¿El ABS es reciclable y también biodegradable?

La demanda de equipos de protección duraderos durante la Segunda Guerra Mundial encendió la producción de plásticos poliméricos. En ese momento, el objetivo era desarrollar láminas de plástico de copolímero a prueba de balas.

La corporación Borg-Warner patentó originalmente la idea del plástico ABS en 1948, pero tomó 6 años más para su introducción comercial. Su producto de plástico ABS fue registrado como Cycolac. La compañía telefónica Bell utilizó por primera vez plástico ABS para las piezas de sus teléfonos domésticos.

Hoy en día, hay más de 6000 grados de plástico ABS que están diseñados para algo más que teléfonos. Y algunos plásticos se pueden reciclar. Se han establecido programas de reciclaje para disminuir la contaminación en nuestro aire, agua y reducir nuestro consumo de energía. Únase a mí para aprender todo sobre el plástico ABS y si es un material renovable para evitar el desperdicio.

Entonces, ¿el ABS es reciclable?

Sí, el plástico ABS se considera "reciclable" ya que es un termoplástico, lo que significa que puede calentar el plástico y volver a utilizarlo como filamento extruyéndolo.

Sin embargo, los enlaces moleculares del ABS se romperán con cada ciclo de calor, lo que lo hará menos duradero y, para evitarlo, deberá agregar algo de ABS puro al reciclado para que dure más.

¿Qué es el plástico ABS?

El acrilonitrilo butadieno estireno también se conoce como ABS.

El ABS es un plástico polimérico a base de petróleo que se puede remodelar a diferentes temperaturas. Los polímeros termoplásticos, como el ABS, pueden volverse flexibles o gomosos cuando se calientan. Una vez que se enfrían, tienen la capacidad de solidificarse nuevamente.

El ABS se clasifica como un compuesto amorfo, lo que significa que no sigue la tendencia de la fase natural de otros materiales ordenados. Más precisamente, cuando alcanza una temperatura específica, no se transforma de sólido a líquido. En consecuencia, no tiene un punto de fusión genuino. En cambio, tiene una temperatura de transición vítrea de 105 ℃.

La temperatura de transición vítrea es la temperatura a la que una sustancia amorfa se transforma de un estado rígido a un estado similar al caucho.

El ABS se llama terpolímero porque está hecho de 3 polímeros diferentes. Un polímero es un tipo de material que se compone de subunidades de moléculas grandes y repetidas.

Las cadenas se unen a través de reacciones químicas llamadas polimerización. Como puede ver por su nombre completo, los 3 polímeros que componen el ABS son acrilonitrilo, estireno y polibutadieno. La estructura molecular del ABS consiste en una larga cadena de polibutadieno.

De forma entrecruzada, las cadenas más pequeñas de estireno y acrilonitrilo se unen a la cadena larga.

La formación molecular única de ABS y las propiedades de cada polímero contribuyen a sus características generales.

Los grupos de nitrilo adyacentes en la cadena se atraen entre sí y aumentan la resistencia del plástico. El acrilonitrilo aumenta su rigidez, dureza y la temperatura a la que se deforma el material. Además, le da al ABS su resistencia contra algunos químicos y estrés mecánico.

El estireno contribuye al brillo del ABS, a su impermeabilidad y también a su dureza y rigidez.

El polibutadieno actúa principalmente para hacer que el material sea más resistente y maleable. El porcentaje de cada componente suele ser del 15-30% de acrilonita, del 5-30% de butadieno y del 40-60% de estireno.

Pero, los porcentajes de cada polímero varían con el grado de plástico ABS. Realmente depende del propósito de la aplicación.

Por ejemplo, si se necesitara un plástico elástico y flexible para equipos deportivos, los fabricantes crearían una mezcla de polímeros con un mayor contenido de polibutadieno.

¿Cómo se fabrica el ABS?

Hay mucha ciencia utilizada en la fabricación de ABS. Inicialmente, deberá aislar los 3 polímeros.

El acrilonitrilo se puede fabricar sintéticamente combinando petróleo y amoníaco. Dado que el butadieno es un hidrocarburo del petróleo, puede fabricarse mediante el proceso petroquímico de craqueo térmico.

Y el estireno se sintetiza a través de la deshidrogenación de un compuesto llamado etilbenceno. Para su información, la deshidrogenación es una reacción química que implica la eliminación de una molécula de hidrógeno de un compuesto.

Ahora que tiene los polímeros, el plástico ABS se puede fabricar de 2 maneras:polimerización en emulsión y polimerización en masa continua.

La polimerización en emulsión de ABS es un proceso de varios pasos. La emulsión consiste en mezclar 2 o más líquidos inmiscibles.

