project - Innovative project
DESIGN AND DEVELOPMENT OF AGRO-COMPOSITES THROUGH WASTE RECOVERY (CIRCULAR ECONOMY) - AGROCOM
DISEÑO Y DESARROLLO DE AGROCOMPOSITES MEDIANTE VALORIZACIÓN DE RESIDUOS (ECONOMÍA CIRCULAR) - AGROCOM
Objectives
This innovative project aims to solve the need to generate value in recycled materials and agro-industrial waste, mixing them appropriately to convert them into value-added materials in perfect conditions of use for traditional sectors that use these raw materials as raw materials for their injection, extrusion, thermoforming processes, or occasionally in emerging ICT sectors such as high-volume 3D printing whose products are applicable to other strategic market segments such as the naval, aerospace or automotive sectors (only those ACs that do NOT use SC as an additive). This restarts a second economy market by extending the natural production cycles of raw materials at the end of their useful life. This scenario is complemented by a series of professionals and collaborating entities, Centralised Services and Divisions in the UCA itself, which guarantee all the methods required in the project.
In accordance with the background presented, the objective is to study the technical feasibility of solutions with the capacity to mix different fractions of polymeric materials derived from non-renewable sources (PE, PP, etc.) with other sucrose from the processing of sugar beet and cork and apply them in the packaging industry in specific products (capsules, closures or stoppers) and in the biomedical industry.
Objectives
Mediante el presente proyecto innovador se pretende resolver la necesidad de generar valor en unos materiales reciclados y residuos agroindustriales, mezclándolos adecuadamente para convertirlos en materiales de valor añadido en perfectas condiciones de uso para sectores tradicionales que usen estas materias primas como materias primas de sus procesos de inyección, extrusión, termoconformado, o de manera puntual, en sectores emergentes de las TICs como es la impresión 3D de grandes volúmenes cuyos productos son aplicables a otros segmentos de mercado estratégicos como el naval, aeroespacial o el de automoción (únicamente, aquellos AC que NO usen SC como aditivo). Con ello, se reinicia un mercado de segunda economía alargando los ciclos productivos naturales de unas materias primas al final de su vida útil. Este escenario se complementa con una serie de profesionales y entidades colaboradoras, Servicios Centralizados y, Divisiones en la propia UCA que, garantizan la totalidad de los métodos que se requieren en el proyecto.
De acuerdo con los antecedentes presentados se plantea como objetivo, un estudio de la viabilidad técnica de soluciones con capacidad para mezclar diferentes fracciones de los materiales poliméricos derivados de fuentes no renovables (PE, PP, etc.), por otros sucor, procedentes del procesado de la remolacha azucarera y del corcho y, aplicarlos en la industria del packaging en productos específicos (cápsulas, cierres o tapones) y, en la industria biomédica.
Activities
The main activities to be carried out within the project will be the following:
PHASE 1. ANALYSIS OF INPUT ELEMENTS:
In this task, the current requirements, materials and designs will be analysed, as well as the products and manufacturing processes by injection moulding, extrusion, thermoforming or, occasionally, 3D printing, in order to identify the necessary requirements that the materials to be selected as additives in the final composition of the ACs must have.
PHASE 2. SELECTION OF SUCOR AS ADDITIVES/REINFORCEMENT AND POLYMERIC MATRICES.
In this task, additives with the potential to form CAs that can successfully replace PMs used for the manufacture of capsules and closures by injection moulding, extrusion or 3D printing will be selected.
PHASE 3. ADAPTATION OF THE ADDITIVES TO MAKE THEM COMPATIBLE WITH THE POLYMER MATRIX.
In this phase, the chemical and physical processes to which the additives must be subjected will be studied so that they can be adequately integrated into the PM, so that they can be manufactured correctly and so that the final product meets the specifications required in the manufacturing process of the closures or capsules, with the bioactive coatings and the BACs.
PHASE 4. MANUFACTURE AND CHARACTERISATION OF THE AC AND COATINGS. In this task, those sucrose selected in the previous task as being susceptible to form suitable mixtures with the conventional materials normally used in the manufacture of closures and capsules are manufactured and characterised, in order to select only those whose characteristics make them viable options. This task involves physico-chemical characterisation and evaluation of the mechanical, thermo-mechanical and other properties required by the products in service. Similarly, those BACs selected as viable according to the previous task are manufactured for in-vitro testing.
PHASE 5. PROTOTYPING BY INJECTION, EXTRUSION, 3D PRINTING AND PRODUCT VALIDATION. Finally, in this task, the prototypes of those cases of successful solutions tested in the previous phases are manufactured and validated. To do this, small volume moulds will be manufactured for testing in an injection moulding machine, extruder or 3D printer.
Activities
Las principales actividades a llevar a cabo dentro del proyecto serán las siguientes:
FASE 1. ANÁLISIS DE ELEMENTOS DE ENTRADA:
En esta tarea se analizarán los requerimientos, materiales y diseños actuales, así como los productos y procesos de fabricación por inyección en molde, extrusión, termoconformado o, de manera puntual, impresión 3D, para identificar los requisitos necesarios que deben tener los materiales que se pretenden seleccionar como aditivos en la composición final de los AC.
FASE 2. SELECCIÓN DE SUCOR COMO ADITIVOS/REFUERZO Y MATRICES POLIMÉRICAS.
En esta tarea se seleccionarán los aditivos con potencial para formar AC susceptibles de poder sustituir con éxito a las MP utilizadas para la fabricación de cápsulas y cierres mediante inyección en molde, extrusión o impresión 3D.
FASE 3. ADECUACIÓN DE LOS ADITIVOS PARA HACERLOS COMPATIBLES CON LA MATRIZ POLIMÉRICA.
En esta Fase se estudiarán los procesos químicos y físicos a los que han de someterse los aditivos para que puedan integrarse de forma adecuada en la MP, para que puedan fabricarse de forma correcta y de modo que el producto final cumpla las especificaciones requeridas en el proceso de fabricación de los cierres o cápsulas, con los recubrimientos bioactivos y, los BAC.
FASE 4. FABRICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS AC Y RECUBRIMIENTOS. En esta tarea se fabrican y caracterizan aquellos sucor seleccionados en la tarea anterior como susceptibles de formar mezclas idóneas con los materiales convencionales que se utilizan normalmente en la fabricación de cierres y cápsulas, para seleccionar solo aquellos cuyas características los conviertan en opciones viables. Esta tarea implica la realización de caracterización físico-química y evaluación de las propiedades mecánicas, termo-mecánicas y otras requeridas por los productos en servicio. De manera similar, se fabrican aquellos BAC seleccionados como viables conforme a la tarea anterior para probar mediante ensayos in-vitro.
FASE 5. PROTOTIPADO POR INYECCIÓN, EXTRUSIÓN, IMPRESIÓN 3D Y VALIDACIÓN DE PRODUCTO. Finalmente, en esta tarea se fabrican y validan los prototipos de aquellos casos de soluciones de éxito comprobadas en las fases anteriores. Para ello, se fabricarán moldes de pequeño volumen para la realización de pruebas en una inyectora, extrusora o impresora 3D.
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020
- Agricultural sectors
-
- Sugar crops
- Viticulture
EUR 299.054.18
Total budget
Total contributions including EU funding.
EUR 285.912,81
EU contribution
Any type of EU funding.
