Una multitud de contaminantes pueden afectar la calidad del reciclaje de plásticos

El reciclaje mecánico es una actividad compleja ya que se trata de una gran variedad de diferentes tipos de plásticos, y con ellos se van a gestionar productos que pueden contaminar los procesos de reciclaje reduciendo su calidad.

Los factores y productos que pueden degenerar y comprometer las operaciones de reciclaje son muchos, diversificados entre sí y a los que se debe prestar mucha atención para no producir materiales mediocres.

El proceso de reciclaje mecánico debe gestionarse de tal forma que sea capaz de producir una materia prima reciclada lo mejor posible para ser, en la medida de lo posible, , una alternativa válida a los polímeros vírgenes.

Cuanto mayor sea la calidad del material reciclado, mayor será la reposición de la materia prima resultante de la refinación del petróleo.

Por tanto, para competir con la resina virgen, los requisitos técnicos de procesabilidad de los distintos plásticos reciclados exigen que tengan un alto grado de pureza, libres de problemas de contaminación, lo que es aún más crítico en las aplicaciones de recipientes que estarán en contacto con alimentos.

Los fenómenos y materiales que pueden contaminar los procesos son muchos y de diferentes tipos, así que vamos paso a paso para ilustrar los principales.

CONTAMINACION POE OTROS PLASTICOS

Hoy en día es común encontrar diferentes tipos de resinas en una misma aplicación. Por ejemplo, en el mercado de productos de limpieza e higiene personal, los envases plásticos tienen componentes fabricados en diversos materiales, como polipropileno (PP), polietileno de alta densidad (HDPE), PVC y PET, que generan grandes problemas durante las fases de reciclaje.

Entre los principales problemas encontrados está la diferente estructura química entre los materiales, así como el comportamiento deslizante del plástico fundido, muy diferente entre sí, que llevan a resaltar la heterogeneidad e incompatibilidad entre los diferentes materiales.

PET Y PVC

Una de sus aplicaciones es la elaboración de envases de champú, con la característica común de que ambos son transparentes, por lo que suelen contaminarse entre sí.

Este puede presentar la dificultad de ser separado con métodos de flotación convencionales, debido a la densidad muy similar entre ambos (1,30-1,35 gr/cm3).

Pero si el PET está contaminado por PVC, incluso en bajas concentraciones, el PVC se degrada a la temperatura de procesamiento del PET (alrededor de 260-280 °C), formando ácidos que romper la estructura físico-química del PET y generar un cambio químico progresivo, con un comportamiento friable del PET.

Cantidades mínimas de 100 ppm de PVC provocan la decoloración del PET durante la fase de secado y la generación de puntos negros durante la extrusión.

PET y HDPE

Debido a los altos volúmenes de consumo de ambos en su aplicación de empaque, la probabilidad de mezcla aumenta.

Estos dos plásticos son incompatibles en estado fundido, permaneciendo independientes una vez solidificados. Las porciones de HDPE contaminante son visualmente imperfectas y pueden causar fragilidad mecánica y contaminación del PE.

Además, existen problemas relacionados con las temperaturas de fusión, ya que el PET no se funde a las temperaturas del HDPE, con el riesgo de obstruir los canales y la boquilla de inyección.

PP y HDPE

El polipropileno se usa a menudo en la producción de tapas y cierres para envases de HDPE, con aplicaciones en detergentes, blanqueadores y champús.

El PP y el HDPE son inseparables con los métodos físicos, debido a su gravedad específica muy similar. Durante la fusión de ambos plásticos existe un problema de incompatibilidad, que se refleja tanto en los productos extruidos de HDPE como en los envases obtenidos por soplado, que presentan deformaciones.

Además, una presencia acentuada de PP en una mezcla con predominio de HDPE utilizada para crear botellas, crea una fragilidad en la línea de sellado de la propia botella. Esto, en la mayoría de los casos, cuando se llena la botella y se coloca sobre los palets, quizás con otros palets de materiales superpuestos, se produce una fisura en el punto de soldadura con la fuga del contenido.

