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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/402| Métodos para la separación del PVC contaminante en el reciclado del PET | |
| LIDIA LARA ALVAREZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Procesos de Transformación de Plásticos | |
| La presencia de los materiales plásticos en todas las áreas de consumo, además de sus períodos cortos de utilización, han motivado a considerar el problema de los residuos sólidos y la contaminación ambiental que originan.
Durante los últimos años, se ha hecho cada vez más evidente que las materias primas no son inagotables. Este hecho incide en la necesidad de economizarlas, siendo este el objetivo primordial del sector industrial así como de la sociedad, por lo que cada vez es más necesaria la recolección y reutilización de los desechos plásticos.
Entre los principales materiales plásticos con mayor interés en su reciclado es el PET debido a los grandes volúmenes generados por su diversidad de aplicaciones.
El PET se emplea para fabricar botellas de refresco, agua, salsas, jugos, cervezas, etc. También se utiliza para hacer películas, fibras, láminas, productos termoformados, etc. Por ser una resma de condensación, su costo es mayor que el de las resinas de consumo masivo. Por esta razón, además de sus grandes volúmenes generados, el material reciclado tiene un mayor precio en el mercado.
El uso del PET reciclado esta condicionado a los requerimientos de pureza. Generalmente la contaminación no puede ser tolerada en aplicaciones como fibra o botellas debido a los problemas de fallas mecánicas por rompimiento y consideraciones estéticas.
La eficiencia en el reciclado del PET se ve afectada directamente por la presencia de diversos contaminantes, entre los que destacan por su efecto negativo durante el reprocesamiento del PET, la formación de compuestos ácidos, la humedad y con mayor énfasis la presencia de PVC.
Contaminantes como etiquetas, adhesivos, EVA, papel, a temperaturas elevadas generan compuestos ácidos que catalizan la hidrólisis del PET. Las hojuelas de botellas de PVC generan HC1, mientras que el EVA del empaque de las tapas produce ácido acético representando un grave problema en el reprocesado del PET. La humedad deberá estar por debajo de 0.02% para evitar la reducción en el peso molecular por hidrólisis. Cualquier cantidad de humedad que no se devolatizó antes de fundir el PET reacciona inmediatamente reduciendo la viscosidad a niveles inaceptables en el procesado de botellas. Por otra parte y con mayor interes para el presente estudio el efecto contaminante del PVC en el PET. El PET y el PVC son de los materiales mayormente encontrados entre los plásticos reciclados. Sin embargo, son contaminantes mutuos puesto que las densidades tanto del PET y PVC son muy similares y se traslapan, (el rango de la gravedad específica del PET es de 1.34-1.36 g/cm y la del PVC (1.30-1.37), consecuentemente no pueden ser separados a través de procesos fisicos ordinarios tales como flotación en agua o elutriación con aire, por lo tanto deberán ser separados por medios más sofisticados. El PVC no es estable a la temperatura de proceso del PET (aproximadamente 280°C). A estas temperaturas en el PVC se promueve la dehidroclorinación, con una evolución copiosa de HC1. La presencia de cantidades mínimas de PVC (lOOppm) en PET recuperado puede originar serios problemas de decoloración en el PET durante su fase de secado, contaminando al plástico con manchas negras durante la extrusión. El PVC ejerce una reducción en la viscosidad en fundido, reflejada por una reducción en la viscosidad intrínseca de PET como se puede apreciar en la siguiente figura 1. La viabilidad económica del reciclado de los materiales plásticos depende del desarrollo de un método de precio bajo y rápido para la clasificación de envases molidos y sucios. La mayor parte de materiales reciclables provienen de mezclas aleatorias de diversos tipos de plásticos, sin embargo los procesos de reciclado generalmente requieren de un solo material para ser reutilizado. Por lo tanto, el primer paso en el proceso de reciclado es la clasificación de los diferentes materiales en la corriente de entrada. En la actualidad los procesos de clasificación son de trabajo intensivo y representan una porción significativa de los costos asociados con el reciclado. Por lo que la automatización del proceso y separación mejorará los márgenes de ganancia al ser trasladados a mayor escala. La clasificación de los desechos plásticos es una parte fundamental del reciclado de los polímeros, debido a los diferentes tipos de plásticos usados y al hecho de que la mayoría de éstos no son compatibles unos con otros. El precio que los fabricantes de productos plásticos están dispuestos a pagar por el plástico reciclado, depende del precio relativo del mercado de la resma virgen contra el material reciclado y de la calidad del producto separado y clasificado. Los plásticos mezclados generalmente tienen bajo valor de venta y permiten productos con propiedades variables y deficientes, mientras que las corrientes de materiales separados pueden utilizarse en aplicaciones con un valor más alto de venta. Aún con un 1% de un polímero incompatible puede ser suficiente para degradar las propiedades de un lote completo de reciclado. La separación es también necesaria para aquellos productos plásticos diferentes que son mecánica, química o térmicamente unidos. Los métodos para la identificación y clasificación de los desechos plásticos van desde la clasificación manual y la separación por flotación hasta tecnologías automatizadas más avanzadas. Las técnicas de separación y clasificación usualmente se basan en la diferencia entre las propiedades químicas, ópticas, eléctricas y/o fisicas de los diferentes plásticos a separar. Una diversidad de métodos se encuentra disponible para la clasificación de plásticos de post-consumo, puesto que un solo método no puede satisfacer todos los criterios requeridos (jolímeros diferentes, grado de pureza de las corrientes de materiales a separar, velocidad de producción, costo de equipos etc.) Por ejemplo, la separación óptica puede clasificar en base al color o transparencia, sin embargo presenta información respecto a la identidad química del polímero. Mientras que el método de fluorescencia de Rayos-X solo puede clasificar PVC entre otros plásticos de la corriente. Muchos de los procesos de separación fisica para residuos plásticos mezclados, confian en aprovechar una propiedad única que tiene el polímero (como la densidad, la hidrofobicidad y la presencia de cloro) o una propiedad específica del polímero, la cuál varía con la temperatura (punto de función, solubilidad). Un método comercial adecuado para la clasificación de los plásticos necesita ser rápido, confiable, económico y también lo suficientemente flexible para adecuarse a varias formas de contaminación, así como a la variación de color. Los sistemas de clasificación automatizada son esenciales para la separación económica de productos plásticos tanto en el reciclado de materiales de alto consumo, como en aplicaciones de los plásticos de ingeniería, los cuales pueden beneficiar la identificación sin ambigüedad en los casos de productos estampados o etiquetados con materiales diferentes. El presente trabajo se centra principalmente en el reciclado y separación de los envases de PET, particularmente a la separación del PVC que tiene un gran efecto degradante durante el reciclado del PET. | |
| 2009 | |
| Trabajo terminal, especialidad | |
| QUÍMICA | |
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