Hay
tres maneras de aprovechar los envases de PET una vez que terminó su
vida útil: someterlos a un reciclado mecánico, a un reciclado químico, o
a un reciclado energético empleándolos como fuente de energía. El ciclo
de vida se muestra en este diagrama:
 |
| Ciclo de vida de los envases PET |
Con
el fin de maximizar la utilidad que producen los plásticos, se han
desarrollado técnicas que los separan según sus tipos. Estas técnicas
se agrupan en las siguientes categorías:
-Macroselección de componentes:
Es
aquella labor primaria que permite seleccionar y agrupar manual o
automáticamente los artículos desechados de acuerdo con su naturaleza y
destino. Un ejemplo de lo afirmado es la separación de las botellas
PET que se utilizan en los refrescos de las PE-HD que se emplean en el
envasado de leche.
La
selección de los polímeros con fines de reutilizarlos se realiza, en
parte, empleando la codificación y recomendaciones dadas por la Sociedad
de la Industria del Plástico (SPI), que clasifica a los polímeros en
siete categorías
La identificación y agrupación de los polímeros mencionados se efectúa identificando al código
que se encuentra moldeado o impreso, en el producto respectivo, dentro
de un triángulo visible asimismo moldeado o impreso tal como se aprecia
en los envases plásticos de gaseosas y en los envases Tetrapak.
-Microselección de componentes:
La microselección
anotada implica separar los polímeros en función de sus tipos, después
de haber sido cortados y triturados en pequeños trozos. Actualmente la microseparación
comercial se aplica a las botellas PET de refrescos ya que es posible
triturar la botella y separar los trozos de PET y de PE-HD y PP para
obtener un producto de alta calidad. Este procedimiento
implica utilizar una tecnología de flotación extraída de la industria
minera en la que los materiales se separan por flotación aprovechando
las diferencias de densidad. La tecnología de hidrociclones,
empleando la fuerza centrífuga para acelerar la separación
gravitacional, puede aplicarse con bastante eficacia para separar
polímeros en base a su densidad dentro de un medio acuoso.
Otra
tecnología que presenta algún potencial para separar materiales a nivel
micro es la trituración criogénica en la que polímeros se fracturan de
forma distinta a temperaturas diferentes mediante su inmersión en
nitrógeno líquido. Se puede provocar la fractura de los polímeros
disímiles, y mediante ello, se posibilita la separación de materiales
genéricos partiendo de una mezcla.
-Selección molecular:
Este
método de reciclaje consiste en separar los polímeros, por ejemplo
algunos embalajes modernos que tienen uno o más de ellos, mediante sus
disoluciones en una solución. El procedimiento se basa en la temperatura
de disolución que tiene cada polímero que al final permite recuperarlos
en capas.
Otro tipo de separación molecular consiste en despolimerizar
el polímero en su monómero original. Algunos ésteres
polímeros, como por ejemplo el tereftalato de polietileno (PET) y los
metil – metacrilatos, se prestan a esta aproximación.
Reciclado mecánico
Es
el proceso de reciclado más utilizado, el cual consiste en varias
etapas de separación, limpieza y molido como se muestra a continuación:
 |
| Limpieza y separación de plásticos |
 |
| Proceso de reciclado mecánico avanzado |
Los
plásticos escogidos y gruesamente limpiados (etiquetas, papeles,
residuos de material biodegradable) pasan por un molino o una
trituradora. Este proceso se puede realizar en diferentes órdenes de
sucesión, dependiendo del grado de contaminación de los plásticos y de
la calidad del producto reciclado. La preparación final del producto
empieza con el lavado y la separación de sustancias contaminantes,
proceso que se puede repetir si es necesario. Después el material pasa
por una centrifuga y secadora y se almacena en un silo intermedio. En
el caso ideal, este silo sirve también para homogeneizar más el
material, al fin de obtener una calidad constante.
