La medida de la absorción acústica de una muestra se realiza

Valorización de dos residuos generados en la industria textil
1
VALORIZACIÓN DE DOS
RESIDUOS GENERADOS EN LA
INDUSTRIA TEXTIL
Y SUS POSIBILIDADES DE
REUTILIZACIÓN Y/O APLICACIÓN
EN OTRAS INDUSTRIAS
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
1.
2
INTRODUCCIÓN.
1.0.1.1.1.2.1.3.-
Necesidad de valorización de los residuos de pastas de estampación y el
micropolvo procedente del proceso de la hilatura.
Estado de la Legislación
Origen y composición de los residuos
Vías actuales de reducción, reutilización, reciclaje
2.
OBJETIVOS.
3.
MATERIAL Y MÉTODOS
4.
RESULTADOS.
A. VALORIZACIÓN DE LAS PASTAS DE ESTAMPACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN
4.0.-
4.1.-
4.2.-
4.3.-
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE LA UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN Y RESIDUOS DE FIBRAS DE LA HILATURA EN LA FABRICACIÓN
DE PANELES AISLANTES DE FIBRAS.
4.0.1.-
Caracterización del residuo de pastas de estampación.
4.0.2.-
Utilización del residuo de las pastas de estampación en la fabricación
de paneles aislantes
4.0.3.-
Utilización del residuo de fibras textiles en la fabricación de paneles
aislantes
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE LA UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN COMO ADICIONES POLIMÉRICAS EN MORTEROS
4.1.1.-
Efecto del residuo de pastas de estampación en la trabajabilidad del
mortero.
4.1.2.-
Resistencias mecánicas de morteros con adición de residuo.
4.1.3.-
Efecto de la adición de residuo de estampación sobre la porosidad
(durabilidad).
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN PARA FABRICACIÓN DE MORTEROS COLA ADHESIVOS.
4.2.1.-
Ajuste de las proporciones de cemento, arena, agua y RET para
conseguir una consistencia adecuada
4.2.2.-
Ensayo de la resistencia a tracción de los adhesivos cementosos.
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN PARA FABRICACIÓN DE MORTEROS MONOCAPA DE
REVESTIMIENTO.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
4.3.1.-
4.4.-
3
Determinación de la adherencia del mortero monocapa al soporte de
hormigón.
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUO DE FIBRA TEXTIL DE
MICROPOLVO PARA FABRICACIÓN DE MORTEROS MONOCAPA PARA
REVESTIMIENTO.
4.4.1.4.4.2.4.4.3.-
4.4.4.-
Ajustar las proporciones de cemento, arena agua y para conseguir una
consistencia adecuada.
Determinación de la densidad aparente.
Resistencia mecánica a flexión y compresión.
Este punto resulta especialmente importante para comprobar la
influencia sobre la resistencia mecánica del mortero debido a la
presencia de la fibra textil añadida.
Determinación de la adherencia del mortero monocapa al soporte de
hormigón.
4.5.-
CONCLUSIONES
4.6.-
CONCLUSIONES GENERALES DE LA POTENCIALIDAD DE USO DE
LOS DOS RESIDUOS EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN.
B. CARACTERIZACIÓN DE LAS PASTAS DE ESTAMPACIÓN SEGÚN DIRECTIVA
91/689/CE Y LAS DECISIONES 2000/532/CE, 2001/119/CE Y 2001/573/CE
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
4
1. INTRODUCCIÓN.
1.0.-
Necesidad de valorización de los residuos de pastas de estampación y el
micropolvo procedente del proceso de la hilatura.
El sector textil español se encuentra en constante renovación mediante la
implantación de acciones de mejora entre las que se pueden mencionar: cambios en
la producción, en la comercialización y en la potenciación de las marcas. El periodo
de innovación actual debe verse reflejado en todos los aspectos, incluyendo los
sociales y medioambientales que han dejado de ser una moda y se han convertido en
un tema prioritario en las agendas de las principales empresas.
Cualquier empresa que quiera ser competitiva, abierta a los nuevos mercados y a las
nuevas oportunidades, reconoce los retos de las demandas globales de calidad
ambiental. Ante esta situación, un gran número de empresas están desarrollando
tareas de prevención ambiental en las actividades que desarrollan, incorporando los
valores ambientales como parte fundamental de la cultura corporativa.
La acumulación de residuos, subproducto de diversas actividades, es uno de los
problemas más serios que afecta directamente a las industrias en la actualidad.
Cualquier empresa ha de considerar en primer lugar la prevención o reducción de la
producción de los residuos a través de las tecnologías de minimización en origen,
porque además de ser la opción más idónea desde el punto de vista medioambiental,
si es viable, siempre resulta económicamente más favorable.
Agotadas las vías de minimización, no cabe duda de que las empresas deben dar
prioridad a los tratamientos que consiguen la valorización de los residuos con el
mayor rendimiento posible, es decir las vías de reutilización, reciclaje y
recuperación.
Dentro de esta línea se incluye el novedoso concepto de ecología industrial. No
existe una definición establecida pero podría describirse como el estudio de las
interacciones e interrelaciones físicas y biológicas entre los sistemas industriales y
naturales con la finalidad de acercar el máximo posible el sistema industrial a un
ciclo cerrado con un reciclaje casi completo de los materiales. La ecología industrial
requiere que un sistema industrial no se considere aislado de los sistemas que lo
rodean, sino relacionado con ellos, con el fin de optimizar el ciclo total de los
materiales, desde la materia prima hasta su disposición final.
El concepto de "residuo" es relativo, surge del mundo de la economía, del valor que
se le asigna, de las potencialidades de uso conforme a los conocimientos científicos
y técnicos del momento. Lo que hoy es llamado residuo mañana puede ser materia
prima, si adquiere un valor en el mercado.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
5
De este modo, un residuo no es siempre un desecho a destruir o confinar, sino
también un posible recurso a potenciar y recuperar, y desde esta filosofía se hace
imprescindible el estudio de la Valorización de estos residuos para optimizar sus
características de forma, materia o energía, mediante procesos, hasta hoy
conocidos, de reutilización, recuperación y reciclado. Estos dos residuos son los
restos de las pastas de estampación, y los residuos de polvo y fibras compactados.
Debido a las grandes cantidades producidas diariamente, la gestión de estos
residuos supone un elevado coste para las empresas textiles.
En el caso de la industria textil, el elevado esfuerzo mecánico a que se someten las
fibras en el proceso de hilado, así como los hilos en el proceso de tejeduría,
ocasiona una considerable formación de polvo que debe aspirarse cuidadosamente
para proteger el puesto de trabajo y mantener la pureza de la producción.
Para evitar las emisiones y eliminar el polvo se coloca un blindaje especial en las
máquinas y mediante instalaciones de aire acondicionado se logra una circulación del
aire en las salas; el aire de retorno es conducido a través de dispositivos
automáticos de filtrado. La eliminación del polvo de los filtros no ocasiona
dificultades, pues es inofensivo. El problema surge por la gran acumulación de este
residuo debido a la normal actividad de la empresa, por ello es necesario encontrar
una solución viable a este residuo.
El otro caso, son los sobrantes de las pastas de estampación utilizadas en los
procesos de estampación textil. También se producen en gran cantidad ya que no se
agota totalmente la pasta preparada, es habitual que queden restos de este residuo
después del proceso, a lo que hay que añadir los posibles errores en la formulación
de las mismas, o en su preparación.
Actualmente estos dos tipos de residuos no tienen salida en el mercado como
subproductos existiendo para ambos únicamente la alternativa de contratar los
servicios de un gestor autorizado por la Consellería de Medio Ambiente (organismo
competente en materia de medio ambiente en la Comunidad Valenciana) para su
valorización o depósito en vertedero. El productor de los residuos ha de sufragar
los costes de gestión, los cuales se estipulan en función de volumen (m3) de residuos
a transportar y/o el peso, suponiendo ello un gran esfuerzo a las empresas. Por ello,
ha sido imprescindible la búsqueda de alternativas que supongan la conversión de los
residuos en subproductos. Dicha conversión, puede suponer para la empresa
productora de estos residuos la obtención de beneficios por parte de terceros que
pudieran utilizarlos como materia prima o intermediaria en sus procesos de
fabricación.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
1.1.-
6
Estado de la Legislación
El reciclaje se tuvo en consideración a partir del Primer Programa Medioambiental
de la Comunidad Europea, en 1973, aunque no se llegó a dar ninguna definición. De
esta manera, el concepto de reciclaje se ha considerado, en la problemática de la
gestión de residuos, al mismo nivel que la eliminación propiamente dicha.
En la primera directiva general sobre residuos, adoptada el 15 de julio de 1975, el
reciclaje aparece simplemente como una de las finalidades susceptibles de ser
aprobadas por las operaciones de transformación de los residuos (art.1.b de la
Directiva 75/442/CEE). De esta manera, el concepto de reciclaje quedó englobado
dentro del marco de la eliminación de residuos, sin que se le fuese reconocido
ningún estatuto jurídico particular.
Con el Segundo Programa Medioambiental comunitario, adoptado en 1977, se adoptó
el reciclaje como una acción prioritaria, colocándolo así en un mismo plano junto con
la reutilización de los residuos. En la «estrategia comunitaria para la gestión de
residuos», publicada en 1989, se tendía al desarrollo de una jerarquía en las
operaciones de gestión de los residuos, situándose la «valorización» como segundo
eje estratégico, después de la prevención, y antes de la eliminación final. Se
menciona el reciclaje como una forma de valorización, entre conceptos como
reutilización, regeneración, recuperación de materia prima y transformación en
energía.
Con la Directiva 91/156/CEE, adoptada el 18 de marzo de 1991, se modificó la
Directiva 75/442/CEE, y se introdujo una distinción fundamental entre las
operaciones de eliminación propiamente dichas, y las operaciones de valorización de
residuos.
En este contexto, el concepto de reciclaje no siempre queda definido claramente,
pero sí es evidente que proviene del campo de la valorización «de materia», en
oposición al de la valorización «de energía». Además, la comunicación de la Comisión
estipula expresamente que: «desde un punto de vista de vocabulario, el concepto de
reciclaje debe limitarse a la valorización de los materiales y …sin cubrir las
operaciones de valorización energética».
Además, la estrategia revisada precisa que, «cuando sea racional para el medio
ambiente, será preferible la valorización de los materiales, a las operaciones de
valorización energética». El reciclaje ocupa pues un lugar preferente, con algunas
reservas, en la jerarquía del tratamiento de residuos.
En sólo dos años desde la creación del Ministerio de Medio Ambiente, que tuvo
lugar en mayo de 1996, se producen notables progresos, en materia de residuos, en
la incorporación de las últimas disposiciones jurídicas de la Unión Europea, que
parten de la Directiva “marco” de residuos, 91/156/CEE del Consejo, de 18 de
marzo.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
7
Efectivamente, el ámbito normativo de la gestión de los residuos del siglo XXI ha
quedado configurado con la transposición de, entre otras, cuatro importantes
Directivas comunitarias, mediante la aprobación de las siguientes normas españolas:
• Ley 11/1997, de 24 de abril, de Envases y Residuos de Envases. Traspone al
derecho interno la Directiva comunitaria 94/62/CEE del Consejo de 29 de
diciembre de 1994.
