Reciclaje y recuperación de plásticos

Reciclaje de plásticos

Los residuos de la fabricación industrial de plásticos se están volviendo cada vez más valiosos en tiempos de aumento de los precios de las materias primas y aumento de la contaminación ambiental. Hay una gran cantidad de materiales y plásticos que están sujetos a reciclaje: los más utilizados son el PVC y las poliolefinas. La recogida de residuos urbanos e industriales consiste siempre en una mezcla de tres componentes plásticos principales: polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE) y polipropileno (PP).
 
El nuevo tecnología de extrusión y el diseño de procesos son factores clave para garantizar productos de calidad y rentabilidad de la inversión.
 
El cloruro de polivinilo (PVC) es uno de los materiales termoplásticos más utilizados en el consumo mundial de polímeros. Actualmente, el PVC se puede procesar en una amplia variedad de productos, como dispositivos médicos, tuberías, perfiles, revestimientos de suelos y láminas para techos, a través de diversos procesos y tecnologías.
 
En el reciclaje mecánico, los materiales se trituran, se refunden y se reprocesan. La alta presión, la temperatura y las tensiones sufridas durante estos pasos conducen a cambios en la estructura y en las propiedades del polímero. Esto puede llevar a la degradación, a la cristalización y a los consiguientes problemas de procesabilidad, que resultan de la cisión de la cadena molecular, ramificación y reticulación, o a reducir la resistencia a la tracción y la resistencia al impacto.

Además, el material de PVC está sujeto a degradación. Durante el reciclaje mecánico, el PVC presenta un entorno altamente sensible, que implica cambios continuos en sus estructuras y propiedades morfológica durante el procesamiento. Debido a la tensión de cizallamiento, la fusión de partículas plásticas cambia progresivamente la partícula original, afectando tanto las propiedades físicas como mecánicas del material; esta inestabilidad puede hacer que pierda calidad.

En general, el reprocesamiento de HDPE y LDPE hace que los materiales sean más difíciles de procesar debido a la disminución del índice de flujo de fusión (MFI), lo que aumenta significativamente la presión de fusión, el par de extrusión y la viscosidad compleja.
El desafío con el reciclaje de PO es que la viscosidad de fusión de los materiales aumenta considerablemente, por lo que el proceso de producción necesita más energía. Una viscosidad más alta podría hacer que los productos  de PO reciclados sean difíciles de extruir, pero la aleación de algunos materiales juntos, virgen y reciclado, puede minimizar los cambios en el MFI.

Mezcla de material fundido

La mejor solución es la mezcla de material fundido y es una de las formas más utilizadas de reciclar mecánicamente los residuos plásticos. Consiste en plásticos reciclados mezclados con tipos similares de plásticos vírgenes o diferentes tipos de plásticos reciclados en el proceso de fusión. La mezcla de plásticos reciclados con plásticos vírgenes puede reducir costes, pero también los nuevos plásticos mezclados pueden mantener el mismo rendimiento que los productos de plástico vírgenes. La técnica de fusión es la más adecuada para chatarra posindustrial gracias a la separación clara de diferentes tipos de plásticos y a un menor nivel de impurezas.
 
Además, para el PVC, la técnica de fusión es la solución al problema de degradación, incluso si depende del tipo de PVC y su uso anterior. A diferencia del PO, que es similar y mezclado, el PVC no tiene una familia de plásticos para mezclar, por lo que se realizaron varias pruebas, como mezclarlo con PMMA o ABS para mejorar su calidad y sus propiedades mecánicas.

Aditivos y rellenos

No es suficiente solo con mezclar plásticos reciclados y vírgenes. Los desechos de PO o PVC también necesitan refuerzos de relleno, que pueden ser rellenos naturales, como la madera, o también rellenos inorgánicos, y pueden mejorar las propiedades morfológicas, mecánicas, reológicas y térmicas.
Cada proyecto necesita su propia extrusora personalizada y mezcla de rellenos, aditivos, plástico virgen y reciclado.

Sistema de alimentación

Antes de que el plástico de desecho pueda ser procesado, primero debe descomponerse y limpiarse y luego se debe separar según el tipo, si se trata de residuos posconsumo. Por lo tanto, los residuos plásticos deben ser rectificados y luego pueden transferirse a través de líneas de transporte y alimentadores al proceso de composición. Cualquier material plástico que se vaya a reciclar puede ser heterogéneo en forma, tamaño y densidad aparente.

Aguas abajo

Uno de los desafíos de reciclar material de desecho es la humedad residual. Por lo tanto, un reprocesamiento de línea de extrusión necesita desgasificación y ventilación, que se llevan a cabo durante varios procesos de extrusión para eliminar no solo la humedad, sino también monómeros, oligómeros, disolventes o materiales descompuestos.
 
Después de la fase de desgasificación, hay una bomba de vacío y una bomba de fusión, y después el material pasa a través de un cambiador de pantalla. Esto es fundamental para eliminar cualquier contaminación de plástico que el fabricante pueda encontrar con los residuos antes de la fase de peletización.