El producto triturado, limpio, seco y homogéneo se alimenta a una extrusora, y, tras el proceso de granceado,
se obtiene la granza lista para ser procesada por diferentes
técnicas. La granza de plásticos reciclados se puede utilizar
de diferentes maneras, según los requerimientos para el producto final:
-Procesado
del producto reciclado directamente, con la formulación que sea
adecuada a su aplicación concreta. En este caso, las piezas
obtenidas tienen en general propiedades menores a las fabricadas con
polímero virgen, lo que es suficiente para la utilidad deseada.
-Mezcla
de granza reciclada con polímero virgen para alcanzar las prestaciones
requeridas. El ejemplo típico es la adición de polímero virgen a la
mezcla de termoplásticos.
-Coextrusión
del producto reciclado. Un ejemplo de esta técnica es la fabricación
de recipientes para detergentes, en la que la capa intermedia puede ser
de polímero reciclado y la interior (contacto con el producto) y la
exterior son de polímero virgen.
Propiedades del PET reciclado mecánicamente
Las
diferencias en las propiedades del PET reciclado mecánicamente
comparadas con las del PET virgen pueden ser atribuidas principalmente a
la historia térmica adicional experimentada por el material
reciclado, la cual da como resultado un decremento en el peso molecular,
junto con un incremento en el ácido carboxílico, color y nivel de
acetaldehído.
Estudios han demostrado que el RPET (PET reciclado) posee un módulo de Young
menor, mayor elongación a la rotura y mayor resistencia al impacto que
el PET virgen. Así, el RPET es más dúctil mientras el PET virgen es más
frágil; este es un resultado de las diferencias en la cristalinidad
entre los materiales.
Características del PET y RPET
Propiedad
|
PET virgen
|
RPET
|
Módulo de Young [MPa]
|
1890
|
1630
|
Resistencia a la rotura [MPa]
|
47
|
24
|
Elongación a la rotura [%]
|
3,2
|
110
|
Resistencia al impacto [J m-1]
|
12
|
20
|
IV (dl g-1)
|
0.72 – 0.84
|
0.46 – 0.76
|
Temperatura de fusión (ºC)
|
244 - 254
|
247 - 253
|
Peso molecular (g mol-1)
|
81600
|
58400
|
Fuente: Polymer Recycling, Recycling of PET.
Reciclado químico
Para el reciclado químico, se han desarrollado distintos procesos. Dos de ellos, la metanólisis y la glicólisis, se llevan a cabo a escala industrial. El PET se deshace o despolimeriza:
se separan las moléculas que lo componen y estas se emplean para
fabricar otra vez PET. Dependiendo de su pureza, este material puede
usarse, incluso, para el envasado de alimentos.
 |
| Reciclado químico de envases PET |
Dentro del reciclado químico los principales procesos son:
Pirólisis:
Es el craqueo de las moléculas por calentamiento en el vacío. Este
proceso genera hidrocarburos líquidos o sólidos que pueden ser luego
procesados en refinerías.
Hidrogenación:
En este caso los plásticos son tratados con hidrógeno y calor. Las
cadenas poliméricas son rotas y convertidas en un petróleo sintético que
puede ser utilizado en refinerías y plantas químicas.
Gasificación:
Los plásticos son calentados con aire o con oxígeno. Así se obtienen
los siguientes gases de síntesis: monóxido de carbono e hidrógeno, que
pueden ser utilizados para la producción de metanol o amoníaco o
incluso como agentes para la producción de acero en hornos de venteo.
Chemolysis: Este
proceso se aplica a poliésteres, poliuretanos, poliacetales y
poliamidas. Requiere altas cantidades separadas por tipo de resinas.
Consiste en la aplicación de procesos solvolíticos como hidrólisis, glicólisis o alcohólisis para reciclarlos y transformarlos nuevamente en sus monómeros básicos para la repolimerización en nuevos plásticos.
Metanólisis:
Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicación de
metanol en el PET. Este poliéster (el PET), es descompuesto en sus
moléculas básicas, incluido el dimetiltereftalato y el etilenglicol, los cuales pueden ser luego repolimerizados para producir resina virgen. Varios productores de polietilen
tereftalato están intentando de desarrollar este proceso para
utilizarlo en las botellas de bebidas carbonatadas. Las experiencias
llevadas a cabo por empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman
han demostrado que los monómeros resultantes del reciclado químico son
lo suficientemente puros para ser reutilizados en la fabricación de
nuevas botellas de PET.