• Ley 10/1998, de 21 de abril, de Residuos. Deriva de la Directiva comunitaria
91/156/CEE del Consejo, de 18 de marzo de 1991.
• Real Decreto 952/1997, de 20 de junio, sobre Residuos Peligrosos, que modifica
el Real Decreto 833/1988 (por el que se aprobaba el Reglamento de la Ley
20/1986, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos). Dicha norma incluye en su Anejo
2 la lista comunitaria de residuos peligrosos, aprobada por la Decisión 94/904/CE,
del Consejo, de 22 de diciembre, de acuerdo con la Directiva 91/689/CEE,
desagregando los que tienen tal carácter de la lista general de residuos
previamente aprobada mediante la Decisión 94/3/CE, de la Comisión, de 20 de
diciembre.
La anterior lista ha sido sustituida por la que figura en la Decisión 2001/118/CE, de
16 de enero de 2001, a la que se ha dado publicación en España por Orden del
Ministerio de Medio Ambiente MAM/304/2002, en la que los residuos peligrosos
figuran identificados con un asterisco.
En España, la Ley 10/1998, de 21 de abril, de Residuos (B.O.E. núm. 96, de
22.04.1998), constituye la norma básica de carácter más general aprobada hasta el
momento, que pone al día los actuales requerimientos de la Unión Europea en este
campo.
La Ley involucra a todos los agentes económicos, promueve la estricta aplicación de
los principios “quien contamina, paga” y “de responsabilidad compartida” y pretende,
como objetivo ambiental prioritario, minimizar en origen el creciente volumen de los
residuos, reciclar todos los materiales posibles, reutilizar aquellos que sean
aprovechables, compostar la materia orgánica y valorizar energéticamente el resto
de desechos, para reducir al máximo las basuras que van a parar a los vertederos.
La citada Ley tiene carácter de norma común para todo tipo de residuos.
Según el artículo 3.a) de la Ley, tendrán la consideración de residuos los que
figuren en el Catálogo Europeo de Residuos (CER), nombre también utilizado en su
momento para designar a la Lista Europea de Residuos aprobada por las
Instituciones Comunitarias mediante la Decisión 94/3/CE, de la Comisión, de 20 de
diciembre de 1993.
Posteriormente se aprueba una nueva Lista Europea de Residuos, mediante la
Decisión 2000/532/CE, de la Comisión, de 3 de mayo de 2000 (D.O.C.E. Serie L
226, de 6.9.2000), la Decisión 2000/532/CE ha sido posteriormente modificada
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
8
mediante la Decisión 2001/118/CE, de 16 de enero de 2001 (D.O.C.E. Serie L 47/1,
de 16.02.2001), que contiene la Lista aplicada en la actualidad. Puntualmente,
además, también ha sido modificada mediante la Decisión 2001/119/CE, de 22 de
enero de 2001 (mismo D.O.C.E., Serie L47/32), en relación con los residuos de
vehículos desechados, que pasan a denominarse vehículos al final de su vida útil y a
considerarse como residuos peligrosos.
Para dar publicidad en España a la vigente Lista Europea de Residuos contenida en
las anteriores Decisiones comunitarias, el MMA ha aprobado la Orden
MAM/304/2002, de 8 de febrero, por la que se publican las operaciones de
valorización y eliminación de residuos –anejo 1- y la lista europea de residuos –
anejo 2- (B.O.E. núm. 43, de 19.02.2002).
La legislación en materia de residuos a nivel Estatal y de la Comunidad Autónoma
Valenciana, es la siguiente:
LEGISLACIÓN NACIONAL
•
LEY 11/1997, de 24 de abril, de Envases y Residuos de Envases (BOE núm. 99,
de 25.04.97)
•
LEY 10/1998, de 21 de abril, de Residuos. (BOE núm 96, de 22.04.98).
•
REAL DECRETO 833/1988 de 20 de julio por el que se aprueba el Reglamento
para la ejecución de la Ley 20/1986, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos.
(BOE núm. 182, de 30.07.88).
•
REAL DECRETO 45/1996, de 19 de enero, por el que se regulan diversos
aspectos relacionados con las pilas y los acumuladores que contengan
determinadas materias peligrosas. (BOE núm. 48 de 24.02.96).
•
REAL DECRETO 952/1997, de 20 de junio, por el que se modifica el Reglamento
para la ejecución de la Ley 20/1986, de 14 de mayo, Básica de Residuos Tóxicos
y Peligrosos, aprobado mediante Real Decreto 833/1988, de 20 de julio. (BOE
núm. 160, de 05.07.97)
•
REAL DECRETO 1217/1997, de 18 de julio, sobre incineración de residuos
peligrosos y de modificación del Real Decreto 1088/92, de 11 de septiembre,
relativo a las instalaciones de incineración de residuos municipales (BOE núm.
189, de 08.08.97).
•
REAL DECRETO 782/1998, de 30 de abril, Reglamento de la Ley 11/1997 (BOE
núm. 104, de 01.05.98)
•
REAL DECRETO 1254/1999, de 16 de julio, por el que se aprueban medidas de
control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan
sustancias peligrosas (BOE núm. 172, de 20.7.99)
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
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•
REAL DECRETO 1378/1999, de 27 de agosto, por el que se establecen medidas
para la eliminación y gestión de los policlorobifenilos, policloroterfenilos y
aparatos que los contengan (PCBs/PCTs) (BOE núm. 206, de 28.8.99)
•
ORDEN de 27 de abril de 1998, por la que se establecen las cantidades
individualizadas a cobrar en concepto de depósito y el símbolo identificativo de
los envases que se pongan en el mercado a través del sistema de depósito,
devolución y retorno.
•
RESOLUCIÓN de 13 de enero de 2000, de la Secretaría General de Medio
Ambiente, por la que se dispone la publicación del Acuerdo de Consejo de
Ministros, de 7 de enero de 2000, por el que se aprueba el Plan Nacional de
Residuos Urbanos.(BOE nº 28, de 2.02.
•
REAL DECRETO 1416/2001, de 14 diciembre. ENVASES. Envases de productos
fitosanitarios (BOE núm. 311/2001 [pág. 50002], 28 diciembre 2001)
•
REAL DECRETO 1481/2001, de 27 diciembre por el que se regula la eliminación
de residuos mediante depósito en vertedero (BOE núm. 25/2002 [pág. 3507],
29 enero 2002)
•
Orden MAM/304/2002, de 8 de febrero, por la que se publican las operaciones
de valorización y eliminación de residuos y la lista europea de residuos (BOE
núm. 43, de 19 de febrero de 2002)
•
CORRECCIÓN de errores de la Orden MAM/304/2002, de 8 de febrero, por la
que se publican las operaciones de valorización y eliminación de residuos y lista
europea de residuos (BOE núm. 61, de 12 de Marzo de 2002)
•
REAL DECRETO 1383/ 2002, de 20 de diciembre, sobre gestión de vehículos al
final de su vida útil (BOE Núm. 3-01-2003).
LEGISLACIÓN AUTONÓMICA
•
LEY 10/2000, de 12 de diciembre, de Residuos de la Comunidad Valenciana
(DOGV 15/12/2000)
•
DECRETO 240/1994, de 22 de noviembre, del Gobierno Valenciano, por el que se
aprba el Reglamento Regulador de la Gestión de los Residuos Sanitarios. (DOGV
núm. 2401, de 05.12.94)
•
DECRETO 134/1995, de 19 de junio, del Gobierno Valenciano, por el que se
establece el programa de vigilancia de residuos de plaguicidas en productos
vegetales.(DOGV núm. 2546, de 07.07.95)
•
DECRETO 202/1997, de 1 de julio, del Gobierno Valenciano, por el que se regula
la tramitación y aprobación del Plan Integral de Residuos de la Comunidad
Valenciana (DOGV 3031, de 9.07.97)
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
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•
DECRETO 317/1997, de 24 de diciembre, del Gobierno Valenciano, por el que se
aprueba el Plan Integral de Residuos de la Comunidad Valenciana (DOGV. 3160,
de 13.01.98)
•
DECRETO 132/1998, de 8 de septiembre, del Gobierno Valenciano, por el que se
aprueba el Plan Especial de la Comunidad Valenciana ante el Riesgo de
Accidentes en los Transportes de Mercancías Peligrosas por Carretera y
Ferrocarril. [1998/Q8183].
•
DECRETO 32/1999, de 2 de marzo, del Gobierno Valenciano, por el que se
aprueba la modificación del Plan Integral de Residuos de la Comunidad
Valenciana. (DOGV nº 3449, de 08.03.99).
•
ORDEN de 6 de julio de 1994, del conseller de Medio Ambiente, por la que se
regulan los documentos de control y seguimiento de residuos tóxicos y peligrosos
para emplear únicamente por pequeños productores de residuos (DOGV 2314, de
20.07.94)
•
ORDEN de 14 de julio de 1997, de la Conselleria de Medio Ambiente de la
Comunidad Valenciana, por la que se desarrolla el Decreto 240/1994, de 22 de
noviembre, del Gobierno Valenciano, por el que se aprueba el Reglamento
Regulador de la Gestión de Residuos
•
ORDEN de 15 de octubre de 1997, del conseller de Medio Ambiente, por la que
se modifica la Orden de 6 de julio de 1994, del conseller de Medio Ambiente,
por la que se regulan los documentos de control y seguimiento de residuos
tóxicos y peligrosos.
•
ORDEN de 12 de marzo de 1998, de la Conselleria de Medio Ambiente, por la que
se crea y regula el Registro de Pequeños Productores de Residuos Tóxicos y
Peligrosos de la Comunidad Valenciana (DOGV. 3224, de 17.04.98)
•
RESOLUCIÓN de 14 de julio de 1997, de la Conselleria de Medio Ambiente, por
la que se aprueba inicialmente el proyecto de Plan Integral de Residuos de la
Comunidad Valenciana.
1.2.-
Origen y composición de los residuos
RESIDUOS DE FIBRAS DE LA HILATURA. EL MICROPOLVO.
Los hilados están constituidos por un conjunto de fibras paralelas entre sí a las que
se le imparte una torsión. A través de la torsión toman las fibras forma de hélice y
quedan ligadas entre sí, formando un conjunto, resistente y relativamente
voluminoso.
Para llegar al hilado, es necesario aplicar a las fibras una serie de operaciones que
constituyen el proceso de hilatura. Dicho proceso, comprende las operaciones de
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
11
apertura, cardado, preparación, hilatura propiamente dicha y bobinado, todas ellas
se realizan mecánicamente mediante una serie de máquinas dispuestas en cadena.
