REVALORIZACIÓN DEL CAUCHO VULCANIZADO PARA EL
DESARROLLO DE UN MATERIAL VIABLE PARA PRODUCTOS ECO
JUAN SEBASTIAN MUÑOZ TAMAYO
ASESOR: DR. JUAN FERNANDO LOPEZ LOPEZ
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA.
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO
DISEÑO INDUSTRIAL
PEREIRA
2017
REVALORIZACIÓN DEL CAUCHO VULCANIZADO PARA EL DESARROLLO
DE UN MATERIAL VIABLE PARA PRODUCTOS ECO
Resumen
El propósito de la presente investigación es diseñar un material viable para productos eco a
partir del desperdicio del caucho vulcanizado y aserrín de la madera. Esta idea surgió a
partir de la necesidad de generar soluciones al problema de la contaminación generada por
los neumáticos fuera de uso (NFU) que se acumulan alrededor de la ciudad. Fue
desarrollado bajo el concepto de diseño “Función residual”, planteando la reutilización del
caucho de la llanta vulcanizado para la fabricación de nuevos productos. Por medio de un
análisis de alternativas y una investigación en los materiales se determinó que el caucho
vulcanizado de dureza 65%, junto con el aserrín, es el aglutinante más apto para la
fabricación de productos bajo una perspectiva de diseño “Eco”.
Palabras clave: Caucho, Neumáticos Fuera de Uso, contaminación, productos “Eco”
Abstract
the purpose of this research is to design a viable material for products eco from Vulcanized
rubber and sawdust from wood waste. This idea arose from the need to generate solutions
to the problem of pollution caused by the tyres out of use (NFU) that accumulate around the
city. It was developed under the concept of design "Residual role", posing the reuse of tire
rubber Vulcanized to the manufacture of new products. Through an analysis of alternatives
and a materials research determined that the Vulcanized rubber of hardness 65%, together
with the Carpincol and sawdust, is the binder more suitable for the manufacture of products
under a design 'Eco' perspective.
Key words: rubber, tyres out of use, pollution, products 'Eco'
Metodologia de Diseño
Para la relacion de este proyecto, se utilizaron dos metodologias de diseño, en las cuales
se intenta desentrañar y explicar el trabajo de los diseñadores y entender que patrones
intelectuales y de comportamiento les guían
La primera de ellas, es la propuesta por Nigel Cross, Su método es fundamentalmente la
observación directa del trabajo de reconocidos diseñadores y el análisis del
comportamiento, los diálogos, etc.
En la figura 1, se detalla graficamente la metologia Nigel Cross y su aplicación en este
proyecto.
Figura 1. Metodologia de Diseño – Nigel Cross.
Fuente: Elaboración propia
La otra metodologia utilizada, se basa en el programa de diseño para el medio
ambiente (DFE - Design for Environment Program, en inglés) la cual es un programa de la
Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), creado en 1992, que tiene
por objetivo prevenir la contaminación y el riesgo que la polución representa para las
personas y el medio ambiente. Para la aplicación de esta metodologia solo se tuvieron en
cuenta los parametros 1, 3 y 6, los cuales se evidencian en la figura 2.
Figura 2. Metologia de Diseño DFE – Desing For Environment.
Fuente: Elaboración propia
Resultados
Después de aplicar las encuestas entrevistas y la salida de campo, se presenta en la figura 3,
los hallazgos encontrados dentro y fuera de la ciudad de Pereira
Figura 3. Hallazgos de salidas de campo
Fuente: Elaboración Propia.
Hallazgos de métodos y técnicas de recuperación de los NFUs (Neumáticos Fuera de Uso)
Existen varios tipos de tecnologías empleadas para la recuperación y/o reciclaje de
los NFUs; según el uso que se le vaya a dar, se emplearán una o varias tecnologías. Se
pueden distinguir las siguientes:
Tecnologías fuera de los sistemas de reciclado del material:
Se puede citar el denominado Buffin. Suele ser una parte del proceso de recauchutado
que no incluye a los neumáticos al final de su vida útil, recanalado y recauchutado.
Tratamientos Mecánicos:
Proceso mecánico mediante el cual los neumáticos son comprimidos, cortados o
fragmentados en piezas irregulares. Entre ellos se encuentran fabricación de balas,
troceado (ripping), trituración (cutting).
Tecnologías de reducción de tamaño:
Se distingue entre el realizado a temperatura ambiente, criogénico y húmedo.
•Tecnologías de Regeneración: desvulcanización, recuperación del caucho (reclaiming),
modificación superficial, modificación biológica.
Otras tecnologías:
Pirolisis‐Termólisis.
Fuente: López, 2010
1.1.1 Hallazgos de Materiales
Después de realizada la investigación, se evidencia que es factible crear un producto
por medio de la fusión entre el caucho pulverizado de los NFUs, el aserrín y aglutinantes
como el Carpincol y el Látex, cuya finalizada consiste en darle uso y durabilidad a estos
desperdicios.
A continuación se describen los materiales utilizados en la fusión:
- Caucho Pulverizado
El granulado de caucho consiste en una partícula constituida a base de caucho, que se
obtiene de residuos provenientes de desechos de productos que se constituyen a base
del mismo polímero como los neumáticos, la cual presenta estructuras moleculares que
se caracterizan por su permeabilidad, durabilidad, rebote y amortiguación frente al
impacto. En la figura 4, se observan los diferentes colores.
