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PROCESO DE RECICLAJE Y REUTILIZACION Y RENDIMIENTO DEL PET Materiales de ingeniería

AUTORES: Angie Viviana Mesa Simons Jhonnatan Andres Gil Rodriguez Karol Valentina Ramirez Cabrera

► Proceso de reciclaje, reutilización y rendimiento del PET | 2

PROCESO DE RECICLAJE, REUTILIZACION Y RENDIMIENTO DEL PET

PRENSENTADO POR: ANGIE VIVIANA MESA SIMONS JHONNATAN ANDRES GIL RODRIGUEZ KAROL VALENTINA RAMIREZ CABRERA

PRESENTADO A: ING. JOSE SALAS

FUNDACION UNIVERSITARIA CAFAM FACULTAD DE INGENIERÍA UNIDADAD DE APRENDIZAJE DE MATERIALES DE INGENIRIA 2019

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SISTEMAS DE RECICLADO Hay tres maneras de reutilizar los envases de PET una vez que se termina su vida útil; someterlos a un reciclado mecánico, químico o energético donde el PET se emplea como fuente de energía. Con el fin de aumentar la utilidad que producen los plásticos, se han desarrollado técnicas que los separan según sus tipos. Estas técnicas se agrupan de la siguiente manera: 1. Macro selección de componentes: Labor primaria que permite seleccionar y agrupar manual o automáticamente los artículos desechados de acuerdo con su naturaleza. Un ejemplo de esto es la separación de las botellas PET que se utilizan en el envasado de la leche. La identificación y agrupación de los polímeros se efectúa identificando el código que se encuentra moldeado o impreso en el producto respectivo.

Imagen 1. Código de identificación de plásticos 2. Micro selección de componentes: Implica separar los polímeros en función de sus tipos, después de haber sido cortados y triturados. Actualmente está micro selección se utiliza en las botellas PET de refrescos. Este procedimiento implica utilizar una tecnología de flotación extraída de la industria minera o también se puede utilizar la tecnología de hidrociclones empleando la fuerza centrífuga para acelerar la separación gravitacional.

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3. Selección molecular: Consiste en separar los polímeros, el procedimiento se basa en la temperatura de disolución que tiene cada polímero que al final permite recuperarlos en capas. Otro tipo de separación es des polimerizar el polímero en su monómero original. Reciclado Mecánico Es el proceso de reciclado más utilizado, el cual consiste en varias etapas: 1. Limpiado del plástico 2. Triturado del plástico 3. Secado 4. Almacenamiento 5. Granceado 6. Co extrusión Reciclado Químicamente Se han desarrollado distintos procesos de los cuales dos de ellos son, la metanolisis y la glicolisis. El PET se deshace o des polimeriza; se separan las moléculas que los componen y están se reutilizan para fabricar otra vez PET Los principales procesos de este tipo de reciclado son: 1. Pirolisis: Craqueo de las moléculas por calentamiento en el vacío el cual genera carbón activado.

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2. Hidrogenación: Por medio de la utilización del hidrogeno y calor. Las cadenas poliméricas son rotas y se convierten en petróleo sintético. 3. Gasificación: Los platicos son calentados con aire o con oxígeno. Los cuales producen gases de síntesis que se pueden utilizar para la producción de metanol o amoniaco. 4. Chemolysis: este proceso requiere altas cantidades separadas por tipos de resinas. 5. Metanolisis: este proceso consiste en la aplicación de metanol en el PET Reciclado Energético. El PET puede tener un uso como combustible alterno, ya que los envases pueden emplearse para generar energía ya que este material tiene un poder calorífico de 6.3 Kcal/Kg RENDIMIENTO DEL PET RECICLADO MECANICAMENTE Estudios han demostrado que el RPET (PET reciclado) posee un módulo de Young (modelo de elasticidad), mayor elongación a la rotura y mayor resistencia al impacto. Así el RPET es más dúctil resultado de la cristalinidad entre los materiales A continuación se presentara una tabla con las características del PET y del 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 ]

12

20

IV (dl g )

0.72 – 0.84

0.46 – 0.76

-1

-1

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Temperatura de fusión (ºC)

244 - 254

247 - 253

Peso molecular (g mol )

81600

58400

-1

Tabla n°1. Características del PET y del RPET Fuente: Polymer Recycling, Recycling of PET.