CARDA DESHILACHADORA
BATANADORA
MEZCLADORA
ENCONADORA
En las sucesivas etapas del proceso de la hilatura se va produciendo una merma de
materia textil, que va siendo aspirada mediante aire y conducida a través de mangas
que desembocan en sendos sacos, donde se almacenan este tipo de residuos,
constituidos por material celulósico, material no hilable y restos de fibras de
diversa longitud y naturaleza (algodón, viscosa, polipropileno, poliéster, poliacrílico,
etc, así como las diferentes mezclas).
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
12
El presente proyecto ha tomado como muestra para la valorización del residuo, el
polvillo procedente de una hilatura con algodón.
El siguiente flujograma esquematiza las fuentes de generación del residuo en el
proceso de hilatura.
PREPARACIÓN PARA
HILATURA
HILANDERIA
PREPARACIÓN PARA
TEJEDURÍA
TEJEDURÍA
POLIÉSTER
RAYÓN – VISCOSA
BORRA
CONTAMINADA
POLVO
BORRA SUCIA
BAJA CARDA
POLVO
CINTAS
HILO
HILOS
ENGOMADOS
POLVILLO
MOTAS
CARDAS
HILOS
POLVILLO
ORILLOS DEL TELAR
POLIPROPILENO
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
13
RESIDUOS DE PASTAS DE ESTAMPACIÓN
La estampación es el proceso en virtud del cual, se efectúa una coloración
localizada sobre una materia textil, dispuesta en general en forma de tejido,
respondiendo esta coloración, a unos perfiles o dibujos preconcebidos donde la
materia colorante se encuentra íntimamente unida al tejido.
La estampación siempre produce como resultado del proceso, una cantidad de
residuo de la pasta no agotada. Cuando este excedente de pasta no es susceptible
de utilizarse, se acumula en recipientes y se gestiona como un residuo a través de
un gestor autorizado por la Conserjería de Medio Ambiente (Organismo
competente en materia de medio ambiente en la Comunidad Valenciana), a estos
residuos se suman, en ocasiones, los procedentes de errores de formulación.
La unión entre materia colorante y tejido puede derivarse de dos concepciones:
La que va asociada a que la coloración es una tintura localizada, se lleva a
cabo con colorantes con afinidad específica por la fibra.
•
•
La coloración se produce de forma superficial con pigmentos, unidas a la
fibra por medio de resinas termofijables.
Desde esta perspectiva, el residuo de la pasta de estampación podrá estar
compuesto por:
El procedente de un estampación con pigmentos:
Pigmento
Espesante sintético
Ligante
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
14
Productos auxiliares y catalizador
El procedente de una estampación con colorantes:
Agua
Espesante
Perfilador
Humectante
La peculiaridad de la participación de un ligante en el tipo de estampación
pigmentaria, convierte el residuo en un sustituto de los aditivos con propiedades
adhesivas. Esta característica, junto con que, la mayor proporción de
estampaciones realizadas hoy día en el sector, son de tipo pigmentario, ha
conducido a que se valorizasen las mismas, en el presente proyecto.
1.3.-
Vías actuales de Reducción, Reutilización y Reciclaje, para los dos
residuos.
Entre las vías de valorización, se diferencia entre:
• Reutilización:
Reincorporación de los residuos al mismo proceso productivo para cumplir la
misma función.
• Reciclaje:
Reincorporación de los residuos al mismo proceso o incorporación a otro
proceso industrial. El reciclaje se puede realizar en la misma empresa (interno)
o en otra exterior (externo), sin modificaciones, o tras un tratamiento previo
simple.
• Recuperación:
Extracción de las sustancias o recursos valiosos contenidos en los residuos,
normalmente con un tratamiento previo importante, para su utilización con otro
fin. Mientras que en el reciclaje se aprovecha la mayor parte del residuo
generado, en la recuperación sólo se extraen del residuo aquellos componentes
considerados valiosos y/o la energía que contiene.
Como última alternativa de tratamiento tras haber intentado las anteriores, se
contempla la eliminación y entre las vías existentes, se encuentra la valorización
energética, pese a la reacción adversa de las poblaciones cercanas a estas
instalaciones ante la alarma de posibles emisiones de dioxinas, furanos,
hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) y benzo(a)pireno (BaP) que son
altamente tóxicos, debido a la realización de combustiones incompletas.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
15
RESIDUOS DE PASTAS DE ESTAMPACIÓN
En este sentido, hasta ahora sólo ha existido la posibilidad, en el caso de las pastas
de estampación de implantar una tecnología que suponga una alternativa de
recuperación, frente a su deposición en vertedero (actualmente la práctica más
habitual hasta la fecha para este tipo de residuos).
Se trata de tecnología avanzada, con el fin de recuperar y reutilizar la totalidad de
los restos de pasta de estampación en las instalaciones. Dicha tecnología es
totalmente automática y consiste en el reconocimiento de los colores mediante la
identificación por códigos de barras de los diferentes barriles.
Gracias a la codificación de bidones y contenedores, se garantiza la
computerización de la identificación. Dicha identificación excluye la posibilidad de
mezclas no deseadas debido a un error humano. Las cantidades y las composiciones
de cada contenedor es memorizada, de forma que se puede disponer de información
instantánea y estructurada en el ordenador. Este equipo es compatible con las
cocinas de colores.
De acuerdo con el método de recálculo numérico, se determina la cantidad
necesaria de pasta de retorno y se administra la pasta del contenedor de
almacenaje al bidón identificado. Según la receta, se añade la cantidad necesaria de
espesante o ligante y finalmente el bidón es llevado a la cocina de colores para la
corrección de color.
Las ventajas en la utilización de un sistema automatizado, que permita la total
recuperación y reutilización de las pastas sobrantes de estampación, son evidentes:
reduce la contaminación del agua residual, no caben errores humanos, los bidones y
contenedores se limpian de forma automática, no peligra la calidad del color, se
reduce sustancialmente la cantidad empleada de pasta de estampación y con ello la
cantidad de residuos generados, etc.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
16
Los inconvenientes, son evidentes si observamos la necesidad de espacio y la
infraestructura necesaria para la instalación, los costes elevados de inversión que
supone la misma. En España, actualmente, no existe ninguna instalación de este tipo.
RESIDUOS DE FIBRAS DE LA HILATURA. EL MICROPOLVO.
En cuanto a la potencialidad de uso de los residuos de fibras procedentes de la
Hilatura, ésta es directamente proporcional a la longitud de la fibra que se
encuentre en el residuo. De este modo AITEX se propuso recopilar información de
interés para la reutilización, reciclaje o valorización, de los residuos de fibras de la
hilatura desde la longitud máxima, hasta aquellos cuyo contenido en fibra fuera
nulo, siendo polvo o micropolvo.
La bibliografía respecto a las aplicaciones de los residuos procedentes del algodón,
nos proporciona extensa información acerca de que:
•
En algunos casos, los productos derivados de la preparación (semillas de
algodón y de lino, grasa de lana, sericina) son productos de elevado valor.
•
Los residuos secos se pueden devolver, en principio, al suelo a modo de
fertilizantes.
•
Como tratamiento adicional se recomienda el compostaje. Cuando el contenido
de materia textil en este tipo de residuo sea 100% algodón (celulosa), se
recomienda el compostaje del mismo, no obstante, es interesante conocer que
el compostaje en España en la actualidad es excedentario.
•
Solamente una tercera parte del peso de la cápsula del algodón consta de
fibras hilables.
•
En el desengranado del algodón, que por lo general se realiza in situ, se obtiene
como producto derivado la semilla del algodón, de la que se puede obtener
aceite y harina.
•
Otro producto derivado lo constituyen las fibras cortas (Linters), que se
utilizan, entre otras cosas, para la fabricación de seda artificial y viscosa.
•
Las cáscaras y residuos que representan aproximadamente el 15% del peso de
la cápsula, pueden ser devueltos al suelo (abono en agricultura).
En el caso de fibras artificiales o sintéticas (químicas) o en el de mezclas, la
aplicabilidad a suelos deja de existir, debido a que el contenido en materia orgánica
no es biodegradable. Atendiendo a la gran diversidad de residuos que se generan en
el sector de la Hilatura en función de la composición y longitud de las fibras,
AITEX estableció contacto con una de las empresas pioneras en la temática del
reciclaje, para conocer las aplicaciones reales que en la actualidad se están llevando
a término. A continuación se describe brevemente las observaciones más relevantes
extraídas a través de la experiencia de aquella.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
17
La empresa contactada tiene como ámbito de aplicación en cuanto al tipo de
material que trata, hasta el hilo (tejido no trata). Esta empresa compra y vende,
aunque posee una pequeña instalación en donde puede realizar blanqueos de la
materia textil que compra para una fabricación u otra.
El campo de aplicación de esta empresa en lo referente a compras, es el siguiente:
•
•
•
•
•
•
•
•
Los productos que se extraen al realizar la limpieza del algodón.
El aceite de la semilla del algodón.
Fibrillas que se extraen de la propia semilla de algodón.
Residuos de la hilatura de Algodón (COT).
Residuos de la hilatura de Poliéster (PES).
Residuos de la hilatura de Poliéster / Algodón (PES/COT).
Residuos de la hilatura con fibras Acrílicas (Ac).
Residuos de hilatura con fibras sintéticas.
Para comprar estos residuos, los gestores se rigen por una serie de criterios
mediante los cuales los valoran y destinan. Estos criterios son:
•
•
•
•
Limpieza.
Coloración.
Longitud de la fibra.
Composición de la fibra.
El textil de COT, o COT/PES, está destinado a la fabricación otra vez de hilo,
interior de colchones, fabricación de algodón de farmacia, bastoncillos para los
oídos, fabricación de discos de desmaquillar, ... dependiendo de los requisitos de
calidad que tenga el residuo.
Para fabricación en el sector sanitario, la farmacopea exige que la composición del
producto sea algodón 100% y limpio. En el caso de ser tintado la aplicación puede
ser para las bolitas de colores de desmaquillar. La empresa compra en crudo, lo
blanquea y luego se lleva a tintar. Este tipo de subproducto en concreto, se genera
en la hilatura de algodón 100% convencional, a partir de las operaciones de peinado.
En el caso de destinarse a colchones, no se necesita tanta fibra ni que el producto
sea de tanta calidad. Otro tipo de materia es la fibra más corta mezclada, las
máquinas que procesan los fieltros para el interior de colchones de verano.
El peor de los casos para destinar a vertedero, serían las barreduras, ya que los
hilos van mezclados con borra, etc. La valorización, en este caso no se puede
justificar económicamente.
Otra aplicación sería la fábrica de moneda y timbre para hacer papel de timbre
blanco utiliza algodón 100% utilizando para ello, el subproducto que se genera en la
hilatura del algodón y fabrica papel, pero ha de tener fibra y ha de ser limpio.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
18
Las empresas de hilatura de algodón, están beneficiándose actualmente de la
recogida de los subproductos, porque tienen mucho valor, pero si hay un desperdicio
que es completamente cascarilla lo llevan a quemar para obtención de energía, o
bien para comida de ganado (algodón 100%) o bien, para abono.
