El uso del poli(tereftalato de etileno), PET, como producto de consumo masivo se ha incrementado considerablemente en los últimos años y con ello la acumulación de sus desechos. Por ello, se ha puesto interés en estudiar el reciclaje químico de este material para la obtención de un monómero que se pueda emplear en la síntesis de poliésteres insaturados, material de importancia comercial. Para ello, se despolimerizó desechos de botellas mediante glicólisis con etilenglicol (EG) para obtener el tereftalato de bis(2-hidroxietileno), BHET. Se evaluó el efecto de la cantidad de catalizador (acetato de cinc) y el tiempo de reacción sobre el rendimiento. Se alcanzó un rendimiento máximo de 82% al emplear 0,7% (w/w) de catalizador y 3 horas de reacción. El BHET se caracterizó por espectroscopia 1H-RMN e IR. Con el BHET obtenido de la despolimerización se sintetizaron varios poliésteres insaturados utilizando otros glicoles, anhidrido maleico y anhidrido ftálico o ácido adípico en presencia de los catalizadores Ca(CH3COO)2 y Sb2O3. La reacción de polimerización se monitoreó mediante la medición del número ácido y se verificó por 1H-RMN y COSY. Los pesos moleculares de los poliésteres formados se determinaron mediante el análisis de grupos terminales (número ácido y número hidroxilo). Se sintetizaron poliésteres insaturados con BHET, etilenglicol (EG), dietilenglicol (DEG), propilenglicol (PG), 1,4-butanodiol (Butdiol) y 2-etil-1,3-hexanodiol (EtHexdiol) de pesos moleculares entre 476 y 828 g/mol. Se logró asignar las señales de los espectros RMN con las estructuras respectivas para los poliésteres de DEG, EG y Butdiol. Se encontró que se produce la isomerización de cis a trans en el alqueno y la razón de isomerización trans/cis se favorece en el orden de DEG<Butdiol<EG<PG<EtHexdiol. I Se prepararon probetas a partir del entrecruzamiento de cada poliéster con estireno en presencia de peróxido de metiletilcetona y 2-etilhexanoato de cobalto para formar una matriz entrecruzada. Se observó que el proceso de curado es afectado por la presencia de oxígeno pues no logra completarse. Sin embargo, al trabajar bajo atmósfera de N2 esto no ocurre. Un mayor porcentaje de isómeros trans en el poliéster también mejora el proceso de curado. Finalmente, se analizó la densidad y la resistencia a la compresión de las resinas curadas. Se determinó que la densidad de las probetas se encuentra en el rango de 1,16 a 1,38 g/mL y sigue el orden de glicoles EtHexdiol<PG<DEG< EG. La resistencia a la compresión se incrementa conforme aumenta el peso molecular de los poliésteres. La resistencia más alta obtenida fue de 99,537 MPa para el poliéster compuesto por EG, anhidrido maleico y ftálico. / Tesis

Ingeniero Civil Químico / El reciclaje de residuos poliméricos surge como una potencial solución al problema de la eliminación de neumáticos y ofrece la obtención de productos con valor agregado. El objetivo de este trabajo es evaluar técnicamente 2 métodos de reciclaje: (1) pirolisis y (2) mezcla en fundido de particulado de neumático con polietileno de densidad media (MDPE). Se determina el efecto de los respectivos parámetros de operación sobre el rendimiento másico y composición de los productos gaseosos de pirolisis, así como también sobre las propiedades mecánicas de los compósitos neumático/MDPE. La degradación térmica del neumático es completa sólo a temperaturas mayores a 450ºC y el producto de mayor abundancia consiste de ceras (42 a 46%p/p), lo cual se asocia a la predominancia de reacciones secundarias, favorecidas a temperaturas mayores a 600ºC. Los gases obtenidos son abundantes en compuestos C4 y C5, identificándose principalmente isobuteno, y 3-metil-1-buteno y 2-metilbutano provenientes de la degradación del NR. Sólo se observa efecto de la temperatura a valores mayores a 600ºC para la cual aumenta la formación de productos líquidos (20,8%p/p a 700°C) y gaseosos (32,1%p/p a 700°C) con la consecuente disminución de producción de ceras, mientras que un menor flujo de nitrógeno disminuye el rendimiento de ceras y aumenta el de líquidos sólo a altas temperaturas (700°C). La presencia de catalizador mediante una estrategia de reacción catalítica in situ o en fase gaseosa no modifica los rendimientos de los productos, la composición de los productos gaseosos ni las temperaturas de inicio de la reacción, sino que solo favorecen la formación de coque. El flujo de nitrógeno y el tamaño de partículas no presentan efecto significativo sobre el rendimiento ni composición de los productos. Un alto contenido de particulado de neumático y un mayor tamaño de partícula disminuyen considerablemente las propiedades mecánicas de los compósitos, siendo siempre menores a los de la matriz pura, lo cual se asocia a la baja compatibilidad entre ambas fases. La temperatura de procesamiento y de prensado y la adición de compatibilizante permite mejorar la compatibilidad entre ambas fases de manera leve, mientras que el tratamiento por plasma disminuye la compatibilidad. Solamente un control sobre el tamaño de partícula permite obtener propiedades mecánicas adecuadas. Un particulado de neumático con tamaños menores a 104 m permite obtener propiedades mecánicas de la mezcla que se comparan con las del MDPE puro, con una elongación en la rotura de 427,5%.