Reciclado energético
En
cuanto al uso del PET como combustible alterno, los envases pueden
emplearse para generar energía ya que este material tiene un poder
calorífico de 6.3 Kcal/Kg, y puede realizar
una combustión eficiente. Esto es posible ya que durante su fabricación
no se emplean aditivos ni modificadores, lo cual permite que las
emisiones de la combustión no sean tóxicas, obteniéndose tan sólo
bióxido de carbono y vapor de agua.
Recomendaciones para el reciclado del PET
1. La tapa, el arillo de seguridad y su empaque (liner o sello):
Se recomienda que el arillo de seguridad se desprenda del cuello del envase y el empaque de la tapa (liner) se quede en la tapa a la hora de abrir el envase.
También se recomienda que la tapa, el arillo de seguridad y el liner sean de:
- Polipropileno (PP)
- Polietileno de alta densidad (PE-HD)
Estos
materiales son preferibles al aluminio y a otros materiales. El PVC no
es recomendable porque una pequeña cantidad de PVC puede contaminar
grandes cantidades de PET dispuesto para su reciclado por su diferente
temperatura de fusión o ablandamiento. El PVC y el PET no pueden ser
separados por microselección (por flotación) puesto que ambos plásticos poseen una densidad superior al agua
2. Las etiquetas:
Es preferible usar etiquetas de alguno de los siguientes materiales:
- Polipropileno (PP)
- Polietileno orientado (OPP)
- Polietileno de alta, media o baja densidad (PE-HD, PE-MD, PE-LD)
- Papel (aunque el papel en ocasiones dificulta la separación por flotación)
Las
etiquetas metalizadas dificultan el reciclado de cualquier plástico,
pues al contener metales lo contaminan. Las etiquetas deben poder
desprenderse en el proceso de lavado del reciclador, por lo que es importante seleccionar un adhesivo conveniente y evaluar las etiquetas termoajustables o a presión. Los sistemas de impresión serigráfica
provocan que el PET reciclado y granulado tenga color, disminuyendo
sus posibilidades de uso, mercados y precio. Se recomienda evitar
pigmentos de metales pesados.
3. El color:
La
botella de PET transparente sin pigmentos tiene mejor valor y mayor
variedad de usos; sin embargo, con una separación adecuada, el PET
pigmentado tendrá ciertos usos.
4. Las multicapas o recubrimientos:
Las capas que no son de PET en los envases multicapa, así como los recubrimientos de otros materiales, reducen la reciclabilidad del PET. Es necesario separar esta clase de envases de los de PET simple.
5. Las bandas de seguridad:
Estos
son generalmente incluidos en el diseño del producto envasado en PET,
cuando se consideran necesarios, pero contaminan el PET para reciclar si
no son removidos del envase desde la selección y separación del mismo.
Se recomienda NO USAR PVC para fabricar estos elementos.
6. El diseño:
Actualmente,
los diseñadores tienen la oportunidad y la responsabilidad de entender
el ciclo de vida y el impacto de los productos de PET. Por ello, la base
de un buen diseño de envases es que sea lo más adecuado para su
propósito, integrando lo más conveniente para el consumidor y asegurando
una segunda vida útil.
APLICACIONES DEL RPET (PET RECICLADO)
Los mercados para el PET reciclado pueden dividirse en dos áreas principales:
(i) materiales con un peso molecular relativamente alto (IV>0.65); y (ii) materiales con un peso molecular menor (IV<0.6).
Uno
de los factores que más está contribuyendo al desarrollo del reciclado
del PET es la variedad de aplicaciones existentes, lo que determina que
exista una importante demanda de este producto. Entre las más
relevantes está la fibra textil, las láminas para fabricación de blísters
y cajas, los flejes para productos voluminosos, los envases para
productos no alimentarios, los envases multicapa para alimentos y los
envases para alimentos.
