"AVI - METNET" AVI - METNET - INVESTIGACIÓN INDUSTRIAL DE NUEVAS SOLUCIONES DE MORDENTADO LIMPIO SIN GENERACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS DESCRIPCIÓN Durante las últimas décadas los procesos de metalizado de plásticos han cobrado una fuerza en sectores tales como automóvil, línea blanca, electrónica, accesorios de cuarto de baño, cosmética, etc. La búsqueda de materiales ligeros para rebajar el peso de automóviles ha generalizado el uso de resinas tales como ABS, ABS/PC, y poliamidas que presentan buenas cualidades mecánicas, con acabados metálicos obtenidos mediante tales procesos de metalizado. El proceso convencional de metalizado de plásticos se realiza mediante tecnologías de deposición electrolítica, las cuales implican un material conductor; para conseguir que la superficie del plástico presente la conductividad suficiente para que se produzcan los procesos galvánicos el plástico debe someterse a una serie de pretratamientos que culminan con la reducción química de níquel o cobre sobre la superficie, proporcionando la capa metálica necesaria para la subsiguiente deposición electrolítica de los metales. Las etapas de preparación se inician con el Mordentado del plástico, sumergiendo piezas de plástico en una solución concentrada de ácido crómico y sulfúrico en caliente. El crómico oxida la superficie del plástico produciendo microcavernas que alojarán en etapa posterior núcleos de paladio, los que promoverán la reducción química del níquel o cobre químico. Esta etapa constituye el mayor problema medioambiental y de seguridad laboral del proceso. El cromo hexavalente presenta características de toxicidad y carcinogeneidad severas. Por ello, la reglamentación REACH ha incluido el óxido de cromo entre las sustancias a restringir. Hoy, las empresas químicas que desarrollan productos para el metalizado de ABS están tratando de sustituir el mordentado crómico por otro basado en permanganato potásico. Este compuesto, aunque menos peligroso también es tóxico, irritante y puede producir mezclas explosivas. Su utilización y manejo son peligrosos para la salud y el impacto medioambiental también es pernicioso. OBJETIVOS El proyecto pretende abordar la solución de la eliminación del crómico y permanganato potásico desde tres enfoques. En los dos primeros se incidirá en el tratamiento de metalizado y se apuntará el proceso de inyección del plástico con vistas a simplificar las etapas posteriores del metalizado. En la tercera se atacará directamente el problema del mordentado químico obviando la necesidad de modificar el proceso de inyección. Las alternativas serán las siguientes: -Compounding de ABS con una capa conductora en superficie: se trata de eliminar la necesidad de los pretratamientos encaminados a producir la capa metálica necesaria para la subsiguiente deposición electrolítica de los metales. Se producirán piezas por inyección bimateria donde el cuerpo de las piezas estará compuesto de ABS convencional y una capa superficial de plástico conductor. -Compounding de ABS con una capa superficial con cargas de sacrificio: se busca reproducir el efecto de mordentado en la superficie del plástico produciendo microcavernas que alojarán en etapa posterior núcleos de paladio, como en el proceso convencional, pero eliminando el uso de oxidantes peligrosos como el crómico y el permanganato. Para ello se utilizará también la inyección bimaterial en la que la superficie estará constituida por ABS con cargas de nanopartículas de “sacrificio”, como óxido de cinc y/o carbonato cálcico. La superficie así formada será atacada con un decapado ácido que disolverá las nanopartículas dejando microcavernas en los sitios desalojados listas para adsorber los núcleos de paladio. -Mordentado limpio sin generación de residuos utilizando ozono en disolución acuosa: se ensayarán distintas formulaciones de ozono, en combinación con otros compuestos químicos en distintas condiciones operativas, y se determinará si estas producen la necesaria modificación de la superficie del ABS como para que en la misma se adsorban los núcleos