Es un hecho, el que cuando la maquinaria utilizada es buena, la merma producida es
de poca calidad (contiene poca fibra), con lo cual ante la adquisición por parte de las
empresas de maquinaria de ultima generación, es de esperar que únicamente se
genere como residuo el denominado polvo o micropolvo de la hilatura.
El micropolvo procedente de la hilatura, actualmente no tiene aplicabilidad alguna
en ningún sector, los gestores argumentan que económicamente no es viable su
recogida y reciclaje, reduciendo las alternativas existentes de gestión a la de
depósito en vertedero.
2. OBJETIVOS
1.-
Estudiar y seleccionar los posibles sectores en donde los residuos objeto del
presente proyecto, tengan potencialidad de aplicación.
2.-
Caracterizar los residuos bajo la perspectiva del sector aceptor.
3.-
Investigar la aptitud de los residuos para la diversidad de aplicaciones
potenciales en el sector.
4.-
Valorizar energéticamente el residuo de la pasta de estampación.
5.-
Caracterizar desde el punto de vista de la peligrosidad el residuo de la pasta
de estampación.
6.-
Difundir al sector las conclusiones extraídas de la investigación ofreciendo las
potencialidades de uso de ambos residuos.
3. MATERIAL Y MÉTODOS
Con el fin de valorizar los dos residuos, se procedió a la toma de muestras de los mismos, para
estudiar la aptitud de ambos para ser utilizados en diferentes sectores industriales.
POTENCIALIDAD DE USO EN DIFERENTES SECTORES.
Sector automovilístico → se estableció contacto con Ford España para estudiar las
posibilidades existentes de integrar el residuo de micropolvo de la hilatura, en el proceso de
fabricación de revestimiento de automóviles. La empresa no mostró interés alguno, pues todos
los materiales utilizados por la misma, son importados y Ford España, únicamente adquiere los
“fasteners” (material de tornillos) de empresas españolas.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
19
Sector de la cerámica → tras proporcionar información técnica sobre el residuo de pastas de
estampación, se desestimó la investigación en cuanto a potencialidad de uso en este sector ya
que, técnicos del ITC indicaron que material de naturaleza orgánica como el de las pastas no
era susceptible de ser aprovechado para la fabricación de los productos cerámicos, ni como
materia prima, ni como secundaria o auxiliar a lo largo del proceso.
Sector del plástico → se intercambiaron opiniones de carácter técnico con el Instituo
Tecnológico del plástico (AIMPLAS) y se remitió un kilogramo de pasta de estampación
pigmentaria al Instituto Tecnológico del Plástico, para someterla a pruebas básicas que
permitirían conocer su aptitud sobre el uso de las mismas en los procesos de las empresas de
este sector. Tras la realización de dichas pruebas y la realización de ensayos con peróxidos,
los técnicos del Instituto estimaron que el gran contenido en agua por parte del residuo,
ralentizaba las reacciones hasta el punto de hacer su uso inviable.
Sector de la construcción → Se proporcionaron dos muestras de un kilogramo cada una, para
proceder a su examen mediante la realización de pruebas iniciales con resinas termoplásticas
(reología, viscosidad, durabilidad, permeabilidad) y pruebas con cemento fraguado, que
permitieran calificar el residuo como apto o no apto para ser utilizado en este sector. Los
resultados fueron satisfactorios hasta el punto de centrar el presente proyecto en la
caracterización de ambos residuos para conocer las prestaciones de ambos en distintas
aplicaciones dentro del sector de la construcción.
POTENCIALIDAD DE
CARACTERIZACIÓN.
USO
EN
FUNCIÓN
DE
LA
PELIGROSIDAD
DEL
RESIDUO.
Se procedió a la caracterización del residuo de pasta de estampación desde le punto de vista
de su peligrosidad, con el fin de conocer sus características ante posibles incendios, contenido
en material volátil, etc. Para ello, se suministró una muestra de pasta de estampación
pigmentaria (cuya composición química se presenta en el ANEXO I del presente proyecto) a un
laboratorio homologado.
La metodología de clasificación de residuo peligroso estriba en su caracterización mediante la
realización de la analítica de los parámetros regulados por el Real Decreto 952/1997 y en la
comprobación de que en su composición no se encuentra ninguna sustancia de las listadas en la
tabla III del mismo Real Decreto.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
20
4. RESULTADOS
A. VALORIZACIÓN DE LOS RESIDUOS DE PASTAS PIGMENTARIAS EN EL SECTOR
DE LA CONSTRUCCIÓN
4.0.-
Estudio de viabilidad de la utilización de residuos de pastas de estampación
y residuos de fibras de la hilatura en la fabricación de paneles aislantes de
fibras.
En el momento en que AITEX estableció contacto con el sector de la construcción a
través de su Instituto tecnológico (AIDICO) tenía abierta una línea de
investigación sobre la reutilización de residuos de otros sectores industriales. En
concreto, desarrollando un proyecto de reciclaje de residuos de fibras de cuero
para la fabricación de paneles con propiedades de aislamiento acústico. La
elaboración de estos paneles se realiza básicamente mediante la mezcla y
aglomeración de las virutas de residuos de cuero con un adhesivo de acetato de
vinilo en dispersión acuosa, con un contenido en sólidos del 50%, y posterior
prensado de la mezcla.
Por otra parte, la información recibida a través de AITEX sobre la composición de
las pastas de estampación muestra que el residuo contiene en su formulación
adhesivos en dispersión, entre ellos, adhesivos acrílicos y de acetato de polivinilo.
Se comprobó la capacidad adhesiva del residuo en diferentes sustratos como
piedra, aluminio, así como su poder ligante de diversos materiales como cargas
minerales, fibras naturales y artificiales, y se estudió su compatibilidad con otros
adhesivos en dispersión.
4.0.1.-Caracterización del residuo de pastas de estampación.
Las posibles aplicaciones del residuo de estampación como aglomerante de residuos
van a ir condicionadas por su comportamiento reológico y su compatibilidad con
otros adhesivos en dispersión.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
21
Comportamiento reológico. Se realizaron medidas de viscosidad Brookfield del
residuo a diferentes velocidades de cizalla en orden ascendente y se comprobó que
el residuo presenta pseudoplasticidad, propiedad que evidencia su composición
polimérica y que además favorece su aplicación y mezclado a nivel industrial con
otros materiales. En la figura 1 se observa el descenso brusco de la viscosidad del
adhesivo al incrementar la velocidad de cizalla.
-7.849E-01
y = 3.773E+05x
2
R = 9.996E-01
RESIDUO AITEX, reología
120000
100000
80000
60000
µ (mPas)
40000
20000
0
0
20
40
60
80
100
120
r (rpm)
Figura 1.
Variación de la viscosidad en función de la velocidad de cizalla.
Compatibilidad con adhesivos en dispersión.
Se adicionaron distintas proporciones de residuo a diferentes dispersiones de
poliuretanos y de acetato de vinilo y se obtuvieron mezclas homogéneas. Las
cantidades de residuo adicionadas a los adhesivos fueron 5, 10 y 50% en peso.
Transcurrido el tiempo de curado de los adhesivos se observó que las propiedades
adhesivas no disminuyeron con la incorporación del residuo lo que confirma las
propiedades adhesivas del residuo.
4.0.2.-Utilización del residuo de las pastas de estampación en la
fabricación de paneles aislantes.
Se seleccionó como patrón un panel aislante de residuos de cuero aglomerados con
un adhesivo de acetato de polivinilo (PVAc) con elevada absorbancia acústica y con
buenas prestaciones mecánicas. Se realizaron varios paneles sustituyendo parte del
adhesivo por el residuo de estampación y las propiedades de los paneles obtenidos
se compararon con el patrón.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
22
Procedimiento de fabricación de los paneles con el residuo de estampación.
El panel con el residuo de pastas de estampación (RPE) se realizó siguiendo el mismo
procedimiento experimental que se emplea en los paneles con adhesivo de PVAc
como se detalla a continuación. En primer lugar, se mezcló la dispersión de PVAc con
el residuo textil mediante fuerte agitación durante 2 min. hasta obtener una
mezcla homogénea.
Seguidamente, la mezcla PVAc-pasta de estampación se aplicó a las virutas de cuero
mediante pulverización a una presión de 2 bares. La mezcla de los tres componentes
se introdujo en un molde de teflón de dimensiones 30x30x4 cm.
Sobre el panel se ejerció una fuerza de 20 KN para la compactación de las fibras
de cuero en el molde y para favorecer la interacción entre el adhesivo y el cuero.
Por último, los paneles se mantuvieron a una temperatura de 40ºC durante cuatro
horas para acelerar el curado del adhesivo. El curado del panel también se puede
realizar a temperatura ambiente pero en este caso el panel no alcanza sus
propiedades finales hasta las 72 horas. El curado con calor se realiza simplemente
para acelerar el proceso.
En la Figura 1.2 se muestra una fotografía de un panel realizado con el residuo de
estampación.
Mediante el procedimiento anterior se elaboraron 4 paneles. Las proporciones en
peso de cada uno de los componentes de los paneles de fibras de cuero aglomeradas
con la mezcla del adhesivo y el residuo de pastas de estampación se muestran en la
Tabla 1.
Tabla 1.
Composición de los paneles fabricados con el residuo de estampación.
Composición de los paneles
Nomenclatura
panel
*
cuero
RPE
PVAc
Patrón
1
0
1
A1
1
0.6
0.2
A2
1
0.5
0.2
A3
1
0.7
0.3
A4
1
1
0.4
RPE: Residuos de pastas de estampación
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
Tabla 2.
23
Relaciones entre las proporciones de PVAc y de residuo en los paneles.
Nomenclatura panel
Residuo RPE/PVAc
Patrón
0
A1
3
A2
2.5
A3
2.3
A4
2.5
Figura 1.2. Panel aislante de cuero con residuo de pastas de estampación, A4.
Resistencia a flexión de los paneles aislantes con residuo de pastas de
estampación
La resistencia a flexión en tres puntos de los paneles aislantes se determinó
tomando como base la norma de resistencia a flexión de baldosas de cemento (UNE
127020:1999) puesto que no existe normativa para paneles aislantes en
construcción. La distancia entre los apoyos inferiores fue de 19 cm y la velocidad
de rotura fue de 10 N s-1. En la Figura 3 se incluyen las gráficas obtenidas en el
ensayo de flexión en las que se representa la fuerza que se ejerce a los paneles
frente al desplazamiento. El valor de resistencia a flexión se obtiene a partir de la
siguiente expresión:
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
R ( MPa ) =
24
1 3WL
100 2bh 2
en la que:
W es la fuerza de rotura (en N)
L es la distancia entre apoyos inferiores (en cm)
b es la anchura (en cm) de las piezas sometidas a esfuerzo
h es el grosor de las probetas (en cm).