PROCESO DE RECICLAJE DE BOTELLAS En los centros de acopio primero se hace una selección previa del material reciclado. Luego de escoger el material se procede a realizar el proceso de 13 pasos: 1. Almacén de materia prima. En esta área se guardan las botellas que se reciben de los proveedores y centros de acopio. 2. Alimentación. En esta zona se rompen las pacas y se introducen al proceso de producción. 3. Prelavado. Se utiliza equipo de tecnología para lavar el exterior de las botellas y retirar suciedad, etiquetas y tapas. 4. Detección. Una vez que ya están limpias, los envases se clasifican según material y color. 5. Molienda. Es un cuarto anti ruido se muelen las botellas transformándolas en hojuelas. 6. Lavado. En esta área se lavan las hojuelas y se eliminan pegamentos y sólidos que no son PET. 7. Secado. En un cuarto anti ruido se elimina el agua y la humedad de las hojuelas. 8. Homogeneización. Consta de cinco silos: en los dos primeros se mezclan las hojuelas y los tres posteriores se toman muestras para evaluar su calidad.

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9. Detallado final. Se eliminan diminutas partículas residuales de color y metálicas. 10. Extrusión. En esta zona se funde la hojuela y se transforma en resina (pellets) de PET amorfo. 11. Nitrógeno. En esta área se controla el nitrógeno que se usa para remover todos los volátiles de la resina. 12. Poli condensación. En equipos especiales se cristaliza y poli condensa la resina, dándole mayor resistencia y dejándola lista para la fabricación de botellas y envases para alimentos y bebidas. 13.

Laboratorio. Aquí se verifica que el producto cumpla con todas las especificaciones para que pueda ser utilizado en la fabricación de nuevas botellas de PET. APLICACIONES DEL RPET (PET RECICLADO)

Los mercados del PET reciclado se dividen en dos áreas principales: a) Materiales con un peso molecular relativamente alto (>0.65) b) Materiales con un peso molecular menor (<0.6) Uno de los factores que más contribuye al desarrollo de RPET es la variedad de aplicaciones existentes, Algunas de las aplicaciones. 

Alfombras: las industrias usan aproximadamente 60.000 toneladas de PET reciclado por año en este tipo de aplicaciones.

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

Strapping: Es una cinta de gran tenacidad con una gran viscosidad intrínseca (>0.80) y mínima de contaminación. Compite con el acero y polipropileno. Esta aplicación se puede elaborar con botellas de PET verdes o de color.

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Rollos: los rollos que contienen RPET están disponibles bajo la marca registrada ECOTM. La cual produce la cinta ECO 813G tiene un contenido de 25% de material reciclado y ha recibido la autorización para aplicaciones en contacto con alimentos.



Rollos multicapas – co extrusión: Este suele utilizar para envases termo formados para alimentos, constan de una capa interna de RPET y dos capas externas de PET.



Envases que no son para alimentos: Las botellas de PET para su aplicación post consumo depende de su calidad o si se pueden mezclar con resina virgen. Estas se suelen utilizar para detergentes o productos del hogar.



Moldeo a inyección: El RPET no reforzado no tiene gran demanda como las resinas de moldeo a inyección porque es lento en la cristalización y propenso a ser frágil.



Moldeo grande: El RPET puede ser usado para producir moldes a inyección plásticos.



Resinas de Ingeniería: El RPET puede ser mezclado con elementos como la fibra de vidrio y moldeado a inyección para producir partes para automóviles, cosas para el hogar y partes de computadores.