de paladio que promoverán la posterior deposición del níquel químico. Número de proyecto: 22200067 Expediente: INNEST/2022/89 Duración: Del 01/10/2022 al 30/09/2024 Coordinado en AIDIMME por: LUJAN GARCIA,PEDRO TOMAS Línea de I+D: ECONOMÍA CIRCULAR RESULTADOS OBTENIDOS Año 2024: Durante la anualidad del 2024, una parte del proyecto METNET, se ha extendido la investigación en relación con la posible solución de eliminación del crómico y permanganato potásico en el proceso de mordentado de materiales plástico. La alternativa en base al empleo de una combinación de ozono en medio levemente ácido, con otro oxidante auxiliar, se orienta hacia la obtención de un mordentado con las mismas prestaciones de adherencia del depósito químico que el proceso convencional, pero sin utilizar cromo hexavalente. Uno de los objetivos establecidos en la presente anualidad se basa en la implementación de los procesos hacia el sector industrial sobre instalaciones de gran volumen. Para ello se parte del nuevo concepto de línea y se desarrolla sobre un tamaño de planta mediano, en las instalaciones de AIDIMME, y sobre una planta de gran envergadura en las instalaciones de SATIS COATING. A través del plan experimental desarrollado en estos medios se establecen las conclusiones que marcaran las nuevas líneas de investigación. De entre las conclusiones más significativas cabe destacar la obtención de una nueva línea de mordentado a escala de laboratorio con unos resultados muy satisfactorios, obteniendo un resultado de adherencia del recubrimiento similar al obtenido en los procesos convencionales, de tal manera que podemos decir que se ha logrado un hito importante en la sustitución de componentes peligrosos que puedan derivar de altos impactos medioambientales. Los resultados obtenidos sobre líneas de trabajo de tamaño medio han dado los mismo buenos resultados, en cambio en instalaciones industriales de gran tamaño no se han obtenido estos éxitos, ya que se han encontrado evidencias de que uno de los motivos principales sea la existencia de un sistema de reparto del ataque desigual. La metalización durante los procesos químicos, paladio y níquel químico, reflejan una superficie metalizada aceptable a simple vista, pero cuando pasan a la etapa del cromado, baño que aplica mayores densidades de corriente, la capa del recubrimiento falla en adherencia. Los mordentados a escala laboratorio son más directos y uniformes, mientras que, a escala industrial, el ataque es más disperso, por lo que se deberán ensayar condiciones más adecuadas en estudios posteriores, sobre todo en lo que al reparto del ataque del mordentado, ya que ésta es la principal diferencia existente entre la fase de laboratorio e industrial. En próximas investigaciones se pretende focalizar los estudios en la distribución de líneas de flujo dentro de cubas de gran volumen. Año 2023: El proyecto se ha planteado abordar la solución de la eliminación del crómico y permanganato potásico en el proceso de Mordentado de ABS. En la alternativa desarrollada se sustituye 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 se orienta hacia la obtención de un mordentado con las mismas prestaciones de adherencia del depósito químico que el proceso convencional, pero sin utilizar en ninguna de las etapas cromo hexavalente. En el nuevo proceso diseñado se respetan prácticamente todas las etapas del proceso convencional, lo cual implicará que las industrias no tengan que hacer excesivos cambios en su proceso de producción. Se han definido las distintas formulaciones de los procesos a ensayar en los experimentos y han definido las características que deberán ensayarse en el Mordentado y el recubrimiento de cromo obtenidos mediante el nuevo proceso, para establecer una comparativa con respecto a los obtenidos mediante el proceso convencional. Se ha diseñado y comenzado a construir un reactor piloto de pequeño tamaño donde se llevarán a cabo los ensayos de la etapa de Mordentado, diseñándose una configuración para realizar tratamiento con ozono disuelto suministrado en forma de nanoburbujas del gas. NOTICIAS