En primer lugar, se emulsionan el butadieno y el agua. Se agrega un catalizador para acelerar la reacción y el producto resultante es látex de caucho. A continuación, se emulsionan el estireno, el acrilonitrilo y el látex de caucho, de nuevo con un catalizador.

El producto final es una mezcla de partículas de ABS en agua. Luego se usa una centrífuga para aislar los gránulos de ABS y se secan para extraer el exceso de agua, lo que le da ABS puro.

El problema con la polimerización en emulsión es que hay muchos pasos. Esto puede dar lugar a incoherencias entre cada producto de la secuencia. Otro factor son las sustancias añadidas como catalizadores y emulsionantes. Dado que las sustancias se encuentran en el producto al final del proceso, se consideran impurezas.

Entonces, con este producto, te queda una resina ABS amarillenta de baja calidad.

Por otro lado, la polimerización en masa continua es un paso largo y no tiene muchas sustancias adicionales añadidas.

Comienza con gránulos de caucho de butadieno polimerizado que luego se descomponen en piezas más pequeñas. Esas piezas se disuelven en una mezcla de estireno y acrilonitrilo. Posteriormente toda la solución se coloca en un reactor donde se polimerizan el estireno y el acrilonitrilo.

Mientras se produce la polimerización, la solución se mezcla continuamente, lo que descompone las partículas en piezas aún más pequeñas. Los monómeros sobrantes se aíslan y se pueden reciclar para comenzar de nuevo el proceso.

La polimerización en masa continua es un método más efectivo para producir ABS puro porque produce plásticos ABS consistentes, de alta calidad y opacos.

¿Para qué se utiliza el ABS?

Además de ser un material utilizado para el modelado por deposición fundida en la impresión 3D, el ABS tiene numerosas aplicaciones. Las propiedades del ABS y la mezcla de polímeros lo convierten en un plástico ideal y versátil que se utiliza en una variedad de industrias.

El ABS es un plástico liviano que es una parte integral de la modernización de la industria automotriz. Los fabricantes de automóviles se están alejando del uso de metales pesados ​​para materiales y piezas. En lugar de metal, el ABS se usa para paneles, manijas de puertas, cinturones de seguridad, tableros y mucho más.

En tu hogar, apuesto a que puedes encontrar plástico ABS en casi todas partes. Se utiliza en muchos electrodomésticos para paneles de control, enchufes de pared y en otros electrodomésticos como aspiradoras, procesadores de alimentos, refrigeradores e incluso muebles y equipaje.

El ABS ahora se usa en plomería como sustituto del metal en tuberías y accesorios. Esto se debe a que no se corroe.

Para la electrónica, los plásticos ABS se convierten en tapas para teclados y carcasas de computadoras. Todos estamos familiarizados con los juguetes LEGO, que son ABS. Y se encuentra en algunos instrumentos plásticos como flautas dulces, oboes, clarinetes y pianos.

Uno de los usos más fascinantes del plástico ABS se encuentra en la industria médica. Se utiliza para hacer suturas no absorbibles, tendones artificiales, aditamentos para la administración de medicamentos a través de tubos traqueales, inhaladores y nebulizadores.

Cómo reciclar ABS

Al plástico ABS se le ha asignado el código de resina #7, que es la categoría de "otros plásticos". La mayoría de las veces, el ABS no se acepta en las plantas de reciclaje, pero sugiero consultar con su municipio por si acaso. Algunas empresas han desarrollado programas de recogida en la acera para los plásticos n.º 7.

Si son aceptados en su planta local de recuperación de materiales, se descomponen como otros plásticos normales. La etapa de recolección se realiza mediante flotación por espuma.

El ABS se separa de otras formas de partículas plásticas en una mezcla de agua y aceite. Luego, se muele en gránulos más pequeños. Luego, los gránulos se alimentan a través de máquinas extrusoras que pueden moldear la resina en varias formas. Las formas pueden ser láminas de plástico ABS, filamentos o la resina se puede insertar directamente en las unidades de moldeo por inyección.

Además, el material impreso ABS se puede reciclar y transformar de nuevo en filamento utilizando una máquina como la Filastruder.

El Filastruder puede crear filamentos del color y tamaño deseados para su proyecto de impresión 3D. No obstante, recomiendo comprobar las tolerancias de la Filastruder o de cualquier máquina extrusora ya que varían.

Hay algunas consideraciones que debe tener en cuenta al utilizar plástico ABS reciclado con Filastruder:El tamaño de los gránulos debe ser de 5 mm o menos. De lo contrario, podrían bloquear o dañar la máquina o hacer que el filamento no sea uniforme.

Además, si tiene impurezas en los gránulos reciclados, las tendrá en su producto terminado. Asegúrese de moler los gránulos con cuidado y de utilizar el equipo adecuado para el trabajo.