CONTAMINACIÓN DURANTE EL PROCESAMIENTO

Contaminación por metales

Durante el procesamiento de plásticos, la contaminación del metal puede ser causada por la presencia de fragmentos de metal o rebabas, que podrían generarse por el mal funcionamiento de equipos, como el aluminio. extrusoras, molinos o adaptadores.

Su desgaste por uso continuado puede dar lugar a la pérdida de pequeños fragmentos que se mezclan con los materiales plásticos a utilizar para el soplado, moldeado o extrusión.

Estos pequeños fragmentos pueden rayar el cilindro del extrusor o bloquear las boquillas en las máquinas de moldeo por inyección, así como producir artículos extruidos o moldeados por inyección con defectos.

Contaminación por polímeros degradados

Con frecuencia, durante el procesamiento tanto de resina virgen como de HDPE reciclado, pueden aparecer rayas o puntos negros en la superficie, como manifestación de un material parcialmente oxidado o degradado que ha sido carbonizado, quedando atrapado en superficies ásperas o cavidades.

Estas impurezas pueden estar presentes en el cilindro y en la superficie del tornillo o en las cabezas de los sistemas de moldeo por extrusión-soplado, por un tiempo prolongado, con consecuente generación de defectos en el producto final.

Asimismo, los contaminantes en los plásticos, tales como moliendas sucias, materiales extraños y de diferentes colores, así como aquellos materiales con una temperatura de fusión más baja, también son causa de los puntos negros. Con frecuencia, dicha contaminación también puede aparecer de color amarillo, marrón o ámbar, según el grado de degradación.

Contaminación de gel

Los geles (comúnmente llamados ojos de pez), con forma de elipse alargada, son evidencia de problemas de calidad tanto en la película transparente como en la coloreada, visibles con un espesor menos de 130 micras.

Los geles son principalmente defectos visuales, que reflejan y transmiten la luz de manera diferente al resto del material, causados por varias razones:

• pequeños rastros de materiales de alto peso molecular

• materiales reticulados causados por sobrecalentamiento

• partículas finas de material molido

• residuos de catalizador

• sustancias orgánicas o contaminantes inorgánicos

Contaminación por humedad

El agua o la humedad son contaminantes que inducen la ruptura de la cadena hidrolítica, por lo que los materiales deben estar estrictamente secos antes de ser procesados.

En el caso de una resina higroscópica, como el PET, los copos reciclados deben secarse a temperaturas de 160-180 °C para bajar el contenido de humedad a 50 ppm, requerido para el proceso de moldeo por inyección-soplado adecuado para preformas y envases de PET, para evitar una reducción en el peso molecular.

En cualquier caso, incluso para materiales menos nobles o aplicaciones como detergentes o productos cosméticos o alimentarios, es conveniente secar previamente cualquier material plástico reciclado que debe utilizarse como materia prima, evitando en todo caso mermas cualitativas de los productos acabados.

Debido a la gran diversidad de fuentes contaminantes, la gama de efectos atribuidos al problema de la contaminación puede ser:

• variación de color

• baja calidad estética del producto

• olores no deseados y formación de humo

• obstrucción de las boquillas de inyección

• laminación y baja resistencia al impacto

Por lo tanto, los convertidores que trabajan con materiales reciclados deben establecer límites cada vez más estrictos sobre la contaminación de sus materiales entrantes y de sus productos, monitoreando cuidadosamente todos los insumos que se procesarán.

De lo anterior se puede concluir que los dos principales factores que amplifican el efecto de los contaminantes son, la heterogeneidad e incompatibilidad de la naturaleza química de los materiales plásticos reciclados. , que dan rendimientos cualitativos negativos, resultando en un bajo valor agregado del producto reelaborado.

Tres elementos importantes a considerar al monitorear la calidad de los materiales reciclados con respecto a la presencia de contaminación:

• control de la fuente de abastecimiento y determinación del grado de contaminación de la misma

• la eficiencia de la limpieza en el sistema de reciclaje

• controles analíticos de calidad de los productos realizados para rastrear el resultado de lo que se produce.

Traducción automática. Nos disculpamos por cualquier inexactitud. Artículo original en italiano.