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RECICLAJE Y REUTILIZACION DE TAPAS. Se recolectan tapas y no otros tipos materiales de plásticos, ya que para los donadores y beneficiarios es más fácil manejar las tapas porque ocupan menos espacio y las empresas que las compran también las prefieren ya que al separarlas por colores solo se lavan y se muelen para elaborar nuevos elementos en plástico. El reciclaje de las tapas permite buscar fondos para fundaciones que ayudan a los niños con cáncer, animales maltratados y abandonados. En el caso de la fundación sanar en el año 2013 logro recaudar 215 millones de tapas el cual tiene un equivalente a 447,172.5 kilos. EMPRESAS QUE PARTICIPAN EN EL PROCESO DE RPET En el sector de alimentos y bebidas se destacan empresas como postobón, colombina, alpina, entre otras; cuyos proyectos están influenciados principalmente por el cambio de material en sus botellas. 

Coca-Cola Femsa: Trabaja en una iniciativa llamada “Botella a Botella” desde 2013 de la mano de Enka, en la que se usa resina reciclada para la fabricación de nuevos envases de PET, que a su vez son 100% reutilizables. Coca-Cola se sumó a la búsqueda de mejores alternativas que garanticen el cuidado y protección del medio ambiente. Hoy en día el 20% de la resina utilizada es reciclada.

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Postobón: Entre enero y diciembre del 2015, se consumieron 4.004 toneladas de resina de ekopet que equivalen a 120 millones de botellas recicladas.

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Bavaria: Redujo el peso de la botella PET a 200 ml, generando un ahorro de 350 toneladas de material PET.

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Alpina: El 92% de sus empaques son reciclables, en el 2015 logro reutilizar 8.000 kilos de plástico de envases de yogurt solo en Ecuador con el programa Eco postes.

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Colombina: La planta de conservas usa residuos de plástico que antes se botaban, se aprovecha del almidón nativo y el ripio de galleta. En el 2015 se dejó de enviar al relleno sanitario cerca de 779 kilos de envoltura vacía.

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PepsiCo: Desde hace 13 años implementan el reciclaje como prioridad. En el 2016 se han reutilizado 6.200 millones (68,7%) de cajas de cartón usadas en el proceso.

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P&G: En el 2015 se utilizaron 29.200 toneladas de resina reciclada en envases de platico, 85% de los envases fue considerado reciclable y 68 plantas alcanzaron el objetivos de cero residuos de producción a vertedero.

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Avianca: Se han implementado programas de uso eficiente de recursos y reciclaje de residuos convencionales, que alcanzan las 590 toneladas por año.

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Sodimac: Ha logrado reducir el 60% el consumo de bolsas plásticas en los últimos cinco años.

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Éxito: Reciclo más de 22.000 toneladas de residuos, de la cual mayor carga provino de papel y cartón (18.477 toneladas); chatarra (1.203 toneladas); platico (1.148 toneladas), otros residuos (1.074 toneladas) y ganchos (305 toneladas). Y en el 2015 se dejaron de enviar cerca de 30.000 toneladas de material al relleno sanitario, los cuales generaron recursos por $7.900 millones que fueron invertidos por Fundación Éxito.

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Bibliografía Marano. (30 de Mayo de 2011). Proceso de reciclaje del PET. Obtenido de Tecnologia de los Plasticos: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/05/proceso-de-reciclaje-delpet.html Prado, J. R. (25 de Mayo de 2016). Las 10 compañias que le apuestan al reciclaje. Obtenido de La Republica: https://www.larepublica.co/responsabilidad-social/las-10-companias-quele-apuestan-al-reciclaje-2382771 Sostenibilidad Semana. (22 de Noviembre de 2016). ¿Por que se reciclan tapas plastcas? Obtenido de Revista Semana: https://sostenibilidad.semana.com/medioambiente/articulo/tapas-plasticas-por-que-se-reciclan/36528