Por último, debido a que ha calentado repetidamente el plástico ABS, eventualmente perderá su capacidad de resistir el calor. Esto se debe a que los enlaces moleculares se romperán con cada ciclo de calor. Para evitar esto, deberá agregar algunos gránulos de ABS puro a los gránulos reciclados para mayor durabilidad.

¿Es el ABS un material tóxico?

Afortunadamente, cuando el plástico ABS está en su forma final, como electrodomésticos o juguetes, se considera que no es tóxico.

Es estable, no se filtra y, hasta el momento, no es un cancerígeno conocido. Aunque no ha sido regulado para su uso en la industria alimentaria o para dispositivos médicos dentro del cuerpo.

El problema es que el ABS se vuelve tóxico después de someterse a diferentes métodos de procesamiento. Si se expone a temperaturas extremas, el plástico ABS es inflamable. Obviamente, esto provoca un riesgo de incendio, pero también se producen humos tóxicos como el monóxido de carbono y el cianuro de hidrógeno.

De hecho, cualquier “proceso de fusión” al que se somete el plástico ABS es peligroso porque el terpolímero se descompone en cada polímero, como el estireno y el acrilonitrilo. Esto se aplica al uso de solventes para suavizar los diseños en piezas impresas en 3D.

En tercer lugar, estos problemas plantean amenazas ecológicas.

Otro punto es que la impresión 3D hace que el polvo ABS y las partículas finas se dispersen en el aire. Ya se sabe que esto causa efectos adversos para la salud. Las partículas de polvo son irritantes para los ojos, la piel y los pulmones.

Finalmente, el ABS se degrada con la exposición a los rayos UV, lo que podría causar que algunos de los químicos se filtren con el tiempo.

¿El ABS es biodegradable?

Los materiales biodegradables son aquellos que se descomponen a través de microorganismos como bacterias y hongos y, lamentablemente, el plástico ABS no es biodegradable.

La mayor parte termina en vertederos porque algunas plantas de reciclaje no los aceptan. Es un error común pensar que el “plástico biodegradable” se puede reciclar cuando las instalaciones aún no lo aceptan.

Afirman que el producto de compost final será inferior o de baja calidad. Y, en realidad, los materiales etiquetados como plástico biodegradable tardan mucho tiempo en descomponerse naturalmente en el medio ambiente.

Reflexiones finales

Entonces, sí, el plástico ABS se considera "reciclable", en el sentido de que puede calentar el plástico y volver a usarlo. Junto con sus propiedades ventajosas, tiene varias desventajas. El plástico ABS se degrada y raya fácilmente.

He discutido cómo se usan los solventes para suavizar los diseños de ABS, pero si usa demasiado, podría disolver las partes esenciales de su pieza.

Y, el plástico ABS puede ser susceptible de agrietarse si usa ciertos aceites o grasas como lubricantes. Para mejorar, los fabricantes han desarrollado aleaciones de plástico ABS con policarbonato. El policarbonato aumenta aún más la fuerza, la rigidez y la resistencia al calor del ABS.

Pero existen otras alternativas al uso de plástico ABS para la impresión 3D que pueden ser más adecuadas para usted.

PLA o plástico de ácido poliláctico es otra opción termoplástica.

PLA es un polímero de poliéster, lo que significa que contiene enlaces de éster para unir las cadenas. Es un material favorable porque está hecho de recursos renovables como plantas fermentadas. Es un material más resistente y rígido que el ABS y se vuelve flexible a una temperatura más baja sin deformarse.

La desventaja es que a temperaturas moderadas, el plástico pierde su durabilidad, lo que hace que se agriete con facilidad.

El polímero de nailon fue en realidad el primer polímero termoplástico creado artificialmente. Es un polímero de poliamida que se compone de enlaces de enlace amida.

Como material de impresión, es menos fuerte y menos rígido que el PLA y el ABS. Tiene una mayor capacidad para soportar la fuerza o el impacto que el ABS y es resistente a los productos químicos.

Esto permite que se utilice para aplicaciones más industriales. Sin embargo, requiere una temperatura alta para la extrusión. Recientemente, los fabricantes han desarrollado aleaciones de fibra con nailon para aumentar su resistencia.

En mi opinión, cuando se trata de tu salud, los plásticos y las altas temperaturas nunca son una buena combinación. Te aconsejo que investigues a fondo el material plástico que has elegido para la impresión.

Siempre hay opciones más ecológicas por ahí. Si decide utilizar plástico ABS para imprimir, trate de evitar inhalar esos vapores y partículas finas. Sugiero construir un recinto alrededor de su impresora. Y siempre asegúrese de estar trabajando en un área bien ventilada.

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