Los objetivos del trabajo de título son: a) desarrollar el diseño básico de una unidad prototipo de separación de componentes de baterías de plomo-ácido, b) caracterizar físicamente el proceso de lavado de fragmentos de baterías de plomo-ácido, c) caracterizar mecánicamente el proceso de destrucción de baterías de plomo-ácido y d) rediseñar el lay-out de la planta en base a los equipos diseñados.

Entonces, partiendo de la idea de comunicar y a la vez representar la cotidianidad de la vida, surge este trabajo plástico. En él, se busca plasmar un nuevo imaginario a partir del reciclaje de la información recopilada en los medios de comunicación escritos y reciclaje de su materialidad, siendo utilizado como símbolo y técnica a la vez.

El programa de reciclaje de aceite consiste en la implementación de una red de recuperación del aceite vegetal residual tanto doméstico como de locales comerciales, y será implementado de manera piloto en la comuna de Ñuñoa. Involucrará a diversos actores de las esferas públicas y privadas, buscando evitar la contaminación asociada al desecho del aceite por las vías de tratamiento de aguas servidas. Se Generará e implementará un programa de reciclaje de aceite vegetal en la comuna de Ñuñoa con participación efectiva de la población para resolver los problemas logísticos que implica una recolección distribuida de aceite, incorporando un sistema que permita retirar el residuo de la totalidad de locales comerciales y hogares de la comuna. Además de informar y desarrollar conciencia en la población sobre los problemas que genera el aceite en las redes de agua y en el medioambiente. Se alcanzará un nivel de participación de la población de Ñuñoa igual o superior al 45% o una cantidad de acopio de 20.000 Litros mensuales y se potenciará una cadena de valor asociada al desecho aceite, Proveer el aceite para la producción de Biodiesel.

Este proyecto busca abordar una problemática importante situada en un territorio insular, donde se presentan condicionantes específicas propias del lugar y donde se busca además, generar una infraestructura para una actividad catalogada como industrial, donde se vuelve necesario enfocar el diseño en una búsqueda de la identidad de la arquitectura industrial de Chiloé, re-interpretándola de manera contemporánea; y aprovechar la oportunidad de darle a este proyecto una línea educativa y de difusión, que aporte de alguna manera al desarrollo de la comuna de Castro; mejorando la calidad de vida de sus habitantes, disminuyendo el deterioro medio ambiental y contribuyendo a una imagen de comuna sustentable. Son importantes los factores territoriales que adquiere el proyecto, al enfrentarse a un lugar de sentido patrimonial, representado en sus 12 iglesias y donde existe una cultura intangible llena de tradiciones que sustentan una forma de vida distinta. Un lugar como Chiloé con identidad propia, donde las grandes naves: IGLESIAS y BARCOS, y la MADERA como materialidad, son parte de sus características.

En los últimos 25 años en el Perú, los materiales termoplásticos y el PVC de procedencia industrial y de post-consumo han sido reciclados. Al no existir en el Perú una planta petroquímica y una falta de verdadero control del medio ambiente, se ha permitido que surjan 500 compañías dedicadas al proceso del reciclaje plástico cuyo interés tiene más propósitos económicos que de carácter ambientalista. De éstas 500 compañías, el 75% se dedican al molido de plásticos y el otro 25% utilizan ésta materia prima para la fabricación de productos finales como son: baldes, galoneras, tuberías, calzado, etc. De otro lado éstas 500 empresas pueden ser vistas como un número excesivo para el Perú, pero su producción es reducida y extremadamente ineficiente debido al uso de equipo antiguo, al excesivo personal, al no tener procesos continuos y limitada capacidad económicay financiera. Actualmente la Sociedad Nacional de Industrias no tiene a ninguna de éstas empresas afiliadas esto se debe a la dificultad de poder obtener de ellas, alguna información real y que pueda ser comprobada. Nosotros hemos usado el reporte de aduanas del 97 para poder determinar aproximadamente la cantidad de materiales plásticos que estarían siendo reciclados en el Perú. Este reporte nos muestra que la importación de resinas y productos plásticos fueron de 250,832 toneladas métricas para el año 97 y que con la actual tecnología se podría, a nivel nacional obtenerse 42,601 toneladas métricas para su reciclaje; este porcentaje de eficiencia se debe a la facilidad de poder segregar los deshechos plásticos de los rellenos sanitarios, camiones y puntos de acopio.---Trabajo presentado en "International Workshop on Environmentally Degradable and Recyclable Polymers in Latin American (WEDPLA) (15-20 November 1998) Campiñas-Brasil.