0,4
0,35
Fuerza (KN)
0,3
0,25
0,2
a)
A4
Patrón
0,15
0,1
0,05
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Desplazamiento (mm)
0,35
0,3
Fuerza (KN)
0,25
0,2
b)
A2
A3
0,15
A4
0,1
0,05
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Desplazamiento (mm)
Figura 3.
Gráficas obtenidas en el ensayo de resistencia a flexión de los paneles
aislantes
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
25
La fuerza que soporta el panel A4 durante el ensayo de flexión es inferior a la del
patrón para valores de desplazamiento inferiores a 8 mm. Sin embargo, a partir de
este valor de desplazamiento las fuerzas que soportan los dos paneles son del
mismo orden (Figura 3a).
En la Figura 3b se comparan las fuerzas de flexión de los paneles fabricados con el
residuo de pasta de estampación (A2, A2 y A3). El panel A1 no se pudo ensayar
porque sus propiedades mecánicas eran muy inferiores al resto. La relación
residuo/PVAC en el panel A1 es 3, y como el contenido en sólidos del residuo de
estampación es 8% se introduce una cantidad excesiva de agua en la mezcla y como
resultado el panel que se obtiene es muy blando.
Se observa que el panel A4 soporta mayor fuerza que el resto de los paneles en
todo el rango de desplazamiento lo que era de esperar puesto que es el panel con
mayor cantidad de mezcla polimérica.
La Figura 4 incluye los valores de resistencia a flexión de los paneles. Los paneles
elaborados con el residuo muestran menor resistencia a flexión que el patrón,
siendo la resistencia de A4 la que más se aproxima al patrón.
1,2
Resistencia a flexión (MPa)
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
PATRON
A2
A3
A4
Las medidas de resistencia mecánica que se realizaron son a nivel comparativo
puesto que la resistencia mecánica no es factor determinante para la elección de un
panel, de hecho no existe normativa para determinar la resistencia mecánica de
estos materiales.Figura 4. Resistencia a flexión de los paneles aislantes
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
26
Imagen del ensayo de la resistencia mecánica a la torsión sobre los paneles
fabricados con pastas de estampación.
Medidas de la absorción acústica de materiales mediante la utilización de un
tubo de impedancia.
La medida de la absorción acústica de una muestra se realiza colocando la pieza en
uno de los extremos del tubo de impedancia rectilíneo, rígido, liso y estanco. La
onda acústica incidente pi se crea en un altavoz situado en el otro extremo del tubo
que está alimentado por un generador que le inyecta señales sinusoidales puras de
frecuencias centrales de las bandas de tercios de octava estandarizadas. La
superposición p=pi+pr de la onda incidente pi y de la onda reflejada pr, produce un
sistema de ondas estacionarias en el tubo.
La evaluación se basa en las magnitudes medidas de los niveles de presión acústica
|p(xmin)| en los mínimos de presión , y |p(xmax)| en los máximos de presión. Estos
datos son suficientes para calcular el valor del módulo de la reflexión |r| (2) y a
partir de éste, el valor del coeficiente de absorción α (3) que presenta la muestra
para la frecuencia generada en ese momento por el altavoz a partir de las
ecuaciones que se exponen a continuación:
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
27
p máx
s =
p mín
(1)
s +1
r =
s −1
α = 1− r
(2)
2
(3)
En la Figura 5a se incluyen los valores de coeficiente de absorción acústica frente a
la frecuencia para los paneles fabricados con el residuo textil A2, A3 y A4.
En la Figura 6b se comparan el comportamiento aislante acústico del panel A4 con el
panel patrón y con otra muestra que se tomo como referencia fabricada con espuma
de poliuretano que es un material comúnmente utilizado para el aislamiento tanto
térmico como acústico.
A la vista de los resultados obtenidos en la Figura 5a, se considera que las muestras
A2 y A4 son las que presentan mejores propiedades referentes a la capacidad de
absorción de la onda acústica.
La muestra A2 da unos valores de absorción muy superiores a las frecuencias más
bajas, mientras que la muestra A4 tiene el mejor comportamiento a frecuencias
más altas.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
28
coeficiente de absorción
1
0,8
A2
A3
0,6
A4
0,4
a)
0,2
0
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
Frecuencias (Hz)
coeficiente de absorción
1
0,8
A4
PU
0,6
Patrón
0,4
b)
0,2
0
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
Frecuencias (Hz)
Figura 5. Coeficiente de absorción acústica frente a la frecuencia de los paneles
con residuo de textil A2, A3 y A4 a); y del panel A4, panel de espuma de
poliuretano (PU) y panel patrón b).
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
29
La muestra de espuma de poliuretano presenta una absorción un poco superior a los
paneles patrón y A4, pero hay que tener en cuenta que la muestra de poliuretano se
fabricó en unas condiciones que permiten que quede mucho más ajustada a la
sección del tubo de kunt y por tanto se debería producir una menor fuga de la onda
sonora por los extremos de esta aumentando así la absorción.
Por otro lado, los datos se obtuvieron a partir de muestras extraídas de paneles
realizados “artesanalmente” y la absorción puede verse alterada de una manera
importante por la variación de algún parámetro no controlable al ser realizados de
esta manera; por lo tanto estas medidas son esencialmente de tipo orientativo. Para
obtener datos con una mayor fiabilidad, es necesario realizar una batería de
paneles realizados con la misma composición y en idénticas condiciones con el
objeto de promediar los coeficientes obtenidos para cada uno de ellos.
4.0.3.-Utilización del residuo de fibras textiles en la fabricación de paneles
aislantes.
Se consideró la posibilidad de mezclado del residuo de fibras textiles con el
adhesivo en dispersión de acetato de polivinilo. Como resultado se obtuvo un
material compacto (P1) cuyas propiedades acústicas aún no se han evaluado. Se
realizó un segundo ensayo incorporando una cantidad de residuo de estampación a la
mezcla micropolvo-PVAc. Las proporciones de mezcla empleadas en estas pruebas
se incluyen en la tabla 3.
Tabla 3. Proporciones de mezcla empleadas en la fabricación de paneles con
micropolvo.
Nomenclatura
panel
Composición de los paneles
Fibras textiles PVAc
micropolvo
Residuo
estampación
P1
0.5
1
0
P2
0.25
1
0.25
Aunque todavía no se ha podido realizar las medidas de absorción acústica, el
aspecto y consistencia son mejores que los paneles realizados con las fibras de
cuero.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
30
a)
b)
Imágenes de los materiales obtenidos empleando micropolvo.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
4.1.-
31
Estudio de viabilidad de la utilización de residuos de pastas de estampación
como adiciones poliméricas en morteros
Teniendo en cuenta la naturaleza Látex del residuo se han realizado morteros de
cemento con distintas adiciones del residuo para poder comprobar finalmente si su
adición confiere mayor trabajabilidad y consistencia y si mejora además
características intrínsecas del mortero como tiempo de fraguado y la resistencia a
flexión.
Para ello se fijó la relación agua/cemento en 0.5. Se midió la proporción de agua en
el residuo mediante calentamiento a 105ºC, la proporción de agua en el residuo fue
del 92%. Teniendo en cuenta este valor, se han realizado amasadas de morteros con
las dosificaciones siguientes:
Arena
Cemento
Agua
Adición
1
1350
450
225
0
2
1350
450
222,93
0,04
3
1350
450
220,86
0,08
4
1350
450
173,25
1
5
1350
450
121,5
2
6
1350
450
69,75
3
7
1350
450
18
4
*El porcentaje de adición del residuo AITEX está referido al porcentaje de sólidos
en el residuo respecto al cemento.
Tabla 4. Composición de los morteros realizados
4.1.1.-
Efecto del residuo de pastas de estampación en la trabajabilidad
del mortero.
El factor limitante para la adición del residuo fue su elevado porcentaje acuoso,
dada su elevada proporción de agua, mayores adiciones del residuo supondrían una
variación en la relación agua/cemento, parámetro prefijado en la experiencia.
En la siguiente figura, se representan las consistencias obtenidas para los morteros
realizados adicionando residuo, así como la consistencia obtenida para las probetas
de control (sin adición de residuo).
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
19
32
R2 = 0.7724
CONSISTENCIA (cm)
17
15
13
11
9
7
5
0
0.5
1
1.5
2
ADICIÓN AITEX (%)
2.5
3
3.5
4
CONSISTENCIA
Fig. 1 consistencia de los morteros realizados con la adición del residuo.
Tal como se ha observado en el gráfico 1, la adición del residuo sólo produjo
mejoras de la consistencia en los morteros para dosificaciones bajas del residuo.
Queda pendiente la realización de una mayor batería de morteros en el intervalo de
dosificaciones estudiadas con el fin de comprobar finalmente que su eficacia en
cuanto a mejora de trabajabilidad y plasticidad se produce efectivamente para
adiciones del residuo de hasta el 2% respecto del peso de cemento.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
4.1.2.-
33
Resistencias mecánicas de morteros con adición de residuo
11.00
R2 = 0.6611
10.00
R2 = 0.8047
9.00
Rf(MPa)
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
0
0.04
0.08
1.02
2
3
4
7 DÍAS
ADICIÓN ATIEX (%)
(a) Resistencia a flexión Rf (Mpa) frente al tiempo de curado.
R2 = 0.8913
R2 = 0.4528
65.00
60.00
55.00
Rc (MPa)
50.00
45.00
40.00
35.00
30.00
25.00
20.00
0
0.04
0.08
1.02
ADICIÓN AITEX (%)
2
3
7 DÍAS
4
28 DÍAS
(b) Resistencia a compresión Rc (Mpa) frente al tiempo de curado.
Para este primer estudio preliminar, las resistencias mecánicas de los morteros
realizados se ensayaron a 7 y 28 días. Los resultados obtenidos para la evolución de
las resistencias de las probetas de mortero control (sin adición) y con la adición
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
34
AITEX frente al tiempo de curado de las mismas, se muestran en el gráfico
representado en la figura 2.
Para ambas edades de curado se observa una disminución consecutiva de la
resistencia conforme se aumenta el porcentaje de adición del residuo tanto en la
resistencia a flexión (Rf), como en la resistencia a compresión (Rc). Esta
disminución es más evidente para las probetas a medida que aumenta el tiempo de
curado.
4.1.3.-
Efecto de la adición de residuo de estampación sobre la
porosidad (durabilidad).
Una medida fundamental para estimar la durabilidad de los materiales derivados de
cemento, en nuestro caso de morteros de cemento, es la porosidad. La estructura
porosa permite el paso de todos aquellos agentes externos que pueden dañar la
matriz cementosa así como activar los procesos de degradación de las armaduras.
Por eso se ha calculado la absorción de agua de los morteros como una primera
estimación de la porosidad. Los resultados reflejados en la siguiente figura 3
muestran como la adición del residuo en concentraciones superiores al 1% (hasta el
4%) producen una disminución de la porosidad, situándose el mínimo óptimo en torno
a un porcentaje de adición del 3%.
porosidad
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
ADICIÓN AITEX ( %)
absorción agua (%)
Figura 3. Absorción de agua de morteros con adición de residuo de pastas de
estampación.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
4.2.-
35
Estudio de viabilidad de utilización de residuos de pastas de
estampación para fabricación de morteros cola adhesivos.
