Ficha proyecto representativo
Título
Desarrollo y fabricación de mangueras de riego con propiedades fertilizantes (FERTITUBO)
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Descripción
Dentro del sector de la agricultura, el riego de jardines es un importante negocio para PLASTIRE. Una de las claves de innovación de este subsector es la incorporación de nuevas funcionalidades en las mangueras tradicionales manteniendo las mismas prestaciones de los productos actuales. PLASTIRE, está interesado en el desarrollo de una manguera para riego de jardines basado en una estructura polimérica multicapa con una capa interna provista de una aditivación fertilizante, como alternativa a las mangueras actuales. El proyecto FERTITUBO pretende desarrollar una novedosa manguera para riego con propiedades fertilizantes, para ello en la fabricación de la capa interna de la manguera se utilizaran materiales plásticos solubles en agua aditivado con fertilizantes. De manera que esta capa se vaya disolviéndo con el agua de riego y al mismo tiempo vaya dosificando los nutrientes necesarios al jardín. Posteriormente, cuando la capa interior que contiene el fertilizante, se disuelva totalmente, la manguera flexible podrá seguir utilizándose como una manguera común, sin tener que desecharla. Para ello, las mangueras de material plástico deben de estar formadas por estructuras multicapa, donde la capa interna será la de un plástico soluble en agua (poli vinil alcohol-PVOH) y la capa externa estará formada por un polímero que confiera flexibilidad y protección de esta capa funcional (poli cloruro de vinilo-PVC), obtenida mediante el proceso de coextrusión de tuberías. En concreto se pretende desarrollar una estructura polimérica capaz de mejorar los productos actuales manteniendo todas las prestaciones de éste pero aportando nuevas funcionalidades. Los requerimientos que debe cumplir la manguera para riego de jardín son: - No tóxica - Flexibilidad - Resistente a la intemperie en condiciones externas Además, al incorporar el fertilizante, la capa funcional va a ir desapareciendo por lo que el control de la cinética de solubilidad será un factor determinante en la estimación de la vida útil de dichas tuberías. En este proyecto se evaluará si es factible alcanzar un compromiso que nos permita dosificar la concentración adecuada de fertilizante durante un tiempo mínimo de cultivo antes de la desaparición de la capa funcional.
Descripción de la participación del Instituto Tecnológico
1. RESULTADOS OBTENIDOS • Descripción de los objetivos alcanzados A continuación se describen las diferentes tareas llevadas a cabo durante la ejecución del presente proyecto, así como los resultados obtenidos. FASE 1. Búsqueda y selección de materiales y aditivos según requerimientos. Los trabajos llevados a cabo durante esta fase han tenido como finalidad la selección del caso de estudio, la cual ha servido como referencia para llevar a cabo la búsqueda de los materiales (polímeros y aditivos) para la obtención de las nuevas mangueras. Tarea 1.1. Definición de requerimientos. Las mangueras flexibles empleadas normalmente en las instalaciones de riego de jardines son sobretodo estructuras multicapa basadas en PVC plastificado, según las características requeridas. La figura 1 muestra los datos característicos que se emplean para la selección de las mismas. FASE 2. Desarrollo de los diferentes materiales conteniendo los aditivos fertilizantes seleccionados en la fase anterior. En esta tarea se ha llevado a cabo el desarrollo de un nuevo grado de PVOH que contenga el aditivo fertilizante y se adapte a los requerimientos de procesabilidad de coextrusión de tubería bicapa. Para ello se ha partido de grados de PVOH comerciales con diferente grado de hidrólisis y viscosidad. Remarcar que dichos grados de PVOH presentan un porcentaje de hidrólisis muy alta, lo que confiere al polímero una alta cristalinidad dificultando su fundido, por lo que es necesario realizar un proceso previo de plastificación que nos permita su procesado haciendo uso de equipamientos de extrusión convencionales. FASE 3. Obtención de tuberías en planta piloto. Tarea 3.1. Obtención mangueras monocapa empleando los masterbatches desarrollados. Una vez obtenido el nuevo compuesto de PVOH con el aditivo fertilizante durante la fase anterior, el siguiente paso fue la evaluación de procesabilidad de dicho compuesto. Para ello se utilizó una línea de extrusión de planta piloto que está formada por una extrusora monohusillo (D 30mm y L/D = 30), husillo tipo poliolefinas, cabezal de tubería con diseño de patas de araña (inserto 1 mm de espesor, dado que el espesor de la capa funcional en la manguera coextruida será aproximadamente de este calibre), calibrado de manguera ranurada y sistema de arrastre Una vez comunicada la resolución, se notificó la eliminación de los costes asociados a las fases 4 y 5 correspondientes al escalado industrial y validación final. Por ello no aparecen estos trabajos en la memoria de justificación técnica y los trabajos cubiertos han llegados hasta la fabricación de tuberías monocapa.
Áreas de conocimiento y líneas tecnológicas
Sectores de aplicación
1
Tecnologías del medio ambiente
2
Materiales plásticos
Hábitat
Energía y agua
Ámbito
Regional - Programa: IVACE PYME Investigación y Desarollo
Participación
Coordinador