Ingeniero Civil Químico / Los plásticos son uno de los materiales más utilizados en el mundo entero debido a sus buenas propiedades físicas y a su bajo costo. La producción de éstos, ha ido aumentando drásticamente, habiendo crecido desde las 1,7 [MTon] en el año 1950, hasta las 280 [MTon] en el año 2011. Junto con lo anterior, la baja biodegradabilidad y la falta de políticas que incentiven el buen manejo de estos compuestos a la hora de ser desechados, ha generado una evidente acumulación de plásticos en el mundo entero, los cuales tienen impactos negativos sobre el medio ambiente y la sociedad. En Chile, el panorama es muy similar, donde 0,67 [Mton] de desechos plásticos se produjeron durante el año 2009, de los cuales sólo se recicló un 4%, cifra que a la vez sólo ha crecido desde un 2,3% en el año 2000. Todo lo anterior hace necesaria la implementación de equipos que permitan el reciclaje de los desechos plásticos desde un punto de vista industrial. Para ello, el objetivo del presente trabajo fue el diseño y la construcción de un reactor continuo para el estudio de la degradación química de los residuos plásticos, valorizándolos en combustibles. El reactor implementado fue de tornillo y se caracterizó por medir 0,9 [m] de alto, 0,5 [m] de ancho y 1,3 [m] de largo y tener una potencia eléctrica cercana a los 2 [kW]. El material de construcción utilizado en el equipo fue acero inoxidable AISI 316. El tornillo sinfín del reactor está conectado a un motoreductor capaz de variar el tiempo de residencia del equipo entre 1,7 y 51 [min]. El equipo cuenta con una tolva de acceso por donde la mezcla ingresa, dirigiéndose al lecho (de volumen 95 [mL]) calefaccionado del reactor (el cual está compuesto por dos zonas de control de temperatura, independientes entre sí). El sistema incluye una entrada de nitrógeno gaseoso, el cual es el compuesto encargado de mantener el ambiente inerte y de desplazar los productos hacia un sistema de trampas de captura. Se realizaron pruebas preliminares de pirólisis térmica en el equipo utilizando 10 [g] de polietileno de baja densidad, para una velocidad de giro del motor de 2 [RPM] y temperaturas de 480 [°C] y 520 [°C] en las zonas 1 y 2 de calefacción respectivamente, encontrándose conversiones de un 56% y selectividades de un 34,6% para las ceras, 41,5% para los líquidos y 23,9% para los gases. El desempeño del reactor fue de acuerdo a lo esperado, encontrándose productos de pirólisis térmica en el rango C9-C38 de manera poco selectiva, con resultados reproducibles entre sí, lo que valida la sistematización del equipo.

Memoria para optar al título de Geógrafo / Memoria financiada por el Centro de Desarrollo Urbanos Sustentable (CEDEUS). Proyecto Conicyt/Fondap 15110020

