Mérida, Yucatán/Agencia Informativa Conacyt.- Láminas onduladas para techos, pisos de viviendas y tablas para la industria de la construcción son algunas de las aplicaciones de la madera plástica ecológica desarrollada en el Centro de Innovación Tecnológica (CIT) del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) a partir de residuos sólidos generados por los centros urbanos y los sectores agrícola e industrial del país, especialmente en el sureste mexicano.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Javier Guillén Mallette, ingeniero de desarrollo del Centro de Innovación Tecnológica del CICY, ubicado en el Parque Científico Tecnológico de Yucatán, señaló que los estados de Chiapas, Tabasco, Campeche, Yucatán y Quintana Roo generan alrededor de 10 millones de toneladas anuales de residuos agrícolas, de los cuales destacan los residuos de cultivos de plátano, maíz, palma de aceite y caña de azúcar.
Asimismo, señaló que la industrialización de productos agrícolas produce más de un millón de toneladas anuales de residuos y que en esa misma región del país se estima una generación de al menos 250 mil toneladas anuales de residuos plásticos. Por tanto, existe un gran potencial para el aprovechamiento de estos residuos de manejo especial mediante su valorización en madera plástica y tableros aglomerados, entre otros productos.
“Pensamos que podemos resolver las necesidades específicas de la sociedad que demanda productos especialmente para las industrias de la construcción, del mueble y automotriz, además de productos para consumo del hogar, escuelas e industrias, los cuales pueden ser elaborados a partir de estos residuos que hay en la región”, apuntó el investigador.
Para Guillén Mallette, la labor del CIT consiste en desarrollar tecnologías a partir de los resultados de la investigación científica y tecnológica que puedan ser aprovechadas por la inversión privada emprendedora y la sociedad civil en el establecimiento de empresas manufactureras.
“Resolvemos un problema ecológico y apoyamos la sustentabilidad de la región, al mismo tiempo que damos una solución práctica y rentable porque genera empleos, fomenta el desarrollo económico sustentable y satisface una necesidad de la población. Un círculo virtuoso interesante”, apuntó.
Ventajas de la madera plástica
De acuerdo con Guillén Mallette, la madera plástica que conoce el mercado nacional es cualquier producto plástico que parezca madera, aunque técnicamente se define como cualquier compuesto plástico integrado generalmente por residuos plásticos, residuos vegetales y aditivos.
Desde esta línea de investigación, la madera plástica se presenta como un material ecológico compuesto por fibras naturales (residuos lignocelulósicos) y plástico. Al ser un material que contiene plástico, puede ser procesado por las técnicas comunes de procesamiento de plásticos. Algunas de sus ventajas son su mayor resistencia al agua, a las termitas y a la radiación ultravioleta; y dado que no contiene metales, es anticorrosiva.
“Se comporta en su desempeño como madera, se puede cortar, clavar, atornillar, ensamblar, taladrar, lijar y darle cualquier acabado, si efectivamente tiene un alto contenido de fibra; de lo contrario, esto se reduce y se comporta más como un material plástico. Por ejemplo, una madera plástica compuesta de plástico reciclado y aserrín (residuos de la madera) no se hincha, no se pudre y tiene una mayor resistencia a los insectos, lo que la hace más interesante para la industria mueblera", apuntó el investigador.
Plásticos, aditivos y fibras naturales
El plástico más usado para elaborar madera plástica es el polietileno dado que es el plástico que mayor consumo tiene a nivel mundial, ya que se encuentra en muchos contenedores, empaques y artículos de consumos. En menor medida se emplea el polipropileno, material utilizado comúnmente para tapas de envases de refrescos, envases de alimentos, cuerdas, tapas rígidas y algunos tipos de tuberías.
Entre los residuos lignocelulósicos más comunes y disponibles, está el aserrín de madera, generalmente de pino, aunque también existen otras especies vegetales maderables en mucho menor medida. De acuerdo con el investigador, en cuanto a fibras naturales, se ha observado que las fibras de cáñamo son algunas de las más resistentes y son utilizadas en Europa para la producción de compuestos plásticos reforzados con fibras naturales.
En el Centro de Innovación Tecnológica del CICY, se ha hecho un mayor número de investigaciones y desarrollos tecnológicos en materiales plásticos con aserrín de pino, además de fibras y residuos del henequén, coco y Agave tequilana para la producción de maderas plásticas y también de otros productos como tableros aglomerados y artículos de cocina.
Entre los residuos lignocelulósicos más comunes, está el aserrín de madera y muchos diferentes tipos de madera de cada especie vegetal. En cuanto a fibras naturales, de acuerdo con el investigador, las fibras de lino son las más utilizadas para la producción de madera plástica en España, mientras que en el Centro de Innovación Tecnológica del CICY se han investigado todos los aspectos relacionados con el uso de fibras de henequén, coco y Agave tequilana para la producción de maderas plásticas.