ALFOMBRAS
Las botellas de PET para reciclar son usadas frecuentemente en la producción de nuevas alfombras de PET. Las industrias Image (Summerville, GA, USA) usan aproximadamente 60000 toneladas de PET reciclado por año en éste tipo de aplicaciones.
El PET reciclado es mezclado en una relación 1:8 con LDPE reciclado y extruído en cintas monoaxiales que luego son divididas en tiras que pueden ser tejidas para nuevas aplicaciones en alfombras.
STRAPPING
Strapping
en inglés, es una cinta de gran tenacidad la cual puede ser producida
de PET con una gran viscosidad intrínseca (>0.80) y mínima en
contaminación. Compite con el acero y el polipropileno. Éste tipo de
aplicación puede aceptar botellas de PET verdes o de color.
LÁMINAS
El
PET reciclado de botellas de bebidas ha demostrado ser muy apropiado
para bandejas de embalaje termo formado con buen brillo, esfuerzo de
impacto y esfuerzo de tensión. Las cintas de embalaje para cámaras
Polaroid están siendo producidas de láminas de PET. Las láminas de PET
son un tipo de mercado en crecimiento, especialmente en Estados Unidos.
Las industrias Wellman no tienen objeción
alguna por parte de la FDA para usar PET en recipientes en contacto con
alimentos, por ser 100% reciclado. Éste tipo de láminas de PET termo
formado además pueden ser usadas en fundas de detergente.
ROLLOS
Los rollos de PET que contienen PET reciclado están disponibles bajo la marca registrada ECOTM (ICI Films, Wilmington,
USA). La cinta ECO 813G tiene un contenido de 25% de material reciclado
y ha recibido la autorización de la FDA para aplicaciones en contacto
con alimentos.
ROLLOS MULTICAPAS – COEXTRUSIÓN
Éste
tipo de aplicación para envases termo formados para alimentos, constan
de una capa interna de PET reciclado y dos capas externas de PET virgen,
se producen en Norte América y Europa.
ENVASES QUE NO SON PARA ALIMENTOS
Las
botellas de PET para su aplicación post consumo, dependen de su calidad
o si pueden ser mezcladas con resina virgen. Éstas son usadas para
detergente o productos del hogar, estas botellas son de varios colores.
Desde que el PET es competencia del PVC y HDPE en éste tipo de
aplicaciones el mercado de precios es muy sensible.
MOLDEO A INYECCIÓN
El
PET reciclado no reforzado no tiene gran demanda como las resinas de
moldeo a inyección porque es lento en la cristalización y es propenso a
ser frágil. Se ha visto que mezclando PET reciclado con un elemento
modificador como el etilen-etil, incrementa significativamente la
resistencia del moldeo a inyección. En general el moldeo a inyección
mezclado con resinas contribuye a un incremente en la resistencia del
PET.
MOLDEO GRANDE
El
RPET puede ser usado para producir moldes a inyección plásticos. Desde
que el PET tiene una gran módulo de flexión incluso más que la
poliolefinas, la altura de los moldes se pueden incrementar comparado
con los moldes PE.
RESINAS DE INGENIERÍA
El
RPET puede ser modernizado con elementos como la fibra de vidrio, y
moldeado a inyección para producir partes para automóviles, cosas del
hogar y aplicaciones computacionales como ventiladores,
electrodomésticos y muebles.
Los polímeros ingenieriles
pueden ser producidos también de mezclas de RPET con policarbonato
(reciclado de botellas de agua). Estas mezclas combinan la ductilidad y
la resistencia del policarbonato con la resistencia del PET para dar
como resultado un material con mejores propiedades.
APLICACIONES DE FIBRA
La industria de fibra de PET comprende cuatro áreas de mayor aplicación:
staple fibre, filament, non-wovens y fibre-fill.