4.2.1.-
Ajuste de las proporciones de cemento, arena, agua y RET para
conseguir una consistencia adecuada
El material que intenta obtenerse, llamado cemento cola o mortero cola, se utiliza
comúnmente para la colocación de cerámica. Generalmente, están compuestos por la
mezcla de los siguientes componentes:
•
Cemento gris o blanco.
•
Árido de granulometría seleccionada.
•
Retenedores de agua. Son componentes muy importantes en la composición de
los adhesivos. Su función principal es retener el agua de amasado en el
mortero, produciéndose una desecación lenta. Así, se consigue mejorar la
trabajabilidad del adhesivo.
•
Resinas. Son polímeros que aportan adherencia química y disminución del
módulo de elasticidad del material (menor rigidez). También mejoran la
trabajabilidad, retienen el agua y disminuyen la absorción de agua del mortero
endurecido.
•
Acelerantes. Se utilizan en casos específicos para adhesivos de puesta en
obra rápida.
La mezcla de cemento, arena y agua constituye un adhesivo al que se le añaden
distintas especies químicas en dosificaciones determinadas para obtener las
características deseadas.
En este caso, dado que la composición del residuo de estampación de tejidos (RPE)
no se conoce con detalle pero se sabe que contiene materia orgánica de tipo
polimérico, se eliminan de la composición del mortero las resinas y retenedores de
agua, ya que ambos están constituidos por polímeros, y se va a utilizar el RPE como
único aditivo.
4.2.1.-
Ajuste de las proporciones de cemento, arena, agua y RET para
conseguir una consistencia adecuada
Se realizan pruebas con distintas proporciones de cemento, arena, agua y RPE y se
valora para cada muestra su consistencia en cuanto a la apariencia y en cuanto a su
capacidad para extenderse sobre una superficie lisa, ya que éste va a ser un
requisito fundamental a la hora de emplear el mortero como adhesivo o mortero
monocapa. Las exigencias para el empleo como adhesivo son mayores porque además
de poder extenderse con llana lisa, también debe ser posible con llana dentada, ya
que así es como se exige en el ensayo normalizado y en la puesta en obra.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
36
Tabla 5
Nº muestra
W/c
Ar/c
% residuo seco
Observaciones (aspecto consistencia,
posibilidad de extenderlo)
1
1
5
-
Demasiado apelmazado y seco
2
0.6
3
-
Demasiado apelmazado y seco
3
0.35
1
-
Demasiado apelmazado y seco
4
0.35
0.85
-
Apelmazado y seco
5
0.45
0.85
-
Acuoso
6
0.4
1
-
Seco
7
0.43
1
-
Aguado
8
0.412
0.85
0.8
Un poco aguado, no se puede extender
8ª
0.392
1
0.8
Seco, no se puede extender
8b
0.413
1
0.8
Buena consistencia,
extender
8c
0.392
0.5
0.8
Buena consistencia, se extiende con
dificultad
9
0.43
1
2
Buena consistencia,
extender
no
se
puede
9ª
0.43
1
2
Buena consistencia,
extender
no
se
puede
9b
0.38
0.5
2
Seco, no se puede extender
9c
0.412
0.5
2
Buena consistencia,
extender
se
puede
10ª
0.48
1
4
Buena
consistencia,
extender
se
puede
10b
0.46
1
4
Buena
consistencia,
extender
se
puede
11ª
0.575
1
5
Buena
consistencia,
extender, acuoso
se
puede
11b
0.575
1.5
5
Buena
consistencia,
extender
se
puede
11c
0.575
1.75
5
Buena consistencia,
extender
12
0.395
1
3
Buena consistencia, se extiende con
dificultad
no
no
no
se
se
puede
puede
De entre las composiciones con una consistencia adecuada, se han escogido aquellas
que contienen menos agua, que son las referencias 10b y 11b.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
37
En la Tabla 5 constan todas las pruebas que se hicieron para determinar las
composiciones óptimas del mortero, que se han marcado con un sombreado. El
porcentaje de residuo seco se establece respecto de la masa de cemento, w/c y
ar/c son, respectivamente, las relaciones en masa de agua-cemento y arenacemento.
En todos los casos se ha considerado en el agua de amasado el agua de RPE (92%),
de manera que en algunos casos no ha sido necesario añadir agua.
4.2.2.-
Ensayo de la resistencia a tracción de los adhesivos cementosos.
Mediante este ensayo se determina la adherencia de piezas cerámicas (prensadas,
totalmente gresificadas, absorción de agua<0.2%, de medidas 5x5 cm2) al adhesivo
preparado.
El adhesivo se extiende sobre un soporte de hormigón que debe cumplir la norma
EN 1323, aplicando primero una capa delgada con una llana de borde recto y sobre
ésta, otra capa más gruesa con una llana de dientes 6x6 mm espaciados 12 mm
entre ellos. Después, se debe esperar 5 minutos antes de colocar las piezas
cerámicas y someterlas a una carga de 20 N durante 30 segundos.
Todos este protocolo de ensayo se lleva a cabo para cada una de las composiciones
escogidas. Las muestras que van a ser sometidas a tracción aparecen en las
fotografías 1.2.1. y 1.2.2.
Fotografía 1.2.1. Preparación de
adhesivo para la formulación 10b (4%
de residuo).
Fotografía
1.2..
Preparación
de
adhesivo para la formulación 11b (5%
de residuo).
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
38
El ensayo de tracción se realiza después de 28 días de almacenamiento en unas
condiciones determinadas (23+2ºC, 50+5 de humedad relativa y circulación de aire
de 0.2 m/s) habiendo pegado los cabezales a las baldosas mediante un adhesivo de
alta adherencia (epoxídico) y ejerciendo una fuerza a velocidad constante de 250+
50 N/s.
Los resultados del ensayo se presentan en la siguiente tabla 6 y gráfico:
ADHERENCIA MPa
1
2
3
4
5
6
4%
0,6626 0,5965 0,581
0,768 0
0,3594
Tipo de fallo AF-T
AF-T
AF-T
AF-T
AF-T
AF-T
5%
0,4335 0,4355 0,8963 0,5602 0,9337 0
Tipo de fallo AF-T
AF-T
AF-T
AF-T
AF-T
AF-T
7
0,0969
AF-T
0,5772
AF-T
8
MEDIA
0,2228
0,5317
AF-T
0
0,6394
AF-T
Tabla 6. Resultados de ahderencia
4%
5%
Adherencia MPa
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Los tipos de fallo son los siguientes:
•
Fallo de adhesión entre el adhesivo y el soporte AF-S.
•
Fallo de adhesión entre la baldosa y el adhesivo AF-T.
•
Fallo de cohesión del adhesivo CF-A.
•
Fallo de cohesión en el soporte CF-S.
•
Fallo de cohesión en el cuerpo de la baldosa CF-T.
•
Fallo de adhesión entre el cabezal de tracción y la baldosa o el mortero, según
si el ensayo es de adherencia de mortero cola o mortero monocapa, AF-C.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
4.3.-
39
Estudio de viabilidad de utilización de residuos de pastas de
estampación para fabricación de morteros monocapa de
revestimiento.
Los morteros monocapa se utilizan para revestimientos exteriores de paredes en
interiores o exteriores. Su formulación contiene, además de conglomerantes
hidráulicos y arena (de granulometría especialmente estudiada) la incorporación de
aditivos especiales tales como retenedores de agua, aireantes, hidrófugos de masa,
fibras etc. Se aplican con espesores comprendidos entre los 10 y 15 mm.
4.3.1.-
Determinación de la adherencia del mortero monocapa al soporte
de hormigón.
El ensayo se prepara extiendo una capa lisa de 1 cm de espesor sobre un soporte de
hormigón igual al utilizado en el ensayo de adherencia de un adhesivo a baldosas
cerámicas (2.2.). Las muestras preparadas se muestran en las fotografías 2.2.1. y
2.2.2. Las formulaciones escogidas para el mortero monocapa son las mismas que
para el adhesivo, es decir, 10b y 11b de la Tabla 1.1.1.
Fotografía 2.2.1. Preparación de mortero
monocapa para la formulación 10b (4%
de residuo).
Fotografía 2.2.2. Preparación de mortero
monocapa para la formulación 11b (5% de
residuo).
El ensayo de tracción se realiza después de 28 días de almacenamiento en unas
condiciones determinadas (23+2ºC, 50+5 de humedad relativa y circulación de aire
de 0.2 m/s). Antes de realizar el ensayo de tracción la capa de mortero monocapa
se cuadricula mediante cortes de 5x5 cm sobre los que se pegan los cabezales con
un adhesivo de alta adherencia (epoxídico).
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
40
El ensayo se realiza ejerciendo una fuerza de tracción perpendicular a velocidad
constante de 250+ 50 N/s.
Los resultados se presentan en la siguiente tabla 7:.
4%
Tipo de fallo
5%
Tipo de fallo
4.4.-
1
1,24
CF-S
0,827
AF-S
2
0,902
CF-S
0,266
AF-S
3
0,89
CF-S
0,423
AF-C
ADHERENCIA MPa
4
5
6
0,411 0,422 0,787
AF-S AF-S AF-S
-
7
8
0,506
AF-S
-
MEDIA
0,736
0,505
Estudio de viabilidad de utilización de residuo de fibra textil de
micropolvo para Fabricación de morteros monocapa para
revestimiento.
4.4.1.-
Ajustar las proporciones de cemento, arena agua, látex y FTA
para conseguir una consistencia adecuada.
La formulación de todas las pruebas preliminares realizadas aparece en la Tabla 8
Al igual que en el punto 1.1. se escogen las formulaciones más adecuadas para
conseguir la consistencia deseada que aparecen sombreadas. Todas las
formulaciones contienen plastificante-aireante Sikanol ME. f/c hace referencia a la
relación en peso entre FTA y cemento.
Tabla 8
Nº
muestra
W/c
Ar/c
% látex
f/c
Observaciones (aspecto consistencia,
posibilidad de extenderlo)
1a
0.4
1
-
-
Buena consistencia, se extiende bien
1b
0.4
1
4
-
Buena consistencia, se extiende bien
2
0.35
1
4
-
Buena consistencia, se extiende bien
3
0.425
1
-
0.003
Buena consistencia, se extiende bien
4
0.4
1
4
0.003
Buena consistencia, se extiende bien
5
0.425
1
-
0.005
Buena consistencia, se extiende bien
6
0.4
1
4
0.005
Buena consistencia, se extiende bien
7
0.42
1
-
0.007
Buena consistencia, se extiende bien
8
0.4
1
4
0.007
Buena consistencia, se extiende bien
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
41
Las formulaciones escogidas son 1b, 4, 6 y 8, dado que el contenido en látex de las
mismas permite reducir la relación w/c. Mediante el ensayo de todas ellas se puede
comprobar el efecto de concentraciones crecientes de FTA sobre las propiedades
del mortero.