“Tenemos abundantes cantidades de residuos vegetales, fibras naturales y residuos plásticos que, con los tratamientos adecuados y la inclusión de los aditivos necesarios, los materiales compuestos resultantes podrán procesarse en equipos especializados y obtener productos con propiedades específicas que demanda el mercado; por ejemplo, si vamos a producir un piso de madera plástica expuesto en ambientes exteriores, debemos incluir, entre otros aditivos, el aditivo UV preciso para que el producto resista la radiación solar y retarde su proceso de degradación”, comentó.
¿Cómo se elabora la madera plástica?
El proceso inicia con la preparación de los materiales, donde los productos plásticos reciclados primero deben separarse, limpiarse, secarse y reducir su tamaño para que puedan ser procesados. Ya que están listos y cuantificados se pasan a una línea de extrusión donde los materiales se funden para mezclarse mecánicamente con otros componentes de la formulación, integrarlos y obtener un producto sólido y terminado en forma de cordones. Estos se pasan a una máquina donde se cortan en forma de pellets o gránulos, que constituyen la primera fase del procesamiento.
“Estos pellets son un producto que puede ya comercializarse en las industrias procesadoras de plásticos, donde esto representa una solución a una demanda específica de la sociedad. Es un producto que puede usarse en lugar del plástico virgen. El empleo de compuestos genéricos de polietileno, aserrín y varios aditivos puede ayudar a abaratar el costo de un producto comparado con el elaborado de plástico virgen, siempre y cuando se asegure su calidad”, apuntó.
Los pellets de madera plástica se utilizan para hacer otros productos donde la técnica de su procesamiento varía en función de la aplicación que tendrá. Por ejemplo, piezas para tableros para industria automotriz son fabricadas por la técnica de moldeo por inyección, mientras que diferentes tipos de perfiles para piso son procesados mediante la técnica de extrusión.
Son muchos los productos que se pueden elaborar a partir de pellets de madera plástica, como son los productos para cimbras de concretos, pisos de viviendas y soporte de techumbres para la industria de la construcción; columpios y bancas para el sector mueblero; redilas y pisos para vehículos de transporte y parte de algunos productos de la industria automotriz como tableros, puertas, pisos interiores y asientos; así como para usos domésticos como casas de mascotas y contenedores diversos.
Oportunidades económicas
Para el investigador, el sector automotriz y la industria de la construcción representan una oportunidad de desarrollo económico sustentable en la región de Yucatán a través del reciclaje de residuos plásticos, residuos vegetales y fibras naturales para elaborar numerosos productos. Esto apoyará la industrialización del sureste de México para la manufactura de productos de madera plástica, tanto genérica como especializada, incrementando el valor de las cadenas productivas de la región.
“El reto básicamente es obtener una relación costo-beneficio positiva para los empresarios en términos de la mayor rentabilidad económica y tecnológica posibles. De acuerdo al mercado, tenemos que adaptarnos a los precios que el consumidor puede pagar, tal que el reto tecnológico es desarrollar productos altamente competitivos de madera plástica sobre todo en su costo final, porque de lo contrario, el consumidor no lo va a pagar”, indicó.
A diferencia de los mercados europeos y estadounidenses, en México resulta necesario desarrollar tecnologías para la producción de madera plástica de bajo costo, pero con productos altamente competitivos. “Para superar este reto, se parte de conocer y aplicar toda la ciencia y tecnología disponibles, donde la gestión adecuada de los planes de manejo de los residuos sólidos vegetales, tanto agrícolas, agroindustriales e industriales, y de los residuos plásticos se convierte en el mejor catalizador para desarrollar tecnologías innovadoras y sustentables en el sureste mexicano“, señaló.
A lo largo de más de treinta años, el personal de la Unidad de Materiales del CICY ha desarrollado investigación básica y aplicada para desarrollar tecnologías a nivel de laboratorio y nivel piloto. Esto se ha logrado a través de un proceso de vinculación efectiva con aquellas personas que tienen demandas puntuales del mercado, así como con el desarrollo de tecnologías de producto-proceso específicas que pueden partir desde el nivel laboratorio, piloto o industrial, ya que se cuenta con la infraestructura, equipamiento y personal con la especialidad y experiencia necesarias para ello.</p> <p style="text-align: justify;">“Todo es"o se realiza en función de la materia prima disponible en la región, adaptándose siempre a su contexto industrial, de mercado y logístico, conforme a un plan de negocios inicial de los empresarios, que finalmente redunde en productos innovadores en el mercado”, finalizó.