Staple fibre
El término Staple describe fibras de 5 – 150 mm de longitud y de 1 – 200 denier*. Tradicionalmente, el PET reciclado ha sido usado para la producción de fibras de 6 denier de espesor en adelante, las cuales generalmente no son teñidas. Mientras los mercados de fibras mayores a 6 denier son significantes, el mercado mas extenso para las fibras de PET está entre el rango de 1.5 – 3 denier,
el cual es usado en aplicaciones de ropa. En 1993, nuevas tecnologías
de procesamiento permitieron que el PET reciclado sea usado en la
producción de fibras mucho más finas (aproximadamente 3 denier). Esta fibra basada en PET reciclado ha sido comercializada bajo la marca de EcospunTM por Wellman (Spijk,
Holanda). Estas fibras requieren alta calidad de las escamas de PET
post-consumo con una consistente viscosidad intrínseca de alrededor de
0.70. Un mercado potencialmente extenso para esta categoría de PET
reciclado son las fibras de unión (fibras de diferentes componentes).
* Denier: masa en gramos de 9000 m de fibra sintética en forma de un único filamento continuo.
Filament
Este tipo de fibra difiere de la “staple fibre”
en que es vendida como una fibra continua enrollada sobre bobinas lo
cual implica un precio más alto. El PET reciclado no está siendo usado
significativamente para la producción de fibra filament
puesto que los restos de contaminantes pueden causar la rotura de la
fibra. La filtración en la fusión del PET es necesaria para asegurar
alta calidad de la resina.
Non-wovens
Los tejidos non-woven
pueden ser usados como filtros, absorbentes, equipo de campamento, etc.
Este tipo de fibra en producida a través de un proceso especial: los
trozos de botellas PET previamente limpiados son primero secados,
cristalizados y alimentados dentro de una extrusora. El material
fundido es filtrado y centrifugado. Los filamentos agrupados son
modelados mediante chorros aerodinámicos. Para la formación de las redes
los filamentos agrupados son extendidos y distribuidos sobre una banda
transportadora la cual posee un fuerte vacío aplicado desde abajo lo
que da como resultado un rápido enfriamiento por aire. Finalmente el
material obtenido es comprimido, arrastrado continuamente, perforado y
enrollado.
Fibre-fill
Fibre-fill
es usado como un material de relleno o aislante en chaquetas
impermeables, bolsas de dormir, almohadas y cubra camas. Esta
aplicación puede aceptar escamas de PET coloreado y requiere PET con una
viscosidad intrínseca en un rango de 0.58 – 0.65 dl g-1.
APLICACIONES DE CONTACTO CON ALIMENTOS PARA PET RECICLADO
Ha
existido un gran esfuerzo para obtener la aprobación del contacto con
alimentos para el PET reciclado. Esto es porque, diferente del PE-HD,
existen menos aplicaciones de “no contacto con alimentos” para las
botellas de PET.
En agosto de 1994, se adoptó una importante medida. La Food and Drug Administration
aprobó el uso de RPET al 100% para envases en contacto con alimentos.
Se trataba de la primera vez que la FDA aprobaba envases para bebidas y
alimentos de un 100% de material reciclado. Esto significa que las
botellas de PET para refrescos se podían reprocesar para obtener botes
nuevos para comida.
Para conseguir ésta aprobación, una instalación de reciclado de Michigan
tuvo que desarrollar nuevos métodos para limpiar a fondo el material de
reciclaje. El nuevo tratamiento se caracteriza por lavado de alta
intensidad, temperaturas de aproximadamente 260 ºC
y otras técnicas de limpiado. Se desconoce aún si los materiales de
contenedores urbanos quedarán bastante limpios como para ser viables
económicamente por ésta misma vía.
Actualmente
existen varios procesos que permiten utilizar el PET reciclado en este
tipo de aplicaciones, entre los más importantes se tiene:
-Proceso multicapa:
el proceso multicapa incorpora una capa de RPET entre dos capas de
resina virgen. La base de este proceso es la producción de una multicapa
preformada mediante un método de coinyección a través de boquillas concéntricas con inyección simultánea y secuencial.
multicapa.
Temperatura de transición vítrea: a -80 ºC
No hay comentarios:
Publicar un comentario