El poliestireno (PS) y las poliolefinas (PO) tales como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP), son componentes mayoritarios de los residuos plásticos urbanos. Reciclarlos conjuntamente, evitando la separación previa de las resinas, es una alternativa atractiva en términos de costos y tiempo. Sin embargo, las mezclas de PS y PO son inmiscibles y muestran propiedades mecánicas pobres. Este problema puede resolverse mediante una compatibilización que aumente la adhesión entre fases mejorando las propiedades del material. Esta compatibilización puede llevarse a cabo mezclando los homopolímeros junto con su copolímero, o por generación in situ del mismo. En esta tesis se realiza el modelado matemático de la reacción de copolimerización por injerto de PS y PE llevada a cabo mediante una alquilación de Friedel-Crafts, utilizando AlCl3 y estireno como sistema catalítico. Con ese propósito se desarrollan seis modelos matemáticos de creciente grado de complejidad. Debido a que en las condiciones en las que se lleva a cabo la copolimerización el PS sufre reacciones de degradación, las mismas son analizadas previamente en forma aislada. Los Modelos I a III describen la degradación que sufre el PS en presencia de AlCl3 solamente, bajo diferentes suposiciones. El Modelo IV incorpora al estireno como cocatalizador mientras que los Modelos V y VI tienen en cuenta el sistema completo donde se lleva a cabo el injerto. En cada uno de los modelos propuestos se parte de un mecanismo cinético basado en información bibliográfica y en datos experimentales obtenidos previamente en el grupo de trabajo. Estos mecanismos distinguen a las moléculas de un mismo polímero por su tamaño. A partir de cada uno de ellos se plantean los balances de masa de las especies reactivas. Dado que las moléculas poliméricas pueden presentar un amplio rango de longitudes, se obtiene un sistema de ecuaciones que puede considerarse infinito. La resolución numérica de los modelos se realizó aplicando dos herramientas matemáticas: la técnica de los momentos y la de las funciones generadoras de probabilidad (pgf). La primera de ellas permite obtener los momentos de una distribución, ya sea de pesos moleculares (MWD) o de composición química (CCD). A partir de los primeros momentos de las distribuciones se calculan los pesos moleculares promedio. La aplicación de la segunda de las técnicas hace posible, luego de varios pasos matemáticos complejos, el cálculo de las distribuciones propiamente dichas (MWD y CCD). Los parámetros cinéticos de cada modelo se estimaron empleando datos experimentales de pesos moleculares promedio y masa de PS injertada, obtenidos en nuestros laboratorios. No se emplearon datos experimentales de la MWD completa en la estimación de parámetros. Los modelos resultantes captan el comportamiento de las variables medidas en cada sistema de reacción: evolución de pesos moleculares del PS (Mn, Mw y MWD), así como la masa de PS injertada en función de las concentraciones de catalizador y cocatalizador y del tiempo de reacción. También son capaces de predecir teóricamente la cantidad de PE injertado y la CCD del copolímero. Con el objetivo de analizar la confiabilidad y flexibilidad de los modelos planteados, los mismos se sometieron a validación experimental con datos reportados en la literatura. El conjunto de modelos desarrollados en esta tesis tiene potencial aplicación como herramienta de optimización del proceso, ya que puede tener en cuenta los efectos contrapuestos de reacciones competitivas que caracterizan la reacción de injerto estudiada. Ello permitiría encontrar las condiciones operativas para sintetizar un copolímero apropiado en cantidad y estructura que optimice la compatibilización. Estos modelos son también un aporte importante a la comprensión teórica de este complejo proceso. / Polystyrene (PS) and polyolefins (PO) such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), are major components of urban plastic waste streams. Recycling them together, avoiding previous separation of resins, is an attractive alternative in terms of time and costs. However, mixtures of PS and PO are immiscible and show poor mechanical properties. This problem may be overcome by a compatibilization that enhances the adhesion between phases, improving the mechanical properties of the material. The compatibilization may be performed by mixing the homopolymers with their copolymer, or by in situ generation of the copolymer. This thesis presents the mathematical modeling of the graft copolymerization reaction between PS and PE achieved through a Friedel-Crafts alkylation that uses AlCl3 and styrene as catalytic system. With this purpose, six mathematical models of increasing complexity are developed. Since under the conditions under which the copolymerization takes place PS suffers degradation reactions, the latter are previously analyzed by themselves. Models I through III describe the degradation endured by PS in the presence of AlCl3 alone, under different assumptions. Model IV incorporates styrene as cocatalyst, while Models V and VI take into account the complete system in which the graft reaction takes place. In each of the proposed models the starting point is a kinetic mechanism based on bibliographic information and experimental data previously obtained in the work group. All these mechanisms distinguish molecules of the same polymer by size. Starting from each mechanism, mass balances for all reactive species are proposed. Since polymeric molecules may present a wide range of lengths, the equation system that results may be considered infinitely large. The numerical solution of the models was achieved by applying two mathematical tools: the method of moments, and the method of probability generating functions (pgf). The former allows calculating the moments of a distribution, be it of molecular weights (MWD) or of chemical composition (CCD). From the first few moments of a distribution it is possible to calculate the average molecular weights. The application of the second tool allows, after several complex mathematical steps, the calculation of the distribution themselves (MWD and CCD). The kinetic parameters of each model were estimated using experimental data of average molecular weights and mass of grafted PS obtained in our laboratories. Experimental data on complete MWD were not used in the parameter estimation. The resulting models capture the behavior of the measured variables in each reacting system: evolution of PS molecular weights (Mn, Mw and MWD), as well as the mass of grafted PS as functions of the concentrations of catalyst and cocatalyst, and reaction time. They are also able to predict theoretically the amount of grafted PE and the copolymer CCD. With the aim of analyzing the reliability and flexibility of the proposed models, the latter were subjected to experimental validation using data reported in the literature. The set of models developed in this thesis has potential for its application in an optimization tool for the process, as it is able to account for the opposing effects of competitive reactions that characterize the studied graft reaction. The use of such a tool would allow finding the operating conditions necessary to synthesize a copolymer of appropriate quantity and structure that would optimize the compatibilization. These models are also an important contribution to the theoretical understanding of this complex process.