Figura 4. Caucho pulverizado
Fuente: Green Field, 2017.
Usos y aplicaciones
El caucho pulverizado tiene numerosos usos secundarios como son los productos
moldeados por inyección, recubrimientos, materiales para techos y diversas aplicaciones de
asfalto.
El caucho pulverizado se considera de 400 – 74 micras (0.400 – .074 mm) en tamaño.
Fuente: http://www.njuskalo.hr/grijanje-hladenje-ostalo/piljevina-pelete-brikete-oglas-12225311
En la figura 5, se muestra las diferentes aplicaciones del caucho pulverizado, el cual se
usa como material de relleno en canchas sintéticas, para fabricación de pisos, para parques
y tapetes que busquen mayor fricción y brindar seguridad.
Figura 5. Usos y aplicaciones de las canchas sintéticas
Fuente: Reciplay, 2017
- Aserrín en polvo
El aserrín en polvo es otro de los materiales a utilizar en el proceso de elaboración de
las probetas, este material es el desperdicio del proceso de serrado de la madera, como el
que se produce en un aserradero, en la figura 6, se observa el material.
Figura 6. Aserrín en polvo
- Usos y aplicaciones
A este material, que en principio es un residuo o desecho de las labores de corte de
la madera, se le han buscado destinos diferentes con el paso del tiempo
Figura 7. Aplicaciones del aserrín
Fuente: Matra Instrumentos Étnicos, 2009.
En la figura 7, se evidencia que se utiliza en envases pequeños como los que se usan
para pinturas, esmalte y también en frascos iguales a los de la pasta para los dientes o las
cremas de afeitar, se venden en el comercio con los nombres extranjeros de “Plastic Wood”
o sea madera plástica, un producto pastoso que se usa como masilla y que al secarse
rápidamente se endurece como la madera y se adhiere fuertemente a la misma dando una
forma compacta
Propuesta definitiva o FINAL
Después de tener un acercamiento extenso con el material y de haberse realizado los
ensayos se toma como propuesta final el material con el caucho de dureza 65 ya que
presenta mejores respuestas y acercamientos con los requerimientos, de igual forma se
habla sobre el material con Carpincol ya que este también obtuvo buenos resultados.
En la figura 8, se ilustra la probeta definitiva, realizada bajo las indicaciones
plasmadas en el desarrollo de la investigación, teniendo en cuenta el primer acercamiento
con los materiales, y los análisis realizados.
Figura 8. Propuesta de probeta definitiva
Fuente: Elaboracion propia
A continuación se describe el proceso de producción del material, evidenciando
cada paso detalladamente, con el fin de mostrar la calidad de los procesos y los materiales
utilizados para su elaboración
Figura 9. Secuencia de uso
Fuente: Elaboración propia
Finalmente se proponen unas alternativas de uso del material elaborado, con el fin de darle
una aplicación y una visión comercial a la propuesta desarrollada.
Figura 10. Alternativa de uso – Final #1
Fuente Elaboración propia
Conclusiones
Para este proyecto se puede concluir lo siguiente:
Es posible reutilizar el caucho vulcanizado y los residuos de madera para la elaboracion
de un material eco viable, y posteriormente crear productos a base de este material, como
pisos y suelas para zapatos.
Por medio del desarrollo de probetas se pudo determinar que el material propuesto en la
alternativa final, derivado del caucho, la madera y el látex, cumple con los requerimientos
que se plantearon en el proyecto.
También se concluye que las pruebas de resistencia realizadas a las probetas para ver el
comportamiento del material presentaron resultados positivos en los ensayos de dureza, y
elasticidad y flexibilidad, cumplimiento con el objetivo planteado.
Finalmente se concluye que el material elaborado, tiene diferentes aplicaciones que
permiten resaltar sus propiedades contra impactos, de flexibilidad, antideslizantes, entre
otras. Para la elaboración de productos como: relleno de canchas sintéticas, pisos, tapetes,
etc.
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Anexos.
Anexo 1. Encuesta
Encuesta No 1
APLICACIÓN DEL DISEÑO INDUSTRIAL
Encuestado Dirección Teléfono
Equipo Posición Edad
Fecha Encuestador
Objetivo de la encuesta: Conocer sobre el desecho de la llanta en tu contexto
1. ¿Qué referencia de la llanta se ve más desechada en la ciudad?
❏ R-13 ❏ R-14 ❏ R-15 ❏ Otro
Para “Otro” especificar:
2. ¿Cuál es el peso promedio de las llantas desechadas?
❏ 7,0 kg ❏ 6,5 Kg ❏ 5,0 Kg ❏ Otro
Para “Otro” especificar:
3. ¿Qué tipo de llanta se ve más desechada?
❏ Pista ❏ Trocha ❏ Direccional ❏ Otro
Para “Otro” especificar:
4. ¿Cuál es el proceso de separación de componentes de llanta?
❏ Trituración ❏ Pulverización ❏ Artesanal ❏ Todos
5. ¿Cuál es el promedio de las llantas desechadas en la ciudad anuales?
❏ 600 ❏ 1.000 ❏ 4.000 ❏ más de 4.000
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