POLI(TEREFTALATO DE ETILENO): CONSUMO Y RECICLADO DE PET
Los tres primeros procesos se van alternando, dependiendo de la estructura final de la línea o líneas que se tengan y el cuarto proceso, el de granceado, se puede dar o no dependiendo del producto final que se quiera obtener (escama o granza) y que está supeditado a las características y necesidades del transformador posterior y si se realiza un proceso Super-clean (o Super-limpieza) posterior de la tecnología concreta empleada.
Las características del producto final entre recicladores varía mucho, y en la mayoría de ocasiones, depende del transformador posterior y de su exigencia de la calidad para el mercado final al que va dirigido.
En general, los procesos de separación, lavado y trituración son muy importantes, puesto que permiten eliminar suciedad, adhesivos, etiquetas y otros polímeros. Permiten además una homogeneización del PET obteniéndose un material que alcanza casi el 100% de pureza con una cierta humedad (mayor o menor dependiendo de la efectividad del proceso de secado, pero normalmente < 0,7%). Por lo tanto supone una reducción importante de los contaminantes iniciales del residuo. La eficiencia de limpiezak de un proceso convencional es de un 20-80%, pudiendo aumentar hasta un 89-99% cuando existe un proceso posterior de extrusión
Sin embargo no son capaces de asegurar la descontaminación total del producto de aquella contaminación que, aunque en principio no debería estar en el residuo, aparece normalmente por un mal uso del envase. Para eliminar este tipo de contaminación, que podríamos denominar “añadida” es necesario utilizar procesos especiales.
PROCESOS DE DESCONTAMINACIÓN, SUPER LIMPIEZA (SUPER-CLEAN).
Para que el material obtenido en un proceso de reciclado mecánico convencional alcance las características necesarias para su uso en contacto con alimentos (aunque ésta no es la única exigencia, como se explicará más tarde) es necesario un tratamiento posterior denominado proceso de “super-limpieza”. En estos procesos se eliminan aquellos contaminantes que pueden quedar adsorbidos en la superficie del plástico.
En la actualidad es posible distinguir tres tipos de procesos de superlimpieza en función del tratamiento que se utilice de descontaminación:
o
Descontaminación mediante tratamiento térmico. Este proceso se lleva a cabo introduciendo el triturado en una extrusora a 280ºC. Las impurezas infundibles e insolubles que todavía pueda contener el material se quedarán en el filtro para ser eliminadas. Si se mantiene esta temperatura se puede producir una ruptura de cadenas y en general una caída de la viscosidad por lo que es necesario, para mantener las propiedades provocar una policondensación que aumente la masa molecular en peso y en número. Durante esta policondensación es necesario eliminar el agua liberada por la esterificación haciendo el vacío o mediante corriente gaseosa durante toda la reacción.
Principalmente la policondensación elimina contaminantes por difusión, debido a la exposición de la escama de PET a altas temperaturas con tiempos de residencia largos.
Descontaminación mediante tratamiento químico/físico. Este tipo de descontaminación consiste básicamente en un decapado químico de la superficie y primeras capas del PET, donde pueden estar
ubicados los contaminantes (por penetración/adsorción/absorción). Se suele hacer humedeciendo el PET con una colada de sosa y manteniéndolo algunas horas en un mezclador rotativo a alta temperatura, lo
que provoca una hidrólisis de las funciones éster de la parte superficial. Este tipo de
policondensación elimina contaminantes por difusión, debido a la exposición de la
escama de PET a altas temperaturas con tiempos de residencia largos. También
elimina contaminantes por reacción química en la superficie de la escama.
o
Descontaminación mediante extracción con disolventes. Este sistema se basa en la disolución/precipitación selectiva en disolventes de los plásticos y en la eliminación de cualquier otra sustancia presente. Es un proceso que todavía no se ha desarrollado realmente a escala industrial, aunque a escalas menores se han obtenido buenos resultados.
Normalmente la descontaminación a escala industrial se hace mediante tratamiento térmico o con tratamiento térmico y químico conjuntamente. Existen diferentes técnicas o procesos de reciclado de PET reconocidos mundialmente en cuanto a su eficacia en la descontaminación.
En ellos generalmente se mantiene o incrementa la viscosidad intrínseca de los residuos de los que se parte, incluso obteniendo valores “a medida” para la aplicación requerida. Esta situación es debido a que se dan reacciones químicas en las que se alargan las cadenas de polímero, mejorando de forma considerable las propiedades finales del material.
Normalmente se trata de procesos denominados “polimerización en estado sólido (SSP)”. En ellos el material se introduce en un precristalizador, donde se limpia y se calienta, siendo posteriormente introducido en un intercambiador de calor multizonal de lecho fluidizado. La cristalización se completa posteriormente en un cristalizador. Para reducir la formación de acetaldehído en el producto la cristalización se realiza en atmósfera de nitrógeno.
El material ya cristalizado es alimentado, normalmente por gravedad a un reactor de policondensación donde la viscosidad intrínseca es aumentada hasta el nivel deseado.
Los subproductos de la reacción junto con otros contaminantes, que puedan quedar presentes, se eliminan usando nitrógeno como gas portador. El PET sale del reactor hasta la sección de enfriamiento, donde se obtiene ya un producto apto para ser inyectado o extruído.
Los procesos de descontaminación que existen en el mercado están normalmente patentados, por lo que los detalles concretos no se conocen. Tienen en común el uso combinado de procesos o etapas especiales de: lavado a alta temperatura, tratamientos a alta presión o tratamientos con vacío y alta temperatura, fundido, utilización de altas presiones junto a sistemas de catálisis y filtración, filtración en fundido, desgasificación en fundido…
En la tabla 2.1 aparece un listado y una breve descripción de las tecnologías disponibles en el
mercado, para estos procesos de descontaminación.
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