PUBLICADAS Difusión general https://actualidad.aidimme.es/2024/05/29/la-id-de-aidimm (...) https://actualidad.aidimme.es/2024/05/29/aidimme-atrae-a (...) https://www.aiju.es/proyectos/investigacion-industrial-d (...) https://aplicat.upv.es/exploraupv/ficha-proyecto/proyect (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/04/04/proyectos/ (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/02/01/metnet-mordenta (...) Difusión técnica, transferencia https://actualidad.aidimme.es/2024/07/24/metnet-afianza- (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/05/15/metnet-inicia-l (...) https://actualidad.aidimme.es/2024/05/28/aidimme-partici (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/11/09/redit-summit-20 (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/10/31/satis-coating-p (...) https://www.aiju.es/2023/11/10/la-adherencia-superficial (...) https://www.aiju.es/2023/08/23/materiales-plasticos-a-me (...) https://www.aiju.es/2024/05/22/metodologia-eco-sostenibl (...) https://elblogdelplastico.blogs.upv.es/2023/06/12/partic (...) https://valenciaplaza.com/robots-montan-munecas-manguera (...) https://efe.com/ciencia-y-tecnologia/2023-11-16/de-robot (...) Difusión empresas https://actualidad.aidimme.es/2023/11/22/satis-coating-a (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/10/31/satis-coating-p (...) https://actualidad.aidimme.es/2023/03/07/satis-coating-p (...) SOCIOS AIDIMME - INSTITUTO TECNOLÓGICO METALMECÁNICO, MUEBLE, MADERA, EMBALAJE Y AFINES, AIJU-ASOC DE INVESTIGACION DE LA INDUSTRIA DEL JUGUETE, CONEXAS Y AFINES, UPV - UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA, SATIS COATING, S.L.U. - COORDINADOR, AQUASOLVENT, S.L., SUBVENCIÓN 139.852,01€ € PÚBLICO OBJETIVO Y MEDICIÓN DE IMPACTO 2443 Accesos a la web del proyecto 2555 Accesos a noticias publicadas en webs propias. Total Accesos: 4998 Sectores Objetivos por CNAE CNAE: 2011 - Fabricación de gases industriales - Nº de empresas objetivo: 5 (2 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2222 - Fabricación de envases y embalajes de pl - Nº de empresas objetivo: 344 (101 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2223 - Fabricación de productos de plástico par - Nº de empresas objetivo: 45 (24 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2229 - Fabricación de otros productos de plásti - Nº de empresas objetivo: 358 (182 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2561 - Tratamiento y revestimiento de metales - Nº de empresas objetivo: 107 (63 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2640 - Fabricación de productos electrónicos de - Nº de empresas objetivo: 9 (8 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2751 - Fabricación de electrodomésticos - Nº de empresas objetivo: 21 (6 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2752 - Fabricación de aparatos domésticos no el - Nº de empresas objetivo: 6 (3 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2910 - Fabricación de vehículos de motor - Nº de empresas objetivo: 15 (9 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2931 - Fabricación de equipos eléctricos y elec - Nº de empresas objetivo: 17 (7 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 2932 - Fabricación de otros componentes, piezas - Nº de empresas objetivo: 119 (52 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 3102 - Fabricación de muebles de cocina - Nº de empresas objetivo: 666 (156 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 3109 - Fabricación de otros muebles - Nº de empresas objetivo: 5586 (1332 de la Comunidad Valenciana) CNAE: 3240 - Fabricación de juegos y juguetes - Nº de empresas objetivo: 22 (17 de la Comunidad Valenciana) EMPRESAS TRACTORAS Gracias a su apoyo y firma de la “declaración de participación” el proyecto ha podido ser financiado. EMPRESAS DIFUSIÓN PROYECTOS I+D Quieren conocer de primera mano la evolución del proyecto, y sus avances hasta el resultado final. EMPRESAS TRANSFERENCIA CONOCIMIENTO Implantarán tecnologías, desarrollarán estrategias o buscarán nuevos modelos a partir de los resultados.