4.4.2.-
Determinación de la densidad aparente.
La densidad aparente se determina a partir de la masa y el volumen de las probetas
elaboradas con cada uno de los tipos de mortero. Los resultados se presentan en la
tabla siguiente en función de la relación fibra/cemento.
f/c
0
0,003
0,005
0,007
3
Densidad (g/cm )
1,68046
1,469243
1,349441
1,28137
Tabla 9. Densidad aparente en función de la relación fibra/cemento (f/c).
Se observa que existe una relación lineal inversa entre la proporción de fibra
añadida y la disminución de la densidad del mortero.
4.4.3.-
Resistencia mecánica a flexión y compresión.
Este punto resulta especialmente importante para comprobar la influencia sobre la
resistencia mecánica del mortero debido a la presencia de la fibra textil añadida.
Se elaboran 3 probetas de dimensiones 4x4x16 cm3 para cada una de las
formulaciones que se curan durante 28 días en las condiciones descritas en el punto
1.2.
Los resultados de se muestran en la tabla siguiente en función de la proporción de
fibra. Como en el caso de la densidad aparente, se observa una relación inversa
entre la proporción de fibra añadida y las resistencias mecánicas, tanto a flexión
como a compresión.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
40
8
R2 = 0,9427
6
Rc MPa
Rf MPa
42
4
2
0
R2 = 0,925
30
20
10
0
0
0,005
f/c
0,01
0
0,005
f/c
0,01
A pesar de que las resistencia disminuyen con la adición de fibra los valores
obtenidos están dentro de los valores normales de mortero monocapa, ya que estos
tipos de morteros suelen tener unas prestaciones mecánicas muy poco exigentes.
4.4.4.-
Determinación de la adherencia del mortero monocapa al soporte
de hormigón.
El ensayo se prepara extiendo una capa lisa de 1 cm de espesor sobre un soporte de
hormigón igual al utilizado en el ensayo de adherencia de un adhesivo a baldosas
cerámicas (2.2.).
El ensayo de tracción se realiza después de 28 días de almacenamiento en unas
condiciones determinadas (23+2ºC, 50+5 de humedad relativa y circulación de aire
de 0.2 m/s). Antes de realizar el ensayo de tracción la capa de mortero monocapa
se cuadricula mediante cortes de 5x5 cm sobre los que se pegan los cabezales con
un adhesivo de alta adherencia (epoxídico).
El ensayo se realiza ejerciendo una fuerza de tracción perpendicular a velocidad
constante de 250+ 50 N/s.
Los resultados de este ensayo se muestran en la tabla siguiente:
1bis
Tipo de fallo
4
Tipo de fallo
6
Tipo de fallo
8
Tipo de fallo
1
0,63
CF-S
0,208
AF-S
0
AF-S
0,086
AF-S
2
AF-S
0,371
AF-S
0,213
AF-S
0,232
AF-S
3
1,44
CF-S
0,312
AF-S
0,046
AF-S
0,381
AF-S
ADHERENCIA MPa
4
5
6
1,15
0,68
0,702
CF-S
AF-S
AF-S
0,444 0,26
AF-S
AF-S
AF-S
0,139 0,21
0,328
AF-S
AF-S
AF-S
AF-S
AF-S
AF-S
7
1,609
CF-S
AF-S
0,235
AF-S
AF-S
Tabla 10. Resultados de adherencia en función del tipo de fallo.
8
1,44
CF-S
0,315
AF-S
0
AF-S
AF-S
MEDIA
1,093
0,505
0,224
0,233
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
43
f/c = 0
f/c = 0,003
f/c = 0,005
f/c = 0,007
5
7
2
0
0,002 0,004 0,006 0,008
f/c
Adherencia inicial MPa
Adherencia inicial
MPa
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
1,5
1
0,5
0
1
2
3
4
6
Los ensayos no válidos se han excluido para el cálculo de la media. Se observa como
el valor de la adherencia disminuye al aumentar la proporción de fibra, aunque no de
una manera lineal. Los valores medios no son del todo representativos debido a la
dispersión de los datos y a la existencia de ensayos nulos.
En cualquier caso, se puede afirmar que el mortero con una proporción de f/c =
0.003 presenta una adherencia aceptable, mientras que las adherencias obtenidas
en morteros con mayores proporciones de fibra no es recomendable.
4.5.-
Conclusiones
Las pruebas preliminares realizadas en este trabajo para determinar la viabilidad
del uso del residuo de las pastas de estampación en la fabricación de paneles
aislantes a partir de fibras de cuero indican que:
PRUEBAS PRELIMINARES
•
Los parámetros que determinarán las propiedades óptimas, tanto acústicas
como mecánicas, de los paneles que contienen residuos de pastas de
estampación son las cantidades de cuero, PVAC y residuo empleadas en el
proceso de elaboración. Para encontrar estas proporciones óptimas es
necesario realizar un estudio exhaustivo, aunque a partir de los datos
obtenidos en este trabajo se puede afirmar que se consiguen buenas
prestaciones cuando:
" Las cantidades de mezcla polimérica (residuo + PVAc) son
superiores a la cantidad de cuero.
"La proporción residuo /cuero es inferior a 3. En los casos en los
que la proporción de residuo es 3 o supera este valor se introduce
una cantidad excesiva de agua en la mezcla y como resultado el
panel que se obtiene es muy blando.
• Se ha obtenido un panel (A4) con características muy similares a los paneles
aislantes lo que abre una vía de estudio para conseguir paneles con residuos
textiles que posean propiedades aislantes equiparables a los paneles que
emplea la industria de la construcción.
8
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
44
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN COMO ADICIONES POLIMÉRICAS EN MORTEROS
•
La adición de residuo de pasta de estampación hasta un 2% respecto al peso de
cemento mejora la consistencia del mortero permitiendo una mejor
trabajabilidad.
•
Las resistencias mecánicas como era de esperar con las adiciones de látex
disminuyen en general ligeramente a medida que se incrementa la proporción de
residuo pero se mantiene en unos valores aceptables para muchas aplicaciones
no estructurales, como por ejemplo morteros de reparación, revestimientos y
hormigón en masa.
•
La adición de residuo en torno al 3% respecto al peso de cemento producen una
disminución de la porosidad del mortero mejorando por ello la durabilidad del
mismo a tiempos cortos.
Se recomienda profundizar en el estudio de durabilidad a medio plazo pues
puede presentar aplicaciones prometedoras como mortero de reparación y
mortero de protección.
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN PARA FABRICACIÓN DE MORTEROS COLA ADHESIVOS
•
Las adherencia inicial media obtenida en ambos casos supera los 0.5 MPa que se
exige como mínimo para piezas cerámicas, aunque en el cálculo de dicha media
no se han incluido los valores nulos de cada experimento al considerarse que se
debe a un factor ajeno a la naturaleza del mortero que podría corresponderse
con un fallo en el procedimiento de preparación.
El valor medio de adherencia correspondiente a la experiencia con un 5% de
residuo seco es mayor a de la experiencia con un 4% pero no se puede asegurar
que un incremento en el porcentaje de residuo mejore la adherencia ya que los
datos con los que se obtiene el valor medio son muy dispersos y, además, el
residuo puede no tener una composición uniforme.
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE PASTAS DE
ESTAMPACIÓN
PARA FABRICACIÓN
DE
MORTEROS
MONOCAPA DE
REVESTIMIENTO.
•
Los resultados son muy variados como para que la media sea representativa. En
cualquier caso, es evidente que el mortero con una proporción de residuo menor
(4%) presenta un comportamiento más adecuado porque los ensayos sólo ha
presentado un ensayo nulo frente a los cinco del mortero con un 5% de residuo.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
45
•
Las adherencia inicial media obtenida en ambos casos supera los 0.5 MPa que se
exige como mínimo para piezas cerámicas.
•
Otros
son:
•
•
•
•
ensayos que podrían hacerse para los morteros monocapa preparados
Densidad aparente.
Permeabilidad al vapor, capilaridad o porosidad.
Retracción.
Durabilidad o resistencia al envejecimiento acelerado por apreciación
visual.
• Resistencia mecánica a flexotracción y compresión.
• Adherencia (tracción perpendicular) después de ciclos de agua-hielo o
hielo-calor.
ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UTILIZACIÓN DE RESIDUO DE FIBRA TEXTIL DE
MICROPOLVO PARA FABRICACIÓN DE MORTEROS MONOCAPA PARA
REVESTIMIENTO.
•
Los valores de resistencias mecánicas y adherencia son aceptables y que se
consigue una significativa disminución de la densidad, el mortero con una
proporción de f/c = 0.003 presenta viabilidad de aplicación como mortero
monocapa.
•
Otros ensayos que podrían proponerse para estudiar con más detalle las
prestaciones de los morteros monocapa preparados son:
•
•
•
4.6.-
Permeabilidad al vapor, capilaridad o porosidad
Retracción
Durabilidad o resistencia al envejecimiento acelerado por apreciación
visual
Adherencia (tracción perpendicular) después de ciclos de agua-hielo o
hielo-calor.
Conclusiones Generales de la potencialidad de uso de los dos
residuos en el sector de la construcción.•
Se han caracterizado dos tipos de residuos muy diferentes en cuanto sus
características intrínsecas. Por una parte, los residuos de pastas de
estampación, que por su composición basada en polímeros en dispersión los
hacen adecuados para su utilización en sistemas acuosos como son los
derivados del cemento. Así mismos sus propiedades ligantes y/o adhesivas
hicieron pensar en su posible aplicación como adhesivos y como
aglomerantes en paneles aislantes.
•
Por otra parte, los residuos de fibras se pensó que podrían emplearse en la
fabricación de paneles aislantes como fibra de refuerzo y/o en morteros
monocapa que requieren baja densidad y capacidad de retención de agua.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
46
Podemos concluir lo siguiente relativo a los dos tipos de residuos:
Viabilidad de reutilización de residuos de pastas de estampación:
Estos residuos han resultado idóneos como aglomerantes en paneles acústicos de fibras
de cuero con prestaciones acústicas similares y mejora de la cohesión del panel que
resulta más compacto.
La adición en las proporciones idóneas a materiales derivados de cemento aporta propiedades
adhesivas con resistencia a la tracción entre 0,5 y 1 Mpa que son los valores aceptados para
morteros cola. Además no perjudica de forma importante las resistencias mecánicas y reduce
la porosidad por lo que se puede emplear en morteros monocapa y de reparación.
Viabilidad de reutilización de residuos de micropolvo
Este tipo de residuo se empleo como fibra en la fabricación de paneles obteniéndose
resultados excelentes en cuanto el aspecto, compactación y cohesión. Es interesante
conocer las propiedades acústicas de estos paneles, aunque en este proyecto no se pudieron
obtener debido a la rotura del equipo de medida.
