MORPLAST concluye el desarrollo de un proceso de mordentado para plásticos respetuoso con el medioambiente
· El proyecto MORPLAST, financiado con Fondos Generalitat Valenciana 2025, ha finalizado el periodo de ejecución y presenta los resultados obtenidos.
Portada: Imagen real del mordentado de una superficie plástica realizada en los laboratorios del Instituto.
Morplast “Desarrollo de mordentado para plásticos respetuoso medioambientalmente” ha diseñado y construido un reactor a escala piloto que incorpora ozono como agente activo en el ataque previo a la deposición del recubrimiento. El uso de ozono permite reducir la carga química del proceso y mejorar su sostenibilidad.
El proyecto iniciado en enero del pasado año se enfrentaba a los siguientes objetivos.
Objetivos
El proyecto se planteó con el objetivo de abordar una solución para la eliminación del ácido crómico y permanganato potásico en el proceso de mordentado de ABS. En la alternativa desarrollada, se ha sustituido el ácido crómico de esa etapa por una combinación de ozono en medio levemente ácido, con otro oxidante auxiliar, previo a los tratamientos de activado y níquel químico anteriores a los procesos electrolíticos de metalizado de plásticos.
El nuevo proceso está orientado al desarrollo en línea de un proceso a nivel semiindustrial, mediante secuencias de pretratamientos que respeten las etapas del proceso convencional, eliminando el impacto medioambiental actual, con al menos las mismas prestaciones de adherencia obtenidas en el proceso convencional, atendiendo a los tres puntos siguientes:
- Desarrollo de línea de procesado a nivel semiindustrial.
- Validación de las variables a priori más relevantes como duración del ataque, concentración y distribución en cubas.
- Validaciones morfológicas de los resultados obtenidos en base a inspecciones mediante microscopía.
Resultados
A lo largo del periodo de ejecución del proyecto se ha diseñado y construido un reactor a escala piloto en el cual un sistema de producción de nanoburbujas de ozono suministra el gas a un reactor con agua en circulación donde se produce el proceso de mordentado. También se ha definido y ejecutado un plan de experimentos para comprobar la bondad del proceso diseñado, comprobándose la extensión del mordentado sobre la superficie del ABS y la posterior metalización de las probetas procesadas.
En el reactor construido al efecto, se han tratado probetas de ABS en una solución acuosa con nanoburbujas de ozono. El mordentado se ha complementado con un tratamiento alcalino adicional para aumentar el carácter hidrofílico de la superficie.
Tras estos procesos, las probetas han sido sometidas a sucesivas etapas de metalizado químico y electrolítico en una planta industrial de metalizado de ABS convencional donde se han obtenido los siguientes resultados:
- Los primeros recubrimientos de níquel químico han presentado una uniformidad reseñable.
- En cambio, los últimos recubrimientos de níquel electrolítico y cromo decorativo han mostrado evidentes pruebas de falta de adherencia.
Este hecho se interpreta a la vista de los resultados del SEM, por los cuales un ataque excesivo de la superficie de ABS produce cavidades en la misma demasiado grandes y redondeadas. En estas cavidades se alojan las partículas de paladio, promotoras del recubrimiento metálico posterior. Pero cuando se acumulan sucesivas capas de metales, las tensiones existentes entre las distintas capas hacen que los núcleos de paladio sean arrancados de dichas cavidades, por no existir en ellas el suficiente efecto de anclaje.
Después del tratamiento de ozonización, las superficies de las probetas han presentado cavernización proclives a ser el alojamiento de núcleos de paladio en forma coloidal, que sirven para promover la reducción catalítica de níquel en la etapa posterior, pero que en este caso no han sido suficientes en número, tamaño y distribución.
La homogeneización optimizada de las burbujas de ozono, así como su tamaño, no ha sido el más idóneo para el proceso, al igual que su distribución dentro del seno del reactor.
El proyecto se ha dirigido a empresas de sectores relacionados con la fabricación de plásticos, el tratamiento de superficies, la automoción, la electrónica y el mobiliario de la Comunidad Valenciana.
En total, se estima un beneficio sobre 2.071 empresas vinculadas a diversos sectores y subsectores manufactureros, que redundará en una mejora para la sociedad en su conjunto.
Desarrollo de mordentado para plásticos respetuoso medioambientalmente
Número de proyecto: 22500006
Expediente: IMAMCA/2025/2
Duración: Del 01/01/2025 al 31/12/2025
Coordinado en AIDIMME por: LUJAN GARCIA, PEDRO TOMAS
Línea de I+D: APLICACIONES AVANZADAS DE LOS MATERIALES
FONDOS GVA 2025
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