finalmente se calculó el rendimiento obtenido tras dicho tratamiento, se calculó la densidad del material resultante y se determinaron las mejores condiciones de reacción para lograr el objetivo general del proyecto.

INTRODUCCION

El policarbonato es un polímero del cual sus primeros estudios datan hacia el año 1928 cuando el investigador químico E. I. Carothers de la mercantil DuPont, realizando un estudio sistemático sobre las resinas de poliéster, buscando un polímero para la producción de nuevos tejidos, empezó a examinar los policarbonatos alifáticos.

Para el año 1952, el científico H. Schell de la firma Bayer, cumple con éxito los primeros estudios en laboratorio para la fabricación de policarbonatos.

Primeras aplicaciones: En 1982, el primer cd de audio fui introducido al mercado, posteriormente la tecnología de los medios ópticos incluían los CD ROM’s, DVD’s entre otros. Todos estos sistemas de almacenaje dependen del policarbonato.

Desde mediados de los 80’s, las botellas de agua de 18 litros hechas de policarbonato llegaron a reemplazar las pesadas y frágiles botellas de vidrio. Estas, por su ligereza, practicidad y resistencia al rompimiento son encontrados muy comúnmente en oficinas, hogares y lugares públicos.

Debido a las excelentes propiedades ópticas, a la absorción de la radiación UV de manera aceptable y la seguridad en comparación con los otros tipos de lentes, el policarbonato pasó a reemplazar los gruesas y antiestéticos lentes de vidrio.

¿Qué es el policarbonato? Es un poliéster con una estructura repetitiva de moléculas de bisfenol A, ligados a otros grupos carbonatos (O-CO-O) en una molécula larga como se ve en la figura No. 1.

Fig 1. Estructura molecular de una cadena de policarbonato.
Los policarbonatos son un grupo particular de termoplásticos (pueden ser moldeado en caliente). Son trabajados, moldeados y termo-reformados fácilmente.

Generación del policarbonato de sodio: El mecanismo general de producción de policarbonato de sodio está representado en las figuras No. 2 y 3.

(2)

(3)

(2)Un grupo bisfenol A se hace reaccionar con NaOH para producir la sal de sodio del bisfenol A. (3) El producto de (2) se hace reaccionar con un mol de fosgeno, obteniendo así el policarbonato de sodio.

Características del policarbonato: Este material presenta una buena resistencia al impacto, a la temperatura (para procesos de esterilización), estabilidad dimensional, buenas propiedades mecánicas y dieléctricas, escasa combustibilidad, amorfo, transparente, estabilidad frente al agua y los ácidos, es un buen aislante térmico, entre otros.

Una de las características, además de las ya mencionadas, es el hecho de ser un material no biodegradable, puesto que es está la mayor preocupación que genera el hecho que alrededor de 100.000 cd’s mensuales sean desechados como residuos sólidos, sin tratamiento o aprovechamiento alguno.

Aplicaciones del policarbonato: El policarbonato es empleado como materia prima en distintos campos de la industria, por ejemplo, el sector electrónico, aplicaciones domésticas, equipos de oficina, en la industria de la construcción, ingeniería automotriz, envases de alimento y bebida, dispositivos médicos y equipos de seguridad.

En la figura No. 4 se aprecia fácilmente la escala de empleo del policarbonato en los diferentes campos de la industria.

Fig 4. Campos de empleo del policarbonato.

Como se ha enunciado en el desarrollo del artículo, uno de los útiles donde más se emplea el policarbonato es en la fabricación de cd’s, éste, además de contener un 2% de materiales diferentes (1,5% tintas de impresión y 0,5% de aluminio/plata, el 98% es policarbonato.

Los efectos negativos de los cd’s que no se reciclan, no son básicamente que sean residuos no tóxicos, ni peligrosos, puesto que son residuos inertes, está radica en el desaprovechamiento del policarbonato como materia prima potencialmente reciclable, el incremento de la producción de cd’s debido a la demanda creciente, entre otros.

Por tanto, es visible la necesidad de reciclar dicho material. Este proceso consiste en introducir los materiales ya usados nuevamente en el proceso de producción como materias primas.

Teniendo en cuenta lo anterior, el hecho de llevar a cabo este proyecto de investigación, estaría reduciendo el índice de consumo en producción de nuevos productos debido a que estos parten del policarbonato recuperado.

PROCEDIMIENTO

2.1 Recuperación del policarbonato

Pesar en la balanza analítica (Vansolix, Mettler Toledo Al 204) (Precisión ±0,0001) un CD (Sony). Posteriormente triturar el CD y en dos vasos de precipitado de 500mL agregar aproximadamente 10 g de dicho disco triturado a cada uno. Alternamente preparar dos soluciones alcalinas. Agregar una de las solución de a uno de los vasos de precipitado que contenga el CD triturado y agregar la otra solución en el vaso restante.

Llevar los vasos de precipitado con la solución a calentamiento y agitación constante durante 105 min. Transcurridos 60 min de dicho calentamiento agregar la solución preparada restante a cada vaso.

Una vez cumplido el tiempo de calentamiento, retirar inmediatamente los vasos de la plancha y enseguida filtrar su contenido, separando así el policarbonato, la placa metálica y la solución alcalina con tinta. Secar, limpiar y pesar en una caja de petri para calcular el rendimiento de reacción el policarbonato obtenido.

Determinación de la densidad del policarbonato obtenido

Pesar pequeñas partículas del policarbonato obtenido, establecer su masa, posteriormente en una probeta de 25 mL agregar 10 mL de agua destilada, introducir en la probeta las partículas de policarbonato previamente pesadas y calcular el volumen de agua desplazado en la bureta. Por relación masa/volumen, determinar la densidad del material.