La cantidad de fibra que se puede adicionar al cemento en mortero monocapa está muy
limitada a un máximo f/c=0.003 ya que cantidades superiores disminuyen las prestaciones
mecánicas y la adherencia. En cualquier caso reduce de forma importante la densidad por lo
que se puede plantear como carga ligera en las aplicaciones no estructurales que así lo
requieran.
B. CARACTERIZACIÓN DE LAS PASTAS DE ESTAMPACIÓN SEGÚN DIRECTIVA
91/689/CE Y LAS DECISIONES 2000/532/CE, 2001/119/CE Y 2001/573/CE
Se procedió a la caracterización de los residuos de las pastas de estampación como residuo
peligroso, pues los resultados de esta caracterización son determinantes para la consideración
en su aplicación al sector de la construcción, ya que en el caso de haber algún tipo de incidente
como un incendio, etc. podrían desprenderse gases tóxicos de la combustión de éstos.
Los resultados obtenidos según el informe de caracterización han sido los siguientes:
Caracterización de Residuos Tóxicos y Peligrosos, Según Directiva 91/689/CE y las decisiones
2000/532/CE, 2001/532/CE, 2001/119/CE y 2001/573/CE. (Orden del 13 de Octubre de
1989, BOE núm. 270 de 10/11/1989 y Real Decreto 952/1997 de 20 de Junio por el que se
modifica el reglamento para la ejecución de la Ley 20/1986, de 14 de Mayo, Básica de residuos
Tóxicos y Peligrosos, aprobado mediante Real Decreto 833/1988, de 20 de Julio).
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
47
DESCRIPCIÓN DE LAS MUESTRAS RECIBIDAS:
Consistencia: Sólida
Color: Azul
Cantidad: 2 Kg
Envase: Recipiente de plástico
Condiciones de entrega: Correctas
1. ANÁLISIS SOLICITADOS Y METODOLOGÍA.
1.1. Punto de inflamación. Según orden del 13 de octubre de 1989.
1.2. Corrosividad. Según orden del 13 de octubre de 1989. Medida del pH. (Potenciometría).
1.3. Reactividad. Según Orden de 13 de Octubre de 1989. Reacción con el agua.
Desprendimiento de gas. Desprendimiento de sulfuros, cianuros (Espectometría),
destilación previa y espectrofotometría de absorción. Capacidad de detonación e
inflamabilidad.
1.4. Toxicidad en rata. (Método OCDE 401).
1.5. Toxicidad cutánea en conejo. (Método OCDE 402).
1.6. Toxicidad aguda dérmica irritación / corrosión en conejo. (Método OCDE 404).
1.7. Test de Mutagénesis. Test de Ames.
1.8. Test de lixiviación con ácido acético. Según Orden del 13 de Octubre de 1989. Método
2.
1.9. Test de ecotoxicidad. Test de Photobacterium phosphoreum. AFNOR T-90-320.
1.10. Test de inhibición del movimiento en Daphnia Magna. OECD-202.
2. RESULTADOS
2.1. Punto de inflamación
La muestra analizada, por sus características, no tiene carácter inflamable. Punto de
inflamación > 94ºC.
2.2. Corrosividad
La muestra analizada no presenta características de corrosividad. No es una muestra
acuosa y su pH a una dilución 1/25 en la muestra es de pH=8,6.
2.3. Reactividad
La muestra analizada no presenta ninguna de las características de reactividad expresadas
en la Orden del 13 de octubre de 1989 para la caracterización de residuos tóxicos. Punto 3.
Apartados a, b, c, d, e, f, g.
Cianuros <0,4 mg/Kg peso fresco
Sulfuros <0,4 mg/Kg peso fresco
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
48
2.4. Toxicidad aguda oral en ratón
Animales de experimentación
5 ratones albinos machos de 24 a 26 gr.
Condiciones de experimentación
- Catorce días
- Temperatura: 22º (+3º)
- Humedad selectiva: 30 – 70 %
- Iluminación: 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad
- Alimentación convencional
Dosis ensayada
- Dosis de 2000 mg/1000 gr. de peso del animal, según la Orden del 13 de Octubre de
1989 (BOE núm. 270) “Caracterización de Residuos Tóxicos y Peligrosos”, y Real Decreto
952/1997 de 20 de Junio por el que se modifica el Reglamento para la ejecución de la Ley
20/1986, de 14 de Mayo, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos, aprobado mediante Real
Decreto 833/1988’ de 20 de Julio.
Resultado
La Dosis ensayada durante el periodo de experimentación de catorce días no ha causado
ninguna baja por muerte, ni nigún trastorno que se haya podido apreciar visualmente.
DL= > 2000 mg/Kg
2.5. Toxicidad aguda oral en ratón
Animales de experimentación
5 conejos albinos neozelandeses hembras de peso 2 a 3 Kg.
Condiciones de experimentación
- Catorce días
- Temperatura: 20º (+3º)
- Humedad selectiva: 30 – 70 %
- Iluminación: 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad
- Alimentación convencional
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
49
Dosis ensayada
- Dosis única de 2000 mg/1000 gr. de peso del animal. Rasurado el 10% del cuerpo del
animal se efectúa un contacto con la muestra durante 24 horas, según la Orden del 13 de
Octubre de 1989 (BOE núm. 270) “Caracterización de Residuos Tóxicos y Peligrosos”, y
Real Decreto 952/1997 de 20 de Junio por el que se modifica el Reglamento para la
ejecución de la Ley 20/1986, de 14 de Mayo, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos,
aprobado mediante Real Decreto 833/1988’ de 20 de Julio.
Resultado
La Dosis ensayada durante el período de experimentación de catorce días no ha causado
ninguna muerte, ni ningún tipo de irritación cutánea que se haya podido apreciar
visualmente.
DL50 = > 2000 mg/Kg
2.6. Toxicidad aguda dérmica irritación / corrosión en conejo
Animales de experimentación
3 conejos albinos neozelandeses hembras de peso 2 a 3 Kg.
Condiciones de experimentación
Catorce días
- Temperatura: 20º (+3º)
- Humedad selectiva: 30 – 70 %
- Iluminación: 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad
- Alimentación convencional
Dosis ensayada
- Dosis única de 0,5 ml del producto. Rasurado el 6% del cuerpo del animal se efectúa un
contacto con la muestra durante 4 horas, según la Orden del 13 de Octubre de 1989 (BOE
núm. 270) “Caracterización de Residuos Tóxicos y Peligrosos”, y Real Decreto 952/1997
de 20 de Junio por el que se modifica el Reglamento para la ejecución de la Ley 20/1986,
de 14 de Mayo, Básica de Residuos Tóxicos y Peligrosos, aprobado mediante Real Decreto
833/1988’ de 20 de Julio.
Resultado
ERITEMA
Control
60 minutos
24 horas
48 horas
72 horas
Conejo
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
EDEMA
Control
60 minutos
24 horas
48 horas
72 horas
Conejo
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
50
El producto analizado no produce ningún edema ni eritema en las condiciones de
experimentación del test. Producto no irritante ni corrosivo.
2.7. Test de Mutagénesis
Métodos analíticos analizados
Método de incorporación en placa con y sin activación metabólica con fracción microsomal
de hígado de rata (S9) y preincubación a 37ºC durante 20 minutos. Se ha seguido la
recomendada por Ames (Maron, D.M. and N.N. Ames, 1983. Revised Method for the
Salmonella mutagenicity test. Mutation Res., 113, 173-215).
Control de la esterilidad de la muestra
Correcto
Preparación de la muestra
Sin tratamiento
Cepas utilizadas
TA 1535 +/- activación metabólica (S9)
TA1537 +/- activación metabólica (S9)
TA98 +/- activación metabólica (S9)
TA100 +/- activación metabólica (S9)
Dosis ensayadas
Dosis 1: 0,1 ml/placa
Dosis 2: dilución ½ dosis 1
Dosis 3: dilución ½ dosis 2
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
51
Resultados
A) Sin activación metabólica
Cepa
Número de
colonias
revertientes
por placa
TA1535
Número de colonias revertientes por placa
Control
Control
negativo
Dosis 1
Dosis 2
Dosis 3
+
26
36
30
22
+
27
37
35
23
+
28
38
c
27
37,0
32,5
24,0
32
33
Media
SD
TA1537
29,2
3,1
1,0
3,5
2,6
+
11
11
9
10
+
12
12
13
11
+
10
14
c
12
12,8
12,3
11,0
11,0
2,8
1,5
2,8
1,0
16
19
14
20
14
17
Media
SD
TA98
+
+
18
22
24
21
+
20
25
17
23
19,8
22,0
18,3
21,3
3,0
3,0
5,1
1,5
+
125
139
126
134
+
130
148
131
109
+
135
127
135
110
133,2
138
130,7
117,7
6,3
10,5
4,5
14,2
21
24
Media
SD
TA100
134
Media
SD
142
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
52
B) Con S9 de hígado de rata inducido con Aroclor
Cepa
Número de
colonias
Número de colonias revertientes por placa
revertientes
por placa
Control
Control
Dosis 1
Dosis 2
negativo
TA1535
22
22
22
+
Dosis 3
21
+
22
24
23
22
+
24
26
28
26
24,5
24,0
24,3
23,0
30
C
Media
SD
TA1537
3,8
2,0
3,2
2,6
+
10
12
9
9
+
11
13
10
11
+
13
15
17
11
12,4
13,3
12,0
10,3
1,9
1,5
4,4
1,2
31
28
26
33
+
34
31
27
26
+
30
24
29
35
30,3
27,7
27,3
31,3
3,3
3,5
1,5
4,7
+
90
105
90
96
+
97
94
89
89
+
89
124
115
87
94,8
107,7
98,0
90,7
6,6
15,2
14,7
4,7
13
15
Media
SD
TA98
+
26
Media
SD
TA100
103
Media
SD
C
Observaciones
A partir de los resultados mostrados en las tablas, cabe señalar que, según los valores de
reversión espontánea de las cepas TA1535, TA1537, TA98, TA100, con y sin la fracción
microsomal S9; el producto analizado no induce la reversión de las cepas, por lo tanto:
La muestra analizada se considera NO MUTAGENICA a las dosis que se ha podido ensayar.
Valorización de dos residuos generados en la industria textil
53
2.8. Test de lixiviación con ácido acético
Parámetros
PH inicial
Volumen acético
pH final
Descripción:
Resultados
Unidades
8,6
u de pH
32
Ml
4,7
u de pH
Una fase espumosa blanca y una
fase líquida turbia azul
2.9. Test de ecotoxicidad. Photobacterium phosphoreum
Parámetros
EC50
Resultados
25220
Unidades
mg/l
2.9. Test de inhibición del movimiento en Daphnia magna
Parámetros
Daphnia magna
Resultados
7
Unidades
%
VALORACIÓN FINAL
Después de los análisis realizados y los resultados obtenidos, se puede valorar el residuo
como residuo no tóxico ni peligroso, ya que no presenta ninguna de las características
(códigos H) que lo puedan catalogar como tal.
Con el soporte de: